Насосы для систем отопления

Как считают расход насоса для системы отопления: по тепловой нагрузке, а не по площади дома

Расход циркуляционного насоса системы отопления задаёт тепловая нагрузка контура и расчётный перепад температур между подачей и обраткой, а не площадь здания. Формула инженерная и короткая: расход равен 0,86 умножить на нагрузку и разделить на перепад, где расход в кубометрах в час, нагрузка в киловаттах, перепад в градусах. Коэффициент 0,86 получается из теплоёмкости воды. Дом с расчётными теплопотерями 12 кВт при перепаде 20 °C требует всего 0,52 м³/ч — этот контур закрывает младшая модель FANCY FB15-4-130 с подачей 1,8 м³/ч, напором 4,5 м и мощностью 0,072 кВт, то есть с четырёхкратным запасом.

Площадь дома в этот расчёт не входит вовсе, и это первое расхождение между практикой продавца и практикой проектировщика. Два здания по 200 м² с разной тепловой защитой отличаются по нагрузке вдвое, а значит и по расходу теплоносителя. Тепловые потери считают по СП 50.13330 «Тепловая защита зданий», параметры самой системы отопления — по СП 60.13330 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Только после этих двух документов появляется цифра, с которой можно идти к кривой Q-H конкретного насоса FANCY.

Перепад температур решает не меньше, чем сама нагрузка. Тот же дом на 12 кВт при перепаде 10 °C вместо 20 °C требует уже 1,03 м³/ч — вдвое больше, потому что каждый кубометр воды уносит вдвое меньше тепла. Здание на 300 кВт при перепаде 20 °C даёт 12,9 м³/ч, и это попадает в ряд FANCY FBT: модель FBT40-9F-250 рассчитана на 14 м³/ч при напоре 10 м и мощности 0,56 кВт. Ошибка в перепаде на десять градусов меняет типоразмер насоса, диаметр трубы и цену монтажа сильнее, чем любой выбор между брендами.

Напор в системе отопления — это сопротивление кольца, а не высота здания

В замкнутой системе отопления столб воды в подающей линии уравновешен столбом в обратной, поэтому поднимать теплоноситель на этаж насосу не нужно вообще. Он преодолевает только гидравлическое сопротивление кольца: теплообменник котла, отопительные приборы, балансировочную и запорную арматуру, фильтр-грязевик, трубы и фитинги. Это объясняет, почему вся бытовая линейка FANCY FB уложена в 4,5–15 м напора при подаче 1,8–10 м³/ч, тогда как скважинный насос того же размера выдаёт 70 м.

Считать нужно самое длинное кольцо, а не сумму всех веток. Потери на отопительных приборах и на котле берут из их паспортов при расчётном расходе — требования к самим приборам задаёт ГОСТ 31311 «Приборы отопительные», а сопротивление конкретной модели радиатора или теплообменника есть в её документации. Суммировать «по опыту» здесь бессмысленно: разброс между теплообменниками одной мощности достигает нескольких метров водяного столба.

Насос с избыточным напором в системе отопления мешает, а не помогает. Он гонит теплоноситель быстрее расчётного, разгоняет скорость в трубах и начинает шуметь в радиаторах и термостатических клапанах, а рабочая точка уползает в правую часть кривой, где КПД падает. Ряд FANCY FB это учитывает шагом типоразмеров: 4,5 м у FB15-4-130, 6 м у FB15-6-130, 7 м у FB25-7-180, 8 м у FB25-8-180, 12 м у FB20-12-180 и 15 м у FB20-15-180. Шаг мелкий специально — чтобы рабочая точка контура отопления попадала в среднюю треть характеристики, а не на её край.

Мокрый ротор в насосах отопления: почему сезон проходит без обслуживания

Насос с мокрым ротором не имеет механического уплотнения — узла, который в обычном насосе изнашивается первым. Ротор вращается прямо в теплоносителе, он же смазывает подшипники и отводит тепло от двигателя, поэтому течь по валу неоткуда: сальника просто нет. Устройство получается проще, чем у любой другой конструкции насоса в системе отопления, и ломаться в нём почти нечему. По такой схеме сделаны четыре серии FANCY для систем отопления — FB, FBA, FBG и FBT, и все они рассчитаны на работу весь отопительный сезон без вмешательства персонала.

