Циркуляционные насосы, используемые для перекачивания воды или негустой однородной жидкости – важная часть отопительной системы. Обеспечивая равномерное движение теплоносителя по трубам, они добиваются равномерного распределения тепла, улучшая рабочие показатели.
Кроме обеспечения движения жидкости по кругу внутри труб отопления, насос может работать в режиме рециркуляции. Рассчитывая его параметры стараются учитывать потери на трение и сопротивление теплоносителя. Высота верхней точки, разводки труб, отопительных приборов мало влияют на работу насоса, ведь жидкость, подающаяся в трубопровод в одном направлении, толкает ее в обратном. Поэтому, осуществляя подбор циркуляционного насоса, можно остановиться на меньшей мощности, чтобы обеспечить нормальное движение теплоносителя.
Расчеты
Устройство циркулярного насоса представляет собой механизм в виде ротора, помещенного внутрь металлического корпуса. На валу ротора закреплено колесо с несколькими лопастями (крыльчатка). При включенном двигателе насоса крылья вращаются и продвигают жидкость по всей системе отопления.
Принцип работы состоит в принудительной транспортировке воды внутри замкнутого контура системы отопления, иными словами, обеспечение циркуляции теплоносителя по трубам и радиаторам. Грамотный подбор такого агрегата обеспечивает его корректную работу без лишних затрат.
Таблица расчета мощности насоса.
Прежде чем выбрать насос, необходимо определить объем воды, которая пройдет за одну минуту через нагревательный котел. Именно такие параметры закладывают производители, уравнивая расход жидкости с мощностью котла. Если установлен нагреватель в 20 кВт, то за одну минуту он пропустит 20 литров теплоносителя.
Далее, необходимо произвести расчет расхода воды в каждом кольце системы отопления (зная мощность радиаторов, этот процесс не составит труда). Расход теплоносителя в трубах напрямую зависит от их диаметра. Дюймовые трубы транспортируют 30 л жидкости в минуту, двухдюймовые – 170 л/мин. Средняя скорость движения воды по отопительной системе равна 1,5 м/сек. Мощность циркулярного насоса можно выбрать с учетом длины трубопровода. Для десятиметрового отрезка тепловой магистрали достаточно напора 0,6м. Следовательно, чтобы наладить подачу воды по 100-метровой отопительной системе, необходимо подобрать насос, способный выдать напор в 6м.
Также можно провести расчет мощности при помощи такой формулы:
Qpu=Qn/1.163xDt [м3/ч], где
- Qpu (измеряется в м3/час) – подача теплоносителя в расчетной точке;
- Qn (измеряется в кВт) – потребляемое тепло на отапливаемой площади;
- Dt – температурная разница в прямом и обратном трубопроводе (в среднем 10-20 °С);
- 1,163 – удельная теплоемкость воды.
Такие расчеты не являются абсолютными, они скорее стандартны. Существуют сложные формулы для более точного выяснения необходимой мощности циркуляционного насоса, но разобраться в них без определенных знаний в области физики будет непросто. Да и агрегаты выпускаются серийно, поэтому подогнать их эксплуатационные параметры под индивидуальные системы отопления можно лишь приблизительно. Поэтому специалисты советуют осуществлять подбор насоса с запасом мощности на 5 – 10% от той, что была получена в результате расчетов. Существуют аппараты с несколькими режимами настройки. В процессе их эксплуатации можно выбрать оптимальные параметры работы.
Владея такими нехитрыми знаниями и заручившись помощью продавца, можно выбрать циркуляционные насос той оптимальной мощности, при которой будет обеспечено тепло во всем помещении.
Виды
Давление жидкости создается роторами, на которых закреплены лопатки. Чаще в конструкции циркуляционного насоса для отопления задействован один ротор, но можно найти вариант и с двумя. Важным условием работы является отсутствие в системе воздуха.
По устройству, исполнению рабочей части, насос бывает с мокрым ротором или сухим. Те, у которых мокрый ротор, специально спроектированы, чтобы он с рабочим колесом находился в перекачиваемой среде. Изменения чаще затрагивают конструкцию корпуса, сделанного таким образом, что через существующие технологические зазоры попадает жидкость, ее постоянное движение осуществляет охлаждение мотора, смазку движущихся деталей.
У циркуляционных насосов, оборудованных мокрым ротором, нет сальника, скользящего торцевого уплотнения. Ротор полностью находится в перекачиваемой среде, что обеспечивает охлаждение, смазку деталей. При вращении ротора вода постоянно проходит через гильзу. Лучший эффект наблюдается, если насос располагается горизонтально, тогда не образуется воздушных пробок внутри мокрого ротора.
То, что все части циркуляционного насоса отопления постоянно находятся в жидкости, не только смазывает движущиеся части, но и поглощает вибрационные шумы, поэтому они практически бесшумны. Чтобы проверить его работу и правильность вращения ротора, пользуются специальным приспособлением или визуально, вскрывая заднюю пробку. Отсутствие шума при работе позволяет широко применять их для индивидуального отопления. Кроме этого, исполнение конструкции насосов, оборудованных мокрым ротором, может быть обычным – для систем отопления, и специальным – для водоснабжения горячей водой, где учитывается возможность минеральных отложений.
