Напор и расход циркуляционного насоса

Напор и расход — два главных параметра циркуляционного насоса отопления. Расход показывает, сколько теплоносителя насос перекачивает за час (м³/ч или л/ч), напор — какое гидравлическое сопротивление контура он при этом преодолевает (метры водяного столба). Оба значения считают до покупки: расход — от тепловой нагрузки и перепада температур подачи и обратки, напор — от длины самого длинного циркуляционного кольца.

Что означают напор и расход на практике

Расход связан с тепловой нагрузкой напрямую: чтобы котёл отдал свои киловатты радиаторам, вода должна приносить их с нужной скоростью. Мало расхода — теплоноситель остывает по дороге, дальние комнаты недогреваются. Избыток — шум в трубах и лишняя нагрузка на электросеть: двигателю он тоже не бесплатно.

С напором связано главное заблуждение: цифру из паспорта принимают за высоту подъёма и требуют «шесть метров на двухэтажный дом». В замкнутом контуре подъём не считается: столб воды в подающей трубе уравновешен столбом обратки, гравитационная составляющая скомпенсирована, и насосу нечего поднимать. Скважинный насос качает воду с глубины и тратит напор на этот подъём — отсюда его десятки метров. Циркуляционный борется только с трением о стенки труб, арматуру и радиаторы, поэтому бытовым моделям хватает 2–6 м. Как развести контур под эти цифры — в статье про монтаж системы отопления.

Устроен насос просто: электродвигатель с крыльчаткой, у бытовых моделей — три переключаемые скорости (ступени I/II/III). Скорости меняют обороты, а с ними — подачу и напор: регулировка идёт подстройкой под систему, а не запасом «на всякий случай». Разбор конструкции — в материале про насосы для систем отопления.

Формула и единицы

Расход: Q = N / (1,163 × ΔT), где Q — расход теплоносителя, кг/ч (для воды литры ≈ килограммы); N — тепловая мощность контура, Вт; 1,163 — удельная теплоёмкость воды, Вт·ч/(кг·°C); ΔT — перепад температур подачи и обратки, °C. Тот же расчёт в сокращённом виде: Q = 0,86 × N / ΔT. Перепад берут тот, на который реально настроена система: график 70/50 даёт ΔT = 10, график 75/55 — ΔT = 20.

Напор по кольцу: H = L / 10 × 0,6, где L — длина самого длинного циркуляционного кольца (от насоса до дальнего радиатора и обратно), м; 0,6 м — расчётные потери на каждые 10 м длины. Скорость воды в трубах держат в пределах 0,4–1,0 м/с — практика монтажа, увязанная с ограничением скорости по шуму (СП 60.13330.2020): быстрее — шумит, медленнее — дальние радиаторы недополучают тепло.

Пример расчёта

Дом с тепловой нагрузкой 12 кВт, система настроена на перепад 15 °C.

1. Расход: Q = 12 000 / (1,163 × 15) = 688 кг/ч ≈ 0,69 м³/ч.
2. Напор: самое длинное кольцо — 40 м, H = 40 / 10 × 0,6 = 2,4 м. Класс «25-40» с максимальным напором 4 м закрывает расчёт с запасом на фитинги.
3. Проверка скорости: 688 л/ч в трубе Ду20 (проход около 20 мм, сечение 3,14 см²) даёт примерно 0,6 м/с — рабочая зона. В Ду25 — около 0,4 м/с, нижняя граница нормы.

Подставить свои цифры можно в калькуляторе подбора циркуляционного насоса, а под какой диаметр пройдёт расчётный расход без шума — в калькуляторе диаметра труб отопления. Полная методика с кривой насоса и маркировкой — в статье про подбор циркуляционного насоса.

Типичные ошибки

1. Напор приравнивают к высоте дома. За «напором на второй этаж» покупают класс 25-60 для одноэтажной системы: он шумит, подсасывает воздух из воздухоотводчиков и тратит электричество впустую. Напор считают по длине кольца, а не по этажности.
2. ΔT берут «красивое», а не рабочее. При перепаде 10 °C расход вдвое больше, чем при 20 °C. Расчёт на график 75/55 для системы, живущей на 70/50, занижает подачу вдвое — подача перегревается, котёл тактует.
3. Запас мощности «на всякий случай». Избыточный насос гоняет воздух и шумит. Лечение — первая скорость или плавная регулировка, а не более тихая модель: подстройка решает мягче, чем лишние ватты.
4. Напор считают только по прямой трубе. Каждый фитинг, кран и радиатор добавляет сопротивление: кольцо 40 м «по трубе» на практике просит больше расчётных 2,4 м. Поэтому берут класс с запасом — 25-40, а не впритык.

Частые вопросы

Что означает маркировка насоса 25-40?

Второе число — максимальный напор в дециметрах: 25-40 даёт 4 м, 25-60 — 6 м, крыльчатка у них разного диаметра. Для типового частного дома с кольцом до 50 м хватает класса 25-40.

Какой расход нужен для котла 12 кВт?

При перепаде 15 °C — около 690 л/ч (0,69 м³/ч). При графике 70/50 (ΔT = 10) — 1030 л/ч, при 75/55 (ΔT = 20) — 520 л/ч: расход зависит не только от мощности, но и от настройки системы.

Почему у насоса три скорости и какую включать?

Ступени I/II/III меняют обороты и вместе с ними подачу с напором. Рабочей оставляют вторую скорость, максимум приберегают на морозную неделю: так тише и экономнее.

Чем напор циркуляционного насоса отличается от высоты подъёма?

Тем, что подъёма нет: контур замкнут, столб подачи уравновешен обраткой, и весь напор уходит на трение. Насос «на второй этаж» нужен тот же, что и для одноэтажного дома — считают по длине самого длинного кольца.

Что будет при заниженном расходе?

Теплоноситель отдаёт тепло раньше, чем доходит до дальних радиаторов: они холодные, обратка остывшая, котёл перегревает подачу и отключается по термостату. Лечится проверкой ΔT и скорости — обе должны попадать в расчётные пределы.

Источники

1. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — ограничения скорости движения теплоносителя по условиям шума; рабочий диапазон 0,4–1,0 м/с — практика монтажа.