Рейтинг тепловых насосов для отопления дома: рекомендации по выбору

Приборы мокрого типа обладают следующими преимуществами:

• бесшумностью работы;
• небольшим размером, малой массой;
• низким потреблением электрической энергии;
• длительностью эксплуатации без необходимости обслуживания;
• лёгкостью настройки и ремонта благодаря модульной конструкции.

Главный недостаток мокрого циркуляционного насоса — низкий коэффициент полезного действия. КПД редко превышает 50%. Это связано с невозможностью герметизации двигателя при увеличении его размеров. Поэтому подобные приборы применяют в небольших системах отопления, например, в частных домах.

Внимание! Необходимо обратиться к специалистам для монтажа. Это обеспечит бесперебойную работу, в течение которой теплоноситель будет поступать к подшипникам, смазывая их

Сухой

Благодаря конструкции, ротор не взаимодействует с теплоносителем. Насосы обладают большим, в сравнении с мокрыми, коэффициентом полезного действия, около 80%. Но есть два важных недостатка:

• Высокий шум в процессе эксплуатации. Проблема решается установкой звукоизоляции в помещении с насосом.
• Необходимость часто менять фильтры для воды и воздуха. Сухое устройство требует чистить среду, поскольку в течение работы возникают завихрения, которые притягивают пыль. Последняя может привести к поломке, повреждению герметичности. Контроль запылённости позволит увеличить длительность работы устройства.

Фото 2. Циркуляционный насос сухого типа от производителя Wilo. Подобные приборы гораздо больше изделий с мокрым ротором.

Циркуляционные насосы сухого типа делят на 3 разновидности:

• горизонтальные, в которых, соответствуя названию, двигатель расположен параллельно земле, а патрубки — на торце;
• вертикальные, с мотором, установленным перпендикулярно полу и патрубками в одной оси;
• блочные, в виде шкафчиков, которые монтируют в стену.

Оптимальное место установки циркуляционного насоса

Хотя интернет изобилует массой информации на эту тему, однако простому пользователю не всегда удается определиться с оптимальной схемой подключения циркуляционного насоса в систему отопления. Причина заключается в противоречивости подаваемой информации, из-за чего на тематических форумах постоянно возникают жаркие дискуссии.

Приверженцы установки аппарата исключительно на обратном трубопроводе приводят в защиту своей позиции такие доводы:

• Более высокая температура теплоносителя на подаче по сравнению с обраткой провоцирует существенное сокращение срока службы насоса.
• Горячая вода внутри подающей магистрали менее плотна, из-за чего возникают дополнительные затруднения в ее перекачке.
• В обратном трубопроводе теплоноситель имеет высокое статическое давление, что облегчает работу насоса.

Нередко такая убежденность складывается также от случайного лицезрения того, где установлен циркуляционный насос на отопление в традиционных котельных: там насосы, действительно, иногда врезают в обратку. При этом в других котельных установка центробежных насосов может осуществляться на подающих трубах.

Аргументы против каждого из приведенных доводов в пользу установки на обратной трубе следующие:

1. Стойкость бытовых циркуляционных насосов к температуре теплоносителя обычно достигает +110 градусов, тогда как внутри автономных систем отопления вода редко нагревается выше +70 градусов. Что касается котлов, то они на выходе выдают температуру теплоносителя примерно +90 градусов.
2. Вода при температуре +50 градусов имеет плотность 988 кг/м³, а при +70 градусов – 977.8 кг/м³. Для приборов, создающих давление 4-6 м водного столба, и способных перекачать примерно тонну теплоносителя за 1 час, такая мизерная разница в плотности в 10 кг/м³ (вместимость канистры на 10 л) не играет существенной роли.
3. Фактическая разница статического давления теплоносителя внутри подачи и обратки также минимальна.