Материалы в бытовых сериях подобраны под эту же логику. У FANCY FB, FBA и их исполнений FB(S) и FB(B) вал и подшипники керамические, рабочее колесо из PPO — технического пластика, который не корродирует и не намагничивается. Масса насоса от 2,6 до 5 кг, класс защиты двигателя IP 44. Корпус выполнен из чугуна с антикоррозионным электрофорезным покрытием, а для контуров с питьевой водой завод даёт FB(S) с нержавеющим корпусом и FB(B) с латунным — обе линейки дают 2,6–10 м³/ч при напоре 4,5–12 м и мощности 0,072–0,245 кВт.

Плата за отсутствие обслуживания одна, и о ней обычно молчат. Подшипники скольжения смазываются самим теплоносителем, поэтому окалина после сварки, песок и ржавчина из старой системы отопления работают по ним как абразив. Грязевик перед насосом и промывка контура перед пуском — не рекомендация, а условие, при котором насос FANCY с мокрым ротором отработает заявленный ресурс. У FANCY FBG завод отдельно оговаривает сухой ход не более 10 секунд: без жидкости подшипниковый узел греется почти мгновенно.

Три скорости FANCY FB: режим системы отопления подбирают без частотника

Три скорости переключаются рычажком на клеммной коробке, и это самый дешёвый способ подогнать насос под фактический контур отопления. Частотный преобразователь для насоса мощностью 0,072–0,32 кВт экономически бессмысленен — он стоит дороже самого насоса. FANCY FB закрывает бытовые контуры девятнадцатью моделями: подача 1,8–10 м³/ч, напор 4,5–15 м, масса 2,6–5 кг, частота вращения 2900 об/мин, присоединение от 20×15 до 50×32 мм.

Смысл ступеней виден в межсезонье. В октябре и апреле котёл греет не на полную, расчётный расход контуру не нужен, и насос переводят на пониженную скорость: падает и потребление, и шум в отопительных приборах. Разница по мощности внутри серии показательна — 0,072 кВт у FB15-4-130 против 0,32 кВт у FB20-15-180, то есть в 4,4 раза. За условные 1000 часов работы это 72 кВт·ч против 320 кВт·ч, и за сезон разница в счёте набегает заметная, хотя сами цифры в киловаттах выглядят копеечными.

Монтажная длина в этой серии кодируется прямо в названии модели, и на реконструкции это важнее гидравлики. FANCY FB выпускается в двух длинах — 130 и 180 мм: FB25-4-130 и FB25-4-180 отличаются именно ею, а подача при этом растёт с 2,6 до 3 м³/ч. Когда меняют вышедший из строя насос в готовой обвязке, сначала смотрят на монтажную длину и диаметр присоединения, и только потом на кривую: иначе к цене насоса добавится переварка участка трубы.

Автоматический насос отопления FANCY FBA: режим держит электроника, а не человек

FANCY FBA сам подбирает режим по фактическому расходу в контуре отопления, без рычажка и без частотника. Это решение для квартирного и домового контура, где нагрузка меняется в течение суток: ночью температура в помещениях ниже, днём часть комнат закрыта термостатами, и расход гуляет постоянно. Серия насчитывает 11 моделей с подачей 1,5–4 м³/ч, напором 9–15 м, мощностью 0,1–0,32 кВт и массой 2,7–4 кг.

Напор у FBA выше, чем у младших FB, при меньшем расходе — и это не случайность, а разметка ниши. FBA15-9 даёт 1,5 м³/ч при 9 м, FBA20-15 — 4 м³/ч при 15 м, присоединение 20×15 и 25×20 мм. Такое сочетание нужно там, где кольцо длинное и запутанное: квартирная разводка с большим числом отводов, старый стояковый контур, система отопления с несколькими этажами в частном доме. Ручной режим у серии тоже доступен, если автоматику решили не использовать.