В таких случаях жидкость не омывает ротор, не смазывает движущиеся части. Основное достоинство такого типа в возможности перекачивать больший объем жидкости. Преимущество проявляется в установке двигателей большей мощности. Кроме этого, устройство бывает со сплошным валом, на котором установлен мотор с крыльчатками или с соединением муфтой – здесь предусмотрена возможность замены электродвигателя, установки другого с большими параметрами.
Чтобы исключить попадание воды, между насосом и электродвигателем устанавливается торцевое уплотнение, сальник. При вращении между поверхностями появляется тонкая водяная пленка. За счет давления, создаваемого внутри насоса, пленка дополнительно герметизирует вращающиеся части. Основной материал при изготовлении колец – агломерированный уголь, иногда при тяжелых условиях работы уплотнитель изготавливают из керамики, нержавейки.
По конструкции исполнения устройство циркуляционного насоса бывает с фланцевым соединением мотора и муфтовым. Если патрубки (всасывающий, напорный) расположены на одной оси – то это прямоточное исполнение, что допускает их установку непосредственно в линию. Для крепления предусмотрена рама. Кроме крепления к раме насоса, электродвигателя, она сама устанавливается на фундаменте.
Для чего необходим
Схема отопления с циркуляционным насосом позволяет устранить часть проблем, которые характерны для естественного типа движения теплоносителя. Ведь если на выходе из радиатора вода холодная, когда к крайним радиаторам она тоже доходит еле теплая, то поступающая через обратку холодная вода заставляет работать котел на максимуме своих возможностей. При малейших просчетах проектирования, ошибках монтажа - перекос в температуре становится заметен еще больше, особенно когда необходимо прогреть помещение быстро, или при первом запуске системы, что можно заметить по работе котла, по дальним регистрам.
Применение циркуляционного насоса устраняет эти недостатки. Прежде всего, снижаются требования к соблюдению уклонов труб, их проходному сечению, устраняются все пробки, вызванные разницей температур. Проброс тепла наступает равномерно, температура теплоносителя на входе/выходе каждого радиатора практически одинаковая, а разница между теплоносителем перед входом в систему и возвратом его в котел составляет несколько градусов, в пределах десяти.
Насос сильно упрощает проектирование системы трубопроводов.
Что это дает? Стабилизирует работу котла. Если разница в несколько градусов, то на прогрев затрачивается меньший объем газа, рабочий цикл уменьшается. Например, нам нужна температура теплоносителя в 70. Первоначально, когда вода холодная, котел работает на максимальной мощности, но, со временем прогреваясь, картина меняется.
В весенние, осенние месяцы, когда ночами в доме слегка прохладно, а днем комфортно, совместная работа котла, автоматики, циркуляционного насоса могут поддерживать показатели теплоносителя в пределах 40°, что при естественной циркуляции невыполнимо.
Теплоноситель за один проход по системе возвращается, потеряв всего 5°, его температура 65°, при этом в помещениях она одинаковая, тепло распределено равномерно по всем радиаторам, а автоматика отключает работу горелки согласно запрограммированным показателям.
Следующее включение произойдет, когда температура понизится. Это экономичный режим работы, при котором происходит не постоянный нагрев, а только поддержание требуемых температурных параметров. Если на всех радиаторах установлены терморегуляторы, то, задавая необходимые температурные параметры на каждом регистре, например, на кухне, в теплой комнате с южной стороны, понизив их, мы получим дополнительную экономию.
Дополнительные преимущества
При использовании циркуляционного насоса отопления допускается уменьшение диаметра прокладываемых труб. Это проявляется в дополнительной экономии средств, позволяет уменьшить объем воды в системе, соответственно, сокращается объем газа для поддержания нужной температуры, уменьшается время нагрева.
Насос grundfos.
Но существует ряд параметров, вносящих коррективы в расчеты. Основные из них: площадь дома (обычно во внимание берется жилая), теплопроводность материалов, трение жидкости внутри труб. Последнее требование, учитывая текучесть жидкости, может показаться необоснованным, но оно работает. Устанавливаемая на циркуляционный насос опция автоматического регулирования позволит обогреть дом перед вашим приходом, дачу перед выходными, заметно сэкономит электроэнергию. При покупке изделия не забываем обращать внимание на гарантию, продолжительность службы.
Существует несколько основных производителей насосного оборудования, давно зарекомендовавших себя качеством, надежностью. Это бренды Grundfos, DAB, WILO, Pedrollo. Основным отличием в их работе является максимальное внедрение процессов автоматизации производства, что, затрагивая многие этапы, позволяет получить качественную продукцию.