В качестве вывода можно сказать, что схема подключения циркуляционного насоса может предполагать его установку как на обратной, так и подающей трубе отопительного контура. Тот или иной вариант, где устанавливать циркуляционный насос в системе отопления, не оказывает значимого влияния на его уровень работоспособности и эффективности. Исключением является использование недорогих твердотопливных котлов прямого горения, в которых отсутствует автоматика. Так как горящее топливо в таких нагревателях быстро потушить нет возможности, это нередко провоцирует закипание теплоносителя. Если подключение насоса отопления было проведено на подающей трубе, это позволяет образовавшемуся пару вместе с горячей водой попасть внутрь корпуса с крыльчаткой.

Далее события разворачиваются следующим образом:

• Аппарат резко снижает свою производительность, так как его рабочее колесо не в состоянии перемещать газы. Это провоцирует снижения скорости циркуляции теплоносителя.
• Наблюдается уменьшение поступающей в котловой бак охлаждающей воды. Как результат, прибор перегревается еще больше, а образование пара возрастает.
• После того, как объем пара достигнет критических значений, он попадает внутрь крыльчатки. После этого наступает полная остановка циркуляции теплоносителя: возникает аварийная ситуация. Давление в системе возрастает, из-за чего сработавший предохранительный клапан выбрасывает клубы пара внутрь котельной.
• Если не затушить дрова, то на каком-то этапе клапан не справится с возрастающим давлением. В результате этого возникает реальная опасность взрыва котла.

Если схема установки циркуляционного насоса в систему отопления предполагает его монтаж на обратную трубу, то это уберегает прибор от прямого воздействия водяного пара. Как результат, увеличивается период времени до аварии (почти на 15 минут). То есть это не предотвращает взрыв, а лишь дает дополнительное время на принятие дежурных мер по устранению возникшей перегрузки системы. Поэтому при поиске места, где ставить насос на отопление, в случаях с простейшими дровяными котлами лучше выбирать для этого обратный трубопровод. Современные автоматизированные обогреватели на пеллетах могут монтироваться на любом удобном участке.

Лучшие настенные двухконтурные газовые котлы

Перед принятием важного решения необходимо ознакомиться с продукцией различных производителей. Основные критерии выбора котлов: компания-производитель, габариты изделия, цена, мощность, набор функций, материал изготовления рабочих деталей, узлов, тип камеры сгорания

На фоне дополнительных показателей данные пункты считаются обязательными.

Газовый котел Ferroli DOMINA N F 24 изготовлен в Италии. Изделие выполнено в современном стиле, корпус оформлен закругленными вертикальными углами. Основные функции: обогрев помещения, горячее водоснабжение. Литера «F» в наименовании товара означает принудительную тягу, а также закрытую камеру сгорания. Горелка изготовлена из нержавейки марки AISI 304, теплообменник – из меди с антикоррозийным алюминиевым покрытием. На корпусе расположен светодиодный дисплей.

Плюсы:

• Компактные размеры (итальянский котел Ferroli DOMINA N является самым маленьким по габаритам среди аналогичных устройств).
• Электронное управление мощностью.
• Антиблокировка насоса.
• Дистанционное управление.
• Защита против замерзания.
• Высокий КПД.
• Легкий доступ к внутренним узлам котла.
• Безопасность, надежность.
• Универсальность (агрегат работает на природном или сжиженном газе).

Минусы: отсутствие фильтра горячей воды.

Настенный котел Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K предназначен для выполнения двух задач: обеспечение теплом и горячей водой. Данная модель рассчитана на обогрев помещений до 240 кв. м. Котел Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K надежно крепится к стене, при этом он занимает минимум свободного пространства. Расчетный КПД прибора составляет 93%. Продукты сгорания отводятся через встроенный дымоход.

Плюсы:

• Компактные размеры.
• Низкий расход газа.
• Большое количество функций по обеспечению безопасности пользователей.
• Простота управления.
• Надежность.
• Практичность.

Минусы: шумная работа встроенного вентилятора.