Исполнения по корпусу повторяют логику серии FB. FBA(S) идёт с корпусом из нержавеющей стали, FBA(B) — с латунным, базовое исполнение — чугун с антикоррозионным покрытием. Выбор между ними определяет не контур отопления, а соседняя задача: если тот же насос гоняет воду в кольце рециркуляции горячего водоснабжения, чугун недопустим, и берут латунь или нержавеющую сталь. Требования к таким контурам лежат уже в СП 30.13330 «Внутренний водопровод и канализация зданий», а не в отопительных документах.

Тёплый пол в системе отопления: низкая температура, высокий расход

Контур тёплого пола требует от насоса больше расхода при меньшем напоре, чем радиаторное кольцо той же мощности. Причина арифметическая: перепад температур в напольном контуре обычно вдвое-втрое меньше радиаторного, а расход обратно пропорционален перепаду. Нагрузка 8 кВт при перепаде 5 °C даёт 1,38 м³/ч, та же нагрузка при перепаде 20 °C — только 0,34 м³/ч. Разница в четыре раза, и насос нужен другой.

Ставят его всегда после смесительного узла, а не до него. Смесительный узел подмешивает обратку к горячей подаче от котла и держит в петлях пониженную температуру, и насос должен работать именно на этой смеси. Гидравлическое сопротивление здесь тоже своё: длинные петли малого диаметра дают потери, которых нет в радиаторной разводке, поэтому для одного-двух коллекторов берут FANCY FB25-8-180 с подачей 8 м³/ч при напоре 8 м, а для разветвлённой системы отопления с длинными петлями — FB20-15-180 с напором 15 м при подаче 4,1 м³/ч.

Трёхскоростное исполнение в этом узле полезнее, чем в радиаторном. Петли тёплого пола балансируют расходомерами на коллекторе, и до окончания балансировки фактическое сопротивление контура неизвестно — ступень скорости подбирают по факту, после запуска. Вручную, за две минуты, без перенастройки автоматики. Серия FANCY FB даёт для этого три ступени на каждой из 19 моделей ряда.

Котловое кольцо системы отопления: насос защищает теплообменник, а не греет дом

Малое кольцо у котла существует ради теплообменника, а не ради потребителей. Твердотопливные и мощные газовые котлы не переносят резкого перепада температур между подачей и обраткой: холодная обратка вызывает конденсат и термические напряжения в теплообменнике. Насос котлового кольца гарантирует минимальный расход через котёл при любом положении термостатических клапанов у радиаторов — даже когда все потребители закрыты.

Подбирают его не по тепловой нагрузке здания, а по паспорту котла: производитель указывает минимальный расход через теплообменник и допустимое сопротивление. Цифра обычно скромная, поэтому в котловое кольцо частного дома идут младшие модели FANCY FB — FB20-4-130 на 2 м³/ч, FB25-6-130 на 3,3 м³/ч, FB25-7-180 на 4 м³/ч. В котельной с котлом на несколько сотен киловатт тот же принцип требует уже фланцевого насоса: FANCY FBG32-10-220 даёт 10 м³/ч при напоре 10 м и мощности 0,37 кВт, FBG40-16F-250 — 14,4 м³/ч при 16 м.

Схема с двумя кольцами — котловым и потребительским — разделяет режимы, и это её главный смысл. Первичное кольцо работает с постоянной производительностью, вторичное меняет расход вслед за погодой и запросом помещений. Общий расчёт «на всю систему отопления» даёт насос, который не попадает в рабочую точку ни там, ни там, а котёл при этом частит пусками горелки. Гидравлическую стрелку или гидравлический разделитель ставят между кольцами именно для того, чтобы расходы колец не мешали друг другу.

Домовой узел отопления на 20–53 м³/ч: фланцевые FANCY FBT и FBG

Многоквартирные дома, школы и административные здания обслуживают фланцевые циркуляционные насосы с мокрым ротором, и здесь выбор между FANCY FBT и FBG решается режимом, а не расходом. FBT перекрывает 10–53 м³/ч при напоре 5–18 м и мощности 0,235–1,725 кВт — 17 моделей с тремя скоростями. FBG — 10–35 м³/ч при напоре 9–20 м и мощности 0,37–1,5 кВт, 14 моделей с одной характеристикой. Масса насосов: 19,5–38,7 кг у FBT и 7,3–29,5 кг у FBG.

