24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Циркуляционный насос для отопления

Под циркуляционным насосом понимается устройство, предназначенное для принудительной циркуляции теплоносителя в системе отопления. В системах отопления, основанных на естественной циркуляции воды, он не применяется. Но практика показывает, что врезка циркуляционного насоса в обычную систему, приводит к экономии газа примерно на 20-30%. Чем объясняется такая экономия? Дело в том, что когда теплоноситель принудительно циркулирует в системе, он быстрее возвращается в котел. При этом его температура остается немного выше, чем обычно. Поэтому его легче нагреть снова, то есть на это расходуется меньше энергии, после чего он снова поступает в систему.

В связи с этим, наиболее востребованными в наше время, являются системы отопления, основанные на насосной циркуляции теплоносителя. Эта востребованность обусловлена достоинствами использования указанного оборудования.

К главным преимуществам таких систем, можно отнести:
быстрый прогрев системы. Благодаря циркуляционному насосу вся система «разгоняется» на считанные минуты. В результате этого жилые помещения прогреваются быстро. Обычные системы с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются тем, что на прогрев помещений им требуется значительно больше времени;
КПД системы характеризуется более высоким показателем. Наличие циркуляционного насоса способствует увеличению до максимально возможного значения эффективности не только котла, но всей отопительной системы в целом;
— система работает надежно. Благодаря надежности и простоте эксплуатации циркуляционных насосов, система отопления работает также безотказно;
нетребовательность. Данное преимущество обеспечивает независимость системы отопления от различных дефектов в вашей отопительной системе: наличие обратных уклонов, зауженных участков и так далее.

Принцип работы

Преимущество такого типа обогрева помещений заключается в том, что все комнаты в доме отапливаются гораздо быстрее, эффективнее и равномернее, чем при работе системы с естественной циркуляцией.

Являясь одним из самых важных компонентов отопительной схемы и системы подачи горячей воды, насос служит для обеспечения циркуляции жидкости, нагретой с помощью котла и идущей по трубам к радиаторам, чтобы отдать тепло, а затем снова возвратиться к котлу.

Как устроен водяной насос

Схема агрегата состоит из следующих комплектующих:

  1. Крыльчатка (колесо с лопастями, расположенное на роторном вале).
  2. Ротор (керамический или стальной), который вращается за счет работы электрического двигателя.
  3. Корпус, изготовленный из сплавов, исключающих коррозию: бронза, латунь, сталь, алюминий или чугун.
  4. Патрубки (входной и выходной).

Всасывание воды происходит благодаря снижению давления на входном патрубке. Крыльчатка вращается и вырабатывает центробежную силу. Это способствует компрессии, возникающей на патрубке, в результате чего тепло начинает нагнетаться в систему отопления, конкретнее – в трубопровод.

Маркировка

Идущие вслед за названием насоса цифры означают присоединительные размеры (в см или дюймах) и возможную высоту подъема агрегата (в метрах водяного столба). Это может выглядеть, например, как «32-60».

Циркуляционный насос. Устройство и работа. Как выбрать и установка

Циркуляционный насос – водяная помпа, элемент системы отопления, обеспечивающая принудительную циркуляцию теплоносителя от нагревательного элемента по трубам и радиатором. Насос устанавливается в замкнутую систему, где гоняет жидкость по кругу, преодолевая ее гидравлическое сопротивление. При наличии циркуляционной помпы, установка котла в нижней точке отопительного контура является необязательной, как при самотечной системе отопления.

Устройство и принцип работы

Насос состоит из электродвигателя с платой управления и клеммами. Он присоединяется к корпусу улитки, к которой крепятся трубы контура отопления. Вращаясь ротор электромотора приводит в движение крыльчатку, которая находится в улитке заполненной теплоносителем. Крыльчатка захватывает жидкость и по инерции направляет ее в одну сторону, нагнетая тем самым давление в трубе контура.