Арт. 99347072
UPA15-120 AUTO
Применение
Компактные повысительные циркуляционные насосы UPA предназначены для повышения давления в уже существующих системах холодного и горячего водоснабжения частных домов. В первую очередь они используются для создания напора перед водонагревателями (газовыми колонками и проточными водонагревателями), стиральными и посудомоечными машинами. UPA могут также использоваться для повышения напора воды в душе или в других точках водоразбора.
Применяются как для холодной, так и для горячей воды до температуры 95° C.
Возможность повышения воды для нескольких точкек одновременно(1-4 крана), что делает его пригодным для квартир с общим водоснабжением и для домов на одну семью, а так же для:
- Городских районов с низким давлением воды в пиковые часы водоразбора.
- Квартир с общим водоразбором низкого давления.
- Сельской местности с низким давлением воды.
Особенности и преимущества
Новый встроенный и запатентованный переключатель потока автоматически запускает насос когда точка водоразбора включается, тем самым увеличивая давление воды. Когда кран закрыт, датчик потока немедленно останавливает насос.
Компактная конструкция UPA 120 идеально подходит для монтажа даже в условиях ограниченного пространства.
Встроенный датчик протока автоматически запускает и останавливает насос в соответствии с требованиями, чтобы обеспечить необходимое давление воды.
UPA 120 с новым встроенным датчиком протока очень прост в установке.
Высокотехнологичный насос с мокрым ротором UPA 120 работает плавно и бесшумно, что важно для его использования в частных домах.
Насос циркуляционный COMFORT 15-14 BXT PM 1x230V 50Hz арт. 99279864 Grundfos
Арт. 99279864
Циркуляционный насос Grundfos COMFORT 15-14 BXT PM необходим для обеспечения циркуляции горячей питьевой воды через бойлер в домах и коттеджах. Установив такой насос, Вы не будете тратить время и воду, ожидая, когда из крана пойдет горячая вода. Высокая энергоэффективность насоса обеспечивается двигателем на постоянных магнитах и наличием режима контроля температуры.В этом исполнении в комплект с насосом входят обратный и отсечной клапаны.Доступные режимы работы в насосе COMFORT 15-14 BXT PM: Постоянный режимНасос работает непрерывно. Контроль температурыНасос включается и выключается, поддерживая температуру воды горячей. Значение поддерживаемой температуры определяется внутренним алгоритмом. Насос использует внутренний датчик температуры.
Технические характеристики:
Вид насоса: Поверхностный.
Тип насоса: Циркуляционный.
Макс. расход: 0.5 м3/ч.
Макс. напор: до 1.2 м.
Материал корпуса: Латунь.
Тип ротора: “мокрый”.
Режим работы: постоянный и переменный.
Монтажная длина: 110 мм.
Напряжение сети: 1 х 230 В.
Качество воды: Чистая
Класс защиты: IP 44.
Длина: 154 мм.
Ширина: 84 мм.
Высота: 110 мм.
Насос циркуляционный COMFORT 15-14 BT PM 1x230V 50Hz арт. 99279863 Grundfos
Арт. 99279863
Циркуляционный насос Grundfos COMFORT 15-14 B PM необходим для обеспечения циркуляции горячей питьевой воды через бойлер в домах и коттеджах. Вода в системе всегда будет горячей. Теперь вы не будете тратить время и воду, ожидая, когда из крана пойдет горячая вода. В исполнении PM применен электродвигатель на постоянных магнитах, обеспечивающий непревзойденную экономию электроэнергии.
Технические характеристики:
Вид насоса: Поверхностный.
Тип насоса: Циркуляционный.
Макс.расход: 0.5 м3/ч.
Макс. напор: 1.2 м.
Установка насоса: Горизонтальная.
Материал корпуса: Латунь.
Диаметр разъема соединения:1/2".
Тип ротора: “мокрый”.
Режим работы: постоянный.
Монтажная длина: 80 мм.
Напряжение сети: 1 х 230 В.
Максимальное рабочее давление:10 бар.
Допустимая температура перекачиваемой жидкости: от 2°C до 95°C.
Качество воды: Чистая
Класс защиты: IP 44.
Длина: 144 мм.
Ширина: 84 мм.
Высота: 80 мм.
Насос циркуляционный ALPHA3 32-80 180 G 2 1x230V 50Hz с преобразователем частоты арт. 99371987 Grundfos
Арт. 99371987
ALPHA3 32-80 180.
Характеристики
режим постоянной кривой.
Насос циркуляционный ALPHA3 32-60 180 G 2 1x230V 50Hz с преобразователем частоты арт. 99371985 Grundfos
Арт. 99371985
ALPHA3 32-60 180.
Высокоэффективный роторный циркуляционный насос, предназначенный для циркуляции жидкостей в системах отопления. Индекс энергоэффективности мирового уровня (EEI) значительно ниже эталона ErP обеспечивает значительную экономию энергии.
ALPHA3 имеет встроенный радиомодуль Bluetooth и полностью управляется интеллектуальным устройством через приложение Grundfos GO Remote. Это дает пошаговую помощь в настройке насоса, обслуживании и вводе в эксплуатацию.
