Основне завдання циркуляційного насоса в системі опалення – забезпечити необхідний проток теплоносія через котел, забезпечуючи максимальну ККД.
Який він має бути? Насос повинен встигати відводити від котла виділяється тепло, а швидкість теплоносія безпосередньо залежить від гідравліки системи опалення.; тобто яка схема системи опалення(діаметр і довжина труб, кол-во поворотів і пр.) тобто все те, що «заважає» насосу прокачувати теплоносій, відповідно з цього вибирається (або змінюється) потужність циркуляційного насоса,причому вибираються мінімально необхідні параметри. Чим вище швидкість теплоносія, тим легше працювати котлу і вище тепловіддача СВ в цілому. Різниця висот у закритій системі з насосом не грає ролі. Напір насоса витрачається тільки на подолання тертя і місцеві опори типу трійники звуження і пр.Інакше кажучи, для насоса стояк 6 м діаметром 3 / 4 - це теж що і горизонтальна труба довжиною 6 м і діаметром 3/4.
Двухтрубна система опалення з примусовою циркуляцією має 2 стояка. Один піднімає теплоносій на 2 поверх, а другий такий самий поруч опускає. При цьому зусилля которе витрачає насос на підйом теплоносія на висоту компенсується тим, що в сусідньому стояку теплоносій рухається вниз і повертає витрату на підйом. Систему опалення можна порівняти з колесом: переверніть велосипед догори колесами, крутний колесо, ви витратите силу на подолання інерції а потім коли колесо розкрутиться ви ж не витрачаєте силу на підйом половини окружності колеса, ви просто компенсуєте тертя в підшипнику колеса і тертя повітря. І від того наскільки добре змазаний підшипник залежать витрати вашої фізичної сіли.
То ж у системі опалення, насос підтримує обертання теплоносія по колу і від того наскільки великі втрати на тертя і місцеві опори будуть в системі залежить його необхідна потужність. При цьому напір води прийнято виражати в метрах водяного стовпа, для довідки 1м.в.ст дорівнює приблизно 0,1 бар або 10 кПа. Якщо сформулювати інакше, то від швидкості насоса напряму залежить теплообмін в теплообмінниках котла і в опалювальних приладах (чим вище швидкість насоса-тим краще йде тепловіддача). Тому всі виробники рекомендують роботу на III швидкості (у котлах з примусовою системою циркуляції). Іноді можливий перехід на II швидкість (якщо завужували діаметри і з’являється характерний шум дзюркотливої води), але загалом то робота на занижених швидкостях небажана, тому що можливий перегрів первинного теплообмінника.
Знижуючи швидкість насоса до всього ми можемо штучно отримати ситуацію «слабка циркуляція» яка характерна для систем опалення з великою втратою напору. Тобто через те що витрата теплоносія через теплообмінник котла зменшується, котел здатний швидше «прогріти» цю воду. На практиці виходить що котел включився, швидко досяг потрібної температури подачі (за рахунок малої витрати води, тобто «повільніше тече-сильніше нагрівається») і вимикається а наступне включення тільки через 3 хвилини. Таким чином котел не встигає вийти на модуляцію, адже для модуляції котла потрібно пропрацювати безперервно близько 10 хвилин. Висновок: знижуючи швидкість – підвищуємо число тактування котла. Витрата води, яку насос повинен перекачувати, визначають по тепловому балансу дому, маючи на увазі втрати тепла в найхолоднішу пору (через стіни, дах і підлогу). Основними характеристиками насоса є подача і натиск.
Подача – це обсяг рідини, що подається насосом в одиницю часу (куб.м / год або л. / год). Необхідна величина подачі залежить від теплової потужності котла, а він вибирається відповідно з опалювальною площею (кв.м) і питомою теплоспоживанням (Вт / кв.м). Напір характеризується різницею енергій рідини в перетинах після і до насоса і виражається в метрах водяного стовпа (м.в.ст.). Простіше кажучи, він показує ту висоту, на яку насос, в принципі зможе закачати рідина. Значення напору залежить від втрат у системі, тобто від матеріалу і діаметра труб, довжини трубопроводу і від величини гідродинамічного опору окремих елементів: котла, змішувачів, терморегулювальних вентилів, а також іншої контрольно-вимірювальної і регулюючої апаратури. Здавалося б, усе просто: підрахуй, склади, врахуй.
Але всі будинки відрізняються один від одного, матеріали і конструкції опалювальних систем різноманітні. Тому необхідно професійна розробка індивідуального проекту. Підбирати насос як і інше обладнання, повинні фахівці. Однак, можна зробити приблизний розрахунок циркуляційного насоса своїми силами. Параметри циркуляційного насоса підбираються таким чином, щоб протягом години через нього проганяє триразовий повний обсяг теплоносія системи.
Продуктивність конкретної моделі насоса визначається за напірно-видаткової характеристиці другій швидкості обертання насоса, при напорі, рівному гідравлічному опору системи. Як правило, внаслідок невеликій швидкості циркуляції теплоносія, величина гідравлічного опору для приватного будинку не призводить до втрат більше 1-2 метрів (0,1 – 0,2 атм). Тому, якщо розрахунок гідравлічного опору проблематичний, то продуктивність конкретної моделі насоса рекмендуется визначати в середній точці його напірної характеристики.
