Як вибрати насосну групу для циркуляції та опалення?

Як вибрати насосну групу для циркуляції та опалення?

Насосна група – це готовий модуль, що поєднує циркуляційний насос із запірно-регулювальною арматурою на єдиній монтажній консолі. Вона забезпечує примусову циркуляцію теплоносія в опалювальних контурах і підтримує задану температуру шляхом змішування гарячої води з котла з охолодженої зворотного трубопроводу.

Основні компоненти включають циркуляційний насос продуктивністю 1-15 м³/год, триходовий або чотириходовий змішувальний клапан, запірні кульові крани, термометри для контролю температури подачі та обратки. Додатково встановлюють байпас для ручної циркуляції, зворотний клапан та відвідник повітря.

Насосна група виконує кілька важливих функцій системи опалення. Вона забезпечує необхідну витрату теплоносія через опалювальні прилади, підтримує оптимальну температуру в кожному контурі, захищає котел від низькотемпературної корозії та запобігає перегріву системи теплої підлоги.

Використання готових груп заощаджує час монтажу в 2-3 рази порівняно зі збиранням з окремих компонентів. Заводське складання гарантує сумісність всіх елементів та виключає помилки підбору арматури. Компактне виконання заощаджує місце в котельні та спрощує обслуговування.

Типи насосних груп за призначенням

Групи для опалення радіатора розраховані на високотемпературний режим 70-90°C. Вони оснащуються потужними насосами із напором 4-6 м.вод.ст. та продуктивністю 2-10 м³/год. Триходовий клапан забезпечує точну підтримку температури подачі з похибкою ±2°C. Такі групи підходять для систем з чавунними, сталевими та алюмінієвими радіаторами.

Для теплої підлоги використовують низькотемпературні групи із робочою температурою 35-45°C. Насос має менший напір 2-4 м.вод.ст., але більшу продуктивність через протяжність контурів. Обов'язково наявність обмежувача температури подачі на рівні 55°C для захисту стяжки та покриття для підлоги.

Далі слід розглянути групи гарячого водопостачання. Вони підтримують постійну температуру 50-60°C у циркуляційному контурі ГВП, запобігаючи охолодженню води в трубах. Продуктивність зазвичай становить 0,5-2 м3/год, що достатньо для квартир і невеликих будинків. Важливим є захист від бактерій легіонели шляхом щотижневого прогріву до 70°C.

Універсальні багатофункціональні групи поєднують можливості роботи з різними типами систем. Широкий діапазон регулювання температури 20-90°C дозволяє використовувати їх як радіаторів, так теплої підлоги. Продуктивність насоса становить 3-8 м ³ / год, напір 4-6 м.вод.ст.
Групи сонячних колекторів працюють з гліколевими теплоносіями при температурах до 120°C. Вони мають спеціальні ущільнення, стійкі до гліколю та розширювальний бак для компенсації температурних розширень. Продуктивність 1-3 м³/год забезпечує ефективне теплознімання з колекторів площею 10-30 м².

Конструктивні особливості та компоненти

Циркуляційний насос – серце групи насосів. Сучасні моделі мають мокрий ротор, що забезпечує безшумну роботу (менше 40 дБ) та тривалий термін служби до 10-15 років. Потужність варіюється від 25 до 200 Вт залежно від продуктивності. Кращі насоси мають клас енергоефективності A та автоматичне регулювання швидкості.

Змішувальний клапан регулює температуру теплоносія шляхом змішування гарячої та холодної води. Триходові клапани простіше і дешевші, але можуть створювати пульсації температури. Чотирьохходові забезпечують плавне регулювання без стрибків, але коштують на 30-40% дорожче. Пропускна здатність клапанів становить 1-15 м ³ / год при перепаді тиску 1 бар.

Потім важливо розуміти роль балансувальних та запірних клапанів. Запірні кульові крани діаметром 1-1½" дозволяють відключити групу для обслуговування без зливу системи. Балансувальні клапани точно налаштовують витрату в кожному контурі з похибкою ±5%. Їхня пропускна здатність регулюється від 10% до 100% від номіналу.

Контрольно-вимірювальні прилади включають термометри діапазоном 0-120°C з ціною розподілу 2°C та манометри 0-6 бар з ціною розподілу 0,1 бар. Вони дозволяють контролювати роботу системи та діагностувати несправності. Якісні пристрої мають клас точності 1,5-2,5.
Байпас та зворотні клапани забезпечують надійність роботи системи. Байпас дозволяє підтримувати циркуляцію при виході з ладу насоса. Зворотний клапан запобігає зворотному струму теплоносія при зупинці насоса. Теплоізоляція завтовшки 20-30 мм знижує теплові втрати на 5-10% і запобігає конденсатоутворенню.