Присоединительные размеры у обеих серий одинаковой логики: DN32, DN40, DN50, DN65 и DN80. Монтажная длина закодирована в имени модели последними цифрами — 220, 250, 280, 340 и 360 мм, и при замене насоса в существующем узле это первая цифра, которую сверяют. FBT65-18F-340 даёт 50 м³/ч при напоре 18 м и мощности 1,725 кВт, FBT80-9F-360 — 53 м³/ч при 9,7 м, FBG80-12F-360 — 35 м³/ч при 12,7 м. Температура теплоносителя для обеих серий — до 110 °C, класс защиты двигателя IP 44.

Один типоразмер в ряду FBT стоит особняком: FBT80-6/4F-360 работает на 1450 об/мин вместо 2900 и выдаёт 50 м³/ч при напоре 5 м и мощности 0,78 кВт, масса — 38,5 кг. Тихоходное исполнение изнашивает подшипники медленнее и работает заметно тише, и для домовой системы отопления, где насос стоит в подвале жилого здания, этот довод весит не меньше гидравлического. Односкоростной FBG выбирают тогда, когда контур посчитан и балансировка закончена: лишние ступени в таком узле не нужны, а цена насоса ниже.

Тепловые пункты и большие системы отопления: FANCY FTD встаёт в разрыв трубы

FANCY FTD — линейный насос: всасывающий и напорный патрубки лежат на одной оси, поэтому агрегат монтируется прямо в разрыв трубопровода, как арматура, без фундамента и без разворота линии. Для теплового пункта, где места нет вовсе, эта компоновка решает задачу монтажа целиком. Серия самая большая из отопительных у FANCY: 114 моделей, подача 8–900 м³/ч, напор 12,8–86,7 м, мощность 0,75–200 кВт, масса от 34 до 2069 кг.

Ряд делится по частоте вращения почти пополам, и деление это осмысленное. На 2900 об/мин сделано 63 типоразмера с подачей 8–130 м³/ч и мощностью 0,75–30 кВт — это контуры зданий и небольших котельных. На 1450 об/мин — 51 типоразмер с подачей 120–900 м³/ч и мощностью 5,5–200 кВт, для магистральных колец и крупных тепловых пунктов. Пример из верхней части ряда: FTD300-20/4 даёт 900 м³/ч при напоре 20 м, мощности 75 кВт и массе 1199 кг. Из нижней: FTD32-14G/2 — 8 м³/ч при 14 м и 0,75 кВт, масса 36 кг.

Присоединение перекрывает одиннадцать диаметров — от DN32 до DN300, причём распределение моделей по ним неравномерное: на DN50 приходится 16 типоразмеров, на DN250 — 15, на DN200 — 14, а на DN32 и DN300 — по 7. Это отражает реальный спрос: середина ряда используется чаще краёв. Конструктивно FTD сделан с валом из нержавеющей стали AISI 304, чугунным рабочим колесом и корпусом с антикоррозионным покрытием, двигатель — YE3 со степенью защиты IP 55 и изоляцией класса F, рабочее давление корпуса — 16 бар.

Уплотнение у FTD высокотемпературное, и завод прямо называет системы отопления областью применения серии. Насосная часть снимается с двигателя без демонтажа корпуса из линии — муфтовая конструкция позволяет вытащить ротор, не разбирая обвязку. Для теплового пункта, работающего по СП 124.13330 «Тепловые сети», это прямая экономия времени на регламентных работах: труба остаётся на месте, снимается только двигатель с насосной частью.

Подпитка и повышение давления в системе отопления: FANCY MHI и CHLFT

Подпитка системы отопления — задача не циркуляционная, а напорная: насос должен задавить давление контура, а не гонять теплоноситель по кругу. Расход при этом маленький, а напор нужен высокий, и здесь работают многоступенчатые насосы. FANCY MHI даёт 2–16 м³/ч при напоре 22–68,5 м и мощности 0,37–2,2 кВт, масса — 10–24 кг, присоединение от 25×25 до 50×40 мм, всего 13 моделей.