ALPHA3 напрямую связывается с приложением Grundfos GO Balance, которое позволяет установщикам выполнять быструю и простую гидравлическую балансировку.
Функция AUTOADAPT, встроенная в режим радиатора и напольного отопления, непрерывно регулирует производительность насоса в соответствии с фактической потребностью в тепле, то есть размером системы и изменяющейся потребностью в тепле в течение года. Функция AUTOADAPT найдет настройку, которая обеспечивает оптимальный комфорт при минимальном потреблении энергии. Это также делает ввод в эксплуатацию быстрым, безопасным и легким.
Характеристики
Режим радиатора с AUTOADAPT простой выбор для двухструнных систем радиаторного отопления.
Режим напольного с AUTOADAPT простой выбор для систем теплых полов.
Комбинированный радиаторный и напольный режим для систем с комбинацией систем отопления.
В календарном и летнем режиме часы реального времени позволяют выбирать, когда насос должен работать, а не экономить энергию.
Простой пользовательский интерфейс - насос полностью управляется из приложения Grundfos GO Remote.
Журнал аварий и предупреждений с помощью Grundfos Go Remote.
Внешняя защита двигателя не требуется, что сокращает время монтажа
Старт с высоким крутящим моментом улучшает запуск в суровых условиях.
Защита от сухого хода при запуске и нормальной работе.
Не требует технического обслуживания благодаря конструкции ротора и использованию надежных компонентов.
Штекер ALPHA делает электромонтаж быстрым и простым.
Насосы снабжены изоляционными оболочками для минимизации потерь тепла в системах отопления.
Кроме того, насос также имеет три режима управления с постепенной регулировкой уставки, что позволяет регулировать настройку насоса в соответствии с заданной рабочей точкой:
управление пропорциональным давлением;
контроль постоянного давления;
режим постоянной кривой.
На дисплее отображается фактическое энергопотребление в ваттах или фактический расход в м3 / ч. Светодиоды показывают фактическое рабочее состояние.
Конструкция насоса и выбранные материалы способствуют долгому сроку службы.
Насос удаляет из себя воздух в систему, что способствует легкому вводу в эксплуатацию. Компактная конструкция с головкой насоса со встроенным блоком управления подходит для большинства распространенных установок.
Насос и двигатель образуют единое целое без уплотнения вала. Подшипники смазываются перекачиваемой жидкостью. Эти конструктивные особенности обеспечивают эксплуатацию без технического обслуживания.
Корпус насоса изготовлен из чугуна. Корпус насоса и головка насоса имеют катафорезное покрытие для улучшения коррозионной стойкости.
Двигатель представляет собой синхронный двигатель с постоянным магнитом, характеризующийся высокой эффективностью.
Скорость насоса контролируется встроенным преобразователем частоты, встроенным в блок управления.
Эталоном для наиболее эффективных циркуляторов является EEI ≤ 0,20.
При планировании отопления дома, помимо мощности нагревательного котла и расположения радиаторов, особое внимание уделяется движению теплоносителя. Если площадь помещения значительная, тогда естественная циркуляция будет малоэффективна, что негативно отразится на КПД такой системы. Чтобы повысить эффективность отопления помещений, в трубопровод дополнительно устанавливается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. Поскольку существуют разные типы циркуляционных насосов, выбор модели осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик, наиболее подходящих для конкретных условий.
Назначение циркуляционных насосов
Принцип действия стандартной системы отопления замкнутого типа достаточно прост. Котел нагревает воду, которая проходит через радиаторы, отдавая накопленное тепло. В случае естественной циркуляции очень важно соблюдать точность при проектировании, сохраняя определенный угол наклона трубопровода. Однако вследствие незначительной скорости движения теплоносителя, он быстро остывает, и в котел возвращается холодная жидкость, заставляя его постоянно работать в полную нагрузку.
Чтобы устранить данный недостаток, применяются разные виды циркуляционных насосов. Их назначение заключается в создании давления теплоносителя, необходимого для обеспечения равномерного распределения тепла между всеми элементами системы. Прежде всего, это помогает снизить требования к соблюдению уклонов и сечению трубопровода. При этом разница температуры жидкости на выходе и входе котла составляет всего несколько градусов, что значительно уменьшает нагрузку на нагревательное оборудование и снижает энергозатраты.
Виды циркуляционных насосов
Основными элементами конструкции таких приборов являются:
- корпус, выполненный из нержавеющих сплавов;
- электродвигатель;
- лопастное колесо (крыльчатка), установленное на валу ротора.
При вращении лопастей возникает центробежная сила, в результате чего на выходном патрубке образуется требуемый напор, и жидкость нагнетается в трубопровод. Отличие между разными видами циркуляционных насосов для отопления заключается в типе ротора, который имеет две разновидности.