Технічні параметри для вибору

• Продуктивність насосної групи визначається тепловим навантаженням системи. Для розрахунку використовують формулу Q = P/(c×ρ×ΔT), де P – потужність котла в кВт, c – теплоємність води 4,19 кДж/(кг×К), ρ – щільність 1000 кг/м³, ΔT – різниця температур подачі та обратки. При потужності котла 25 кВт та температурному графіку 80/60°C витрата становитиме 1,07 м³/год.
• Напір насоса повинен подолати гідравлічний опір всіх елементів контуру. Для радіаторних систем потрібно 40-60 кПа, теплої підлоги 20-40 кПа на кожні 100 м контуру. Додатково враховують втрати трубопроводів: поліпропілен створює опір 100-150 Па/м, металопластик 80-120 Па/м при швидкості 0,5 м/с.
• Після визначення гідравлічних параметрів вибирають температурний режим роботи. Високотемпературні групи (70-90°C) використовують для чавунних та сталевих радіаторів. Середньотемпературні (50-70 ° C) підходять для алюмінієвих радіаторів та конвекторів. Низькотемпературні (35-45 ° C) застосовують виключно для теплої підлоги.
• Діаметри підключення стандартизовані: 1" (25 мм) для потужності до 35 кВт, 1¼" (32 мм) до 50 кВт, 1½" (40 мм) до 75 кВт. Більший діаметр знижує гідравлічний опір, але збільшує вартість арматури і трубопроводів. Різьбові з'єднання дешевші за фланцеві, але менш надійні.
• Енергоспоживання сучасних насосів із класом ефективності A становить 20-150 Вт залежно від продуктивності. Насос потужністю 50 Вт, що працює 6 місяців на рік, споживає близько 2200 кВт×год, що коштує приблизно 3700 грн за тарифу 1,68 грн/кВт×год. Насоси класу A споживають на 25-40% менше енергії, порівняно зі застарілими моделями.
• Максимальний робочий тиск побутових груп становить 6-10 бар, що відповідає висоті системи 60-100 м-коду. Для приватних будинків достатньо 6 бар, багатоповерхових будівель потрібно 10 бар. Випробувальний тиск у 1,5 рази вищий за робітника гарантує надійність при гідроударах та температурних розширеннях.

Розрахунок необхідних параметрів

Визначення теплового навантаження приміщення – це перший крок правильного розрахунку. Для житлових приміщень середньої утеплення використовують норму 100 Вт/м². Будинок площею 150 м² вимагатиме 15 кВт теплової потужності. У старих будинках без утеплення норма збільшується до 150-200 Вт/м2, в енергоефективних будівлях знижується до 50-70 Вт/м2.

Далі розраховують витрату теплоносія за формулою: Q = P / (1,16 × ΔT), де P – теплова потужність у кВт, ΔT – різниця температур подачі та зворотки. При потужності 15 кВт та температурному графіку 80/60°C витрата складе 0,65 м³/год або 11 л/хв. Для теплої підлоги з графіком 45/35°C та сама витрата збільшиться до 1,3 м³/год через меншу різницю температур.

Наступним етапом визначають необхідний напір насоса. Він має подолати гідравлічний опір всіх елементів системи: труб, фітингів, радіаторів, клапанів. Для систем радіаторного опалення площею до 200 м² достатньо напору 4-6 м.вод.ст. Тепла підлога потребує 2-4 м.вод.ст. завдяки меншому опору контурів.

Після цього вибирають температурний режим роботи групи. Високотемпературні системи (80-90°C) використовують для чавунних і сталевих радіаторів. Середньотемпературні (60-70 ° C) підходять для алюмінієвих радіаторів та конвекторів. Низькотемпературні (35-45 ° C) застосовують виключно для теплої підлоги та фанкойлів.

Облік гідравлічного опору системи включає втрати у трубах, фітингах та арматурі. Сучасні поліпропіленові труби утворюють опір 100-150 Па/м при швидкості 0,5-0,8 м/с. Кожен кут 90 ° додає еквівалент 0,5-1 м прямої труби. Балансувальні клапани можуть збільшити опір на 10-30 кПа залежно від налаштування.