Прокачиваемый таким образом теплоноситель продвигается по системе, проходит ее по кругу и попадает снова в котел, где прогревается и снова отправляется далее. Функционально насос рассчитан на эксплуатацию с горячей жидкостью, поэтому ее высокая температура не вредит используемым в нем уплотнителям.

Описанный принцип работы и устройство являются общими для всех разновидностей циркуляционных насосов. Однако между ними могут иметься некоторые отличия.

В первую очередь насосы отличаются по способу расположения ротора на 2 типа:
  1. Сухого.
  2. Влажного.

У насосов сухого типа вращающийся в моторе ротор не имеет прямого контакта с жидкостью, которую перегоняет. Их особенностью является наличие уплотнительного скользящего кольца, которое обжимает вал ротора. Благодаря этому один конец вала с крыльчаткой находится в теплоносителе, а его основная часть примыкающая к ротору является герметично изолированной. Реализация такой конструктивной идеи требует пространства, поэтому помпы этого типа достаточно громоздкие. Их недостатком является необходимость обслуживания в начале сезона, которое заключается в замене уплотнителей. Их протечка чревата выходом устройства из строя. Также недостатком таких насосов выступает шумность работы, в связи с постоянным трением внутренних механизмов. Сухой циркуляционный насос обычно устанавливают в отдельных котельных, где его шум и громоздкость не мешает.

Мокрые насосы подразумевают прямой контакт ротора с теплоносителем. Он вращается прямо в жидкости, что само собой способствует гашению звуков. Такие насосы не имеют характерного гудения. Они работают тихо, поэтому устанавливаться в жилых помещениях, где нет отдельной котельной. Поскольку ротор постоянно находится в жидкости, то для предотвращения попадания электрического тока на теплоноситель, трубы и радиаторы, статор насоса изолируется. Приборы этого типа вообще не нуждаются в обслуживании. Они могут прослужить 5-10 лет, потом после выхода из строя просто меняются или ремонтируются.

Мокрые насосы выигрывают у сухих по компактности и шумности. Однако сухие помпы являются более выгодными для использования по причине меньшего потребления энергии. КПД насоса мокрого типа составляется 50-65%, что совсем мало на фоне сухого, у которого этот показатель может достигать 75-85%. Таким образом, если монтаж выполняется в отдельной котельной, где шум не помешает, стоит использовать циркуляционный насос сухого типа.

Читать еще:  Как уменьшить мощность циркуляционного насоса для отопления?

Мокрые насосы по причине своей компактности часто имеет недостаточную производительность для полноценного функционирования отопительной системы. В связи с этим их могут устанавливать по нескольку штук. Это позволяет объединить их усилия.

Как выбирать циркуляционный насос

При выборе насоса для системы отопления важно использовать устройство с рабочими характеристиками соответствующими параметрам контура отопления.

Чтобы устройство подходило максимально хорошо, при выборе нужно отталкиваться от ряда важных технических качеств:
  • Производительность работы.
  • Давление.
  • Тип жидкости теплоносителя.
  • Максимальная температура.
  • Объем жидкости в контуре.
  • Уровень шума.
  • Размер.

Производительность насоса отображает количество перегоняемой жидкости, которую тот способен прогнать за определенное время при минимальной нагрузке. Для ее подсчета применяется формула: Q = N/(t 2- t 1). Чтобы подсчитать производительность насоса, необходимо взять величину N, которая отображает мощность отопительного котла, и разделить ее на разницу температур на выходе из него и в обрате.

При выполнении расчетов обычно достаточно взять за температуру возврата 60 ÷ +70°С, а за температуру выходящего из котла теплоносителя +90 ÷ +95°С. Просчитав производительность по данной формуле можно понять какой мощности циркуляционный насос необходим, чтобы система отопления работала эффективно и при этом полностью исключался взрыв котла из за недостаточной скорости циркуляции.