«Мокрый» ротор
Особенностью приборов «мокрого» типа является расположение лопастного колеса с ротором непосредственно в рабочей среде. При этом электрическая часть надежно герметизирована благодаря металлическому стакану, который разделяет статор и ротор.
То, что ротор постоянно находится в водной среде, обеспечивает ему непрерывное охлаждение и смазку деталей. При этом удается поглотить практически все вибрационные звуки, что делает данные аппараты практически бесшумными. Именно это свойство стало причиной большой популярности приборов «мокрого» типа в индивидуальных системах отопления.
Недостатком подобных устройств является низкий КПД (< 50%), что связано с невозможность надежной герметизации ротора при увеличении его диаметра. Поэтому их редко используют в случае большой протяженности трубопровода, когда требуется повышенная производительность.
«Сухой» ротор
В таком типе циркуляционного насоса ротор не контактирует с водой, а рабочая часть хорошо изолирована специальными защитными кольцами. Это позволяет безболезненно увеличивать габариты и мощность двигателя для перекачивания значительного объема теплоносителя. Преимуществом подобных приборов является КПД, достигающий 80%, а недостатком – высокий уровень шума, создаваемый в процессе работы.
В свою очередь данные аппараты могут выполняться в следующих вариантах:
- Консольные – имеют осевой вход и радиальный выход. Корпус электродвигателя снабжен самостоятельными узлами крепления и устанавливается на фундаментной плите.
- Вертикальные (in-line) – входной и выходной патрубки располагаются на одной оси и обладают одинаковым условным проходом. Мотор устройства располагается в вертикальном положении.
Какой тип выбрать
Вопрос выбора типа циркуляционного насоса для отопления – это вопрос сферы применения прибора, его производительности, цены и требований по шуму.
Сфера применения
Насос с «мокрым» ротором не рекомендуется устанавливать в открытую систему, например на ГВС. Поскольку в этом случае в воде, которая выполняет функцию смазки, могут быть разные примеси, в том числе песка. В результате микронные зазоры между ротором и изолированным статором быстро забьются, и прибор выйдет из строя уже через полгода-год такой работы. В закрытых системах, напротив, подобные устройства могут безотказно функционировать длительный период без всякого вмешательства со стороны человека.
Производительность и цена
Если требуемый напор для нормальной функциональности замкнутой системы составляет до 10 м, тогда целесообразнее применить «мокрый» ротор, который при производительности 25-30 м³/ч зачастую стоит дешевле «сухого» аналога.
При увеличении требований по напору стоимость и типоразмер аппарата «мокрого» типа будут выше, чем «сухого», и в этом случае выгоднее отдать предпочтение второму варианту. Кроме того, учитывая более высокий КПД «сухого» ротора, он будет потреблять меньше электроэнергии при одинаковых параметрах напора и производительности.
Для высокопроизводительных систем «сухой» ротор является более предпочтительным вариантом.
Уровень шума
Как уже отмечалось, «мокрый» тип циркуляционного насоса имеет пониженный уровень шума, чего нельзя сказать о моделях с «сухим» ротором. В этом случае посторонний звук идет не только от работы насоса, но и от вращения вентилятора, который охлаждает электродвигатель. Поэтому «сухие» аппараты обычно устанавливают в отдельных помещениях, где уровень шума не будет приносить никакого дискомфорта жильцам дома. В случае установки прибора непосредственно в жилом помещении целесообразнее выбрать менее шумный вариант.
Низкий уровень шума «мокрых» насосов играет определяющую роль при проектировании индивидуальных систем отопления
Нужно отметить, что даже если вы знаете, какие бывают циркуляционные насосы, и на что следует обратить внимание при выборе, перед приобретением лучше проконсультироваться со специалистами. Только профессионал с большим опытом проектирования подобных систем поможет подобрать оптимальный тип оборудования в зависимости от схемы отопления.
Видео: выбор насоса для отопления
Циркуляционный насос является ключевой фигурой современных отопительных систем с принудительной циркуляцией теплоносителя. Его применение избавляет от необходимости установки котла в самой нижней точке помещения и даёт возможность использовать трубы малого диаметра с произвольным расположением магистрали. Кроме того, введение в контур циркуляционного насоса повышает производительность работы отопления и снижает затраты энергоносителя. Срок службы агрегата напрямую зависит от правильности монтажа и соответствия технических характеристик гидравлическим параметрам системы обогрева. Разберёмся в тонкостях конструкций помп и нюансах, на которые требуется обращать внимание при выборе устройства.
Циркуляционные насосы для отопительных систем
Насос для систем отопления состоит из корпуса литого типа, керамического или стального ротора с пластиковым или легкосплавным лопастным колесом (крыльчаткой), статора, установленного в кожух, и клеммной коробки с регулировочным устройством.
При вращении электродвигателя крыльчатка отбрасывает теплоноситель к внешнему краю улитки, выполненной в корпусе. Дальнейшее движение и нагнетание рабочей жидкости происходит благодаря центробежной силе. При этом на входном патрубке помпы возникает разрежение, способствующее всасыванию новой порции теплоносителя.
