Выбор циркуляционного насоса - это не просто «поставить самый мощный, чтобы точно хватило». Такой подход приводит к лишнему шуму в трубах, быстрому износу оборудования, лишним затратам электроэнергии и проблемам с регулировкой. На самом деле все гораздо проще: для правильного подбора достаточно определить две цифры - G и H.

• G - это расход, то есть сколько литров или кубометров воды насос прокачивает через систему за определенное время.
   
• H - это напор, или «сила», с которой насос толкает воду, чтобы преодолеть сопротивление труб, колен, клапанов и другого оборудования.
   

В закрытых системах отопления мы не считаем «высоту подъема» воды по этажам - это не насос скважины, а циркуляционный, он гоняет одну и ту же воду по кругу

 

Принцип и формулы расчета

Начнем с расхода теплоносителя. Он определяется тепловой нагрузкой объекта и проектной разницей температур между подачей и обратной. Для воды существует удобная инженерная формула:

Gм³ / ч = 0,86 ⋅ PкВт / ΔTК

P - мощность вашей системы. Если у вас дом площадью 150 м² и теплопотери около 12 кВт, то это число и подставляем.

ΔT - это разница температур между подачей и обратной. Например, в радиаторы подаем воду 70°C, а возвращается она 50°C. Разница = 20.

Число 0,86 - это просто «волшебный коэффициент» для пересчета единиц и учета теплоемкости воды. Он появился из большой физической формулы, но вам достаточно знать, что без него получится не то.

Для радиаторного отопления типичным значением ΔT является 20 К, например, 70/50 °C или 65/45 °C. В теплом полу эта разница значительно меньше - 7–10 К, и это означает, что расход воды для той же тепловой мощности будет в два-три раза больше..

Второй параметр — напор насоса — рассчитывается по потерям давления в самом длинном и сложном кольце системы. Формула выглядит так:

Hм = ΔpПа / ρ⋅g

где ρ - плотность теплоносителя (для воды около 1000 кг/м³), а
g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²).

В эти потери включаются трение в трубопроводах, которое рассчитывается как произведение удельных потерь на длину, и локальные сопротивления — арматура, колена, смесительные узлы, теплообменники и клапаны. Для точности всегда добавляют запас в 10–20 %, чтобы учесть возможное загрязнение фильтров или отклонения от проекта.

Представьте, что вода течет по трубе, а на пути постоянно есть препятствия — сужения, повороты, клапаны. Каждое такое препятствие немного «съедает» давление. Также есть трение воды о стенки трубы, которое тоже создает потери. Если сложить все эти потери и разделить их на плотность воды с коэффициентом гравитации, получим высоту водяного столба, которую насос должен «поднять» для движения по кругу..

Расчет на практическом примере

Возьмем типичный хорошо утепленный дом площадью 150 м² с расчетной тепловой нагрузкой 12 кВт. Схема - двухтрубная, разница температур 20 К. В самом длинном кольце использованы трубы PEX-AL-PEX 25×3,5 с внутренним диаметром около 18 мм и общей длиной петли 70 м (в обе стороны). Из таблиц для нашего расхода получаем удельные потери около 80 Па/м. Локальные сопротивления состоят из нескольких участков: арматуры и колен на 3000 Па, теплообменника котла еще на 3000 Па, смесительного узла примерно на 5000 Па и радиаторных клапанов на 2000 Па.

Сначала определяем расход:

G = 0,86 ⋅ 12 / 20 = 0,516 м³/ч

Это 516 литров в час. Проверим скорость движения теплоносителя — около 0,56 м/с, что находится в оптимальном диапазоне 0,3–0,8 м/с, который обеспечивает бесшумную работу.

Далее рассчитываем потери давления: по трубопроводу они составят 80 × 70 = 5600 Па, локальные сопротивления - еще 13 000 Па. Вместе получаем 18 600 Па. Переводим в метры водяного столба:

H = 18600 / 1000 ⋅ 9,81 ≈ 1,9 м

С учетом 15% запаса получаем примерно 2,2 метра. Таким образом, для этого дома нужен насос, который выдает около 0,52 м³/ч при напоре 2,2 м. Это рабочая зона малых циркуляционных насосов класса 25-40 или 25-60 на низких скоростях, особенно с функцией AutoAdapt.

Пример на реальном доме

Есть дом 150 м², хорошо утепленный. Требуется 12 кВт тепла. Схема отопления двухтрубная, трубы PEX-AL-PEX с внутренним диаметром 18 мм, самый длинный контур - 70 м.

Удельные потери трения для нашего расхода - примерно 80 Па/м. Локальные сопротивления:

• арматура и колена - 3000 Па
• теплообменник котла - 3000 Па
• смесительный узел - 5000 Па
• радиаторные клапаны - 2000 Па
   

Сначала рассчитываем расход: 0,516 м³/ч (516 л/ч). Затем — потери давления: 80 × 70 = 5600 Па на трение плюс 13 000 Па на оборудовании. Итого 18 600 Па. Переводим в метры: 18 600 / (1000 × 9,81) ≈ 1,9 м. Добавляем запас 15% - получаем около 2,2 м.