Принято считать, что в среднем на 10 м длины контура циркуляционного кольца расположенного только в горизонтальной плоскости (одного этажа) достаточно насоса создаваемого напор жидкости на высоту 0, 6 м. Если длина контура составит 100 м, то соответственно для его обслуживания нужен насос способный продавить жидкость на высоту 6 м. Данные расчеты весьма приблизительны. На реальные цифры влияет много факторов, диаметр труб, степень загрязнения трубопровода и радиаторов.

Соотношение 0,6 к 10 м является достаточным для проектирования и сборки большинства систем. Для перестраховки можно взять насос способный создать немного большее давление. Проведение индивидуальных расчетов сопротивления системы для конкретных случаев сопровождается высокой сложностью. Для этого показателя необходимо учитывать количество и конфигурацию поворотов труб, кроме этого необходимо рассчитать их коэффициент шероховатости. Причем данная величина по мере эксплуатации системы только увеличивается за счет коррозии, если трубы металлические. Кроме этого в них может образовываться отложения в виде шлама, в том числе и сложно смываемых минеральных осадков.

При выборе насоса вся необходимая информация о нем указывается на приклеенной на корпус этикетке, а также дублируется в инструкции и на коробке. Многие производители указывают ключевую информацию прямо в название модели. К примеру, циркуляционный насос «Название» 25−40. Первая цифра указывает на подключение к какому диаметру труб рассчитанная эта модель. Вторая цифра обозначает высоту подъема теплоносителя в дм. Соответственно 40 дм это 4 м. Почти все насосы предусматривают прямое подключение к трубам диаметром 25 мм и 32 мм. Для более проходимых систем используются сухие помпы.

Также в названии могут в конце проставляться еще трехзначные цифры. Они отображают установочную длину насоса. Она должна быть меньше расстояния между трубами, к которым планируется провести подключение. Разница в ширине решается сгонами. Если ширина насоса окажется больше, чем место для его установки, то придется или его менять, или переделывать контур.

Нужно отметить, что производительность насоса следует увеличить, если он будет работать со специализированным теплоносителем. Такие жидкости более вязкие, чем обычная вода, поэтому помпы подвергаются большей нагрузке.

Иногда в характеристиках циркуляционных насосов не указывается крайняя температура, на которую они рассчитаны. Если в контуре применяется электрический котел, то система сильно не нагревается, а положительная температура в помещении поддерживаться за счет постоянности отопления. Это позволяет использовать насос любой конфигурации. Если же отопление осуществляется с помощью твердотопливного котла, то оно сопровождается резким набором пиковых температур, в связи с невозможностью регулировки. Для подобных систем нужно использовать насос, который заведомо может переносить такой нагрев. Большинство помп не предназначены на работу в системах с температурой больше +110°С.

Регулируемый и нерегулируемый насос

Многие насосы, особенно с мокрым ротором предусматривают встроенную систему регулировки производительности. Как правило, она 3-ступенчатая. Оптимально использовать циркуляционный насос, позволяющий проводить регулировку для более точного подстраивания под мощность котла. К примеру, в начале отопительного сезона котел включается на минимальную мощность, поэтому смысла в быстрой перегонке теплоносителя по кругу нет. По мере повышения мощности нагрева теплоносителя в котле производительность насоса переключается на 1 ступень. Это позволит снизить потребление электроэнергии.

Особенности установки насоса

Циркуляционный насос при установке в контуре отопления частных домов и квартир обычно располагается на байпасе. Это отдельно ответвление. При этом на трубу проходящую между краями байпаса устанавливается шаровой кран. Такое расположение насоса дает возможность в случае отключения электричества открывать основной кран, давая тем самым возможность жидкости двигаться по системе самотеком. Это крайне важно, если отопление выполняется дровами, углем, газом.

Сам насос обычно комплектуется гайками, которые позволяют его прикрутить на трубы с резьбой. Для возможности замены или выполнения ремонта насоса без необходимости спускать теплоноситель из системы, перед и за насосом необходимо устанавливать шаровые краны. Это позволит полностью перекрыть системы, и снять насос для обслуживания.