Настенный газовый котел двухконтурный произведен в Италии. Агрегат оснащен простым, удобным жидкокристаллическим дисплеем. На экране отображается информация о текущем состоянии газового котла, рабочих параметрам. Мощность котла равна 10 кВт, вес прибора 30 кг. Отработанные газы удаляются принудительно, безопасность отведения контролируется при помощи специального датчика тяги. Теплообменник изготовлен из нержавейки. Тип камеры сгорания – закрытый. Габаритные размеры изделия соответствуют 73х40х29,9 см., вес – 30 кг, розжиг – автоматический. Скорость подогрева воды до +25°С равна 13,7 л/мин. Панель управления оснащена удобными кнопками и информационным дисплеем.

Плюсы:

• Функции защиты от замерзания, перегрева.
• Экономичность (расход газа 1,19 м/ч).
• Простота электронного управления.
• Эстетичность дизайна.
• Многофункциональность.

Минусы:

• Датчик давления находится в труднодоступном месте (неудобно наклоняться, чтобы снять показания).
• Экран не подсвечивается ночью.

Страна-производитель газового отопительного котла – Швеция. Тип оборудования – настенный, двухконтурный. Мощность Electrolux GCB 11 Basic Space Fi равна 11 кВт. Материал теплообменника – медь. Конструкцией предусмотрены: расширительный бак, встроенный насос, манометр, датчики перегрева, давления воды в системе, газа, наличия пламени и пр. Основное назначение данной модели – качественный обогрев жилых помещений, подача горячей воды. Агрегат имеет высокий коэффициент полезного действия 92%.

Плюсы:

• Красивый строгий дизайн.
• Простота установки на стену.
• Легкость подключения.
• Качественный контроль безопасности.
• Функция самодиагностики.
• Экономичность.
• Долговечность, надежность.

Минусы: шумная работа вентилятора.

Одна из немногих конструкций атмосферного типа – газовый котел Vaillant atmoTEC pro VUW 200/5-3. Устройство с открытой камерой сгорания предназначено для отопления комнат и приготовления горячей воды. При сжигании газа агрегат использует воздух из окружающего пространства. Такое решение предполагает наличие дымохода в стене. Это необходимо для вывода продуктов сгорания. Данный котел оснащен жидкокристаллическим дисплеем с кнопочным управлением и светодиодной подсветкой. Теплообменник изготовлен из меди, горелка – из хромоникелевой стали. Агрегат переключается в режимы: зима/лето.

Плюсы:

• Строгий дизайн.
• Защита от промерзания, перегрева, заклинивания насоса.
• Прибор настраивается на частичное использование мощности.
• Электронное управление функциями.
• Автоматическое зажигание.
• Высокая мощность агрегата.
• Большая площадь обогрева – 200 кв. м.

Минусы:

• Слишком дорогостоящее оборудование.
• Необходимо иметь выходное отверстие для обустройства дымохода.

Теплонасос и его эффективность

Коэффициент мощности насоса означает отношение обогревательной мощности к потребляемой, проще говоря – сколько киловатт тепловой мощности приходится на выходе на каждый потребленный киловатт электроэнергии. К примеру, у обычно электрического обогревателя данный коэффициент равен около единицы. А для кондиционеров и тепловых насосов он начинается от 3,0 и может достигать 5,0, и даже больше. На данный показатель также оказывает влияние и теплопроводный контур.

Например, воздушный контур обойдется намного дешевле, однако, его использование в бытовых условиях может доставлять некоторый дискомфорт. Это происходит потому, что вентилятор, гоняющий воздух, будет разносить по помещениям и собственный шум, а также в зимний период прогревание воздуха занимает более длительное время. Таким образом, если жилое помещение находится в регионе, где зимой присутствуют сильные заморозки, то имеет смысл устанавливать бивалентную систему отопления (в ней будет использоваться сразу же два источника тепла). Такая система будет самостоятельно контролировать эффективность нагрева, например, если температура достигла определенного уровня и выше ее поднять посредством первого источника не получается, то автоматически подключается дополнительный источник тепла.