Итак, насос должен выдавать 0,52 м³/ч при напоре 2,2 м. Это зона работы малых циркуляционных насосов типа 25-40 или 25-60 на низкой скорости.

 

Что учесть при подборе насоса

Когда мы уже знаем свою точку G–H, нужно выбрать насос, кривая которого пересекается с этой точкой. Кроме того, стоит обращать внимание на режимы работы — насосы с пропорциональным или постоянным напором, а также с функцией AutoAdapt значительно экономят электроэнергию и уменьшают шум в системах с термостатическими вентилями. Энергоэффективность, габариты, тип подключения, совместимость с гликолем – все это тоже важно, особенно если в системе используется антифриз, ведь его плотность и вязкость влияют на расчеты.

 

Нюансы для разных систем

В радиаторных системах с коллекторной разводкой расход насоса определяется суммой расходов по всем активным кольцам, а напор - потерями в самом длинном кольце. Балансировка обязательна, иначе близкие радиаторы «съедят» большую часть расхода.

В теплых полах из-за меньшего перепада температур расход больше в несколько раз, а потери давления часто выше из-за длинных контуров малого диаметра и наличия смесительных узлов. Здесь часто ставят отдельный насос на коллектор.

В системах ГВС-рециркуляции главная цель - удерживать температуру в дальних точках, чтобы вода была горячей сразу при открытии крана. Расчет начинается с определения теплопотерь петли и допустимого охлаждения, после чего расход рассчитывается по той же формуле с коэффициентом 0,86. Напор определяют по самому длинному плечу рециркуляции, без учета статического подъема, ведь система замкнута.

В теплых полах ΔT меньше, поэтому насос должен перекачивать значительно больше воды, и часто требуется отдельный насос на коллекторе. В ГВС-рециркуляции расход рассчитывается по теплопотерям петли и допустимому охлаждению, а напор - по самой длинной ветке.

Почему нельзя брать «с запасом» вдвое

Если взять слишком мощный насос, он будет прокачивать больше воды, чем нужно. Это приведет к шуму в клапанах, неравномерному прогреву, более быстрому износу узлов и излишнему расходу электроэнергии. И наоборот, если насос будет слишком слабым, дальние радиаторы могут оставаться холодными..

 

Типичные ошибки и практические советы

Часто инженеры учитывают «этажность» как дополнительный напор в закрытых системах, что является ошибочным подходом. Другая распространенная ошибка — ориентация только на диаметр трубы без проверки скоростей и потерь, или выбор насоса «с запасом», который создает шум в клапанах и тратит лишнюю электроэнергию. Еще одна проблема — игнорирование потерь в теплообменниках, гидрострелках и смесительных узлах, которые иногда составляют большую часть гидравлического сопротивления.

Чтобы избежать этих ошибок, стоит держать скорость в трубах на уровне 0,3–0,8 м/с, пользоваться гидравлическими таблицами для конкретной трубы и расхода, а для систем с термостатами выбирать насосы с пропорциональным напором или AutoAdapt. И самое главное — всегда начинайте расчет с «худшего» кольца, остальное подтянется балансировкой.

 

FAQ

1. Нужно ли учитывать этажность дома при расчете насоса?

 Нет, в закрытых системах отопления этажность не влияет на подбор насоса, так как статическое давление взаимно компенсируется.

2. Что такое ΔT в расчете насоса?

 ΔT - это разница температур подачи и обратного теплоносителя. Для радиаторов обычно берут 20°C, для теплого пола - 7–10°C.

3. Зачем в формуле расхода коэффициент 0,86?

 Коэффициент 0,86 переводит тепловую мощность в кВт в расход теплоносителя в м³/ч, учитывая теплоемкость воды.

4. Можно ли брать циркуляционный насос с запасом?

 Запас более 20% нежелателен - он вызывает шум, перерасход электроэнергии и проблемы с балансировкой.

5. Как определить удельные потери в трубах?

 Удельные потери берут из гидравлических таблиц для конкретного диаметра и скорости потока, или ориентировочно 70–120 Па/м для бытовых систем.

6. Как рассчитать насос для системы с антифризом?

 Нужно учесть, что антифриз имеет большую вязкость и меньшую теплоемкость, поэтому расход и напор будут выше, чем для воды.

7. Как рассчитать циркуляционный насос для ГВС-рециркуляции?

 Определите теплопотери петли (Вт) и допустимое охлаждение (ΔT, обычно 5°C), рассчитайте расход по формуле G=0,86×(QВт/ΔT) и подберите напор по самой длинной ветке.