Для решения этой проблемы в отопительную
систему встраивают циркуляционные насосы: специальные аппараты (с
питанием, как правило, от внешней электрической сети) обеспечивающие
теплоносителю преодоление гидравлического сопротивления всей системы и
его заданную объёмную скорость циркуляции (массоперенос необходимого количества тепла).
Условная классификация
Использование
электродвигателя в качестве привода насоса объяснимо: такой двигатель
компактен, долговечен (особенно в бесколлекторном варианте), в принципе
позволяет менять число своих оборотов (регулировать расход
теплоносителя) и легко встраивается в различные автоматизированные
системы управления отопительной системой. Именно поэтому подавляющая
часть циркуляционных насосов строится на основе асинхронных
электродвигателей с крыльчаткой на роторе. Данный тип конструкции
принято подразделять на "сухой" и "мокрый": в первом случае крыльчатка
находится на оси ротора, но при этом отделена от него уплотнительными
кольцами/сальниками, предотвращающими контакт ротора и статора с
теплоносителем, а во втором - ротор "встроен" в крыльчатку и полностью
погружён в теплоноситель, а окружающий его статор имеет свою
дополнительную электрическую изоляцию от теплоносителя.
Поскольку
плавное регулирование частоты оборотов асинхронного двигателя, напрямую
подключенного к сети, до недавнего времени было достаточно
нетривиальной задачей, наибольшее распространение получили две схемы
включения: старая (с переключением обмоток), когда двигатель имеет две
или три фиксированных скорости вращения, между которыми можно
переключаться - и новая, когда двигатель имеет либо встроенный, либо
внешний так называемый частотный привод, позволяющий регулировать число
оборотов плавно во всём диапазоне. Важно помнить, что в случае
аварийного отключения внешнего электропитания циркуляционный насос (да и
большая часть отопительных котлов с автоматикой) становятся
неработоспособны, поэтому во избежание "разморозки" системы отопления в
случае пропажи питания на длительное время следует заранее позаботиться о
резервном источнике питания - либо о соответствующим образом
подобранном (незамерзающем) теплоносителе.
Выбор насоса, его основные характеристики
Насосы
с "мокрым" ротором как правило относительно дёшевы и малошумны - но
имеют малую (десятки ватт) мощность и более низкий КПД, нежели чем
изделия с "сухим" ротором.
Ключевых характеристик у
циркуляционного насоса две: максимальный напор (высота создаваемого
условного водяного столба в метрах при работе насоса) и максимальный
расход (число кубометров прокачиваемого теплоносителя в час) - при этом
они находятся в обратно-пропорциональной зависимости. Типовые графики
этой зависимости приводятся в техническом описании/руководстве на
соответствующий насос, причём они даются и для воды, и для типичных
водно-гликолевых смесей различного состава, с учётом их вязкости.
Соответственно, для правильного выбора насоса совершенно необходимо
иметь на руках верную оценку порядка величины гидравлического
сопротивления всей подключаемой отопительной системы и диапазона расхода
теплоносителя для ожидаемых внешних климатических условий. Если этими
условиями пренебречь, то купленный насос может оказаться не в состоянии
"прокачать" всю систему и обеспечить нужный температурный режим - либо в
его завышенную мощность будут вложены лишние средства, которые не
окупятся (в том числе и из-за излишнего расхода электричества).
Очень
грубую общую оценку гидравлического сопротивления системы можно сделать
по таблицам, исходя из материала, диаметра и длины используемых труб и
заявленных производителем параметров радиаторов отопления и этажности
строения (в случае необходимости разбив систему на сегменты).
Ориентировочный расход теплоносителя берётся из теплового расчёта всей
конструкции жилого строения (общая площадь по полу, условия
изоляции/теплообмена с окружающей средой, требуемый тепловой режим
внутри помещений и так далее). Чем точнее известны входные
характеристики - тем адекватнее конечный подбор требуемой модели. Не
следует пренебрегать консультациями с техническими специалистами при
подборе насоса, но ещё лучше иметь заранее просчитанный проект/модель
всей системы, откуда однозначно следуют его характеристики - ведь
современные компьютеры и средства моделирования позволяют сделать это
быстро, качественно и недорого.