Конструкция циркуляционного насоса типична для агрегатов центробежного типа, но вместе с тем имеет множество интересных конструктивных решений
Конструктивное исполнение насосов для отопительных систем
В зависимости от конструкции все нагнетающие агрегаты систем отопления разделяются на два типа:
- сухие циркуляционные насосы;
- насосы с мокрым ротором.
Оба типа устройств достаточно эффективны в обогревающих трубопроводах и имеют как достоинства, так и недостатки.
Насосы сухого типа
В устройствах с сухим ротором электродвигатель вынесен за пределы корпуса насоса
В таких агрегатах ротор не контактирует с рабочей жидкостью, поскольку все элементы электродвигателя отделены от рабочей камеры устройства уплотнительной системой специального типа. Она состоит из отполированных, тщательно подогнанных друг к другу металлических колец. Чтобы устранить трение, между элементами уплотнения постоянно находится тонкая плёнка жидкости, которая играет роль смазки. Именно она и предотвращает повреждение колец уплотнителя.
В зависимости от расположения отдельных элементов конструкции сухие помпы отопительных систем можно разделить на три типа:
- помпы консольного типа;
- вертикальные центробежные насосы;
- блочные насосы.
Всасывающий патрубок консольных циркуляционных насосов находится на внешнем краю улитки, тогда как нагнетательная часть вынесена в противоположную сторону. Особенностью агрегатов второго типа является расположение электродвигателя в вертикальной плоскости, что позволяет значительно повысить производительность устройств.
Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором
Насосы с сухим ротором имеют многочисленные достоинства:
- длительный срок эксплуатации;
- высокая производительность;
- КПД приближен к 80%;
- возможность работы при утечке теплоносителя;
- высокая ремонтопригодность;
- относительно низкая стоимость;
- надёжность;
- возможность монтажа в любом положении.
Вместе с тем повышенный уровень шума агрегатов данного типа не позволяет устанавливать их в жилых помещениях. К минусам также относятся требования к чистоте теплоносителя и необходимость в периодическом обслуживании и смазке подвижного уплотнения.
Циркуляционные насосы с мокрым ротором
Достоинства циркуляционных насосов с мокрым ротором открыли широкие перспективы для их использования в автономных отопительных системах
Ротор и рабочее колесо насосов этого типа находятся в перекачиваемом теплоносителе, который отлично справляется не только со своей основной функцией, но и с охлаждением деталей электродвигателя. Статор электродвигателя помпы отделён от ротора герметичным стаканом, выполненным из немагнитной стали или углеродного волокна. Агрегаты «мокрого» типа предназначены для работы в системах со стабильным, редко меняющимся расходом жидкости. Наличие блока управления позволяет варьировать количество подключённых обмоток, и соответственно, менять производительность насоса. Выбор оптимального режима работы положительным образом влияет на экономичность агрегата.
К достоинствам агрегатов «мокрого» типа можно отнести:
- низкий уровень шума;
- нет необходимости в смазке;
- эффективный способ охлаждения;
- простота обслуживания и монтажа;
- сравнительно низкая цена агрегата и запчастей;
- длительный срок эксплуатации.
Насосы с мокрым ротором не лишены и недостатков в виде низкого КПД (немногим больше 30%), неспособности агрегата к работе без теплоносителя и требованиям к горизонтальной ориентации вала ротора во время работы.
Особенности конструкции по способу подключения
Фланцевое подключение чаще всего используется в моделях насосов повышенной мощности
В трубопроводах коммунальных и промышленных магистралей чаще всего используются циркуляционные насосы с сухим ротором, как более производительные и мощные устройства. Их подключение выполняется преимущественно фланцевым соединением, а для установки может использоваться как общая опорная рама, так и специально обустроенный фундамент. Вместе с тем производители выпускают и устройства, предназначенные для встраивания в автономные системы отопления. Как правило, все они имеют повышенную мощность и производительность, а их установка не требует специального крепления.
В комплект поставки насосов с муфтовым типом подключения обязательно входят крепёжные элементы
Муфтовые присоединения циркуляционных насосов характерны для маломощных агрегатов мокрого типа с прямопоточным движением теплоносителя, которые могут встраиваться непосредственно в трубопровод. Такие устройства представлены широким рядом бытовых центробежных насосов, тогда как мощные промышленные агрегаты с фланцевым соединением требуют дополнительного крепления трубопровода при помощи консоли и фундамента.
Критерии выбора
Эффективная работа отопительной системы напрямую связана с производительностью циркуляционного насоса и величиной напора на его выходном патрубке.
При низкой мощности агрегата через систему будет прокачиваться недостаточное количество теплоносителя, что не даст возможности достичь требуемой температуры.
Кроме того, при использовании в быту немаловажными факторами, влияющими на выбор, считают уровень шума (который зависит от скорости) и экономичность электродвигателя агрегата. Правильный подбор насоса системы отопления требует проведения тепловых и гидравлических расчётов, на основании которых определяют оптимальные технические характеристики.