А вот на земляном контуре таких проблем, как правило, не возникает, ибо температура земли ниже уровня промерзания не падает менее 0 градусов по Цельсию. На глубине от 3-4 и до 40-50 метров она находится на уровне среднегодовой температуры воздуха, характерной для данной местности. А на глубине еще ниже, она даже начинает повышаться. Да и работает грунтовой теплообменник совершено бесшумно.

В то же время, практика показывает, что отопительный грунтовой комплекс может окупиться примерно лет за 20. И это только учитывая текущие цены на электроэнергию. Соответственно, в будущем цены на электричество будут продолжать расти, а срок окупаемости сокращаться. При этом, стоит помнить, что обычно производители заявляют минимальный срок службы теплового насоса в 20 лет, а на деле он может работать и все 100. Поэтому, его приобретение действительно может быть экономически оправдано.

Назначение

Основными задачами ТП являются:

• учет тепловых потоков и расходов теплоносителя и конденсата
• контроль параметров теплоносителя
• регулирование расхода теплоносителя
• распределение теплоносителя по системам потребления теплоты
• преобразование вида теплоносителя или его параметров
• защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя
• заполнение и подпитка систем потребления теплоты
• сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества
• аккумулирование теплоты
• подготовка воды для систем горячего водоснабжения
• отключение систем потребления теплоты

Основные критерии выбора насоса

Чтобы циркуляционный насос можно было использовать для отопления частного дома, нужно в первую очередь определиться с необходимыми значениями его основных показателей. И только затем уже выбирать производителя и модель по таким параметрам, как бренд, качество и цена.

Максимальный напор и расход

У каждого насоса существует две главные характеристики:

• максимальный напор – на сколько метров агрегат сможет поднять столб воды;
• максимальный расход – сколько кубометров в час пропустит насос при условии полностью горизонтального контура без сопротивления.

Эти две величины являются “идеальными”, недостижимыми в реальных условиях. Они служат крайними точками в кривой зависимости напора от расхода. Эта функция в графическом виде для разных режимов работы насоса есть в руководстве пользователя.

Для контура, по которому протекает теплоноситель, по сложным формулам составляют кривую зависимости между расходом воды и потерей напора по причине гидравлического сопротивления элементов сети.

Место пересечения этих двух кривых называют “рабочей точкой насоса”. Она покажет расход теплоносителя, который обеспечит этот аппарат для конкретной гидравлической системы.

Зная эту величину и сечение отопительных  труб, можно рассчитать скорость движения воды по ним. Оптимальное значение находится в диапазоне от 0,3 до 0,7 м/с.

Расчетный расход теплоносителя при работе насоса на втором режиме будет равен 2.3 м3/ч. При диаметре труб 1,5 дюйма скорость протекания по ним будет 0,56 м/с. Рассматриваемая модель подходит для этой отопительной системы (+)

Желательно, чтобы по расчетам достаточным было бы функционирование насоса на второй (средней) скорости.

Это обусловлено следующими причинами:

1. Погрешность в вычислениях. Реальные значения сопротивления отопительного контура могут отличаться от расчетных. В этом случае для достижения нормальной скорости, возможно, потребуется переключить режим на более или менее мощный.
2. Вероятность добавления новых элементов, таких как радиаторы, устройства контроля и т.д. В этом случае возрастет сопротивление, что приведет к уменьшению скорости потока. Для решения этой проблемы может понадобиться переключение на третью скорость.
3. Повышенный износ оборудования при максимальной нагрузке. Работа на средней мощности значительно продляет срок безаварийной эксплуатации механических устройств. Это правило относится и к насосам.

Сейчас современные устройства для принудительной циркуляции оснащают автоматизированными системами поддержания оптимальных параметров работы. С их использованием стало гораздо проще добиться нужной температуры в помещениях.

Другие важные характеристики

Насос необходимо подбирать, учитывая параметр “диаметр резьбы”. Он должен соответствовать внутреннему размеру труб отопления.

