Циркуляционный насос: как считать
Циркуляционный насос выбирают по двум цифрам: расходу и напору в рабочей точке. Расход — из мощности и графика: 12 кВт при 75/65 °C — 1 031 кг/ч, то есть 1,05 м³/ч. Напор — это не высота дома (система замкнута, столб воды уравновешен), а сумма потерь давления на самом длинном кольце: трение в трубах по Дарси — Вейсбаху, местные сопротивления радиаторных клапанов, тройников и котла. В примере серии магистраль Металлопластик 32×3 (26 мм) длиной 40 м в одну сторону при 0,55 м/с теряет 1,14 м, узлы с Σζ = 25 — ещё 0,39 м, теплообменник котла (10 кПа) — 1,04 м: всего 2,57 м (25 кПа, 0,25 бар).
С запасом 10 % нужен напор 2,83 м при 1,05 м³/ч. Насос класса 25-40 на своей кривой при таком расходе даёт около 3,5 м, 25-60 — 5,5 м, поэтому достаточно 25-40: рабочая точка должна лежать на кривой или чуть ниже, в средней трети — там максимальный КПД и минимальный шум. Обозначение 25-40 расшифровывается как присоединение 1″ (Ду 25) и максимальный напор 4 м при нулевом расходе; 25-60 и 25-80 — 6 и 8 м. Насос «с запасом» — распространённая ошибка: избыточный напор гонит воду быстрее нормы, радиаторные клапаны шипят, а электроэнергия тратится впустую; электронные насосы с частотным регулированием сглаживают это, но класс всё равно выбирают по расчёту.
Куда уходит напор: в двухтрубной системе с металлопластиком 32 мм потери по длине малы, и главные слагаемые — арматура и котёл; в системе на 20-й трубе (1,46 м/с при том же расходе) потери по трубам вырастут в пять раз, и понадобится 25-60 или 25-80. Тёплый пол считают отдельно — его контуры длинные (до 100–120 м 16-й трубы) и требуют собственного насоса смесительного узла с напором 3–5 м. Калькулятор берёт расход из мощности, считает потери контура для выбранной трубы, длины, Σζ и сопротивления котла, добавляет запас и показывает, какой класс насоса даёт нужный напор при этом расходе.
Классы бытовых циркуляционных насосов
Упрощённые кривые H = H_max·(1 − (Q/Q_max)²); рабочий напор — верх средней трети кривой; точные характеристики — в паспорте модели.
Потери кольца 2 × 40 м с арматурой Σζ 25 и котлом 10 кПа
Дарси — Вейсбах при 70 °C для четырёх магистралей; ячейка — потери в метрах и скорость.
Скорость движения теплоносителя в трубопроводах систем внутреннего теплоснабжения и отопления следует принимать в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении по приложению И.— СП 60.13330.2020, п. 6.3.6
Как считать и что проверить
- Расход — из мощности (1,05 м³/ч для 12 кВт при Δt 10), напор — из потерь самого длинного кольца (2,57 м), а не из высоты дома.
- Запас по напору 10–15 %, не больше: 2,83 м → 25-40; лишний напор — шум клапанов и перерасход электричества.
- Рабочая точка — в средней трети кривой: 25-40 до 2,5 м, 25-60 до 4 м, 25-80 до 5,5 м при расходе до 60–70 % максимального.
- Сопротивление котла (5–20 кПа, у настенных до 25) и радиаторных термоклапанов (Kv 0,5–1) часто больше потерь в трубах — не пропускайте их.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном гидравлическом калькуляторе отопления; мощность системы — в калькуляторе мощности котла и расчёте системы отопления дома, водопровод — в гидравлическом расчёте трубопровода.
- СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — п. 6.3.2 (шероховатость стальных труб ≥ 0,2 мм), п. 6.3.6 и прил. И (допустимая скорость теплоносителя по уровню шума), п. 6.1.15 (параметры теплоносителя в полимерных трубах). Минстрой России. 2020.
- Альтшуль А. Д. «Гидравлические сопротивления» — коэффициент трения λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)^0,25. Недра. 1982.
- Идельчик И. Е. «Справочник по гидравлическим сопротивлениям» — коэффициенты ζ арматуры, отводов, тройников. Машиностроение. 1992.
- ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» — классы эксплуатации, размеры труб PE-X, PP-R. Росстандарт. 2013.