Выбор и монтаж циркуляционных насосов отопительных систем (видео)
Необходимая производительность
Прежде чем приступить к определению производительности (расхода, объёмной подачи) циркуляционного насоса, вычисляют количество тепла, необходимое для обогрева помещения в самую холодную пору года. Для расчёта этого параметра существуют специальные формулы, включающие как физические параметры помещения, так и возможные тепловые потери. Мы же предлагаем воспользоваться упрощённым методом вычислений, применимым для средней полосы нашей страны. Он заключается в том, что необходимое количество тепла для обогрева 1 кв.м площади помещения составляет 100 Вт. Следовательно, для определения требуемого количества тепловой энергии следует суммарную площадь помещений в доме или квартире умножить на 100. Для теплоизолированных строений этот параметр уменьшают на 25 — 30%.
P – требуемая тепловая мощность, кВт;
Tf – температура на стороне подачи, ºС;
Tr – температура в обратной магистрали, ºС.
Например, для дома общей площадью 80 кв.м при температуре теплоносителя на выходе из котла 70 ºС и в обратном трубопроводе 50 ºС, расход составит не менее Q=8×0.86/(70-50)=0.34м3/ч.
Расчёт требуемого напора
Следующим шагом при выборе насоса является расчёт давления подачи теплоносителя. От этой характеристики зависит, насколько легко агрегат сможет преодолеть гидравлическое сопротивление жидкости в трубах отопительной системы. Величину напора рассчитывают по формуле:
H=1.3×(S1×L1+S2×L2+Z1+Z2+…Zx)/10000, здесь:
S1, S2 – потери давления в напорной и обратной магистралях, Па/м;
L1, L2 – соответственно длина подающей и обратной веток, м;
Zx – отдельные сопротивления участков трубопроводов, Па.
Таблица величины гидравлических сопротивлений при различных параметрах трубопроводов
Значения для проведения вычислений можно взять из технических паспортов на оборудование и конструктивные элементы отопительных систем или из специальных таблиц. Для упрощённого расчёта можно использовать следующие значения:
- сопротивление прямолинейных участков труб – от 100 до 150 Па/м;
- потери на фитингах составляют до 30% от сопротивления на прямых участках трубопроводов;
- сопротивление на термостатических вентилях добавляет ещё до 70% от расчётного значения.
Потери давления в узловых точках отопительных систем
Получив значения объёмной подачи и напора, по каталогу выбирают требуемую модель циркуляционного насоса.
Мощность двигателя
Немаловажной характеристикой центробежной помпы является мощность, так как именно этот параметр влияет на то, как много электроэнергии будет потреблять её электродвигатель. Современные устройства оснащены системой ступенчатой регулировки, что помогает выбрать наиболее оптимальный режим работы.
Потребление бытовых циркуляционных насосов сведено к минимуму и сравнимо с небольшой электролампой.
Кроме того, производители постоянно работают над повышением энергоэффективности агрегатов. В этих целях введена единая классификация по этому параметру. Например, потребление приборов класса «А» составляет не более 6 Вт, что в год потребует немногим больше 90кВт/ч электроэнергии. Мощность циркуляционного насоса, а также сила потребляемого тока указана в техническом паспорте на изделие и дублируется в табличке, расположенной на его корпусе.
Уровень шума
Специфика использования современных циркуляционных насосов в бытовых условиях вынуждает производителей прибегать к нестандартным решениям для снижения уровня звукового давления. Так, для уменьшения кавитации, возникающей при работе агрегата, используются лопасти и каналы оптимизированной формы, а корпуса насосов представляют собой массивные элементы конструкции. Кроме того, вращающиеся части помещены в жидкость, что также способствует бесшумной работе. Чаще всего шумность агрегата не превышает 45 дБ при работе на самых высоких оборотах. Если же регулятор установлен на минимальной ступени, то услышать звук вращающихся элементов практически невозможно.
Сложность монтажа и эксплуатации
Для длительной и надёжной работы центробежного насоса отопительной системы важно правильно его установить. Ранее выпускаемые модели рекомендовалось монтировать на обратных ветках отопления ввиду пониженной температуры теплоносителя, и соответственно, лучшего охлаждения электродвигателя устройства. Современные агрегаты изготавливают из высокопрочных, термостойких материалов, поэтому такие ограничения на данный момент сняты. Вместе с тем производители требуют ставить помпу только в положениях, при которых вал ротора будет занимать горизонтальную ориентацию в пространстве. Немаловажным фактором, влияющим на срок службы изделия, является и отсутствие воздуха в трубах отопительной системы. Поэтому обязательна установка расширительных бачков и кранов Маевского.
При монтаже обязательно предусматривают обводную линию, необходимую для работы гравитационных отопительных систем при выходе насоса из строя. При этом с обеих сторон от насоса монтируют запорные шаровые краны, а со стороны котла устанавливают фильтр грубой очистки и обратный клапан. Такая схема увеличивает срок службы агрегата и повышает надёжность его работы.