Для подсоединения насоса к трубам отопительного контура используют специальные накидные гайки, которые обычно идут в комплекте с оборудованием

Еще одним важным параметром является шум от работы прибора. Так как часто стоит задача выбрать тихий циркуляционный насос для системы отопления жилых помещений, то этот показатель практически все производители указывают наряду с техническими данными.

Чтобы не ошибиться в предназначении насоса, необходимо обратить внимание на диапазон допустимых температур, который определен для перекачиваемой жидкости. Верхний предел должен быть не менее 110°C, так как закипание воды в замкнутой системе происходит приблизительно при такой температуре. Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза

При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему

Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза. При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему.

Основные критерии выбора насоса

Чтобы циркуляционный насос можно было использовать для отопления частного дома, нужно в первую очередь определиться с необходимыми значениями его основных показателей. И только затем уже выбирать производителя и модель по таким параметрам, как бренд, качество и цена.

Максимальный напор и расход

У каждого насоса существует две главные характеристики:

• максимальный напор – на сколько метров агрегат сможет поднять столб воды;
• максимальный расход – сколько кубометров в час пропустит насос при условии полностью горизонтального контура без сопротивления.

Эти две величины являются “идеальными”, недостижимыми в реальных условиях. Они служат крайними точками в кривой зависимости напора от расхода. Эта функция в графическом виде для разных режимов работы насоса есть в руководстве пользователя.

Для контура, по которому протекает теплоноситель, по сложным формулам составляют кривую зависимости между расходом воды и потерей напора по причине гидравлического сопротивления элементов сети.

Место пересечения этих двух кривых называют “рабочей точкой насоса”. Она покажет расход теплоносителя, который обеспечит этот аппарат для конкретной гидравлической системы.

Зная эту величину и сечение отопительных  труб, можно рассчитать скорость движения воды по ним. Оптимальное значение находится в диапазоне от 0,3 до 0,7 м/с.

Расчетный расход теплоносителя при работе насоса на втором режиме будет равен 2.3 м3/ч. При диаметре труб 1,5 дюйма скорость протекания по ним будет 0,56 м/с. Рассматриваемая модель подходит для этой отопительной системы (+)

Желательно, чтобы по расчетам достаточным было бы функционирование насоса на второй (средней) скорости.

Это обусловлено следующими причинами:

1. Погрешность в вычислениях. Реальные значения сопротивления отопительного контура могут отличаться от расчетных. В этом случае для достижения нормальной скорости, возможно, потребуется переключить режим на более или менее мощный.
2. Вероятность добавления новых элементов, таких как радиаторы, устройства контроля и т.д. В этом случае возрастет сопротивление, что приведет к уменьшению скорости потока. Для решения этой проблемы может понадобиться переключение на третью скорость.
3. Повышенный износ оборудования при максимальной нагрузке. Работа на средней мощности значительно продляет срок безаварийной эксплуатации механических устройств. Это правило относится и к насосам.

Сейчас современные устройства для принудительной циркуляции оснащают автоматизированными системами поддержания оптимальных параметров работы. С их использованием стало гораздо проще добиться нужной температуры в помещениях.

Другие важные характеристики

Насос необходимо подбирать, учитывая параметр “диаметр резьбы”. Он должен соответствовать внутреннему размеру труб отопления.

Для подсоединения насоса к трубам отопительного контура используют специальные накидные гайки, которые обычно идут в комплекте с оборудованием

Еще одним важным параметром является шум от работы прибора. Так как часто стоит задача выбрать тихий циркуляционный насос для системы отопления жилых помещений, то этот показатель практически все производители указывают наряду с техническими данными.

Чтобы не ошибиться в предназначении насоса, необходимо обратить внимание на диапазон допустимых температур, который определен для перекачиваемой жидкости. Верхний предел должен быть не менее 110°C, так как закипание воды в замкнутой системе происходит приблизительно при такой температуре

Если нижнее значение меньше 0°C, то допустимо включать насос при отрицательной температуре циркулирующего в системе антифриза. При замерзшей воде, даже в случае сохранившего свою целостность контура, производить пуск прибора нельзя. Сначала нужно будет разморозить систему.