Читать еще:  Как устранить течь в чугунной батарее отопления?

Особенности подключения

При подключении прибора желательно учитывать ряд рекомендаций. Соблюдение несложных правил увеличит срок службы системы, она должна работать более эффективно.

Лучше, когда поток, создаваемый насосом, ориентирован горизонтально. При вертикальной направленности эффективность падает на 30%.

Как уже говорилось, ротор мотора располагается горизонтально.

В противном случае возможен перегрев и преждевременный выход из строя. Соблюдение этого условия обязательно!

Устройство лучше ставить на обратной магистрали — для снижения тепловой напряжённости.

Кроме того, перед ним стоит установить грязевой фильтр — ротор чувствителен к наличию примесей окалины, песка, накипи.

Важно! При монтаже предусматривают обводную магистраль — байпас с обязательным перекрывающим шаровым краном или автоматическим клапаном. Это позволит менять оборудование, не нарушая работы системы.

На входе и выходе устройства также ставят отсекающие шаровые краны на случай ремонта или профилактики. Их можно заменить на один кран или автоматический шаровой клапан.

Питающую магистраль лучше подключать до насоса — его место между нею и котлом.

Устройство насоса

Главными элементами, из которых состоит циркуляционный насос, являются:

  • корпус из нержавеющей стали, бронзы, чугуна или алюминия;
  • роторный вал и ротор;
  • колесо с лопастями или крыльчатка;
  • двигатель.

Как правило, рабочее колесо – это конструкция из двух параллельных дисков, которые соединяются друг с другом посредством радиально выгнутых лопастей. В одном из дисков есть отверстие для протекания жидкости. Второй диск фиксирует крыльчатку на валу электродвигателя. Теплоноситель, проходящий через двигатель, выполняет функции смазки и охладителя для роторного вала в месте фиксирования рабочего колеса.

Поскольку статор двигателя находится под напряжением, он отделяется от ротора при помощи стакана, выполненного из нержавейки или углеродистого материала. Стенки стакана толщиной 0,3 мм. Ротор фиксируется на керамических или графитовых подшипниках для скольжения.

Типы циркуляционных насосов

По конструкционным особенностям циркуляционные насосы делятся на механизмы «мокрого» и «сухого» типа.

Конструкционная особенность насосов сухого типа заключается в том, что ротор не находится в прямом контакте с теплоносителем, так как его рабочая поверхность и электродвигатель разделены специальными уплотнительными нержавеющими кольцами. Тонкая пленка воды, находящаяся между кольцами, при вращении герметизирует соединение за счет разницы давления во внешней среде и системе отопления. Прижимная пружина выполняет постоянное поджатие колец по мере их износа и обеспечивает их «самоподгонку». КПД циркуляционных насосов с сухого типа составляет 80 %. Однако, насосы данного типа достаточно шумные и более требовательны в обслуживании, в сравнении с насосами мокрого типа и редко используются в индивидуальном отоплении.

Циркуляционные насосы мокрого типа отличаются от «сухих» тем, что ротор вместе с крыльчаткой находятся в прямом контакте с теплоносителем, который и охлаждает прибор и одновременно выполняет роль смазки. В насосах такого типа ротор и статор разделены специальным «стаканом» выполненным из нержавеющей стали, который обеспечивает герметичность части электродвигателя, находящейся под напряжением. Все части циркуляционного насоса мокрого типа, функционируют в перекачиваемой среде.
КПД таких насосов составляет около 55%, однако, они менее шумные и неприхотливы в обслуживании. Их производительности вполне достаточно для систем небольших протяжностей, поэтому их наиболее часто используют в индивидуальном отоплении.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Выбирая циркуляционный насос учитываются такие показатели, как его мощность, диаметр трубопровода, температура теплоносителя, уровень напора теплоносителя, производительность и пропускную способность отопительного котла.