Во время эксплуатации насос не требует обслуживания. Единственное, что может потребоваться при включении устройства – провернуть ротор для облегчения его запуска и удалить воздух из рабочей камеры. Для этого на корпусе прибора имеется специальная пробка, а на валу ротора выполнен паз под отвёртку.
Запуск насоса и удаление воздуха из его рабочей камеры (видео)
Благодаря договорённости производителей центробежных насосов их маркировка унифицирована и имеет такие особенности:
- первые цифры после марки агрегата указывают на присоединительный диаметр его патрубков;
- следующее число характеризует величину напора.
Например, обозначение WILO 25-60 говорит о том, что агрегат, выпущенный компанией WILO, рассчитан на подключение к сгонам диаметром 25 мм или 1″, а его напор составляет 6 м или 0.6атм. Информацию о модели насоса содержит табличка, размещённая на корпусе устройства. Кроме того, она включает данные о потреблении тока при различных режимах работы.
Маркировка циркуляционных насосов
Производители и цены
На рынке представлены циркуляционные насосы множества производителей. Отличным качеством и техническими характеристиками обладают агрегаты немецкой компании Grundfos. Стоимость маломощных устройств из их модельного ряда начинается от 6600 рублей за модель UPS 25-40 и превышает 19000 рублей за UPS 32-80.
Прекрасным соотношением цена/качество обладает продукция другого немецкого бренда WILO. Так, за изделие с параметрами 25-20 придётся отдать от 5990 рублей, тогда как стоимость мощного насоса с напором 80 м составляет почти 11 тысяч рублей. Как видите, по сравнению с Grundfos разница существенная.
Более бюджетные решения можно найти в линейке моделей итальянской компании DAB и Pedrollo, цена которых снижена по сравнению с немецкими аналогами примерно на 25%. Из недорогих изделий можно выделить продукцию под маркой SPRUT китайского производства. Насос LRS 25-40 можно купить всего лишь за 1800 рублей, тогда как за самый мощный LRS 32-120 придётся отдать не больше 9 тысяч рублей. Единственной проблемой остаётся качество сборки и комплектующих продукции из Китая.
От выбора центробежного насоса зависит, насколько надёжно и эффективно будет работать отопление. Поэтому нужен точный расчёт всех параметров с учётом конкретных особенностей разводки трубопроводов. Правильная установка агрегата влияет на срок службы и производительность, поэтому во время монтажа надо строго соблюдать рекомендаций производителя оборудования. Только в таком случае насос сможет работать длительное время, доставляя комфортное тепло в каждый уголок вашего дома.
Поделитесь с друзьями!При необходимости обогрева больших помещений общей площадью в несколько сотен квадратных метров давление в системе автономного отопления с естественной циркуляцией (около 0,6 мПа), создаваемой отопительным нагревателем, обычно бывает недостаточным.
Для решения этой задачи можно пойти двумя путями:
1. Соорудить замкнутую систему с использованием труб большого калибра, которые стоят недешево.
2. Включить в систему циркуляционный насос.
Второй вариант является экономически более целесообразным. Благодаря улучшению циркуляции теплоносителя в системе эффективность отопления повышается значительно.
Циркуляционные отопительные насосы делятся на два вида:
1. С мокрым ротором.
Используются в отопительной системе частных домовладений, где протяженность трубопроводов не столь велика.
Ротор насоса, снабженный крыльчаткой, вращаясь внутри корпуса, ускоряет движение теплоносителя. Жидкость, внутри которой вращается ротор, охлаждает и смазывает механизм.
При установке насоса "мокрого типа" следует уделять внимание горизонтальности вала, тогда внутри корпуса всегда будет вода.
Преимущества насосов с мокрым ротором:
- практически бесшумны;
- бесступенчатое переключение скорости вращения ротора;
- надежность в эксплуатации;
- длительный срок службы;
- отсутствие необходимости в техобслуживании;
- простота ремонта и настройки насоса;
- относительная дешевизна.
Недостатки:
- невысокий КПД (не выше 50%)
2. С сухим ротором.
Применяются в отопительных системах большой протяженности. Между электродвигателем и рабочей частью ротора установлены уплотнительные кольца, срок службы которых составляет 3 года. Контакт ротора с теплоносителем отсутствует.
Преимущества:
- высокий КПД - около 80%;
Недостатки:
- высокий уровень шума, в связи с чем они устанавливаются в отдельном помещении, оснащенном звукоизоляцией;
- необходимость контроля отсутствия взвешенных частиц в теплоносителе и пыли в окружающем двигатель воздухе во избежание повреждения поверхностей уплотнительных колец, что может вызвать их повреждение и нарушение герметичности.
При выборе типа и модели циркуляционного насоса для системы отопления следует учитывать также их производительность, условия эксплуатации, особенности теплоносителя (его вязкость и плотность), рекомендации и требования производителя к установке и качественным характеристикам перекачиваемой жидкости.