Напор у многоступенчатого насоса набирается числом колёс, и ряд MHI показывает это буквально. MHI-402 с двумя ступенями даёт 4 м³/ч при напоре 22 м и мощности 0,37 кВт, MHI-406 с шестью ступенями — те же 4 м³/ч, но уже 68,5 м при 1,5 кВт. Подача не меняется, потому что колёса стоят последовательно на одном валу. Когда давление в готовой системе отопления нужно добрать, берут ту же подачу с большим числом ступеней — обвязка остаётся прежней, меняется только высота насоса.

Материалы MHI рассчитаны на горячий теплоноситель и на незамерзающие смеси. Все смачиваемые детали — нержавеющая сталь AISI 304, уплотнение графит — карбид кремния с эластомером Viton, рабочий диапазон среды от −10 до 120 °C, гликоль до 50 % по заявлению завода. Двигатель YE3 класса IE3 со степенью защиты IP 55, присоединение резьбовое G20. Для контура подпитки, который включается редко и работает короткими циклами, стойкость уплотнения важнее КПД.

FANCY CHLFT решает ту же задачу в чугунном корпусе и дешевле. Гидравлический ряд серии — 2–20 м³/ч при напоре 9–50 м и мощности 0,37–4,4 кВт, 28 моделей, масса 16–48 кг, диапазон среды от −10 до 120 °C. Головная часть корпуса чугунная, рабочие колёса и вал — нержавеющая сталь AISI 304, число ступеней от одной до шести: CHLFT2-2 даёт 2 м³/ч при 15 м, CHLFT20-4 — 20 м³/ч при 46,5 м и 4,4 кВт. Когда среда нейтральна, а полностью нержавеющий корпус избыточен, CHLFT закрывает ту же точку системы отопления за меньшие деньги.

Гликолевый контур калориферов в системе отопления: запас по напору и стойкое уплотнение

Вентиляционные калориферы почти всегда выносят в отдельный контур с незамерзающей смесью, и насос для него подбирают иначе, чем для радиаторного кольца. Гликолевая смесь плотнее и вязче воды, её теплоёмкость ниже, поэтому при той же тепловой нагрузке объёмный расход выходит больше, а потери напора в трубопроводе растут. Практическое правило — добавить к расчётному напору контура 10–15 %, а расход пересчитать по теплоёмкости смеси, а не по воде.

Материалы здесь решают больше, чем гидравлика. Обычный эластомер уплотнения в гликоле разбухает и начинает подтекать за сезон, поэтому в такой контур системы отопления ставят насос с проверенным исполнением: у FANCY MHI это уплотнение графит — карбид кремния с Viton и заявленная работа с гликолем до 50 %, у FANCY FTD — то же сочетание графита, карбида кремния и Viton с гликолем до 50 % при температуре до +120 °C и вал из нержавеющей стали AISI 304. Проверить материал уплотнения необходимо до заказа: на смонтированном насосе замена обходится дороже правильного выбора исполнения.

Трубопроводы гликолевого контура изолируют отдельно, и требования к изоляции задаёт СП 61.13330 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Для насоса это не бумажный вопрос: неизолированный участок теряет тепло, расчётный перепад в контуре плывёт, и рабочая точка уходит с кривой, под которую насос подбирали. Контур калориферов работает круглый год в зданиях с приточной вентиляцией, поэтому ресурс уплотнения здесь набирается быстрее, чем в отопительном кольце, работающем полгода.

Материалы насосов отопления: чугун, PPO и нержавеющая сталь AISI 304

Материал корпуса в системе отопления выбирают по контуру, а не по цене, и граница проходит по одному признаку — питьевая вода или замкнутое кольцо. В замкнутом контуре отопления теплоноситель не расходуется и кислород в него почти не поступает, поэтому чугун с антикоррозионным электрофорезным покрытием служит годами: так сделаны базовые исполнения FANCY FB, FBA, FBG, FBT, головная часть CHLFT и корпус FTD. В контуре с постоянным водообменом чугун закисляется, и берут другое исполнение.