Критерії вибору в залежності від системи опалення

Для котелень із твердопаливними котлами насосна група повинна забезпечувати захист від перегріву. Обов'язкові термостатичний змішувач із налаштуванням 85-90°C та аварійний клапан скидання при 95°C. Продуктивність групи повинна забезпечувати циркуляцію щонайменше 3-4 обсягів котла на годину для запобігання локальному перегріву.

У випадку газових та електричних котлів вимоги менш жорсткі. Достатньо стандартної групи з термостатичним клапаном, налаштованим на робочу температуру системи. Конденсаційні газові котли працюють ефективніше при температурі 40-50°C, що вимагає точного налаштування змішувального клапана.

Теплові насоси потребують спеціальних низькотемпературних груп. Максимальна температура подачі не перевищує 55-60°C. Група повинна забезпечувати точну підтримку температури ±1°C для ефективної роботи теплового насоса. Важливим є також захист від роботи "на суху" при нестачі теплоносія.

Багатоконтурні системи потребують груп з кількома змішувальними клапанами або каскадного підключення груп. Кожен контур (радіатори, тепла підлога, ГВП) потребує індивідуального температурного налаштування. Групи повинні працювати злагоджено, не створюючи взаємних перешкод у гідравліці.

При реконструкції існуючих систем враховують діаметри існуючих труб та можливості їх заміни. Старі системи часто мають підвищені діаметри, що знижує швидкість циркуляції. Група повинна забезпечити достатній тиск для проштовхування теплоносія через старі радіатори з підвищеним опором.

Додаткові функції та опції

Автоматичне регулювання температури реалізується через сервопривід на клапані змішувача. Зовнішній датчик температури повітря налаштовує температуру подачі в залежності від погодних умов. При морозі -20°C система автоматично підвищує температуру до 80°C, при +5°C знижує до 50°C. Це заощаджує 15-25% енергії за опалювальний сезон.

Захист від перегріву та замерзання включає аварійні термостати та клапани. Термостат перегріву відключає циркуляцію при 95°C, запобігаючи закипанню теплоносія. Захист від замерзання включає насос під час падіння температури нижче +5°C, забезпечуючи мінімальну циркуляцію.

Можливість ручного налаштування важлива при пусконалагоджувальних роботах. Якісні групи мають плавне регулювання температури змішування в діапазоні 20-80°C. Балансувальні клапани дозволяють точно налаштувати витрати у кожному контурі з похибкою ±5%.

Система самодіагностики у сучасних групах контролює:

• Температуру подачі та звернення
• Витрата теплоносія
• Тиск у системі
• Стан насоса та сервоприводу

У разі виявлення несправностей система видає код помилки на дисплей і може надіслати SMS-повідомлення власнику.
Віддалене керування та моніторинг здійснюються через Wi-Fi модулі або GSM-контролери. Можна контролювати температуру в будинку, змінювати режими опалення, отримувати сповіщення про аварії. Річна економія від оптимального керування складає 10-20% витрат на опалення.

Практичні рекомендації щодо вибору та купівлі

Відповідність нормам та стандартам – обов'язкова вимога для безпечної експлуатації. Насосні групи повинні мати сертифікати відповідності EN 1717 (захист від забруднення питної води) та EN 12828 (системи опалення). Робочий тиск має бути не менше 6 бар для побутових систем, 10 бар для комерційних.

Гарантійні зобов'язання у якісних виробників становлять 2-5 років на групу у зборі. Окремо насос може мати гарантію до 10 років. Важлива наявність авторизованих сервісних центрів у вашому місті для гарантійного та післягарантійного обслуговування.

Доступність запасних частин є критичною для довгострокової експлуатації. Основні розхідники - сальники насоса, мембрани клапанів, термостатичні елементи - повинні бути в наявності у постачальника. Вартість ремкомплекту зазвичай становить 15-25% від ціни нової групи.
Простота монтажу визначається конструкцією кріплення та підключення. Сучасні групи поставляються у зборі на монтажній консолі із готовими приєднувальними розмірами. Час монтажу досвідченим фахівцем складає 2-4 години, включаючи обв'язування та налаштування.

Співвідношення ціна/якість оцінюють за кількома критеріями:

• Термін служби насоса (має бути не менше 10 років)
• Точність температури (±2°C для бюджетних, ±1°C для преміальних)
• Енергоспоживання (клас A для насоса є обов'язковим)
• Комплектація (наявність всієї необхідної арматури)

Бюджетні групи вартістю 3000-5000 грн. підходять для невеликих будинків до 100 м². Середній сегмент 7000-12000 грн є оптимальним для більшості завдань. Преміальні рішення від 15000 грн виправдані у великих будинках із високими вимогами до комфорту.