Параметры циркуляционного насоса отображены в его маркировке. Например, маркировка 25-60 – что она обозначает? 25 – диаметр присоединительного размера в мм., в данном случае это 1 дюйм, а 60 – это давление или высота подъема. В данном случае высота подъема составляет 6 метров водяного столба или 0,6 атмосфер.
Любой циркуляционный насос имеет три ступени мощности. Каждая ступень мощности характеризуется своей производительностью, то есть объемом теплоносителя который прокачивает насос в один час.

Производительность циркуляционного насоса напрямую зависит от протяженности трубопровода (как правило при расчетах, на 10 м/п трубопровода приходится примерно 0,5 м. насосного напора). Также не следует забывать, что чем уже сечение труб в системе, тем большее сопротивление будет испытывать теплоноситель.

Расход теплоносителя рассчитывают просто приравнивая его к параметрам мощности отопительного прибора. Например, при мощности котла составляющей 25 кВт, расход теплоносителя будет составлять 25 л/мин. Радиаторам мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды.

При протяженности трубопровода системы отопления не более 80 м., достаточно будет установки одного насоса, при более длительной протяженности трубопровода необходимо устанавливать два и более циркуляционных насоса.

Установка циркуляционного насоса – особенности монтажа

Первое что следует сделать перед установкой циркуляционного насоса – определить место монтажа. Нужно учитывать то, что циркуляционный насос нуждается в периодическом обслуживании, поэтому он должен иметь к себе свободный доступ.

Наиболее оптимальное место для его установки, перед отопительным котлом, на обратном трубопроводе. Все дело в том, что в верхней части котла со временем может накапливаться воздух и при установке насоса на подаче, будет происходить вытягивание воздуха из котла, что будет приводить к образованию вакуума и к закипанию завоздушенной части котла. Если же насос устанавливается перед котлом, то он будет вталкивать теплоноситель в него, что не будет приводить к образованию воздушных пробок. Кроме этого, такая система монтажа предусматривает работу циркуляционного насоса при более низких температурах (на обратке температура теплоносителя всегда ниже, чем на подаче), а это продлевает срок его эксплуатации.

Читать еще:  Чем грунтовать трубы отопления?

Очень важный момент монтажа – это положение вала циркуляционного насоса. Вал в обязательном порядке должен располагаться в строго горизонтальном положении, иначе насос будет находиться в воде не полностью, и в лучшем случае будет терять до 30% производительности, а в худшем – рабочая зона из-за перегрева может выйти из строя.

На выбранном участке монтажа циркуляционного насоса рекомендуется устанавливать, так называемый, байпас (обводная линия). Байпас необходим для того, чтобы в случаях отключения электричества или выхода насоса из строя теплоноситель циркулировал через открытия краны по главному трубопроводу, и отопительная система продолжала работать уже в режиме естественной циркуляции.

Следует обязательно помнить, что диаметр трубы обводной линии (байпаса) должен быть меньше диаметра основного трубопровода.

Перед насосом обязательно необходимо установить фильтр грубой очистки, который будет защищать вращающиеся элементы механизма от мелких механических частиц. Особенно нежелательно попадание мусора на крыльчатку, которая может попросту заклинить, что приведет к сгоранию обмотки и выходу насоса из строя.

С обеих сторон насоса необходимо установить запорную арматуру (обычные шаровые краны). Перекрыв их, в случае необходимости, можно выполнить демонтаж или обслуживание циркуляционного насоса без полного слива теплоносителя из системы.

Еще более правильны будет использование вместо одного из шаровых кранов обратного клапана.

Система будет выглядеть следующим образом: перед фильтром грубой очистки устанавливается шаровый кран, за фильтром устанавливается циркуляционный насос, а за насосом вместо второго шарового крана – обратный клапан.

При использовании обратного клапана при необходимости также можно демонтировать циркуляционный насос, перекрыв всего лишь один шаровый кран – обратный клапан, установленный по стрелке, не даст вытока теплоносителя с другой стороны насоса.