Рабочее колесо в бытовых сериях сделано из PPO — лёгкого технического пластика. У FANCY FB, FBA, FB(S) и FB(B) колесо PPO стоит в паре с керамическими валом и подшипниками, и такая пара не корродирует, не намагничивается и не требует смазки извне. У многоступенчатых серий материалы другие: колёса MHI и CHLFT — нержавеющая сталь AISI 304, вал CHLFT тоже нержавеющий, у FTD колесо чугунное, а вал — AISI 304.

Разница в массе показывает разницу в конструкции лучше любых слов. Бытовой FB15-4-130 весит 2,6 кг, фланцевый FBT80-9F-360 — 38,7 кг, линейный FTD300-55/4 — 2069 кг при мощности 200 кВт. Это три разных класса оборудования для одной задачи — циркуляции теплоносителя, и требования к фундаменту, обвязке и обслуживанию у них несопоставимы. Электрическая часть тоже разная: IP 44 у насосов с мокрым ротором против IP 55 с изоляцией класса F у MHI и FTD.

Какую серию FANCY ставить в узел системы отопления

Узел и расход сужают выбор до одной-двух серий, а конкретный типоразмер внутри серии подбирают по кривой Q-H в карточке товара. Все семь серий ниже — центробежные, параметры даны по паспортным данным завода, а не по расчётной оценке. Полный ряд с ценами лежит в разделе циркуляционных насосов — всего в нём 203 модели, тяжёлые типоразмеры FTD продублированы в промышленных.

Три вопроса перед заказом решают почти всё: какой расход в контуре, какая монтажная длина у снимаемого насоса и какая температура теплоносителя. Купить подходящий типоразмер по одной только мощности не выйдет — одинаковые киловатты у FBG40-16F-250 и FBT40-18F-250 дают разные пары «подача — напор». Подробнее параметры каждой модели и кривые расписаны в карточках серий, а если нужна помощь с подбором под конкретный контур, отправьте данные по нагрузке и трассе.

Если объект шире одной системы отопления, посмотрите смежные подборки: тепловые пункты, котельные, системы охлаждения и горячее водоснабжение. Часть серий в них повторяется напрямую, и один типоразмер нередко закрывает два контура сразу.

Типичные ошибки при подборе насосов для системы отопления

Первая ошибка — считать расход по площади дома. Квадратные метры не говорят ни о теплозащите, ни о расчётном перепаде, а расход зависит именно от них: 12 кВт при перепаде 20 °C дают 0,52 м³/ч, при 10 °C — 1,03 м³/ч. Вторая ошибка — брать напор «с запасом». В замкнутом контуре геометрическая высота не считается вовсе, и насос на 30 м в кольце, которому нужно 5 м, шумит в радиаторах и работает в невыгодной части кривой.

Третья ошибка — игнорировать монтажную длину при замене. FANCY FB выпускается в длинах 130 и 180 мм, FBG и FBT — 220, 250, 280, 340 и 360 мм, и несовпадение с существующей обвязкой означает переварку участка, то есть работу сварщика поверх стоимости насоса. Четвёртая — ставить насос с мокрым ротором в непромытую систему отопления: подшипники FB, FBA, FBG и FBT смазывает сам теплоноситель, и окалина после сварки убивает узел за недели, а у FBG сухой ход допускается вообще не более 10 секунд.

Пятая ошибка — один насос на радиаторы и тёплый пол разом. Контуры требуют разного сочетания расхода и напора: 8 кВт при перепаде 5 °C — это 1,38 м³/ч, те же 8 кВт при 20 °C — 0,34 м³/ч, и общий насос не попадает в рабочую точку ни одного из них. Шестая — стандартное уплотнение в гликолевом контуре калориферов вместо исполнения с Viton, как у FANCY MHI. Седьмая — экономия на грязевике перед насосом, которая стоит дороже самого грязевика уже к середине первого отопительного сезона.

Отопительный насос выбирают по двум цифрам — расходу контура и потерям в самом длинном кольце. Посчитайте их, сверьте с таблицей выше и проверьте, что рабочая точка ложится в среднюю треть кривой выбранной серии FANCY. Оборудование под эти параметры мы подберём и посчитаем в течение рабочего дня.