Принцип действия теплового насоса

Конструктивно любой тепловой насос состоит из двух частей: наружной, которая «забирает» тепло возобновляемых источников, и внутренней, которая отдает это тепло в систему отопления или кондиционирования вашего дома. Современные тепловые насосы отличаются высокой энергоэффективностью, что в практическом плане означает следующее — потребитель, т.е. владелец дома, используя тепловой насос, тратит на обогрев или охлаждение своего жилища, в среднем, всего четверть тех денег, которые он потратил бы, если теплового насоса не было.

Иначе говоря, в системе с тепловым насосом 75% полезного тепла (или холода) обеспечивается за счет бесплатных источников — тепла земли, грунтовых вод или нагретого в помещениях и выбрасываемого на улицу использованного воздуха.

Схема работы теплового насоса

Рассмотрим, как действует, пожалуй, самый популярный в быту тепловой насос, работающий за счет тепла земли. Работа теплонасоса происходит в несколько циклов.

Цикл 1, испарение

Наружная часть «земляного» теплового насоса представляет собой замкнутую систему труб, зарытых в землю на определенную глубину, где температура круглый год стабильна и составляет 7-12°C. Чтобы «собрать» достаточное количество энергии земли, требуется, чтобы общая площадь, занимаемая системой подземных труб, была в 1,5-2 раза больше всей отапливаемой площади дома. Эти трубы заполнены хладагентом, который нагревается до температуры земли.

Хладагент имеет очень низкую температуру кипения, поэтому способен прейти в газообразное состояние уже при температуре грунта. Далее этот газ поступает в компрессор.

Основные параметры для выбора

Чтобы определить, какие циркуляционные насосы для отопления лучше, следует понимать не только принцип их работы, но и основные характеристики, на которые потребуется обратить внимание при покупке. Эксперты рекомендуют сразу определить следующие характеристики:

• Вид насоса. На рынке представлено 2 основные модификации, которые отличаются друг от друга конструкцией. Первые устройства оснащаются сухим ротором и дают КПД до 80%, но их надо постоянно обслуживать, а долговечность доходит до 5 лет, во время функционирования их будет слышно в доме. Аппараты с мокрым ротором менее эффективны, до 50% КПД, но их не надо обслуживать, долговечность 10 лет и более, а при работе они бесшумны.
• Производительность. Покупателю такого оборудования нужно определить мощность котла отопления в доме. Если аппарат рассчитан на 40 кВт, то насос надо выбирать с пропускной возможностью 40 л/мин или 2,4 куб.м/ч.
• Напор. Эксперты советуют выбирать насосы по методу на 10 метров трубопровода от 0,6 м напора. Таким образом, для отопительной системы в 100 метров нужен напор 6 м.
• Регулировка скорости. Полезная функциональная возможность, которая помогает корректировать скорость циркуляции жидкости. Часть насосов обладает ручной настройкой с 2-3 режимами, а выбор проводится по температуре в доме. Современные варианты оснащаются электроникой, которая автоматически корректирует скорость, а максимальное значение не должно быть более 1,6 м/сек.
• Мощность. Любое описываемое оборудование из рейтинга оснащено мотором. Для тонких отопительных труб лучше выбирать большую мощность, что позволит преодолевать сопротивления. Для небольшого контура достаточно будет до 100 Вт, а сложные системы лучше оборудовать устройствами от 150 Вт.
• Материалы. Лучше выбирать чугун для корпуса и пластиковое рабочее колесо с крыльчаткой.

Обязательно следует учесть размеры для подключения насоса к магистрали. Рейтинг позволит определить и подобрать циркуляционные насосы, какой лучше будет зависеть от отопительной системы. В статье представлены модели из разной ценовой категории.