Еще одна функция, которую выполняет обратный клапан, особенно при высоких стояках на подающей линии, – это предотвращение противопотока давления в системе. Что это значит? Если от котла вверх «выходит» вертикальный стояк большой протяженности, то давление будет направленно не только вверх, но и благодаря силам гравитации, будет создаваться давление, направленное вниз. Вот для того, чтобы часть давления не пошло в “обратку”, и система «остановилась» и устанавливается обратный клапан.

Агрегаты с «мокрым» ротором

В данном случае ротор так же не имеет прямого контакта с перекачиваемой жидкостью. Но особенность конструкции позволяют осуществлять поддержку ротора в механизме за счет специальных металлических или керамических уплотнителей, выполненных в виде колец. Вот непосредственно наличие этих уплотнительных колец и обеспечивают защиту механизма от прямого воздействия жидкости на ротор. Принцип работы заключается в следующем: между двумя трущимися друг об друга уплотнительными кольцами возникает еле заметный, очень тонкий слой жидкости. Вот именно наличие этого слоя и обеспечивает поддержание необходимой разницы давления в рабочей камере насоса. Одновременно при работе оборудования происходит сильное сжатие колец друг другу, этот фактор обеспечивает еще большую герметичность насоса. Охлаждение и смазывание двигателя, в этом варианте исполнения, происходит за счет жидкости, которая проходит через рабочую полость агрегата. Данный вид циркуляционных насосов обладает рядом преимуществ перед насосами с «сухим» ротором. Практически бесшумный, обладает скромным весом и небольшими габаритами, не требует постоянного присутствия во время длительной эксплуатации, энергоэкономичен.

Наибольшей популярностью при установки автономного отопления естественно пользуются циркуляционные насосы с «мокрым» ротором. Неоспоримым лидером на российском рынке являются насосы голландской фирмы Grundfos. Давайте на примере ее линейки разберем основные функции, которыми обладают циркуляционные насосы сегодня.

Компания с многолетним опытом работы в области производства оборудования для систем отопления представляет насосы новой линейки Alpha. Данные модели пришли на смену уже известным насосам линейки UPS.

Принцип работы

Циркуляционные насосы преодолевают гидравлическое сопротивление контура, ускоряя перемещение жидкости по контуру. Оборудование функционирует по достаточно простому принципу, который заключается в следующем:

  1. Нагревательная жидкость поступает на вход устройства.
  2. Запуск электропривода позволяет ротору передать вращательные движения на рабочий вал.
  3. При вращении, колесо с наклонными лопатками двигает воду, двигающуюся по краю лопастей, под воздействием механической и центробежной силы.
  4. Давление и скорость потока увеличиваются по мере перемещения теплонагревателя к краю рабочего колеса.
  5. Выброс жидкости в систему.

Видео: для чего нужен и как работает циркуляционный насос

Циркуляционные насосы энергозависимы. Они перестают работать при отключении электроэнергии. Поэтому для стабильного обогрева дома прибор устанавливают на байпасе. При необходимости устройство можно легко отключить и обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя. При поломке насоса здание будет обогреваться менее экономично, зато надежно.

Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него

Здравствуйте. Скажите, пож., у нас одноэтажный 4-х кварт дом с центральным отоплением. первая батарея в наш квартире и последняя тоже. последняя вообще еле теплая. первая теплее, либо горячее. можно ли устанавливать насос в таком случае. будет ли это правильно? и эффективно. а то никакого тепла нет и за что платим не понятно. спасибо заранее за ваш совет

Циркуляционный насос тепла не добавляет, а только делает температуру теплоносителя на входе и выходе из системы отопления примерно одинаковой.

кстати в промышленности часто используют насосы wilo http://mesgroup.ru/catalog/vodosnabzhenie/nasosy-wilo

Здравствуйте! Моя квартира расположена на 1 этаже 4х квартирного дома. На подаче в угловой комнате +65, а на обратке +32 Имеет смысл ставить насос в эту комнату? Если поставлю, то буду обогревать все этажи?

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector