как правильно сделать монтаж, подключение и устройство насоса на примерах фото и видео
Содержание:
1. Преимущества системы отопления с насосом
2. Недостатки отопительных систем с насосами
3. Подбор насоса для отопительной системы
4. Установка циркуляционного насоса
Система отопления будет более эффективной и надежной, если произведена установка циркуляционного насоса. Данное устройство помогает обогреть небольшой по площади дом в течение небольшого промежутка времени.
Установка циркуляционного насоса в системе отопления с естественной циркуляцией гарантированно подстрахует ее функционирование в случае возникновения непредвиденных проблем.
Преимущества системы отопления с насосом
Теплоснабжение с применением циркуляционных насосов имеет ряд преимуществ:
- нетребовательность к отопительной конструкции.
Наличие данных устройств позволяет создавать контуры различной конфигурации с уклонами и зауженными участками; - если движение теплоносителя по системе затруднено или отсутствует, монтаж циркуляционного насоса станет решением проблемы;
- быстрый запуск отопления. Данное устройство дает возможность привести в действие всю систему за несколько минут и тем самым прогреть жилые помещения;
- надежная работа насосов. Они отличаются простотой эксплуатации и практичны, что гарантирует безотказность функционирования отопительной конструкции;
- высокий КПД. Эффективность теплоснабжения дома значительно увеличивается, если выполнена установка циркуляционного насоса в системе отопления, такого как на фото.
Недостатки отопительных систем с насосами
- немаленькие суммы счетов на электроэнергию. Использование циркуляционного насоса, работающего на электричестве, означает дополнительные денежные расходы. Насколько они будут велики, зависит от мощности прибора;
- работа устройства зависит от подачи электроэнергии, но решить данную проблему с частым выключением электроснабжения можно при помощи покупки дизельного генератора, предназначенного для насосной группы. Также можно устройство циркуляционного насоса для отопления сделать с необходимым уклоном и тогда система сможет функционировать некоторое время с естественной циркуляцией в случае отсутствия электричества;
- оборудование требует дополнительных затрат, а конкретнее приобрести потребуется насос, краны, фильтры и дополнительные трубы для обустройства байпаса. Стоимость этих элементов увеличит цену системы;
- затраты на установку циркуляционного насоса, когда отопительная система уже имеется. Если выполняется монтаж
- циркуляционный насос для отопления подключают за отдельную цену согласно техническим требованиям. Читайте также: «Как установить дополнительный насос в системе отопления – теория и практика».
Также можно устройство циркуляционного насоса для отопления сделать с необходимым уклоном и тогда система сможет функционировать некоторое время с естественной циркуляцией в случае отсутствия электричества;
Подбор насоса для отопительной системы
При выборе циркуляционного насоса одним из главных параметров считается количество тепловой энергии, в котором нуждается здание, чтобы в нем были созданы комфортные условия пребывания людей.
Наиболее точные расчеты циркуляционного насоса для отопления в состоянии выполнить сотрудники специальных проектных организаций, но при наличии необходимых знаний можно рассчитать нужные параметры самостоятельно.
Произвести вычисления, касающиеся подбора циркуляционного насоса для систем отопления, возможно при помощи типовых проектов, устанавливающих требования для европейских стран:
- для одно — двухквартирных домов достаточно мощности насоса, составляющей 100 ватт из расчета на один «квадрат»;
- для многоквартирных зданий данный показатель должен быть равен 70 ватт;
- если здания не имеют необходимой тепловой изоляции, то требуемую мощность на квадратный метр увеличивают;
- согласно типовым проектам систем отопления, устройство циркуляционного насоса предполагает использование в расчетах следующих данных:
- для строений высотой более трех этажей при температуре воздуха снаружи — 25°C нужна мощность 97 ватт на один «квадрат» площади, а при температуре минус 30°C — 101 ватт;
- для одно- и двухэтажных зданий этот параметр соответственно равен 173 и 177 ватт. Читайте также: «Как сделать ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками – виды неисправности, варианты решения проблем».
Читайте также: «Как сделать ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками – виды неисправности, варианты решения проблем».Установка циркуляционного насоса
Порядок и рекомендации, как правильно установить циркуляционный насос, имеются в инструкции производителя, но желательно прибегнуть к услугам профессионалов. Читайте также: «Схема подключения циркуляционного насоса в систему отопления – основные правила установки».
Для того чтобы смонтировать данное устройство необходимо приобрести:
- резьбовые соединения, называемые «американка» или сгон;
- обратный клапан;
- байпасную линию;
- фильтр;
- набор инструментов.
Порядок, как правильно подключить циркуляционный насос, состоит из нескольких этапов:
- Путем проведения расчетов определяют требуемые параметры устройства.
- Насос монтируют на обратной линии трубопровода перед входом в отопительный котел. Такой порядок позволяет создать для нагревательного прибора наиболее приемлемые условия эксплуатации.
- До того как выполнять подключение насоса, котел выключают и отсекают его при помощи запорных устройств. Затем устанавливают циркуляционное устройство на резьбовых соединениях. Чтобы обеспечить более тихую работу насоса, его желательно расположить в горизонтальной плоскости.
- Дальше производится монтаж фильтра и обратного клапана (при открытой системе его можно не ставить).
- Теперь нужно установить отсекающую арматуру, которая в случае ремонта позволяет отсечь насос от теплоносителя.
- На завершающем этапе выполняется подключение циркуляционного насоса к котлу (на подходе обратки к нагревательному прибору).
Отопительные системы с циркуляционным насосом являются лучшим решением для обеспечения надежного теплоснабжения, несмотря на имеющиеся недостатки.
Посмотрите видео об установке циркуляционного насоса в системе отопления:
Как правильно ставить циркуляционный насос на отопление
Содержание
- Как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления — инструкция
- Выбор места установки насоса
- Особенности и правила установки насоса
- Рекомендации по порядку монтажа насоса
- Полезные советы
- Как установить циркуляционный насос отопления
- Причины установки циркуляционного насоса
- Устройство и принцип работы циркуляционного насоса
- Типы циркуляционных насосов
- Как выбрать циркуляционный насос отопления
- Расчет расхода циркуляционного насоса для отопления
- Схемы установки циркуляционных насосов
- Установка циркуляционного насоса – этапы и важные нюансы монтажа
- Причины поломки циркуляционных насосов отопления
- Статьи по теме
- Как установить циркуляционный насос
- Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен
- Куда ставить
- Принудительная циркуляция
- Естественная циркуляция
- Особенности монтажа
- Подключение к электропитанию
Как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления — инструкция
С необходимостью самостоятельного монтажа циркуляционного насоса сталкиваются многие.
Причины, как правило, две – или котел изначально не имеет в своем составе насоса (а менять трубы на изделия с большим сечением нерационально), или его мощности недостаточно для равномерного обогрева всех помещений, через которые проложен отопительный контур.
К примеру, если отапливаемая пристройка (гараж или иное) возведена уже после того, как жилой дом был построен и обжит. Как правильно установить насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по системе отопления, что предусмотреть – вопросов в процессе монтажа возникает много. Эта статья даст подробные ответы на наиболее характерные из них.
Выбор места установки насоса
Мнения по данному вопросу прямо противоположные. Большинство уверено в том, что единственно правильное решение – на входе бытового котла, на так называемой линии «обратки». Хотя сторонники монтажа циркуляционного насоса на выходе агрегата утверждают, что расположение устройства на подаче делает отопление более эффективным. Кто же прав?
С точки зрения законов физики (есть такая дисциплина – гидравлика) это непринципиально.
В любом случае крыльчатка будет «прокачивать» теплоноситель через насос, то есть обеспечивать перемещение жидкости по замкнутому контуру. Но с учетом особенностей работы бытового котла, его «реакции» на нештатные ситуации, возникающие в отопительной системе, циркуляционный насос следует устанавливать только на «обратке», то есть на входе агрегата.
Почему? Циркуляционный насос предназначен для работы с жидкими средами. В случае аварийной ситуации теплоноситель может закипать, и на выходе котла образуется пар, который и станет поступать в отопительную систему. Насос перестанет выполнять свою функцию, так как крыльчатка не в состоянии перекачивать газообразные среды. Как результат – циркуляция в контуре прекратится, что приведет к еще большему повышению температуры в теплообменнике. Далее (если автоматика не сработала) – взрыв котла. А вот если насос установлен на обратной нитке, то риск того, что пар «доберется» до него, сводится к нулю.
Вывод – с точки зрения безопасной эксплуатации котельного оборудования циркуляционный насос устанавливать следует только на «обратке», то есть на трубе, соединенной с входным патрубком агрегата. Даже если теплогенератор самой последней модели, с совершеннейшей автоматикой, надеяться лишь на нее нецелесообразно. А вдруг откажет? Ведь никто не станет спорить, что надежностью в 100% не отличается ни одно из технических средств.
Особенности и правила установки насоса
Трубы системы отопления прокладываются по различным схемам. Для циркуляционного насоса никакой разницы нет, где он установлен – на вертикальной «нитке» или горизонтальной. Главное, чтобы изделие было правильно подключено. Вот здесь часто и совершается типичная ошибка, заключающаяся в том, что входной и выходной патрубки меняются местами. Как не перепутать, если визуально они неразличимы – ни по резьбе, ни по сечению?
На корпусе насоса – стрелка. Ее отчетливо видно. Она показывает направление перемещения теплоносителя.
Следовательно, ее заостренный кончик указывает на патрубок выходной. Значит, устанавливать циркуляционный насос в системе отопления нужно так, чтобы этой стороной он был обращен к котлу. Кроме того, в паспорте прибора (а он обязательно прилагается) показана рекомендуемая схема его монтажа.
Независимо от специфики установки насоса (пространственной ориентации) обязательное условие – горизонтальное положение ротора. В паспорте указывается и это.
При установке циркуляционного насоса в большинстве случаев ставится байпас. Его назначение понятно – обеспечить перемещение теплоносителя по контуру, даже если насос вышел из строя или его необходимо временно демонтировать. К примеру, для обслуживания. И здесь мнения различаются. Одни считают, что насос правильно устанавливать на трубу, другие – на байпас. Чем руководствоваться?
Так как после прекращения работы насоса циркуляция будет обеспечиваться или тем устройством, которое установлено в котле, или разницей температур (в энергонезависимых системах), то необходимо создать наиболее благоприятные условия для перемещения теплоносителя.
Следовательно, при отключении прибора он должен идти по трубе, напрямую, минуя байпас. Рисунки все поясняют.
Такой вариант монтажа (на байпасе) реализуется для систем отопления, которые смонтированы под энергонезависимые котлы, то есть как «самоточные».
При такой установке насоса можно организовать автоматическое переключение циркуляции с байпаса на прямую «нитку». Достаточно лишь вместо шарового крана, смонтированного на трубе, поставить обратный клапан («лепестковый»).
При остановке насоса давление в системе упадет, данный элемент арматуры откроется, и движение жидкости продолжится, но уже напрямую. Причем время такого переключения минимально, поэтому на эффективности отопления и режиме работы котла такая модификация контура никак не отразится.
Хорошее решение для собственников частных строений. Ведь это редкий случай, когда в доме обязательно кто-нибудь да есть. Даже человек, вышедший на заслуженный отдых, не сидит постоянно «в четырех стенах», а отлучается по различным делам.
Вот именно в это время и могут возникнуть проблемы с эн/снабжением.
Эту схему не следует трактовать однозначно, хотя встречаются мнения, что она неправильна. В некоторых котлах изначально нет «своего» насоса. Поэтому куда устанавливать купленный – без разницы. В контуре, который рассчитан на принудительную циркуляцию, «самотока» теплоносителя не будет по определению. Хотя бы по причине отсутствия требуемых уклонов «ниток». Значит, насос можно ставить непосредственно на трубу, так как монтаж байпаса в данном случае теряет смысл. Но обязательно – между котлом и расширительным баком.
Положение фильтра очистки относительно циркуляционного насоса (еще один спорный вопрос) зависит от особенностей контура отопления:
- Если система открытая, то перед прибором, но на байпасе.
- В случаях с котлами твердотопливными – перед клапаном (3-х ходовым).
- В системах напорных «грязевик» устанавливается до байпаса.
Рекомендации по порядку монтажа насоса
Этой работой следует заниматься в так называемое «межсезонье».
Но если возникла необходимость провести установку в отопительный период, котел требуется «заглушить» и дождаться, когда температура теплоносителя упадет – это элементарные вещи, не нуждающиеся в дополнительных комментариях.
- При необходимости монтажа байпаса его лучше собрать отдельно, установив все элементы арматуры и циркуляционный насос. Останется лишь сделать врезку в трубу.
- Следующий этап – стравливание воздуха с одновременным контролем системы с целью обнаружения протечек.
После этого можно смело переключать контур на работу с насосом.
Полезные советы
Циркуляционные насосы подразделяются на 2 группы, по специфике расположения ротора – «мокрые» и «сухие». В чем разница? Не вдаваясь в особенности инженерных решений, достаточно лишь отметить плюсы и минусы каждой модификации.
С ротором «сухим». Более высокий КПД. Но есть и недостатки – повышенная «шумность», необходимость регулярного обслуживания (в первую очередь, смазка уплотнителей) и особые требования к условиям эксплуатации.
Такие циркуляционные насосы обязательно устанавливаются в отдельных, причем абсолютно чистых помещениях. Объяснение простое – малейшая запыленность приводит к снижению их эффективности или поломке.
Рекомендация – «сухой» насос целесообразно приобретать, если в самом котле его аналог отсутствует, и изделие является единственным устройством, обеспечивающим циркуляцию воды по трубам системы отопления.
С ротором «мокрым». Как правило, эти насосы монтируются чаще. Дело в том, что все современные бытовые отопительные котлы изначально укомплектованы таким прибором (располагается под кожухом агрегата), а вновь устанавливаемый служит лишь дополнительным элементом, обеспечивающим лучшую циркуляцию теплоносителя. Например, при неправильном выборе модели теплогенератора, при увеличении протяженности контура обогрева, при установке радиаторов, не предусмотренных первичной схемой.
Минус такого насоса – низкий КПД. Но с учетом, что он в системе не единственный, данный недостаток нивелируется, так как особо не отражается на эффективности отопления.
Дополнительное преимущество – не требуется тех/обслуживание. Такие насосы исправно функционируют до полной выработки ресурса при условии, что соблюдены правила их установки.
Рекомендация – если в бытовом котле уже есть «свой» насос, то можно смело выбирать изделие с «мокрым» ротором.
Как установить циркуляционный насос отопления
Для владельцев дачных домов с индивидуальной системой отопления особо актуальным является вопрос, связанный с равномерным распределением тепла между всеми комнатами. Для этого используют циркуляционные насосные установки. И непосредственно остро встает вопрос: как же установить циркуляционный насос отопления, чтобы он обеспечивал бесперебойную высокоэффективную, надежную работу? В этот статье мы подробно рассмотрим этот вопрос.
Причины установки циркуляционного насоса
Стандартная проблема владельцев частных домов – это неравномерность распределения тепла по всей системе отопления. Если в дальних помещениях батареи чуть теплые, а котел при этом закипает, то приходится искать методы для улучшения эффективности работы всей отопительной системы.
Для распределения тепловой энергии по всему дому чаще всего используют такие решения:
- увеличение диаметра труб отопительной системы;
- установка насоса в систему отопления, которая уже присутствует.
Первый способ действенный и практичен, однако он требует значительных денежных и физических затрат, так как придется демонтировать все старые трубы и заменить их на новые. Установка же циркуляционного насоса в систему отопления обеспечит не только одинаковые температурные показатели по всему дому, но и предотвратит возникновению воздушных пробок, которые и являются причиной плохой циркуляции теплоносителя. Кроме того, стоимость установки небольшого насоса значительно ниже, чем замена труб всей системы отопления, да и физических усилий также потребуется значительно меньше.
Устройство и принцип работы циркуляционного насоса
Циркуляционные насосы предназначены для принудительной циркуляции теплой воды в замкнутых системах отопления. Насос состоит из нержавеющего корпуса и прикрученного к нему стального ротора или мотора, на валу мотора крепится крыльчатка, которая и способствует выбросу теплоносителя.
Работе насоса способствует электродвигатель. Установленный в отопительную систему насос втягивает воду с одной стороны и выбрасывает ее в трубопровод за счет центробежной силы, которая возникает при вращении крыльчатки. Напор, создаваемый насосом, должен без проблем справляться с гидравлическим сопротивлением трубопровода, радиатора и других элементов системы.
Типы циркуляционных насосов
Как правило, насосы для отопления делятся на два типа:
В конструкциях «сухого насоса» ротор не взаимодействует с теплоносителем, его рабочая область отделена от электродвигателя специальными уплотнительными нержавеющими кольцами. При пуске эти кольца начинают вращение один к другому и тонкая водяная пленка, находящаяся между кольцами, герметизирует соединение за счет разных показателей давления в системе отопления и внешней среде. Коэффициент полезного действия циркуляционного насоса с сухим ротором становит 80 %. Кроме того, он достаточно шумный, в сравнении с «мокрым» насосом, поэтому его следует устанавливать в отдельной, хорошо звукоизолированной комнате.
В свою очередь «сухие» насосы подразделяются на три вида: вертикальные, горизонтальные и блочные. У горизонтальных «сухих» циркуляционных насосов всасывающий патрубок расположен на передней части вала, а нагнетательный – на корпусе. Электродвигатель крепится горизонтально. У вертикальных насосов патрубки расположены на одной оси, а электродвигатель расположен вертикально. Теплая вода в блочный насос поступает по направлению оси, а выводится радиально. При работе «сухого» насоса следует контролировать запыленность помещения, так как он может вызвать завихрения пыли и других мелких твердых частиц, что может повредить поверхность колец уплотнения, а вследствие – и герметичность насоса. Стоит помнить, что «сухой» насос требует присутствие жидкости в качестве смазки, так как при ее отсутствии значительно повышается риск разрушения торцевого уплотнения.
«Мокрые» циркуляционные насосы отличаются от «сухих» тем, что ротор вместе с крыльчаткой погружены в теплоноситель, который и выполняет одновременно роль смазки и охладителя.
Ротор и статор разделяет специальный «стакан» из нержавеющей стали, который обеспечивает герметичность части электродвигателя, которая находится под напряжением. Для отопительной системы корпус «мокрого» насоса преимущественно должен быть бронзовым или латунным, а ротор — керамическим. В сравнению с «сухими» насосами, мокрые менее требовательны в обслуживании и ремонте, кроме того, их шумность значительно меньше. Однако существует и минус, коэффициент полезного действия «мокрого» насоса составляет около 50%. Это связанно с тем, что гильзу, которая разделяет теплоноситель и статор, герметизировать практически нереально. «Мокрые» циркуляционные насосы преимущественно применяют в бытовом отоплении, так как такой производительности для систем отопления небольшой протяжности вполне достаточно.
Как выбрать циркуляционный насос отопления
Первое, на что следует обратить внимание при выборе циркуляционного насоса, это на его мощность. Стоит помнить, что для качественно отопления не обязательно выбирать большой насос с чересчур высокой мощностью.
Он будет только создавать излишний шум, стоять намного дороже, да и потребности в нем как таковой и нет.
Чтобы выбрать отопительный прибор, следует произвести точный расчет мощности циркуляционного насоса, оптимально подходящей для вашего дома. Для этого вам необходимо знать такие параметры: диаметр трубы, температура воды, уровень напора теплоносителя, пропускную способность и производительность котла.
Важно знать, сколько литров воды может пройти в минуту через отопительную систему (мощность котла). Помимо этого, необходимо рассчитать количество воды, требуемое для нормальной работы радиатора и колец отопительной системы.
Мощность циркуляционного насоса также напрямую зависит от длины трубопровода. Как правило, на 10 м. трубопровода необходимо примерно 0,5 м. насосного напора.
Чтобы рассчитать расход теплоносителя нужно просто его прировнять к параметрам мощности котла. К примеру, если мощность котла составляет 25 кВт, то расход теплоносителя составляет 25 л/мин.
Батареям мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды. Также стоит помнить, что чем уже трубопровод, тем больше сопротивление возникнет на пути передвижения теплоносителя.
Расчет расхода циркуляционного насоса для отопления
Любой циркуляционный насос имеет ряд показателей, за которыми и определяется его производительность. Основными являются напор и расход. Эти параметры отражаются в техническом паспорте.
Таким же образом рассчитывается и напор насоса отопления, согласно европейским стандартам на 1 м.кв площади частного дома необходимо 100 Вт мощности.
Схемы установки циркуляционных насосов
Существует две типовые схемы установки циркуляционного насоса: однотрубная, двохтрубная.
Первая схема характеризуется постоянным расходом теплоносителя и небольшим температурным перепадом, а вторая, наоборот, — переменным расходом и высоким температурным перепадом.
На следующих рисунках приведены схемы подключения циркуляционного насоса отопления, где: 1 –котел, 2- автоматический воздушник, 3- клапан термостатический, 4- радиатор, 5- клапан балансировочный, 6- расширительный бак, 7-вентиль, 8 –фильтр,9- циркуляционный насос, 10-манометр, 11 – клапан предохранительный.
Установка циркуляционного насоса – этапы и важные нюансы монтажа
Перед установкой циркуляционного насоса тщательно изучите инструкцию и схему его подключения. Важно учесть тот факт, что отопительную систему время от времени нужно будет обслуживать, поэтому она должна иметь к себе подход.
Для начала следует слить всю отопительную жидкость из системы, затем в случае необходимости очистить трубопровод. Установка насоса и функциональной цепочки из арматуры выполняется согласно схеме подключения. По завершению монтажа отопительную систему заливают водой, затем удаляют лишний воздух из насоса путем открытия центрального винта. Стоит обратить внимание, что выводить воздух следует перед каждым включением циркуляционного насоса.
После того, как был куплен циркуляционный насос отопления, приступают к определению его места монтажа. Рекомендуется циркуляционный насос устанавливать на обратке, перед котлом. Все дело в том, что вверху котла со временем может собираться воздух и если насос установить на подаче, то он как бы будет вытягивать его из котла, в результате чего может создастся вакуум, что приведет к закипанию этой части котла.
Если же насос поставить перед котлом, то теплоноситель будет вталкиваться в него, в результате чего не будет создаваться воздушное пространство и котел будет полностью заполненный. Помимо этого, при таком монтаже циркуляционный насос будет работать при более низких температурах, что повысит срок его эксплуатации.
На выбранном участке монтажа насоса выполняют, так называемый, байпас (обвод).Он необходим же для того, чтобы в случае поломки насоса или выключения электричества, вся отопительная система не перестала работать, и теплоноситель прошел через главный трубопровод благодаря открытым кранам. Следует не забывать, что диаметр трубы обвода должен быть меньше диаметра основного трубопровода. После того, как байпас готов, приступают к установке циркуляционного насоса.
Важно помнить, что вал циркуляционного насоса обязательно должен быть установлен горизонтально, иначе в воде будет находиться лишь его часть, то есть насос потеряет около 30% производительность, а в худшем варианте — рабочая зона может прийти в неисправность.
Кроме того, монтаж предусматривает и верхнее расположение клеммной коробки.
С двух сторон насосного оборудования установите шаровые краны. Они в дальнейшем понадобятся вам для обслуживания и демонтажа насосного оборудования.
Система должна обязательно включать в себя фильтр, который предназначен для защиты механизма от мелких механических частиц, которые могут нанести значительные повреждения насосу.
Сверху обводной трубопроводной линии следует вмонтировать ручной или автоматический клапан, который необходим для выпускания возникших через некий период воздушных пробок.
Для исключения произвольного протока воды в системе отопления в области входа-выхода насоса необходимо закрепить запорную арматуру.
При креплении вала двигателя необходимо обеспечить поворот коробки по оси при минимальных усилиях. Для открытой отопительной системы необходимо также предусмотреть расширительный бачок.
Соединительные узлы следует обработать герметиком, что повысит производительность всей системы отопления
Чтобы процесс установки помпы был попроще и чтобы избежать необходимость в поисках соединений и креплений самостоятельно, найдите в магазинах специальное устройство с уже подобранными разъемными резъбами.
Количество необходимых циркуляционных насосов зависит от длины трубопровода. К примеру, если длина труба составляет около 80 м. то достаточно будет установки одного насоса, если же метраж превышает этот показатель – то необходимо использовать два и больше циркуляционных насосов отопления.
Цена установки циркуляционного насоса отопления в полной мере зависит от модели самого оборудования, сложности обводных труб и, конечно же, количества контуров трубопровода.
Причины поломки циркуляционных насосов отопления
Наиболее частые причины поломки циркуляционных насосов отопления:
- неправильная установка насоса
Вал двигателя должен быть расположен строго горизонтально, в ином случае в насосе может возникнуть скопление воздуха, что выведет прибор из строя.
- неправильное расположение клемного модуля или подводка кабеля
- игнорирование процедуры развоздушивания насоса
- не качественная очистка системы от твердых частиц
Стоит помнить, что все неисправности циркуляционного насоса требуют специфических навыков и знаний, поэтому ремонт отопительного оборудования лучше доверить профессионалам.
Как установить циркуляционный насос
В системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией ставят циркуляционные насосы. Он нужны для повышения теплоотдачи и для возможности регулировки температуры в помещении. Установка циркуляционного насоса — задача не самая сложная, при наличии минимума навыков справиться можно самостоятельно, своими руками.
Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен
Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.
Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе
Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором.
Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.
Куда ставить
Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.
Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления
Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос.
Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве. Остальное неважно.
Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.
Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет
Принудительная циркуляция
Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).
Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.
Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией
Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.
Естественная циркуляция
Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.
Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией
Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.
Особенности монтажа
Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».
Подключение к электропитанию
Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.
Схема электрического подключения циркуляционного насоса
Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки.
Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.
Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.
Куда подключать кабель электропитания
Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.
Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор
Здравствуйте.
Моя ситуация, насос 25 х 60 стоит сразу после электрокотла на 6 квт, далее магистраль из трубы 40 мм идёт в баню (там три стальных радиатора) и возвращается к котлу; после насоса ответвление вверх, далее 4 м, вниз, окольцовывает дом 50 кв. м. через кухню, далее через спальню, где удваивается, потом зал, где утраивается и вливается в обратку котла; в бане ответвление 40 мм вверх, выходит из бани, входит на 2 этаж дома 40 кв. м. (там два чугунных радиатора) и возвращается в баню в обратку; на второй этаж тепло не пошло; идея установить второй насос в бане на подачу после ответвления; общая длина трубопровода 125 м. Насколько решение правильное?
Как вам статья?
Установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома и ее схема
Все чаще для обогрева частных домов применяют систему отопления с принудительной циркуляцией. Сердцем системы является насос, перекачивающий теплоноситель по всем задействованным контурам.
Важно знать, по каким параметрам предстоит выбирать оборудование, и как выполняется установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома, о чем и пойдет речь в данной статье.
Содержание
- Выбор насоса
- Выбор места установки
- Байпас
- В системе отопления открытого типа и ее схема
- В систему отопления закрытого типа и ее схема
Выбор насоса
Прежде всего, следует подобрать насос, который эффективно справится с поставленной задачей. Ключевыми параметрами являются производительность, измеряемая в метрах кубических, которые прокачивает насос в течение часа, а также напор, который он создает.
В эквиваленте напор пересчитывается в метры водного столба, определяя, на какую высоту способен поднять насос воду по трубам.
Целевыми параметрами системы отопления, под которые подбирается насос, являются:
- Скорость течения теплоносителя по трубам – в пределах от 0,8 до 1,5 м/с;
- Напор должен быть больше, чем гидродинамическое сопротивление контура с учетом всех возможных режимов работы отопления.
Скорость теплоносителя рассчитывается исходя из общего объема теплоносителя в контуре отопления и производительности насоса. Обратное вычисление дает возможность определить требуемую производительность для выбора оборудования.
Чтобы подобрать оборудование по напору, важно определить максимальное значение сопротивления току теплоносителя в контуре.
При этом важно учесть не только наличие арматуры, трубопровода, котла и его обвязки, но и регулирующие термостаты, количество контуров, наличие байпасов.
У большинства насосов для отопления частного дома с мокрым ротором есть три режима по производительности и напору. В идеале оптимальная работа в штатном режиме должна осуществляться на второй скорости. Наибольшая производительность будет задействоваться лишь в момент первого запуска отопления для быстрого выхода на рабочий режим.
Наименьшая производительность позволит запустить обогрев в щадящем режиме, например в период относительно слабых морозов в начале и конце отопительного сезона, когда нет смысла перекачивать теплоноситель слишком активно.
Важно определить количество циркуляционных насосов в системе отопления. Если дело касается одноконтурной схемы подключения, в которой включены только радиаторы в одноэтажном доме, то хватит и одного насоса.
Однако если параллельно включены два и более контура для различных этажей здания или для подключения системы теплых полов, разводки в раздельные крылья здания надежнее включить для каждого из них свой насос.
Выбор места установки
Все требования к установке сводятся к двум правилам:
- Насос должен обеспечить полноценную циркуляцию теплоносителя в контуре с соблюдением гидродинамического режима работы;
- Ориентирование насоса и способ установки определяется его конструкции и требованием производителя.
В первом случае значит, что насос должен прокачивать теплоноситель равномерно по всему контуру не создавая проблемных зон или неправильного перераспределения жидкости. Если условно разделить систему отопления на участок с котлом и его обвязкой и контур с радиаторами, то насос устанавливается строго на границе.
Не допускается его установка в середине контура так, чтобы часть теплообменников или других отопительных приборов, накопителей и т.п. располагалось между насосом и основной частью контура.
Ошибочной будет установка, например, в середине контура для повышения напора на дальних от котла радиаторах. Часто к таким мерам прибегают, когда изначально неверно были рассчитаны параметры разводки или производительности основного насоса и с помощью дополнительных насосов пытаются исправить ситуацию.
Однако на практике это приведет к сбою в циркуляции теплоносителя с образованием обратного тока или застоем из-за дисбаланса давления в различных точках контура.
Одновременно с этим важно учесть требования производителя по монтажу. Направление движения теплоносителя всегда указывается на корпусе насоса, определяя способ включения, а инструкция определяет доступные позиции (вертикально, горизонтально, на допустимых углах наклона).
В общем случае ротор должен располагаться горизонтально, а блок подключения питания с клеммами и автоматикой должен располагаться сбоку или сверху так, чтобы даже при протечке теплоноситель не попал на контакты, вызывая короткое замыкание.
Ставить насос на обратной или подающей линии – не имеет значения, если он изначально рассчитан на работу с перекачиваемой средой температурой до 100-110ºС. Помимо вышеуказанных правил следует лишь ориентироваться на удобство доступа к месту установки. Так во многих случаях на линии подаче, расположенной сверху, насос устанавливать лучше, ведь к нему будет проще доступ для обслуживания и ремонта.
Байпас
Циркуляционный насос – это электромеханическое устройство, требующее обслуживания и профилактики. Если он выйдет из строя потребуется демонтаж, диагностика и ремонт. Если по каким-то причинам сопротивление контура отопления резко увеличивается, насос работает на пределе своих возможностей, что сказывается на его долговечности.
Просто и элегантно решить все вышеперечисленные проблемы и обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования помогает байпас – участок трубы, подсоединенный параллельно насосу и оборудованный запорной арматурой или обратным клапаном. Сам же насос подключается через запорную арматуру с обеих сторон.
Если по причине поломки или отсутствия электричества насос не может перекачивать теплоноситель, достаточно перекрыть вентили, установленные по бокам от него, и открыть вентиль на байпасе. Естественно при этом разводка и схема подключения отопительных приборов должна поддерживать гравитационный режим. Хоть и с меньшей эффективностью, но обогрев дома продолжается.
Для нормальной работы отопления в режиме естественной циркуляции сопротивление байпаса должно быть минимальным.
Он формируется в виде прямого участка трубы, который врезается в линию подачи или обратки. К нему с помощью тройников и отводов подключается насос с обвязкой из двух вентилей и фильтра грубой очистки.
На самом байпасе может монтироваться шаровой вентиль или обратный клапан. В первом случае переключать режим между работой насоса или естественной циркуляции придется вручную. Обратный клапан позволяет процесс автоматизировать. При включенном насосе разница давления заставляет клапан закрыться, однако если он выключен, клапан не мешает свободному движению теплоносителя в обход.
Многие покупные блоки с байпасом для подключения циркуляционного насоса оборудуются обратным клапаном, который отлично справляется с поставленной задачей. Однако при самостоятельной сборке узла лучше предпочесть шаровой вентиль.
Иначе подключается байпас для защиты насоса от работы с повышенным сопротивлением основного контура. Перемычка ставится параллельно всему контуру отопления между подачей и обраткой и после насоса, если смотреть со стороны котла. Байпас в таком режиме способен закоротить контур, пуская часть теплоносителя в обход.
Оборудуется чаще всего трехходовым клапаном для регулировки соотношения объема теплоносителя, который идет к отопительным приборам или через байпас обратно к котлу. В результате насос всегда работает в одном и том же режиме вне зависимости от установок регулирующей арматуры и терморегуляторов, которые ограничивают ток теплоносителя.
В системе отопления открытого типа и ее схема
Схема установки для открытой системыНа практике единственным адекватным вариантом является установка на обратной линии, идущей от радиаторов к котлу отопления.
Во-первых, линия подачи от котла поднимается строго вверх к расширительному баку, а размещать устройство над котлом и в вертикальном положении неудобно.
Во-вторых, в открытой системе воздухоотводчиком является именно расширительный бак, и дополнительно устанавливаются краны Маевского на каждом радиаторе, так как насос должен размещаться на границе между котлом и контуром отопления, то минимальный риск попадания воздуха в него именно на обратной линии.
Ничто не мешает расположить насос на обратной линии так, чтобы к нему всегда был свободный доступ для обслуживания и профилактики.
В систему отопления закрытого типа и ее схема
Схема установки насоса для закрытой системыВ закрытой системе отопления насос можно располагать как на подающей линии, так и на обратной. Ограничений нет, если он изначально рассчитан на перекачку теплоносителя нагретого вплоть до 110оС. Ключевым фактором по выбору места становится удобство обслуживания и свободный доступ.
На подающей линии насос важно устанавливать уже после группы безопасности и расширительного бака. На обратной линии в принципе нет ограничений.
Главное, чтобы он размещался между котлом и контуром. В общем случае следует комплектовать систему так, чтобы исключить работу при остановленном токе теплоносителя в ходе срабатывания автоматических терморегуляторов.
Циркуляционный насос отопления — нужен или нет?
Довольно часто случается, что старая отопительная система, работающая на принципе естественной циркуляции теплоносителя — воды, перестает справляться с обогревом дома. Иногда, отопительная система изначально спроектирована неправильно и требует намного больше топлива (газ, уголь, дрова и т.д.). Возможно Вы этого и не замечали, но сравнив затраты топлива на обогрев похожего дома у соседа — понимаете, что «где то что-то у Вас неправильно». Можно ли увеличить КПД существующей отопительной системы без больших затрат. В большинстве случаев — да.
Одной из причин уменьшения КПД отопительной системы может быть постепенное изменение схемы отопления в результате ремонтных работ и переделок, а также обрастание внутренних стенок ржавчиной и накипью. В результате происходит уменьшение диаметров труб и повышение шероховатости внутренних стенок, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления отопительной системы и пропаданию циркуляции в ней полностью, или на некоторых участках. Система с естественной циркуляции должна иметь уклон по всей длине магистрали. Уклон этот может измениться уже через год-два после постройки дома в результате просадки фундамента.
Радикальное средство лечения такой отопительной системы – полная переделка. Но это не всегда возможно, более того, сопряжено со значительными затратами и последующим восстановительным ремонтом помещения.
Другой способ — ограничиться минимальным хирургическим вмешательством – врезкой циркуляционного насоса.
Современные циркуляционные насосы для небольших частных домов недороги, надежны, бесшумны и экономичны, поэтому установить насос в отопительную систему стоит и в профилактических целях, для оживления старой гравитационной отопительной системы с естественной циркуляцией и придания ей жизнеспособности и второй молодости.
Почти всегда, после установки насоса в систему отопления, Вы получите прирост КПД котла. Кроме того помещение нагревается в несколько раз быстрее и равномерно. Особенно ощутимо в межсезонье, когда котел включается не постоянно а по необходимости. Все помещения будут прогреваться быстро и равномерно. Все это экономит затраты топлива и довольно существенно.
Основные преимущества установки циркуляционного насоса в систему отопления
- увеличение КПД системы;
- быстрое прогревание воздуха во всех помещениях, увеличение отапливаемой площади;
- выравнивание температурных показателей в трубопроводе;
- исключение завоздушенности труб;
- уменьшенный расход топлива;
- возможность установки полотенцесушителей, термостатов;
- применение труб малого диаметра;
- небольшая стоимость оборудования и установки.
Циркуляционный насос – это возможность быстро повысить качество обогрева дома без демонтажа всей системы и больших финансовых трат.
Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением ИБП для циркуляционного насоса.
Другой способ — установка насоса по байпасной схеме. Тогда при отсутствии электричества Вы можете переключиться на работу контура без насоса. Эта схема подробнее будет рассмотрена ниже.
Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления. Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивают более быстрый и равномерный прогрев всех участков водяного контура, независимо от удаленности от водогрейного агрегата.
Куда установить циркуляционный насос?
Если у Вас твердотопливный котел, то, при врезке насоса в существующую систему, устанавливать его лучше всего на обратку, рядом с котлом, чтобы на него не оказывала отрицательное влияние слишком большая температура воды в подаче из котла, разожженного на полную мощность. Чтобы сохранить способность работы котла без циркуляционного насоса, устанавливать насос желательно по байпасной схеме – это обводной участок магистрали, предусматривающий возможность переключения отопительной системы на естественную циркуляцию, в обход насоса.
Байпасный узел можно изготовить самому, или приобрести готовый, они часто имеются в продаже на рынках, полукустарного изготовления. Не бойтесь, что он не подойдет к купленному Вами насосу. Достаточно измерить установочный размер разрыва байпасного узла, между шаровым краном и фильтром, предназначенный для установки насоса. Он должен составлять 180 миллиметров.
Стандартный размер циркуляционного насоса составляет ровно 180 миллиметров. Существуют и короткие версии, 130 миллиметров, предназначенные для установки в насосные блоки быстрого монтажа, но в обычной розничной сети такие насосы практически не встречаются.
Важно! При использовании байпасной схемы для установки насоса, отвод на расширительный бак и предохранительный клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО врезайте до или после вентилей, отсекающих насосный или байпасный участок. Расширительный бак и предохранительный клапан не должны оказаться отсечены от отопительной системы при любой схеме работы, насосной или естественной!
Что необходимо сделать перед установкой насоса в систему отопления?
Итак, как Вы помните, у вас старая отопительная система, полная шлама и ржавчины, который необходимо по возможности удалить. В большинстве случаев доступна только элементарная промывка. Просто слить воду из системы недостаточно, так как ее слив осуществляется через сливной кран небольшого диаметра. При этом вода по системе двигается очень медленно, потому что основные диаметры трубопроводов гораздо больше диаметра сливного крана и весь шлам и ржавчина спокойно оседают в трубе.
Больше всего склонны к засорению стальные трубы. Это обусловлено их шероховатой поверхностью, которая с годами становится только всё более неидеальной. Полипропиленовые, пластиковые, оцинкованные трубы более гладкие и менее восприимчивы к оседанию на них ржавчины – её просто смывает потоком теплоносителя.
Поэтому, когда вы вскрыли обратный трубопровод, вырезав участок под установку насоса, промойте систему, подключив ее к водопроводу через шланги. Постарайтесь обеспечить максимальный проток через отопительную систему, с максимально возможным напором. Хорошего скоростного потока в трубах большого диаметра Вам все равно создать не удастся, так что потратьте на промывку чуть большее время, чем хотелось бы, пусть вытечет максимально возможное количество шлама и ржавчины.
Как выбрать циркуляционный насос для установки в отопительную систему с естественной циркуляцией?
Важный момент, которому необходимо уделить некоторое внимание. При конструировании новых систем насосы подбирают, отталкиваясь от общей тепловой мощности отопительной системы, определяют необходимый для такой мощности общий проток (расход) теплоносителя через систему и к нему приравнивают необходимую производительность циркуляционного насоса.
Далее рассчитывают общее гидравлическое сопротивление отопительной системы и вычисляют необходимый напор циркуляционного насоса. Полные расчеты сложны и для небольшого частного дома не нужны. Для небольших домов (да и для больших тоже) существует упрощенные и доступные даже для полностью неподготовленных людей методики расчета. В интернете довольно много методик — выбирайте какая вам больше нравится и рассчитайте параметры для выбора насоса.
Тепловую мощность уже существующей отопительной системы определить еще проще – посмотрите ее на шильдике отопительного котла.
Для зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул. Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:
- По производительности котла. Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
- Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления. В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе.
Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома — это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м.
Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.
Основные паспортные показатели циркуляционного насоса — производительность, напор и расход. В первую очередь, должен интересовать расход, он определяется по формуле:
Q= N/(t2-t1)
N – мощность теплогенераторной установки. Если нет шильдика, очень и очень приближённо можно взять за основу усреднённые данные потребности в тепловой энергии на отопление — 0,1 кВт/м2, помноженное на отапливаемую площадь в м2.
t1 – температура теплоносителя на входе (обратка), в среднем 65 ºС
t2 – расчётная температура теплоносителя на выходе (подача), для обычных систем в среднем 90 ºС.
Напор насоса приближённо определяют, исходя из показателя 100 Вт мощности на квадратный метр площади.
Осталось учесть еще один важный момент – особенность установки насоса в систему с естественной циркуляцией.
Для системы с принудительной, насосной циркуляцией у Вашей старой системы очень толстые трубы. При конструировании новых отопительных систем, диаметр труб выбирают таким, чтобы скорость потока в них была в диапазоне от 0,4 до 1,5 метров в секунду. При меньшей скорости из системы не будет удаляться воздух и воздушные пузыри так и останутся висеть в трубах, при большей скорости потока возможно гудение труб и ускоренный износ элементов отопительной системы. Большая скорость с гудением в трубах Вам не грозит, а вот очень маленькая, с плохо удаляющимся из системы воздухом вполне вероятна.
Но не все так плохо. У Вас ведь система с хоть и плохой, но естественной циркуляцией и система промыта! Поэтому подбирать насос исходя из диаметра труб нет никакой необходимости, просто возьмите модель насоса на одну ступеньку выше в номенклатуре.
Установка насоса на отопление: как правильно и без ошибок установить
Циркуляционный насос работает от электропитания. Подключение выполняется стандартное. Рекомендуется провести отдельную линию электроснабжения с автоматом защиты от скачков напряжения.
Для подключения необходимо подготовить 3 провода – фазный, нулевой и заземляющий. Выбрать можно любой из методов подсоединения:
- через устройство дифференциального автомата;
- подсоединение к сети вместе с бесперебойником;
- питание насоса от системы автоматики котла;
- с регулировкой от термостата.
Многие задаются вопросом, зачем усложнять, ведь подключение насоса можно осуществить подсоединением вилки к проводу.
Именно так перекачивающее устройство включается в обычную розетку.
Однако специалисты не рекомендуют использовать такой метод из-за опасности возникновения непредвиденных ситуаций: здесь нет заземления и страховочного автомата.
Первый вариант не сложен в самостоятельной сборке. Необходимо установить дифференциальный автомат на 8 А. Сечение провода подбирается исходя из номинала устройства.
В стандартной схеме, подвод питания выполняется к верхним гнездам – они маркируются нечетными цифрами, нагрузка – к нижним (четные цифры). К автомату будет подключена и фаза, и ноль, поэтому разъемы для последнего обозначают буквой N.
Для автоматизации процесса остановки циркуляции теплового носителя при остывании до определенной температуры, применяется электросхема подсоединения насоса и термостата. Второй монтируется в подающую магистраль.
В момент, когда температурный режим воды снижается до указанного показателя, прибор разъединяет цепь электрического питания.
Нет сложностей и в подаче электричества через бесперебойник, для этого у него есть специальные разъемы. В них же подключается и тепловой генератор, когда есть потребность в обеспечении электричеством.
Если же выбрать метод присоединения насоса к регулирующему щитку котла или автоматике – потребуются хорошие знания в системе электроснабжения или же помощь профессионала.
Требования по монтажу оборудования
В системе с циркуляционным насосом обязательно должен быть установлен расширительный бак закрытого типа
Для длительной и надёжной работы системы принудительной подачи теплоносителя надо правильно выполнить монтаж циркуляционного насоса и элементов его обвязки.
- В системе должен быть установлен расширительный бак, который соединяют с обратным трубопроводом.
- Для того чтобы предотвратить образование воздушных пробок внутри насоса, вал его двигателя надо располагать в горизонтальной плоскости. В противном случае возможно ухудшение охлаждения и смазки движущихся частей агрегата, вследствие чего он может выйти из строя.
- Перед насосом обязательно надо установить фильтр грубой очистки. Его использование способствует увеличению срока службы оборудования благодаря фильтрации теплоносителя от абразивных частиц, неизбежно появляющихся во время работы отопительной системы.
При монтаже фильтра-грязевика своими руками обязательно соблюдайте направление движения жидкости. Рекомендуется устанавливать защитный элемент пробкой вниз. Так он не будет создавать дополнительного сопротивления движению теплоносителя, а кроме того, облегчается его очистка от грязи.
Применение фильтра грубой очистки сбережёт лопасти насоса от преждевременного износа
Особенности установки насоса в системе с естественной циркуляцией теплоносителя
Для того чтобы обеспечить работоспособность отопления при отключении электричества, необходимо создать минимальное гидравлическое сопротивление на всех участках контура.
Нормальному движению теплового агента препятствуют любые повороты и перепады высот магистрали, сопротивление запорного оборудования и уменьшение сечения трубопровода.
Поэтому при монтаже циркуляционного насоса соблюдают следующие требования:
- врезку выполняют без размыкания основного контура, в параллель ему. Необходимый диаметр трубопровода должен быть не менее 32 мм, а сечение труб для подключения насоса – на четверть меньше;
- перед помпой и после неё устанавливают запорную арматуру, чтобы при неисправности оборудования можно было его демонтировать без необходимости сброса теплоносителя;
- на участке между врезками насоса монтируют шаровой кран, который перекрывают во время принудительной подачи теплоносителя. В противном случае он будет циркулировать по малому кругу, между местами врезки помпы.
Правильное расположение элементов обвязки циркуляционного насоса
Автоматизировать процесс переключения при отсутствии электричества поможет обратный клапан, установленный вместо шарового вентиля. Так называемый байпас будет закрыт до тех пор, пока насос не выключится и давление перед клапаном не превысит усилие рабочей пружины.
Недостатком пружинных обратных клапанов является дополнительное сопротивление потоку жидкости, поэтому лучшим решением будет монтаж устройства шарикового типа.
Установкой обратного клапана можно автоматизировать работу байпаса
Популярные производители
Вопрос, как выбрать, затрагивает не только технические характеристики прибора. Чаще всего под ним потребители понимают марку или производителя. Современный рынок предлагает достаточно широкий ассортимент. Здесь и зарубежные аналоги, и отечественные. Вот только несколько моделей.
Итальянский насос Aquario
Его модель AC204-130 одна из самых популярных. Используют для небольших частных домов. Его мощность – 2,4 м³/ч, напор до 3 м, потребляемая мощность 0,64 кВт, вес 3,4 кг.
Соединение фланцевое, имеет три скоростных режима.
Итальянский прибор DAB VA-VB-VD
У него широкий диапазон технических характеристик: напор до 6 м при мощности от 0,5 до 3,3 м³/ч.
Этот образец снабжен специальным тепловым реле, который отключает насос, если тот начинает перегреваться.
Многие специалисты советуют выбрать именно эту модель.
Grundfos
Датская компания Grundfos предлагает насосы пяти модификаций. В России большую популярность завоевала модель UPS, как самая экономичная в плане потребления электроэнергии (0,55 кВт).
При этом ее напор 3 м, и объем перекачиваемого теплоносителя 3 м³/ч.
Российские модели
Из отечественных производителей необходимо выделить насосы марки «Хозяин» из Подольска и «Циркуль» от компании «Джилекс». Несколько технических характеристик:
- Хозяин 4.25.180 – напор 4,2 м, мощность 3 м³/ч;
Как установить циркуляционный насос
В системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией ставят циркуляционные насосы. Он нужны для повышения теплоотдачи и для возможности регулировки температуры в помещении. Установка циркуляционного насоса — задача не самая сложная, при наличии минимума навыков справиться можно самостоятельно, своими руками.
Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен
Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления.
В системах отопления ставится для более эффективного обогрева.
В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность.
Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.
Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе
Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания.
Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет.
Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.
Про выбор циркуляционного насоса для систем отопления читайте тут.
Куда ставить
Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно.
Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C.
Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.
Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления
Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве. Остальное неважно.
По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла.
Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении.
Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла.
При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.
Обвязка
Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу.
Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос.
Это дает высокую эффективность и надежность отопления.
Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.
Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет
Принудительная циркуляция
Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).
Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.
Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией
Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат.
Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.
Естественная циркуляция
Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.
Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией
Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.
Особенности монтажа
Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель.
Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».
Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.
Подключение к электропитанию
Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.
Схема электрического подключения циркуляционного насоса
Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.
Клеммы располагаются под пластиковой крышкой.
Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.
Куда подключать кабель электропитания
Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами.
При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов.
Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.
Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор
Ставлю насос на обратку, и только так, почему не на подачу?
Ставлю насос на обратку, и только так
Споров о том, куда ставить циркуляционный насос, на обратку или подачу, счесть, не перечесть.
Однако не все монтажники систем отопления приходят к единому мнению в этом вопросе.
Одни наотрез отказываются устанавливать насосы на подачу, из-за того, что там все время присутствуют большие температуры. Другие же, наоборот, говорят, что нынешним насосам все равно, и они способны нормально выдержать температуру свыше 100 градусов.
Так и есть, но не обойтись без некоторых моментов. Почему опытные мастера предпочитают устанавливать насосы именно на обратке отопления, а не на подаче?
Куда лучше ставить циркуляционный насос
В принципе большой разницы нет, главное чтобы насос не воздушился в процессе работы и был установлен правильно. Однако это за одним небольшим исключением, если насос устанавливается для газового или электрического котла.
При установке циркуляционного насоса для работы твердотопливного котла, ставить его нужно именно на обратке. Почему так? Всё очень просто, и если по какой-то причине твердотопливный котел закипит, насос, установленный на обратке, продолжит свою работу после возобновления электричества.
Закипеть котел на дровах может по одной простой причине, когда пропадёт электричество. При этом если насос будет установлен на подаче, то вероятнее всего в него попадёт пар, а сам насос выйдет из строя. Поэтому при монтаже твердотопливного котла отопления, насос нужно ставить всегда на обратке, а не на подаче.
Разница температур на обратке и подаче
Кто бы что ни говорил, но на обратке температура воды всегда ниже, минимум на 20 градусов. Вроде бы и не существенный перепад, но для насоса это важно, будет он работать при 80 или при целых 100 градусах.
Поэтому многие мастера склоняются всё-таки к установке насосов на обратке, именно по этой причине. Нужно оговориться и сказать, что насос выдержит температуру в 100 градусов, но вот вопрос, сколько он проработает, и через какое время выйдет из строя.
Какое положение насоса считается правильным
Циркуляционный насос может быть установлен в любом положении, главное соблюсти два основных условия: вал насоса размещается только горизонтально, к насосу должен быть свободный подход для обслуживания.
То же самое касается и клеммной колодки насоса, её можно разместить вверх и сбоку, но никак не внизу.
Всё дело в том, что даже маломальская протечка или скопление конденсата, может привести в таком случае к короткому замыканию. Поэтому от установки насоса клеммной коробкой вниз, лучше всего отказаться.
Ну и последнее, насос нужно устанавливать по направлению потока теплоносителя в системе отопления. Для этого на корпусе насоса имеется стрелочка, которая указывает, куда именно циркуляционный насос будет толкать воду или антифриз.
Если в системе отопления установлено два отопительных котла, и каждый из них со своим насосом, то обязательно нужно разделять насосы обратными клапанами.
Установка циркуляционного насоса в системе отопления пошагово
Чтобы оборудовать магистраль с естественным или принудительным движением теплоносителя потребуется установка циркуляционного насоса, ведь без него рассчитывать на равномерный прогрев радиаторов нельзя.
Задача хотя и не самая сложная, но некоторые нюансы следует учесть еще задолго до произведения манипуляций.
Сначала хочу разобрать для чего нужно такое оборудование, после чего подробно опишу установку в разных схемах подключения.
Интересующимся людям пригодится информация, касающаяся монтажа агрегата, ее приведу пошагово.
Не менее важно правильно установить циркуляционный насос в систему отопления и подключить к сети, чтобы обеспечить максимальную безопасность всех проживающих в доме.
В конце статьи будут не только советы экспертов, по поводу рекомендуемой скорости работы, но и список лучших производителей продукции.
Для чего нужен насос в системе отопления
Благодаря устройству можно организовать передвижение теплоносителя в системе без изменения давления. Правильно установленное приспособление способно помочь каждому хозяину улучшить эффективность обогрева помещений, благодаря быстрому передвижению жидкой среды радиаторы будут равномерно отдавать тепло.
В гравитационных магистралях элемент способен повысить тепловую мощность приборов, а принудительные варианты исполнения без него работать не смогут.
Оборудование с сухим ротором может похвастаться высокими показателями КПД в 80%, но потребуется организация регулярного технического обслуживания. Модели с мокрым ротором функционируют бесшумно, а срок службы достигает 10 лет безотказной работы. Но КПД не будет настолько хорошим, его показатели колеблются в пределах 50-60%.
Схемы установки в системах различных типов
- Поскольку система с принудительным движением теплоносителя неспособна функционировать без дополнительного оборудования к его монтажу в такой схеме установки циркуляционного насоса, нужно отнестись с особой внимательностью, чтобы зимой не возникли проблемы, которые приведут к остыванию приборов отопления.
- Элемент устанавливается в разрыв трубы на подачу или обратку. Без сетчатого фильтра-грязевика не обойтись, его монтируют перед агрегатом, во время периодической чистки можно заметить обильные скопления таких неприятных элементов как:
- Песок.
- Абразивные частицы.
- Коррозия.
- Металлическая стружка.
Если не использовать фильтр от грязи, то со временем мотор может заклинить, произойдет замыкание и обмотка обязательно сгорит, что приведет центробежный насос в негодность. Приспособление с двух сторон оснащают шаровыми кранами, чтобы в случае поломки или диагностики не пришлось сливать всю систему.
Если магистраль предполагает естественное передвижение теплоносителя, то установку циркуляционного насоса на отопление необходимо выполнить по-другому. Без байпаса в подобной ситуации не обойтись, он нужен, чтобы обеспечить качественное функционирование отопления, как с насосом, так и без агрегата.
На этом элементе конструкции зачастую достаточно одного крана, благодаря ему установленный байпас можно отсечь и магистраль будет работать в принудительном режиме за счет оборудования. Фильтр-грязевик монтируется в обязательном порядке, так же как и шаровые краны для беспроблемного извлечения в случае поломки.
Куда монтировать циркуляционный насос для отопления: на подачу или на обратку
Мнения по поводу места установки у разных мастеров отличаются, хотя ответ на этот вопрос остается за хозяином постройки, я хочу дать совет лично от себя.
Лучше оснащать обратную магистраль системы отопления циркуляционным насосом, приведу доводы списком:
- Решая, как правильно подключить устройство новички забывают, что на подаче агрегату будет намного тяжелее работать, это обусловлено меньшим наличием воды.
- В обратной магистрали давление будет выше, это доказано многими проверками, хотя перепады не большие и насос с ними справляется.
- При обдумывании вопроса, как установить циркуляционный насос на отопление с помощью подачи нужно знать, что оборудование быстрее выйдет из строя, всему виной высокие температуры, влиянию которых будет поддаваться прибор. Насос на обратке заметно меньше греется, что можно назвать благоприятной средой для большинства мелких деталей.
Решать, где устанавливать циркуляционный насоса в системе хозяин должен самостоятельно, приведенные советы помогут тщательно разобраться в ситуации и избежать фатальных ошибок во время эксплуатации.
Установка циркуляционного насоса в систему отопления пошагово
Прежде чем приступать к реализации задуманного, потребуется подготовить инструмент, набор ключей не всегда сможет удовлетворить потребности мастера.
Опытные специалисты отдают предпочтение разводному и газовому ключам, с ними работать намного комфортнее. Для уплотнения резьбы также понадобится пакля изо льна, ФУМ ленту для этих целей редко используют, и специальная паста.
Следующий шаг оснащения двухконтурного газового котла очень важен, перед капитальной сборкой лучше скрутить конструкцию на сухую, чтобы удостовериться в качестве составляющих и их наличии. На этом этапе проверяется расположение ротора, нужно добиться горизонтального положения, в противном случае проблем в работе не избежать.
На корпусе есть направляющая стрелка, на этот элемент нужно постоянно обращать внимание, теплоноситель должен течь по ней. Устройство можно установить и обвязать вертикально или горизонтально, но при выборе продукции стоит взглянуть в технический паспорт и удостовериться, что агрегат способен поддерживать два направления.
При монтаже вертикального типа необходимо учесть один нюанс, мощность напора упадет на 30%, при покупке определенной модели это требование учитывается.
Как подключить циркуляционный насос к электричеству
Для реализации установки потребуется сеть в 220В, лучше выделить отдельную линию, чтобы избежать возможных перегрузок кабеля. Провод для дополнительного приспособления при установке газовых котлов подбирается подходящего сечения, в нем должны присутствовать:
Кабель зачастую прокладывается напрямую к клеммам, существует также подключение, которое предполагает использование трехконтактной розетки и вилки. Для организации максимальной безопасности можно произвести подключение циркуляционного насоса к электросети через клеммную коробку.
Поскольку от устройства в магистрали с принудительным движением теплоносителя зависит многое, то большинство хозяев продумывает резервное питание, стабилизатор и аккумуляторы способны помочь в реализации задуманного.
На какой скорости должен работать насос в системе отопления
Чтобы даже самый дальний радиатор хорошо прогревался, оборудование должно работать с правильной скоростью, в большинстве моделей предусмотрено от 3 до 7 режимов.
С помощью переключения можно достичь оптимального напора в магистрали и быть уверенным в продуктивности отопительной системы. Оптимальная скорость оборудования подгоняется по такому принципу:
- Для реализации потребуется пирометр.
- Отопление запускается и достигается максимально продуктивный рабочий режим.
- Производится замер температуры на входе и выходе труб с установленного напольного газового котла.
- Вычисляют разницу, если она превысила 20%, то скорость добавляют, а повторные измерения необходимо сделать через 30 минут.
- Если разница составила меньше 10%, это будет свидетельствовать о необходимости снизить скорость.
Оптимальным показателем, по мнению экспертов, будет 15% разницы между подающей трубой и обратной магистралью.
Лучшие производители насосного оборудования для газовых напольных котлов
Прежде чем браться за установку циркуляционного насоса, многие хозяева всерьез задумываются о выборе продукции, ведь по-настоящему качественная вещь прослужит долго, чего не скажешь об откровенном браке.
Из самых проверенных производителей стоит выделить «Grundfos», «Вихрь» и Джилекс «Циркуль».
Если нужна бесшумная модель, то нужно присмотреться к фирме Wilo, а энергосберегающим оборудованием для напольного парапетного котла можно назвать продукцию компании «UNIPUMP».
Установка насоса в систему отопления – правила и нюансы
Экономный хозяин, при планировании обогрева своего дома, обязательно рассмотрит три варианта циркуляции жидкости в отопительной системе, и при какой системе нужны насосы для отопления, а при какой нет: естественную; с дополнительным насосом в системе отопления частного дома; с установкой одного…
Продолжить чтение
Циркуляционный насос Wilo Top представляет собой торговую марку циркуляционных насосов Wilo, которые используются для оснащения различных промышленных и жилых помещений. Они характеризуются наличием мокрого ротора, с резьбовым или фланцевым соединением. Дополнительно, они обладают способностью функционировать в большом диапазоне рабочих температур…
Продолжить чтение
Циркуляционные насосы используются в системах отопления и гвс (горячего водоснабжения).
Циркуляционный насос работает по принципу принудительной циркуляции жидкости по замкнутому пространству трубопровода. Применяются такие насосы в системах отопления многоэтажных домов и загородных коттеджей. Вследствие использования циркуляционных насосов помещения прогреваются быстрее и…
Продолжить чтение
Система «теплый пол» обеспечивает комфортную температуру в помещении любой площади и поэтому все больше хозяев устраивают такую систему отопления. Теплые полы бывают двух видов – электрические и водяные. Первые предпочтительнее прокладывать в загородных домах и индивидуальных коттеджах. Структура водяной системы…
Продолжить чтение
Насос для горячей воды, отвечающий за хорошее давление в системе горячего водоснабжения, называют циркуляционным насосом для ГВС. Такие насосы предотвращают застаивания воды в трубопроводе, обеспечивают достаточный напор в водоразборных точках (кранах умывальников, душе). Назначение насосов для горячей воды Аппараты предназначены для подачи…
Продолжить чтение
Насосы Unipump (Юнипамп) отличаются шириной ассортимента и высокой производительностью моделей.
Компания поставляет на рынки различные по функциональности сегменты насосных агрегатов. Каждый сегмент представлен несколькими сериями. Кроме насосного оборудования производится также автоматика для Unipump насосов, гидравлические баки, системы автономного питания. Продукция Юнипамп уже…
Продолжить чтение
Автономный водопровод в сочетании с насосной станцией представляет собой удобную и эффективную схему водоснабжения. При этом обеспечивается необходимый напор из любых точек потребления, а также накапливается определенный запас воды. Качественная и бесперебойная подача воды будет обеспечена, если установка соответствует всем…
Продолжить чтение
Для равномерного обогрева помещений нужно поддерживать оптимальное давление в системе отопления. С этой целью используют циркуляционные насосы. Эти устройства гонят теплоноситель в закрытой автономной системе отопления. Одними из самых популярных насосов являются высококачественные циркуляционные насосы Grundfos UPS.
Они имеют широкий модельный…
Продолжить чтение
Современные жители домов, дачных участков, а иногда и квартир, стремятся создать автономное водоснабжение или отопление. Для этого используются специальные насосы имеющие различные виды и конструкции. Одним из таких видов являются мини насосы, отличающиеся малыми размерами, но способные справляться с серьезными…
Продолжить чтение
Циркуляционные насосы Wilo широко используются для увеличения давления в системах подачи воды при его недостаточности. Насосы Wilo PB являются популярными представителями из линейки повысительных насосов и широко применяются в индивидуальных домах и городских квартирах. Свою популярность эти насосы завоевали благодаря…
Продолжить чтение
В отопительный сезон много средств тратится на оплату услуг теплосети. Даже при утепленном и подготовленном к зиме жилище расходы являются колоссальными. При острой необходимости экономии теплоносителей, в свет выпущена новая разработка, которая повышает эффективность системы отопления, что существенно снижает расходы…
Продолжить чтение
Показателем качества системы водоснабжения, как централизованной магистрали, так и автономной, является показатель давления.
Для его измерения применяется специализированное давление (преимущественно для корректировки напора при подключении бытовой техники – стиральной или посудомоечной машины, бойлера, газовой ГВС или в составе отопительной системы). Иногда…
Продолжить чтение
Установка циркуляционного насоса в систему отопления: основные моменты
Принудительная циркуляция теплоносителя в системе автономного отопления дает ряд преимуществ в сравнении с гравитационной (естественной). Не нужны громоздкие прокладки труб большого диаметра, соблюдение уклонов. Системы с циркуляционными насосами хорошо поддаются автоматизации, делению на управляемые контуры.
Современные газовые и электрические котлы небольшой мощности в большинстве уже идут с встроенным циркуляционным насосом.
Но если вы приобрели котел без насоса, желаете переделать вашу гравитационную систему в принудительную, добавляете в существующую систему контур отопления, теплого пола или модернизируете ее, потребуется установка циркуляционного насоса своими руками или с привлечением специалиста.
Далее мы рассмотрим на что следует обратить внимание при монтаже «циркуляционника».
На подаче или обратке
Многие инсталляторы утверждают, что установка циркуляционного насоса системы отопления должна выполняться на возвратном трубопроводе. Обосновывается это тем, что с на подаче горячая вода и ниже плотность теплоносителя. Обычно циркуляционный насос отопления рассчитан на рабочие температуры 110 град. С и выше. Разница температур между подачей и обраткой в пределах 15-20 град. С. и плотность теплоносителя при этом практически одинаковая. Для газового, электрического, жидкотопливного котла особой разницы между тем, где выполняется установка циркуляционного насоса — на подаче или на обратке — нет. Насос лучше монтировать в месте, где его удобно будет обслуживать.
Для твердотопливного котла монтаж циркуляционного насоса лучше выполнять на обратке. В отличие от газового, например, твердотопливный котел невозможно остановить одномоментно.
В аварийной ситуации (не сработал регулятор тяги, вентилятор, дымосос) пойдет перегрев котла, теплоноситель может закипеть, превратиться в пар и заклинить насос на подаче.
Это приведет к тому, что теплоноситель перестанет циркулировать, закипит и надежда только на предохранительный клапан.Если насос стоит на обратке, перегретый теплоноситель на подаче ему не страшен, он продолжит подавать воду в котел, охлаждать его. Риск возникновения аварии в таком случае намного меньше.
Положение вала и клеммной коробки
Циркуляционный насос может устанавливаться в любом положении, но вал насоса всегда должен быть размещен горизонтально. На рисунке ниже можно посмотреть допустимые положения циркуляционного насоса.
Клеммная коробка насоса может располагаться сверху, сбоку, но не снизу. Это предохраняет от замыкания в случае конденсации влаги на насосе или случайного попадания воды.
Направление потока теплоносителя должно совпадать с направлением стрелки на корпусе прибора.
Разделение контуров
Установка циркуляционного насоса выполняется между контурами, но не в середине контура. Если это котловой насос, то он ставится сразу за / перед котлом до отопительных приборов.
Циркуляционный насос на систему водяного теплого пола ставится перед подающей балкой коллектора. Если в доме есть зонирование, то насос может устанавливаться на каждом выводе коллектора.
Основной принцип — циркуляционный насос не должен разделять контур, так как это нарушает балансировку и вызывает паразитные течения.
Обвязка циркуляционного насоса
Установка циркуляционного насоса на трубе выполняется с помощью накидных гаек. Они могу идти в комплекте или приобретаться отдельно.
Прибор не должен подвергаться действию излишних напряжений при затяжке гаек.
Перед насосом рекомендуется установить косой сетчатый фильтр, который предотвратит попадание грязи на крыльчатку и ее заклинивание, продлевает срок службы отопительного оборудования.
До и после циркуляционного насоса необходимо установить шаровые краны. Они позволяют выполнить обслуживание без слива теплоносителя из системы.
Инструкции к циркуляционным насосам можно посмотреть на нашем сайте.
Они находятся на вкладке “Документация” для каждого конкретного изделия. В нашей линейке бренды WILO, GRUNDFOS, HALM.установка, обвязка, схема подключения —
Источник:www.master-forum.ru- официальный сайт журналов «Инструменты», «GardenTools» и «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»
В простейшей системе отопления циркуляция теплоносителя происходит естественным путём за счёт разности объёмных весов нагреваемой и остывающей воды. Горячая вода, как более лёгкая, поднимается по стоякам и разводящим магистралям. Затем она остывает, отдавая тепло батареям, по обратной магистрали устремляется к исходной точке — источнику тепла, и всё начинается сначала.
Такая схема жизнеспособна, если давление воды достаточно для преодоления всех препятствий. В противном случае вода остынет раньше, чем пройдёт весь контур, и система, как говорят, «встанет». Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают циркуляционный насос. Он не только обеспечивает постоянное движение воды, но и поддерживает нужный для этого напор.
Напором называют разницу давления между начальной и конечной точками движения теплоносителя. Это сумма всех потерь на трение в трубах и на преодоление местных сопротивлений — радиаторов, регулирующих кранов, фильтров, приборов учёта тепла.
Второй важной задачей циркуляционного насоса является экономия тепла и материалов. За счёт более высоких скоростей движения воды в насосных схемах используются трубы меньших диаметров и отопительные приборы меньшей поверхности нагрева. Поэтому происходит разовая экономия материалов при монтаже.
В дальнейшем, если у каждого радиатора установлен термостат (регулирующий кран, обеспечивающий постоянную температуру в помещении), то насос, управляемый частотным преобразователем, прокачивает ровно столько воды, сколько необходимо подать через термостаты. Таким способом — за счёт плавной регулировки скорости вращения ротора — обеспечивается постоянное энергосбережение.
Когда тонкое игольчатое отверстие термостата перекрывается при достижении необходимой температуры, в нём резко возрастает гидравлическое сопротивление и, как следствие, возникает шум.
В этом случае насос с частотным регулированием переходит на малые обороты, обеспечивая низкие шумовые характеристики системы отопления.
СХЕМЫ УСТАНОВКИ
Основных вариантов установки циркуляционного насоса два — на подающей линии и на обратной. С точки зрения гидравлики нет принципиальной разницы, где располагать насос. В основном циркуляционный насос монтируется на «обратке». Первая причина — конструктивная — заключается в том, что до и после насоса устанавливаются резиновые гибкие вставки. Их назначение — предотвращать передачу механических вибраций от насоса по транспортируемой среде, то есть по воде. Гибкие вставки могут также использоваться в качестве компенсаторов тепловых удлинений трубопроводов.
Хотя предельной температурой эксплуатации гибкой вставки считается 95 оС, существует зависимость срока службы от температуры теплоносителя. При температуре 60 и более градусов этот срок резко сокращается.
Вторым, и основным, аргументом в пользу установки циркуляционного насоса на обратном трубопроводе является угроза закипания воды при неисправности и завоздушивание котла.
Насос не предназначен для перекачки пара, его крыльчатка в этом случае превращается в мощное сопротивление для пароводяной смеси. В результате циркуляция останавливается, тогда как давление на выходе из котла продолжает расти и котёл может взорваться. Это не относится к современным отопительным агрегатам, которые защищены автоматикой от перегрева и закипания.
Кроме чисто циркуляционных схем, существуют варианты с подмесом обратной воды в подающую линию. Например, если в частном доме установлен общий котёл, который должен обеспечить водой и систему отопления с максимальной температурой 90 оС, и контур тёплых полов с более низкой температурой воды. В этом случае на обратной линии основной системы устанавливается циркуляционный насос. А на перемычке между подающим и обратным трубопроводом системы обогрева полов — отдельный смесительный насос, который часть остывшей воды из обратной линии направляет снова в подающую, снижая, таким образом, температуру подачи. При этом насос также обеспечивает циркуляцию в системе.
ОБВЯЗКА НАСОСНОГО УЗЛА
Циркуляционный насос устанавливается не сам по себе, а в комплекте с необходимым дополнительным оборудованием, которое принято называть обвязкой насосного узла. Во‑первых, это уже упомянутые гибкие вставки. Они изготавливаются из полихлоропреновой резины. У неё высокая термостойкость, хорошая адгезия к тканям и металлам, стойкость к атмосферным воздействиям и естественному окислению. При растяжении такая резина кристаллизуется, благодаря чему гибкие вставки обладают высокой прочностью. Для присоединения к трубопроводу они имеют чугунные присоединительные патрубки с накидными гайками и внутренней резьбой или стальные фланцы. При диаметре 100 мм и больше гибкие вставки комплектуются стальными контрольными стержнями, которые ограничивают их растяжение.
По ходу движения воды после насоса устанавливается обратный клапан. Корпус его может быть латунным, из нержавеющей стали или чугуна, запорный элемент — также из различных материалов.
По способу присоединения к трубопроводу существуют обратные клапаны с внутренней резьбой (корпус из латуни), фланцевые (чугунные), с наружной резьбой и дополнительно заказываемыми резьбовыми или приварными присоединительными патрубками с накидными гайками, а также клапаны, зажимаемые между двумя ответными фланцами. Последние два типа бывают с чугунными и стальными корпусами. Открытые обратные клапаны обладают определённым гидравлическим сопротивлением, которое рассчитывается при подборе насосов.
До и после насоса необходимо врезать штуцер (короткий отрезок трубы диаметром 15 мм) с трёхходовым клапаном. К нему подсоединяют манометр для контроля исправности и правильной работы насоса. Можно сразу установить оба манометра, но обычно обходятся одним прибором, перенося его по точкам измерения. Также нелишним бывает, при большом диаметре трубы и значительных габаритах насосного узла, спускной кран.
Граница насосного узла — шаровые краны, позволяющие отключить насос или демонтировать весь узел для ремонта или замены.
Диаметр присоединительных патрубков насоса, как правило, меньше диаметра трубопровода, на котором его устанавливают. Распространённой ошибкой является подбор гибких вставок, обратного клапана и даже отключающих кранов по диаметру насоса. По действующим нормам переход нужно делать возле самого насоса, а всю обвязку насосного узла принимать по диаметру основной трубы.
В отопительный сезон насос должен постоянно работать. Поломка насоса превращает его в дополнительное препятствие для циркуляции воды. При сильных морозах в отсутствие постоянного контроля выход из строя насоса может даже привести к размораживанию системы. Чтобы избежать такой ситуации, разработаны различные способы резервирования. Более простой и дешёвый — установка сдвоенного насоса, так называемого моноблока. Эти насосы — своеобразные «сиамские близнецы», у них два электродвигателя, соединённых параллельно в одном корпусе, и общий присоединительный трубопровод. Управляемая потоком перекидная крышка препятствует обратному потоку через стоящий насос.
Каждый из насосов подключается к электропитанию отдельно. На заводе сдвоенные насосы настраиваются на переменный режим работы. Это означает, что оба насоса работают поочерёдно. Переключение происходит через 24 часа. Если работающий насос выключается из-за неисправности, сразу включается второй насос.
Можно перевести сдвоенные насосы в резервный режим. Тогда один из насосов будет работать постоянно. Второй через определённые отрезки времени (например, раз в сутки) будет запускаться на короткое время с низкой частотой вращения, чтобы избежать блокировки при длительном простое. Это так называемый автоматический тест резервного насоса. Одновременная работа продолжится всего 40 секунд. Если основной работающий насос отключится из-за поломки, запустится резервный. Один из насосов можно перевести в режим «Стоп», но тогда управлять их работой придётся вручную.
Недостаток моноблочного насоса в том, что резервируется только электродвигатель. При выходе из строя деталей, отвечающих за перекачку воды, насос всё равно придётся снимать, а для этого отключать котёл и сливать воду.
Зимой это не всегда можно сделать. Поэтому самым надёжным способом резервирования является параллельная установка двух одиночных насосов — каждого со своими гибкими вставками, манометрами, обратным клапаном, спускником и отключающими кранами. Управление такими насосами выносят в отдельный щит автоматики.
По ходу воды перед насосным узлом необходимо установить фильтр или грязевик. Общие правила их установки таковы. Косая часть фильтра направляется по движению воды, бочонок грязевика должен находиться снизу. Фильтр устанавливается на горизонтальном участке или на спуске, грязевик — только на горизонтали. Нужное направление воды показывает стрелка на корпусе. Даже если насосов два — основной и резервный — перед ними устанавливается один общий фильтр. Сетка, внутри фильтра задерживает на себе механические примеси, со временем её отверстия забиваются минеральными отложениями. В результате гидравлическое сопротивление фильтра возрастает. Чтобы следить за пропускной способностью и свое временно выполнять очистку сетки (или бочонка грязевика), до фильтра по ходу воды также врезают штуцер с трёхходовым клапаном под установку манометра.
Второй контрольной точкой при этом служит манометр перед насосом.
Большинство современных циркуляционных агрегатов — с водяным охлаждением ротора. Присоединение по воде может быть и горизонтальным, и вертикальным. Однако, чтобы насос не вышел из строя, вал ротора при монтаже должен располагаться строго горизонтально. Иначе внутри насоса произойдёт завоздушивание, детали перегреются, подшипники останутся без смазки. Также нужно обращать внимание на стрелку, нанесённую на корпус. Она показывает направление движения теплоносителя. Насос, установленный с отступлением от горизонтали, может терять до трети своей производительности. Клеммная коробка также должна быть наверху.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА УСТАНОВКИ НАСОСОВ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Контроль над работой насосов выполняется по сигналу датчиков перепада давления, установленных на каждом насосе. В систему автоматизации входят датчики температуры — погружные для теплоносителя и наружные для определения температуры воздуха.
Используются различные режимы управления насосом: автоматический по программе, заданной с базового блока; дистанционный с базового блока; местный с помощью кнопок, установленных на силовом щите.
Нужно помнить, что по действующим нормам надёжность электроснабжения насосного узла должна соответствовать требованиям второй категории потребителей электроэнергии. Насосное оборудование запитывается через собственную панель автоматического переключения на резерв (ЩАП), который устанавливается рядом с вводно-распределительным устройством жилого дома.
Управление электродвигателями предусматривается как ручное с помощью кнопок, так и автоматическое со щита автоматики, а выбор режима выполняется избирателями управления на дверях распределительных щитов. Все электродвигатели обеспечиваются выключателями безопасности.
Металлические корпуса электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, должны быть занулены, в качестве зануляющих проводников используются нулевые защитные проводники.
Электродвигатель насоса зануляется в клеммной коробке, где к болту заземления подключается нулевая жила провода.
Датчик наружного воздуха ставится вне прямой досягаемости на северном фасаде, выше человеческого роста и на расстоянии не меньше метра от ближайших окон. Корпус датчика желательно выбирать в антивандальном исполнении.
ПРЕИМУЩЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПОРА
Когда жилец вручную прикрывает вентиль радиатора или автоматический термостат уменьшает подачу тепла в отопительный прибор, резко увеличивается количество воды в остальных частях системы, то есть в магистралях и стояках. В системе с нерегулируемым насосом сразу возрастает давление, а значит, и шум.
Большинство современных насосов имеют возможность пропорциональной регулировки давления. На практике это означает, что при повышении или понижении температуры воздуха насос изменяет скорость вращения, тем самым уменьшая или увеличивая подачу теплоносителя в систему.
Если же установить насос с частотной регулировкой, то обороты агрегата сразу снизятся, уменьшится потребление электроэнергии и исчезнет шум.
То есть при снижении расхода воды гасится избыточный напор насоса, а при увеличении расхода теплоносителя, когда растёт поступление воды в отопительные приборы, напор снова возрастает. При этом увеличивается срок службы насоса. Кроме того, частотные преобразователи обеспечивают плавный пуск электродвигателей и аварийную остановку насосов, выравнивают входное напряжение и выполняют функции автоматики в составе насосных станций.
Частотные преобразователи бывают встроенными в насос, но при необходимости станцию частотного регулирования можно приобрести отдельно. Программируется это устройство вводом команд с кнопок, контроль ввода — по монитору. Эту работу лучше доверить профессионалу. Недостатком использования частотного преобразователя считается увеличение стоимости насосного оборудования.
УСТРОЙСТВО ОБВОДНОЙ ЛИНИИ
Систему отопления частного дома, в которой установлен циркуляционный насос, нужно обезопасить от рисков отключения электричества в самый неподходящий момент, когда на улице мороз.
На этот случай желательно иметь источник бесперебойного питания, который позволит насосу проработать несколько часов. Но что делать, если аккумуляторы всё-таки разрядились, а света по-прежнему нет?
Решить проблему поможет обводной трубопровод вокруг насоса (его также называют шунт или байпас). У него несколько задач. Рассмотрим их по порядку.
Существуют системы, в которых диаметры труб и площадь нагревательных приборов рассчитаны на естественную циркуляцию теплоносителя при небольших отрицательных температурах. Насос вступает в работу только при похолодании до –10 оС, а основную часть времени вода проходит мимо насоса по байпасу. Это циркуляционно-подкачивающая схема.
В системах, изначально рассчитанных на принудительную циркуляцию, обводная линия позволяет демонтировать насос для ремонта, не останавливая в целом работы системы. Потому что даже плохая циркуляция лучше, чем никакая.
Наконец, без байпаса невозможно заливать воду в систему и делать подпитку, потому что в обвязке насоса устанавливается обратный клапан, препятствующий подаче воды через обратный трубопровод.
Байпас принимают на диаметр меньше обратного трубопровода и оборудуют запорным краном. Когда работает насос, этот кран закрыт. При отключении насоса перекрывают краны в его обвязке, а байпасную линию, наоборот, открывают.
Можно автоматизировать переключение «насос–байпас», если заменить шаровые краны электромагнитными клапанами и дополнить схему датчиком давления. При отключении насоса давление после него сразу упадёт. Датчик пошлёт импульс прибору автоматики, а тот откроет клапан на байпасе, одновременно перекрыв насосный узел. Когда насос вернётся в работу, произойдёт обратное переключение. Главное, чтобы поток перекрывался плавно, иначе может случиться гидравлический удар.
РАСЧЁТ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА
В закрытой системе жидкость движется по замкнутому кругу. При условии, что из системы полностью удалён воздух и она закрыта, на насос не влияет статическое давление. Поэтому существуют всего два параметра, по которым подбирают циркуляционный насос отопления — напор и подача.
Напор — это давление, которое необходимо развить, чтобы преодолеть имеющиеся сопротивления. Измеряется он по-разному — в паскалях, метрах водяного столба, атмосферах, барах — все эти единицы взаимно переводимы. Обозначается буквой H — это условная «высота всасывания» насоса.
Чтобы теплоноситель дошёл до самых удалённых точек системы, напор насоса должен превосходить сумму всех гидравлических потерь. Первое слагаемое — это требуемый напор. Он складывается из сопротивления труб, отопительных приборов и регулирующих кранов. Второе слагаемое — потери в обвязке насоса. Это сопротивление фильтра, обратного клапана, а при наличии — также теплосчётчика и регулирующих клапанов. Третье — свободный напор, который принимается равным двум-трём метрам водяного столба. В сумме эти величины и дают расчётный напор насоса.
Подача насоса — объём воды, которую он должен перекачать. Подача обычно обозначается как G, а измеряется в тоннах в час или метрах кубических в час. Для определения подачи или, как ещё говорят, расхода насоса, нужно знать тепловую мощность системы — количество тепла, которое вырабатывает котёл.
Обозначается буквой Q. Подача насоса — это тепловая мощность, делёная на разность температур подающего и обратного теплоносителя, то есть
G =» (Q)/(T1 — «T2), м3/ч, Q — в киловаттах (T1 — T2) — в градусах Цельсия
Температура подающей воды, как правило, 85–95 оС, обратной — 60–70 оС.
После того, как определены напор и подача, подбор конкретного насоса ведут по номограммам, на которых показана рабочая область именно этого агрегата. По оси абсцисс — подача, по оси ординат — напор. При выборе нельзя ошибиться. Более мощный, чем нужно, насос вызовет шум, перерасход энергии и сам быстро выйдет из строя. При недостатке мощности не будет обеспечена циркуляция по всему контуру.
Нужно помнить, что эксплуатация насоса при минимальной подаче, находящейся ниже рабочей области, вызовет перегрев и остановку насоса. Но и к максимальной точке стремиться нельзя — лучше всего насос работает при КПД порядка 80 %.
Расчёты желательно делать в двух вариантах — для зимнего времени с максимальной температурой воды и для переходного периода.
Насос должен одинаково хорошо работать во всех условиях. Установка частотного преобразователя дополнительно этому поможет.
«МОКРЫЙ» И «СУХОЙ» РОТОР
Основные элементы насоса, кроме электродвигателя, — это ротор и вал с рабочим колесом, лопасти которого при вращении создают необходимое давление теплоносителя в трубах. На всасывающей стороне создаётся разрежение, благодаря которому вода устремляется в насос, а на выходе из насоса крыльчатка нагнетает теплоноситель в ограниченном стенками трубы пространстве, и развивается необходимое для циркуляции давление.
По способу охлаждения насосы делят на два вида. Погружные, или «мокрые» насосы называются так потому, что ротор и крыльчатка у них погружены в теплоноситель. Насосы с «мокрым» ротором малошумны — вода глушит звук вращающихся деталей. Они не требуют постоянного обслуживания для смазки и замены прокладок — эту функцию тоже выполняет теплоноситель. Такие насосы невелики по размеру и экономны в потреблении электричества.
При этом они обладают возможностью быстро и гибко перестраиваться под изменяющиеся условия работы. В небольших системах отопления частных домов они зарекомендовали себя с лучшей стороны.
В насосах этой конструкции отсутствуют вентилятор, подшипники качения и муфта вала. Эти детали являются тремя из четырёх источников шума любого насосного агрегата. Четвёртый источник шума от насоса — это шум воды, которая протекает через его гидравлическую часть. При подачах, для которых выпускаются насосы с «мокрым» ротором (до 70 м3/ч), шум протекающей через насос воды крайне низок. В интервале мощности двигателя от 20 Вт до 1 кВт уровень звукового давления составляет всего от 22 до 45 дБ. Для сравнения: допускаемый уровень звука в жилой квартире днём — 40 дБ, ночью — 30.
Недостатком «мокророторных» насосов является относительно невысокий КПД — примерно 50 %. Связано это с тем, что статор (неподвижная часть двигателя) «мокрого» насоса изолируется от ротора металлическим стаканом — гильзой, и не существует способа полностью и с гарантией герметизировать это соединение.
Роторы «мокрых» насосов изготавливают из нержавеющей стали или износостойкого пластика, рабочее колесо — из керамики, угольного агломерата или нержавеющей стали. Такие насосы, по опыту эксплуатации, в течение двадцати и более лет работают без капитального ремонта. Конечно, к качеству воды при установке «мокрого» насоса предъявляются повышенные требования. Как минимум должны быть фильтры и тонкой, и грубой очистки, а не только простой грязевик.
Первоначально насосы с «мокрым» ротором рекомендовались для установки только в обратный трубопровод. Сейчас материалы, из которых изготавливаются соприкасающиеся с водой детали, позволяют устанавливать такие насосы и на подаче.
Насосы с «мокрым» ротором не требуют установки до и после себя гибких вставок.
В «сухих» циркуляционных насосах ротор лишь частично погружён в жидкость, а двигатель изолируется от рабочего вала стальными полированными кольцами. При запуске насоса эти кольца начинают вращаться, между ними образуется водяная плёнка, герметизирующая соединение за счёт разницы давления в системе отопления и внешней атмосфере. КПД насосов с «сухим» ротором достигает 80 %. Однако эти насосы настолько шумные, что по действующим нормам их нельзя располагать смежно с жилыми комнатами.
Уплотнительные элементы «сухого» насоса нужно регулярно смазывать, иначе разрушится торцевое уплотнение и внутрь корпуса попадут частички пыли, которые интенсивно притягиваются вращающимся ротором. Скапливаясь на кольцах, пыль может повредить их и привести к разгерметизации насоса.
До и после насоса с «сухим» ротором рекомендуется установка гибких вставок для исключения передачи вибраций и шума.
В настоящее время ведущие компании насосного оборудования практически не уступают друг другу по основным позициям. Разница небольшая — возможно, чуть ниже средние розничные цены одной фирмы, но при этом более развито послепродажное обслуживание у другой и немного ниже энергозатраты двигателей у третьей. Обладатели насосов любой известной марки впервые обращаются в сервис только после десяти–пятнадцати лет непрерывной работы оборудования.
Система отопления с естественной циркуляцией: схемы, устройство, монтаж
Постройку автономной тепловой сети самотечного типа выбирают в случае нецелесообразности, а иногда и невозможности установки циркуляционного насоса или подключения к централизованному электроснабжению.
Такая система дешевле в установке и полностью независима от электричества. Однако его производительность во многом зависит от точности конструкции.
Чтобы система отопления с естественной циркуляцией функционировала бесперебойно, необходимо рассчитать ее параметры, правильно установить комплектующие и разумно выбрать водяной контур. Мы поможем в решении этих вопросов.
Мы описали основные принципы гравитационной системы, дали советы по выбору трубопровода, изложили правила сборки схемы и размещения рабочих узлов. Особое внимание мы уделили конструкции и функционированию одно- и двухтрубных отопительных контуров.
Содержание статьи:
- Принципы процесса естественной циркуляции
- Максимальный перепад гидростатического давления
- Минимизация сопротивления движению воды
- Правила выбора и монтажа труб
- Однотрубная и двухтрубная схемы отопления
- Однотрубная схема
- Вариант обратки
- Выводы и полезное видео по теме
Процесс движения воды в отопительном контуре без применения циркуляционного насоса происходит благодаря естественным физическим законам.
Понимание сущности этих процессов позволит вам компетентно решать типичные и нестандартные случаи.
Фотогалерея
Фото
Естественный вариант, определяющий движение теплоносителя под действием силы тяжести, применяется в коттеджах и квартирах с автономной системой отопления.
Резервный объем, необходимый для расширения теплоносителя при отоплении, обеспечивает открытый расширительный бак
В построении систем с естественным движением теплоносителя бывают одно- и двухтрубные схемы. Однотрубные контуры устраивают с верхней разводкой
Самотечные двухтрубные системы конструируются с верхней и нижней разводкой. Горизонтальные участки всегда прокладывают с уклоном 2-3 мм на погонный метр
Существенным недостатком самотечных систем отопления является низкий напор, из-за чего в них не строят контуры более 30 м по горизонтали
В системах с гравитационным движением теплоносителя, минимум технических устройств, как следствие, минимум проблем с наладкой и ремонтом
При подготовке теплоносителя используются твердотопливные, жидкотопливные и все виды газовых котлов
Предположим, что на выходе из котла теплоноситель прогрет до температуры парообразования +105º. Этот факт необходимо учитывать при выборе оборудования и труб для строительства.
Вариант естественного отопления
Открытый расширительный бак
Схема однотрубной разводки
Двухтрубные разновидности
Ограничения естественного отопления
Простота системы естественного отопления
Естественные котлы и отопительное оборудование0003
Максимальный перепад гидростатического давления
Основным физическим свойством любого теплоносителя (воды или антифриза), способствующим его движению по контуру при естественной циркуляции, является уменьшение плотности с повышением температуры.
Плотность горячей воды меньше, чем холодной и поэтому существует разница в гидростатическом давлении столба теплой и холодной жидкости. Холодная вода, стекающая в теплообменник, вытесняет горячую воду вверх по трубе.
Движущей силой воды в контуре при естественной циркуляции является разница гидростатического давления между холодным и горячим столбами жидкости
Отопительный контур дома можно разделить на несколько фрагментов. По «горячим» фрагментам вода направлена вверх, по «холодным» – вниз. Границами фрагментов являются верхняя и нижняя точки системы отопления.
Основной задачей при моделировании воды является достижение максимально возможной разницы между давлением столба жидкости в «горячем» и «холодном» фрагментах.
Классическим для естественной циркуляции элементом водяного контура является ускорительный коллектор (магистральный стояк) — вертикальная труба, направленная вверх от теплообменника.
Ускорительный коллектор должен иметь максимальную температуру, поэтому он изолирован по всей длине. Хотя, если высота коллектора не большая (как для одноэтажных домов), то утепление можно не проводить, так как вода в нем не успеет остыть.
Обычно система устроена так, что верхняя точка коллектора ускорения совпадает с верхней точкой всего контура. Устанавливают выход на или вентиляционный клапан, если используется мембранный бак.
Тогда длина «горячего» участка контура минимально возможная, что приводит к снижению теплопотерь на этом участке.
Также желательно, чтобы «горячий» участок контура не совмещался с протяженным участком, транспортирующим охлажденный теплоноситель. В идеале нижняя точка водяного контура совпадает с нижней точкой теплообменника, размещенного в отопительном приборе.
Чем ниже расположен котел в системе отопления, тем ниже гидростатическое давление столба жидкости в горячем фрагменте контура
Для «холодного» участка водяного контура также существуют свои правила, повышающие напор жидкости:
- чем больше потери тепла на «холодном» участке тепловой сети , тем ниже температура вода и тем больше ее плотность, поэтому функционирование систем с естественной циркуляцией возможно только при значительной теплоотдаче;
- чем больше расстояние от низа контура до патрубка радиатора , тем больше сечение водной толщи с минимальной температурой и максимальной плотностью.
Для обеспечения соблюдения последнего правила часто печь или котел устанавливают в самой нижней точке дома, например, в подвале. Такое расположение котла обеспечивает максимально возможное расстояние между нижним уровнем радиаторов и точкой входа воды в теплообменник.
Однако высота между нижней и верхней точками водяного контура при естественной циркуляции не должна быть слишком большой (на практике не более 10 метров). Печь или котел, нагреваются только теплообменник и нижняя часть ускорительного коллектора.
Если этот фрагмент незначителен относительно всей высоты водяного контура, то перепад давления в «горячем» фрагменте контура будет незначительным и процесс циркуляции не запустится.
Применение систем с естественной циркуляцией для двухэтажных зданий оправдано, а для больших этажей потребуется циркуляционный насос
Минимизация сопротивления движению воды
При проектировании системы с естественной циркуляцией необходимо принять с учетом скорости теплоносителя по контуру.
Во первых чем быстрее скорость, тем быстрее теплообмен по системе «котел — теплообменник — водяной контур — радиаторы отопления — помещение».
Во вторых чем быстрее скорость жидкости через теплообменник, тем меньше скорее всего она будет кипеть, что особенно важно при отоплении печки
Кипятить воду в системе может быть очень дорого — затраты на демонтаж, ремонт и переустановку теплообменника требуют много времени и денег
В системах скорость воды в основном зависит от параметров.
При водяном отоплении с естественной циркуляцией скорость зависит от следующих факторов:
- перепады давления между фрагментами контура в нижней его точке;
- Гидродинамическое сопротивление Система отопления.
Способы обеспечения максимального перепада давления обсуждались выше. Гидродинамическое сопротивление реальной системы невозможно точно рассчитать из-за сложной математической модели и большого количества входных данных, точность которых трудно гарантировать.
Тем не менее, есть общие правила, соблюдение которых позволит снизить сопротивление контура отопления.
Основными причинами снижения скорости движения воды являются сопротивление стенок трубы и наличие сужений из-за наличия арматуры или запорной арматуры. При малом расходе сопротивление стенки практически отсутствует.
Исключение составляют длинные и тонкие трубы, характерные для отопления с помощью . Как правило, для него выделяют отдельные схемы с принудительной циркуляцией.
При выборе типов труб для контура с естественной циркуляцией необходимо учитывать наличие технических ограничений при монтаже системы. поэтому их нежелательно использовать при естественной циркуляции воды из-за соединения их фитингами со значительно меньшим внутренним диаметром.
Арматура металлопластиковых труб несколько сужает внутренний диаметр и является серьезным препятствием для стока воды при низком давлении (+)
Правила выбора и монтажа труб
Выбор между стальными или с любой циркуляцией происходит по критерию возможности их использования для горячего водоснабжения, а также с позиций цены, простоты монтажа и срока службы.
Стояк монтируется из металлической трубы, так как через нее проходит вода наиболее высокой температуры, а в случае печного отопления или неисправности теплообменника возможен вариант пропуска пара.
При естественной циркуляции необходимо использовать несколько больший диаметр трубы, чем в случае с циркуляционным насосом. Обычно для обогрева помещений до 200 кв. м, диаметр ускорительного коллектора и патрубка на входе обратки в теплообменник 2 дюйма.
Это вызвано меньшей скоростью воды по сравнению с вариантом принудительной циркуляции, что приводит к следующим проблемам:
- снижение теплоотдачи в единицу времени от источника в отапливаемое помещение;
- засорение или воздушная пробка , которая не справляется с небольшим давлением.
Особое внимание при использовании естественной циркуляции с нижним контуром подачи необходимо уделить проблеме удаления воздуха из системы. Его нельзя полностью удалить из теплоносителя через расширительный бачок, так как кипяток сначала попадает в приборы по магистрали, расположенные ниже их самих.
При принудительной циркуляции давление воды подает воздух в воздухосборник, установленный в самой высокой точке системы — устройство с автоматическим, ручным или полуавтоматическим управлением. Через В основном регулируется теплоотдача.
В самотечных тепловых сетях с подводом, расположенным ниже приборов, краны Маевского используются непосредственно для стравливания воздуха.
Все современные радиаторы отопления имеют устройства для отвода воздуха, поэтому для предотвращения образования пробок в контуре можно сделать уклон, подгоняя воздух к радиатору
Воздух также может быть удален с помощью воздухоотводчиков, установленных на каждом стояке или на ВЛ, проходящей параллельно магистралям системы. Из-за внушительного количества воздухоотводящих устройств самотечные схемы с нижней разводкой встречаются крайне редко.
При низком давлении небольшая воздушная пробка может полностью остановить систему отопления. Так, согласно СНиП 41-01-2003 не допускается прокладка трубопроводов системы отопления без уклона при скорости воды менее 0,25 м/с.
При естественной циркуляции такие скорости недостижимы. Поэтому помимо увеличения диаметра труб необходимо соблюдать постоянные уклоны для удаления воздуха из системы отопления. Уклон проектируют из расчета 2–3 мм на 1 метр, в квартирных сетях уклон достигает 5 мм на погонный метр горизонтальной линии.
Уклон подачи делается по направлению движения воды так, чтобы воздух перемещался в расширительный бачок или систему стравливания воздуха, расположенную в верхней точке контура. Хотя можно сделать контрсмещение, но в этом случае необходимо дополнительно установить .
Уклон обратки делается, как правило, в сторону движения охлажденной воды. Тогда нижняя точка контура совпадет с входом обратки в теплогенератор.
Наиболее распространенное сочетание уклона подающей и обратной труб для удаления воздушных пробок из водяного контура с естественной циркуляцией
При небольшой площади в контуре с естественной циркуляцией необходимо исключить попадание воздуха в узкие и горизонтальные трубы данной системы отопления. Перед теплым полом необходимо разместить устройство удаления воздуха.
Схемы отопления однотрубные и двухтрубные
При разработке схемы отопления дома с естественной циркуляцией воды возможно проектирование как одного, так и нескольких отдельных контуров. Они могут существенно отличаться друг от друга. Независимо от длины, количества радиаторов и других параметров они выполняются по однотрубной или двухтрубной схеме.
Однолинейный контур
Система отопления, использующая одну и ту же трубу для последовательной подачи воды к радиаторам, называется однотрубной. Самый простой однотрубный вариант – это отопление металлическими трубами без использования радиаторов.
Это самый дешевый и наименее проблемный способ решения отопления дома при выборе в пользу естественной циркуляции теплоносителя. Единственный существенный минус – появление громоздких труб.
У самых экономичных с радиаторами отопления горячая вода проходит последовательно через каждый прибор. Здесь нужно минимальное количество труб и вентилей.
По мере остывания, поэтому последующие радиаторы получают более холодную воду, что необходимо учитывать при расчете количества секций.
Простая однотрубная схема (выше) требует минимального объема монтажных работ и вложенных средств. Более сложный и затратный вариант, представленный ниже, позволяет отключить радиаторы без остановки всей системы.
Наиболее эффективным способом подключения отопительных приборов к однотрубной сети является диагональный вариант.
По данной схеме отопительных контуров с естественным типом циркуляции горячая вода поступает в радиатор сверху, после остывания отводится через трубу, расположенную снизу. Проходя таким образом, нагретая вода отдает максимальное количество тепла.
При нижнем подключении к батарее, как входного патрубка, так и выходного патрубка значительно снижается теплоотдача, ведь нагретый теплоноситель должен идти как можно дольше. Из-за значительного охлаждения в таких схемах не используются батареи с большим количеством секций.
«Ленинградка» отличается внушительными теплопотерями, что необходимо учитывать при расчете системы. Его плюс в том, что при использовании запорной арматуры на входном и выходном патрубках приборы можно опционально отключить для ремонта без остановки отопительного цикла (+)
Отопительные контуры с подобным подключением радиаторов называются ««. Несмотря на отмеченные тепловые потери, им отдают предпочтение при обустройстве квартирных систем отопления, что обусловлено более эстетичным видом трубопровода.
Существенным недостатком однотрубных сетей является невозможность отключения одной из секций отопления без прекращения циркуляции воды по всему контуру.
Поэтому обычно применяют модернизацию классической схемы с установкой «обвода» радиатора с использованием ответвления с двумя шаровыми кранами или трехходового крана. Это позволяет регулировать подачу воды к радиатору, вплоть до его полного отключения.
Для двухэтажных и более этажных зданий применяют варианты однотрубной схемы с вертикальными стояками. В этом случае распределение горячей воды более равномерное, чем при горизонтальных стояках. Кроме того, вертикальные стояки менее вытянуты и лучше вписываются в интерьер дома.
Однотрубная схема с вертикальной разводкой успешно применяется для отопления двухэтажных помещений с использованием естественной циркуляции. Представлен вариант с возможностью отключения верхних радиаторов.
Вариант обратки
Когда одна труба используется для подачи горячей воды к радиаторам, а вторая для отвода охлажденной в котел или печь, такая схема отопления называется двухтрубной. Подобная система при наличии радиаторов отопления используется чаще, чем однотрубная.
дороже, так как требует установки дополнительной трубы, но имеет ряд существенных преимуществ:
- более равномерное распределение температуры теплоноситель подводится к радиаторам;
- проще сделать расчет зависимости параметров радиаторов от площади отапливаемого помещения и необходимых значений температуры;
- более эффективное управление теплом для каждого радиатора.
В зависимости от направления движения охлажденной воды, относительно горячей, подразделяются на проходные и тупиковые. В связанных контурах движение охлажденной воды происходит в том же направлении, что и горячей, поэтому длина цикла для всего контура совпадает.
В тупиковых схемах охлажденная вода движется в сторону горячей, поэтому для разных радиаторов длины циклов оборота теплоносителя разные. Поскольку скорость в системе небольшая, время нагрева может существенно отличаться. Те радиаторы, у которых длина цикла круговорота воды короче, будут нагреваться быстрее.
При выборе тупиковых и сопутствующих схем отопления исходят в первую очередь из удобства проведения обратки
Возможны два типа расположения подводки относительно радиаторов отопления: верхнее и нижнее. При верхнем подключении труба горячего водоснабжения располагается над радиаторами, а при нижнем – ниже.
При нижнем подключении воздух можно отводить через радиаторы и нет необходимости держать трубы сверху, что хорошо с точки зрения дизайна помещения.
Однако без ускорительного коллектора падение давления будет намного меньше, чем при использовании верхней подачи. Поэтому нижняя подводка практически не используется при отоплении помещений по принципу естественной циркуляции.
Выводы и полезное видео по теме
Организация однотрубной схемы на базе электрокотла для небольшого дома:
Работа двухтрубной системы для одноэтажного деревянного дома на базе твердотопливного котла длительного горения:
Использование естественной циркуляции при движении воды в контуре отопления требует точного расчеты и технически грамотные монтажные работы. В этих условиях система отопления обогреет помещения частного дома и избавит владельцев от шума насоса и зависимости от электричества.
Если у вас возникли вопросы по теме или есть желание поделиться личным опытом организации и эксплуатации системы отопления гравитационного типа, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Поле обратной связи расположено ниже.
Объяснение циркуляционных насосов для горячей воды: почему, как, затраты (+без бака)
Когда вы включаете душ или кран, вы получаете горячую воду мгновенно ? Не совсем. На то, чтобы горячая вода дошла до крана, может уйти от 10 секунд до 1 минуты. Чтобы значительно сократить это время (и перестать напрасно тратить воду), мы можем установить рециркуляционный насос горячей воды.
Вот как быстрее получить горячую воду из водонагревателя:
Когда мы открываем любой кран, горячая вода должна пройти от водонагревателя к крану. Он приводится в движение только давлением воды. Если поставить мощный циркуляционный насос горячей воды на нагревателе (не под раковиной), горячая вода будет доходить до крана намного быстрее. Установив циркуляционный насос горячей воды, вы получите сразу горячий душ . Циркуляционный насос мощностью
Вт, установленный на водонагревателе (насос подключен к стандартной розетке 110/120 В, соединители с трубной резьбой 3/4 дюйма, клапан).Кроме того, рециркуляционные насосы также возвращают холодную воду из труб обратно в нагреватель. Это выполняет две функции:
- Вы экономите воду. Вся вода, потраченная в ожидании, когда горячая вода, наконец, начнет поступать, больше не тратится впустую. В брошюре о рециркуляционном насосе для горячей воды Watt вы можете увидеть что-то вроде «Циркуляционный насос Watt может сэкономить вам до 12 000 галлонов воды в год» . Это будет около 2160 долларов в год. На самом деле, вы можете легко сэкономить пару сотен долларов в год. По данным Национальной лаборатории Ок-Риджа, в среднем человек выбрасывает 1-3 галлона воды в день, просто ожидая, пока потечет горячая вода. Мы будем использовать эти цифры, чтобы определить, сколько вы действительно сэкономите с рециркуляционными насосами.
- Получить горячую воду быстро . Водопроводные трубы теперь пусты. Когда вам понадобится горячая вода, горячая вода не будет давить на холодную воду. Теперь он будет толкать только воздух и мгновенно достигнет крана.
Это относится и к безбаковым водонагревателям. Этим устройствам по требованию требуется еще больше времени, чтобы горячая вода достигла крана, потому что нагреватель должен сначала нагреть воду, а затем отправить ее в кран. Для агрегатов Navien, Rinnai и Rheem существуют специальные безбаковые рециркуляционные насосы водонагревателя; мы покроем их все.
Здесь мы рассмотрим все важные части насосов рециркуляции горячей воды, в том числе:
- Как насосы рециркуляции горячей воды работают для быстрого получения горячей воды?
- Из каких частей состоит насос рециркуляции воды для дома и где его установить.
- Типы водяных циркуляционных насосов, включая безбаковые рециркуляционные насосы водонагревателей.
- Преимущества и недостатки циркуляционных насосов горячей воды.
- Расходы, связанные с циркуляционными насосами для горячей воды (детали + установка + экономия на самодельных работах).
- Примечание по рециркуляционным насосам безбакового водонагревателя (двойная неисправность устранена).
Вы получите общее представление о том, как можно использовать повышенное давление воды с помощью циркуляционного насоса для почти мгновенного доступа к горячей воде.
Краткий обзор расходов: Циркуляционный насос, безусловно, полезен, если вы хотите быстро получить горячую воду. Это экономит воду, но также требует немного электроэнергии. Мы полностью рассмотрим расходы на установку и эксплуатацию циркуляционного насоса ближе к концу.
Начнем с того, как работают эти насосы:
Как работает насос рециркуляции горячей воды?
Если для начала подачи горячей воды требуется «вечность», это обычно означает наличие длинной трубы между бойлером (или водонагревателем или безбаковым водонагревателем) и краном. Чем больше дом, тем длиннее эти водопроводные трубы и тем больше времени требуется, чтобы получить горячую воду.
Насос рециркуляции горячей воды работает по:
- Увеличить давление воды в водонагревателе. Это значительно ускоряет подачу воды в кран или в душ.
- Возвращает неиспользованную горячую воду в трубе обратно в водонагреватель или бойлер.
- Опорожняет водопроводные трубы, чтобы в следующий раз, когда вам быстро понадобится горячая вода, она встретила меньшее сопротивление в трубопроводе и достигла крана за считанные секунды.
Само слово «рециркуляция» происходит от этого насоса, возвращающего неиспользованную горячую воду обратно в бак. Это делается каждый раз, когда вы закрываете кран. Важно отметить, что рециркуляционные насосы не работают постоянно; они используются только тогда, когда мы открываем и закрываем кран.
Теперь, когда установлен рециркуляционный насос, кажется, что горячая вода начинает течь сразу, как по волшебству. На самом деле, однако, для этого должен быть активирован весь механизм рециркуляционного насоса горячей воды.
Рассмотрим отдельные детали, из которых состоит циркуляционный насос для горячей воды:
Какие детали входят в комплекты циркуляционного насоса для горячей воды?
Если вы хотите установить рециркуляционный насос, вы должны начать с полного комплекта рециркуляционного насоса. Вы можете установить его самостоятельно (установка циркуляционного насоса своими руками) или вызвать специалиста; подробнее об этом в разделе о том, сколько стоят рециркуляционные насосы для горячей воды.
Вот список всех деталей, необходимых для установки рециркуляционного насоса. Конечно, самая важная часть — это сам насос, поэтому начнем с него:
- Электрический насос. Это стандартный насос с крыльчаткой на 110/120 В (его можно подключить к любой стандартной розетке). В зависимости от размера насоса он может генерировать 0,22-3 ампера; это означает, что он работает от 20 Вт до 360 Вт. Вся эта мощность используется для перемещения воды в существующие трубы и из них. Для соединения с вашим трубопроводом каждый рециркуляционный насос имеет соединители с трубной резьбой 3/4. Все необходимые детали комплекта рециркуляционного насоса горячей воды.
- Соединители с трубной резьбой. Это 3/4-дюймовые соединители, которые соединяют электрический насос с вашим существующим трубопроводом.
- Обратный клапан. Каждый циркуляционный насос горячей воды (даже безбаковый циркуляционный насос водонагревателя) должен иметь обратный клапан. Обратный клапан обеспечивает правильное направление потока воды.
- Таймер и датчик температуры. Оба используются для повышения энергоэффективности рециркуляционных насосов горячей воды. Можно запрограммировать время включения насоса, когда вам нужно больше горячей воды (обычно по вечерам, в душе). Датчик температуры измеряет температуру воды и отключает насос, когда вода становится достаточно горячей. Эти два есть только у энергоэффективных рециркуляционных насосов горячей воды (их не обязательно использовать в системах рециркуляционных насосов безбакового водонагревателя; они обычно уже есть в безбаковом водонагревателе).
Это стандартные строительные блоки каждого рециркуляционного насоса для быстрого получения горячей воды. Детали, которые фактически будут использоваться, зависят от того, какой у вас рециркуляционный насос горячей воды. Давайте рассмотрим два самых популярных типа:
2 типа рециркуляционных насосов для горячей воды, используемых в домах
Вы можете установить рециркуляционный насос для горячей воды или безрезервуарный насос для горячей воды в существующем или новом доме. Основное отличие насосов для горячей воды в новых домах заключается в том, что вы можете установить систему с полным рециркуляционным насосом (тип № 1). Это требует установки дополнительной водопроводной трубы.
В существующих домах добавление дополнительной трубы для системы полного рециркуляционного насоса часто слишком дорого; оно того не стоит, считают специалисты по HVAC. Вот почему большинство домовладельцев предпочитают устанавливать рециркуляционный насос без дополнительной трубы. Это известно как система комфорта с рециркуляционным насосом (тип № 2), и это самый популярный способ быстрого получения горячей воды.
Тип 1: Насосная система с полной рециркуляцией
При строительстве дома также стоит подумать о рециркуляции горячей воды. Чтобы установить систему полного рециркуляционного насоса, вам нужно проконсультироваться с сантехником, потому что вам понадобится дополнительная труба.
Эта дополнительная труба устанавливается параллельно обычной трубе. С двумя трубами можно создать петлю между водонагревателем и кранами. Электрический рециркуляционный насос использует эту другую трубу для перекачки горячей воды обратно в котел или водонагреватель.
Очевидно, вам может быть интересно: если контур рециркуляционного насоса работает постоянно, вы, вероятно, потребляете слишком много электроэнергии только для того, чтобы быстрее получать горячую воду.
Здесь на помощь приходят таймер и датчик температуры. Для создания энергоэффективной системы полной рециркуляции ваш насос должен быть оснащен этими двумя компонентами, оптимизирующими эффективность.
Таймер контролирует непрерывную работу насоса. Вы можете настроить его на запуск утром перед работой и вечером. Вы можете отключить его в рабочее время, на ночь, когда уезжаете в отпуск и так далее.
Температурный датчик, с другой стороны, гарантирует, что вы не будете тратить слишком много энергии на нагрев воды. Когда вода достаточно горячая, датчик температуры отключит питание рециркуляционного насоса для экономии энергии.
Этот тип системы рециркуляции горячей воды наиболее подходит для новых домов; дома, которые находятся в 3-й или 4-й части процесса строительства.
Для большинства существующих домовладельцев установка рециркуляционной насосной системы комфорта поверх существующего трубопровода имеет гораздо больше смысла:
Тип 2: рециркуляционная домашняя насосная система комфорта
Вот почему это самый популярный тип рециркуляционного насоса для горячей воды. в домах:
Вы пользуетесь существующим водопроводом самостоятельно. Вам не нужно устанавливать дополнительную трубу. Насос работает на существующих трубах; он в основном отправляет оставшуюся воду обратно в котел или нагреватель.
Это система, которую вы можете видеть на фотографиях выше. Рециркуляционный насос закреплен на водонагревателе. Соединители с трубной резьбой 3/4 дюйма используются для подключения насоса к существующим трубам.
Этот тип системы циркуляционных насосов горячей воды не требует дополнительных трубопроводов и стоит гораздо дешевле. В зависимости от размера насоса и сложности установки, средняя стоимость рециркуляционного насоса для горячей воды составляет от 200 до 800 долларов (с установкой).
Совершенно неожиданно для большинства домовладельцев самой большой проблемой с этим типом рециркуляционного насоса является подача холодной воды. Вот в чем дело: и холодная, и горячая вода должны подаваться по одной и той же трубе. Это означает, что холодная вода на самом деле не холодная; обычно он будет слегка теплым (при комнатной температуре). Это может представлять проблему летом, когда вам нужна холодная вода; отключение насоса в летние месяцы решает проблему.
Оба типа систем имеют схожие плюсы и минусы. Давайте обрисуем их здесь:
Преимущества и недостатки рециркуляционных насосов для горячей воды
Чтобы определить, имеет ли смысл установка рециркуляционного насоса для горячей воды в вашей ситуации, мы должны проверить все за и против. Понятно, что всем нравится мгновенная горячая вода из крана, но эта роскошь может быть довольно дорогой.
Начнем с положительных моментов:
6 Плюсы циркуляционных насосов для горячей воды
Весь смысл установки такого насоса в том, чтобы быстро получать горячую воду. Никто не любит, например, ждать, пока горячая вода начнет течь под душем или мыть посуду.
Вот список преимуществ, связанных с циркуляционными насосами для горячей воды:
- Мгновенная горячая вода в любом кране. Это основная причина, по которой люди делают выбор в пользу насосов для горячей воды. Без насоса вам придется ждать не менее 10 секунд или до 1 минуты, чтобы горячая вода начала течь. Основным преимуществом рециркуляционных насосов для горячей воды является то, что вы быстро получаете горячую воду к любому крану в вашем доме.
- Экономия воды. Пока вы ждете, пока горячая вода польется в ваш кран, много холодной воды тратится впустую. В год вы можете тратить 1000 галлонов воды. Большинство производителей насосов утверждают, что установка рециркуляционного насоса для горячей воды может сэкономить до 12 000 галлонов воды. По данным Statista, семья из 4 человек будет использовать около 400 галлонов воды в месяц; это стоит $ 72,93 в месяц или 0,18 галлона. Если бы вы экономили 12 000 галлонов воды в год, это сэкономило бы вам около 2 160 долларов в год. На самом деле вы не сэкономите так много, но экономия воды с рециркуляционными насосами может легко достигать нескольких сотен долларов в год.
- Экономьте деньги. Вся экономия воды, как видим, выливается в экономию денег рециркуляционными насосами. В следующей главе мы проведем анализ затрат, если рециркуляционные насосы стоят своих денег.
- Простая установка. Рециркуляционные насосы для горячей воды своими руками довольно часто. Это займет около часа, но вы вполне можете сделать это самостоятельно, без необходимости переплачивать сантехнику.
- Разрешений не требуется. Во многих случаях для внесения крупных изменений в систему трубопроводов вам потребуются государственные разрешения. Насосы рециркуляции горячей воды могут устанавливаться без специального разрешения государства.
- Безопасен в использовании. Все работает на электричестве, а электричество намного безопаснее, чем добавление газа или пропана к существующей системе трубопроводов.
Теперь давайте посмотрим на недостатки этих насосов:
4 Минусы циркуляционных насосов для горячей воды
Излишне говорить, что циркуляционные насосы не бесплатны. Первоначальная стоимость является основным сдерживающим фактором при принятии решения о том, имеет ли смысл устанавливать циркуляционный насос или нет.
Вот краткое изложение всех отрицательных аспектов циркуляционных насосов для горячей воды:
- Первоначальная стоимость. Детали (электрический насос, клапан, соединители с резьбой 3/4 дюйма) стоят пару 100 долларов. Просто этого не избежать. Чего можно избежать, так это затрат на установку. По данным Fixr, наем сантехника реально стоит от 75 до 130 долларов в час. Опытный сантехник установит весь рециркуляционный насос и подготовит его к использованию менее чем за 30 минут. Вы также можете выполнить установку самостоятельно и сократить первоначальные затраты.
- Текущие расходы. Каждый рециркуляционный насос горячей воды работает от электричества. Если принять во внимание, что насосы работают в среднем на 40 Вт, то при непрерывной работе в течение всего года 24 часа в сутки 7 дней в неделю будет потребляться 350,4 кВтч. Средняя цена электроэнергии составляет 0,1319 доллара за кВтч. Это означает, что эксплуатационные расходы на такой рециркуляционный насос для горячей воды составляют 46,22 доллара в год.
- Теплая вода (без холодной воды, если насос включен) . Поскольку и для холодной, и для горячей воды используется одна и та же труба, вам будет трудно получить действительно холодную воду. Летом это не идеально; Вы всегда можете отключить насос, и вы получите холодную воду, как обычно.
- Требования к розеткам. Для электрического насоса требуется розетка 110/120 В. Если у вас нет такой розетки рядом с водонагревателем или бойлером. Если у вас его нет, вам придется использовать удлинители пуповины, чтобы достать его.
- Проблемы с сенсорными клапанами. Сенсорные клапаны подвержены неточностям. Возможно, вам придется время от времени менять его. Они дешевы, но вы должны иметь это в виду, и это совсем не положительно.
Сколько стоят циркуляционные насосы горячей воды + стоимость установки + эксплуатационные расходы? (с анализом экономии воды)
Циркуляционные насосы того стоят?
Это ключевой вопрос. Являются ли эти насосы просто роскошью, которая позволяет молниеносно получать горячую воду, или они действительно экономят ваши деньги?
Давайте сначала посчитаем стоимость:
- Стоимость комплекта рециркуляционного насоса. С помощью этих комплектов насос можно установить самостоятельно. Они могут стоить от 100 до 500 долларов. Вот в качестве примера один из самых популярных домашних рециркуляционных насосов (стоит около 170 долларов):
Это «Рециркуляционная насосная система мгновенного действия горячей воды Watts Premier со встроенным таймером». Он очень популярен, потому что вы можете установить его самостоятельно. Вы можете проверить его цену и получить его здесь.
- Стоимость установки. Как мы выяснили в предыдущей главе, опытному сантехнику, который работает за 75-130 долларов в час, потребуется около получаса для установки. В большинстве случаев стоимость установки рециркуляционного насоса горячей воды составляет менее 100 долларов.
- Текущие расходы на электроэнергию. Дороги ли эксплуатация насосов рециркуляции горячей воды? Не совсем. Мы подсчитали, что если вы используете устройство мощностью 40 Вт без перерыва 24/7, вы получаете дополнительные счета за электроэнергию на 46,22 доллара США в год (при средней стоимости электроэнергии по стране 0,1319 доллара США). /кВтч).
Теперь мы должны проверить, компенсируются ли эти затраты экономией воды. Предположим, что вы покупаете циркуляционный насос для горячей воды для семьи из 4 человек и что каждый человек тратит около 2 галлонов воды в день (среднее значение исследования Окриджской национальной лаборатории).
Это означает, что это домохозяйство тратило впустую 8 галлонов воды в день только в ожидании горячей воды. Это 2920 галлонов воды в год.
Сколько это в счетах за воду?
Если принять, что средняя цена воды составляет 0,18 доллара США за галлон (согласно исследованию Statista 2019 года), то вот сколько можно сэкономить на воде с помощью рециркуляционного насоса:
Экономия воды = 2920 галлонов/год * 0,18 доллара США. /галлон = $525,60/год
Это довольно значительная экономия . Это означает, что все затраты на циркуляционный насос горячей воды покрываются за счет экономии воды. Более того, согласно этим оценкам, вы можете значительно сократить счета за воду в будущем и получить хорошую прибыль, просто не дожидаясь воды без нужды, пока вы ждете, когда включится горячая вода.
Примечание по рециркуляционным насосам горячей воды безбакового водонагревателя (двойная проблема)
Наличие безбакового водонагревателя является энергоэффективным способом получения горячей воды. Однако, если вам нужна быстрая горячая вода, эти нагреватели по требованию не идеальны.
На самом деле с безбаковым водонагревателем вы столкнетесь с двойной проблемой (поэтому у вас не будет горячей воды):
- Холодная вода в трубах. Как и в случае с баковыми водонагревателями, сначала необходимо слить холодную воду из труб. Только после того, как вы постоите там какое-то время с краном, горячая вода начнет течь.
- Проточный нагреватель должен нагревать воду. В безрезервуарных водонагревателях горячая вода недоступна, как в стандартных водонагревателях (с бойлерами). Безбаковому нагревателю нужно сначала нагреть воду — он делает это удивительно быстро, но не мгновенно — и это добавляет несколько секунд к нашему времени ожидания перед краном.
Поскольку в случае с безбаковыми водонагревателями нам приходится дольше ждать горячей воды по сравнению с традиционными водонагревателями, имеет смысл еще больше минимизировать это время в безбачковых водонагревателях.
Есть два варианта, когда речь идет о безбаковых нагревателях и рециркуляционных насосах:
- Приобретите безбаковый водонагреватель с рециркуляционным насосом. Поскольку циркуляционный насос является такой желательной функцией, такие компании, как Navien, Rinnai и Rheem, начали включать циркуляционный насос в свои водонагреватели по запросу. Речь идет о безбаковых водонагревателях со встроенным рециркуляционным насосом. Имейте в виду, что включение насоса увеличивает цену безбакового водонагревателя всего на 200–500 долларов США.0016
- Получите комплект циркуляционного насоса безбакового водонагревателя. Если у вас уже есть безбаковая установка без насоса, вы можете приобрести насосный комплект и установить его. Это сложнее установить самостоятельно; Вам рекомендуется вызвать сантехника, чтобы помочь вам с установкой.
Если вам трудно определить, какая марка лучше всего подходит для безбакового водонагревателя с рециркуляционным насосом, вам следует проверить новейшие устройства Navien, Rinnai и Rheem. Это 3 наиболее часто рекомендуемые марки безбаковых водонагревателей с циркуляционными насосами.
В общем, важно понимать, что рециркуляционные насосы стоят своих денег. Они не лишены первоначальных затрат или недостатков, но они предлагают роскошь иметь горячую воду почти мгновенно и экономят вам много воды. В конце концов, они окупают себя, уменьшая счета за воду.
Если у вас есть какие-либо вопросы об этих насосах, о том, как они работают, или о некоторых расчетах, вы можете дать нам подробности в комментариях ниже, и мы постараемся вам помочь.
Содержание
Стоит ли использовать рециркуляционный насос для горячей воды? 10 Плюсы и минусы
Вас интересуют плюсы и минусы циркуляционного насоса для горячей воды?
Да, вы получаете мгновенную горячую воду, когда включаете кран, но стоит ли это авансовых затрат на установку? Работают ли они в холодном климате?
У вас есть вопросы, а у меня есть ответы.
В этой статье я расскажу все, что вам нужно знать о рециркуляционных насосах. Существует несколько вариантов мгновенного получения горячей воды, поэтому вам нужно понять, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям, и стоит ли вообще его покупать.
Содержание
10 Плюсы и минусы рециркуляционных насосов
С приближением зимы люди обычно спрашивают о рециркуляционных насосах. Хотя есть много плюсов и минусов, но вот несколько самых важных.
Pro #1 Мгновенная горячая вода
Основная причина, по которой люди покупают рециркуляционные насосы, — это обеспечение мгновенной подачи горячей воды к любому устройству. Особенно в холодном климате это огромное преимущество.
Несмотря на то, что существует множество способов получить почти мгновенную горячую воду, рециркуляционные насосы являются наиболее эффективными.
Pro #2 экономит деньги (тратит меньше воды)
Исходя из среднего потребления воды семьей из 4 человек, вы можете рассчитывать на экономию 50–75 долларов в год на расходах на воду. Если у вас еще большая семья, вы сможете окупить инвестиции в рециркуляционный насос в течение 2 лет.
Con #1 Первоначальная стоимость
Несмотря на то, что циркуляционные насосы со временем сэкономят вам деньги, они стоят в среднем около 200 долларов авансом. А если нанять сантехника, то общая стоимость установки может составить от 500 до 1000 долларов.
Con #2 Требуется источник питания поблизости
Это может не быть проблемой, если у вас есть поблизости источник питания под раковиной. Но если у вас поблизости нет розетки, вам нужно будет ее установить.
Что такое насос рециркуляции горячей воды?
Рециркуляционный насос горячей воды обеспечивает мгновенную горячую воду для любого прибора в вашем доме. Они устанавливаются над водонагревателем и работают через датчик движения, расположенный возле водопроводных приборов. Сенсорный клапан определяет, когда температура воды падает ниже определенной, и автоматически подает в систему больше горячей воды.
Основное преимущество рециркуляционного насоса горячей воды заключается в том, что не нужно ждать горячей воды. Но рециркуляционные насосы также защищают ваши трубы от замерзания зимой.
Если вам нужны подробные обзоры лучших насосов, ознакомьтесь с этим подробным руководством покупателя по рециркуляционным насосам.
Как работает насос рециркуляции горячей воды?
Подумайте, как обстоят дела, когда у вас нет помпы.
Ваш бак нагревает воду до нужной вам температуры. Но он не качает воду в ваш кран, пока вы его не включите. Таким образом, эта вода, находящаяся в ваших трубах от резервуара до вашего крана, в конечном итоге охлаждается до температуры окружающей среды.
Теперь вы включаете горячую воду и ждете, пока наконец прибудет нагретая вода. В некоторых случаях больше минуты, после чего вся эта вода смывается в канализацию.
Идея рециркуляционного насоса состоит в том, что по трубе непрерывно течет горячая вода, поэтому горячую воду ждать не приходится. В пункте прибытия уже жарко.
Как это работает? Различные агрегаты работают по-разному, но идея состоит в том, что насос поддерживает движение горячей воды по трубе, где она либо возвращается обратно в котел по выделенной линии, либо есть система, в которой горячая вода проходит по трубам холодной воды.
Чуть позже я расскажу, как работают разные.
Стоит ли использовать рециркуляционный насос для горячей воды?
Циркуляционный насос для горячей воды сэкономит ваши деньги, особенно если у вас большая семья. Семья из 4 человек при нормальном потреблении воды может рассчитывать на экономию от 50 до 75 долларов в год. Поскольку насосы стоят около 200 долларов каждый, рециркуляционный насос окупит себя за 3-4 года. .
Расчеты основаны на том, сколько воды мы тратим впустую, ожидая горячей воды. Если вода доходит до крана или душа в течение минуты, значит, вы только что вылили не менее 1,5 галлона воды в канализацию вместе с душем и 2 галлона в раковину на кухне.
Добавьте это за год, и вы увидите, сколько воды тратится впустую.
377 Отзывов
Циркуляционный насос KOLERFLO
- Номинальная мощность: 93/67/46 Вт. Вход/выход NPT 3/4 дюйма (19,05 мм). насос к трубопроводу,…
- Предотвращает замерзание труб зимой, особенно в холодных зимних районах. В…
- Циркуляционный водяной насос отличается высокой эффективностью при низком потреблении….
- Циркуляционный водяной насос KOLERFLO RS15-6 Используется в городских зданиях,…
Как насчет электричества для работы насоса?
Здесь действительно важно, какой насос вы приобретете. Если у вас есть традиционный, который в основном качает воду все время, то в долгосрочной перспективе вы на самом деле стоите себе денег. Обычно они не потребляют много электроэнергии, так как это очень маленькие насосы, но они, конечно, не экономят деньги.
Основной ответ — нет, они не сэкономят вам денег.
Я все еще думаю, что они того стоят, но сначала давайте поговорим о разных видах, потому что это будет иметь большое значение.
Типы рециркуляционных насосов
Существует два основных типа рециркуляционных насосов, которые вам, скорее всего, предстоит изучить.
Традиционная система полной рециркуляции и система рециркуляции под раковиной.
У обоих есть свои плюсы и минусы, но понимание каждого из них поможет вам решить, какой из них подходит именно вам.
Традиционная полная рециркуляция
В течение многих лет это то, что вы, вероятно, получили бы, если бы хотели получить мгновенную горячую воду для своих приборов. На самом деле многие отели по всему миру используют эту систему для удобства и комфорта своих гостей.
Этот насос, расположенный над бойлером, будет гонять горячую воду из бака в ваш кран. В самой дальней точке от котла вам понадобится выделенная линия горячей воды, которая идет обратно к баку, создавая идеальную петлю горячей воды.
Это не означает, что по этой линии будет циркулировать горячая вода 24 часа в сутки. Почти все рециркуляционные насосы в наши дни имеют таймер, поэтому он запускает рециркуляцию только в те часы, когда вам, вероятно, понадобится мгновенная горячая вода.
Что делает этот вариант не очень привлекательным для людей, так это то, что для соединения этой петли требуется дополнительная сантехника. Вам понадобится сантехник, чтобы проложить значительную длину трубы и все подключить. Это может сильно увеличить стоимость установки.
4 242 Отзывы
Рециркуляционный насос Watts
- В комплект входит насос с таймером, шнур длиной 10 футов, 2 адаптера с резиновыми…
- Напряжение: 120 вольт, вес изделия: 8,5 фунтов. Габаритные размеры: 6,2 x 6 x 5…
- Подает горячую воду в каждый кран или душ, когда это необходимо, и помогает. ..
- Легко устанавливается на существующую сантехнику и не требует технического обслуживания
- 24-часовой программируемый таймер включает насос, когда вам это нужно
Циркуляционный насос под мойку Comfort System
Это наиболее вероятный вариант, на который рассмотрят многие из вас. На самом деле, с этого момента я буду ссылаться только на этот тип помпы, так как другой вариант не подходит для большинства людей.
Этот способ работы заключается в том, что помпа устанавливается под кожу или, по крайней мере, рядом с точкой использования. Вместо того, чтобы нуждаться в выделенной линии, ведущей обратно к котлу, у этого есть своего рода соединитель, который проходит между линиями горячей и холодной воды на выходе. Он имеет переключатель, который открывается при работе насоса, что позволяет горячей воде проходить в линию холодной воды, когда кран не открыт. Затем вода возвращается в котел по линии холодной воды.
Все эти типы тоже работают по таймеру, поэтому он включается только тогда, когда вы дома, чтобы не качать воду по линиям, когда она никому не нужна.
Недостатком этой версии является то, что, поскольку горячая вода поступает в линию холодной воды, то, когда вам нужна холодная вода, вы должны дать воде немного стечь, чтобы смыть теплую воду.
Проверка
Остерегайтесь агрегатов, в которых сенсорный клапан находится внутри насоса. Если не получится, то придется покупать новый насос. Другие модели, такие как эта от Watts, имеют его снаружи, поэтому его можно быстро и легко заменить.
Проточный водонагреватель с рециркуляционным насосом
Третий вариант — это проточный водонагреватель с предустановленным рециркуляционным насосом или, по крайней мере, готовый к его установке.
У вас уже есть проточный водонагреватель? Тогда прочитайте эту статью о безбаковых водонагревателях и циркуляционных насосах.
Это отличный вариант, так как вы не только нагреваете воду только тогда, когда вам это нужно, но и обеспечивает бесконечную горячую воду, которая мгновенно достигает желаемой температуры.
Для многих людей наличие бойлерной системы крайне неэффективно, и они предпочли бы безбаковую систему, обеспечивающую бесконечную горячую воду. Одним из недостатков является ожидание нагрева воды, что решается рециркуляционным насосом.
Это не лучшая идея для всех, поэтому убедитесь, что вы щелкнули ссылку, которую я дал на статью, и внимательно прочитали ее, прежде чем принять решение о покупке безбакового топлива.
Стоимость установки рециркуляционных насосов
Сколько стоит установка рециркуляционного насоса?
Установка циркуляционного насоса будет стоить от 500 до 1000 долларов, если вы наймете сантехника. Но, конечно, это может стоить всего ноль долларов, если вы приобретете рециркуляционный насос под раковиной и установите его самостоятельно.
Это важная причина, по которой я предлагаю этот тип насоса вместо традиционных насосов с бойлером, для которых требуется сантехник для запуска выделенной линии. Если вы не можете сделать это самостоятельно, нанять сантехника может стоить совсем немного. И даже если вы сделаете это сами, вам придется заплатить за большую длину труб и материалов.
Под раковину можно установить за считанные минуты. Единственное, за что вам, возможно, придется заплатить, — это источник питания, если у вас нет розетки рядом с местом использования.
Блок, который вы получите, скорее всего, будет содержать все шланги и разъемы, поэтому вам не придется тратить деньги на покупку всего этого по отдельности.
Стоит ли покупать рециркуляционную насосную систему?
Несмотря на то, что у циркуляционных насосов есть как плюсы, так и минусы, я считаю, что удобство мгновенной подачи горячей воды того стоит.
Более того, если вы похожи на меня, вам ненавистна мысль о трате воды.
Нет, они не сэкономят вам денег ни в краткосрочной, ни в долгосрочной перспективе. И их нужно поставить на таймер, чтобы они не работали весь день и ночь, хотя вы можете отключить рециркуляционный насос, если хотите.
Стоимость рециркуляционного насоса невелика, и его достаточно легко установить самостоятельно, поэтому это легкодоступная роскошь, которая в то же время сделает ваш дом менее расточительством нашего драгоценного природного ресурса.
Ник Лопрести
Ник Лопрести — основатель Yourh3Home и эксперт по благоустройству дома. У него многолетний опыт написания статей на различные темы по благоустройству дома, в основном в том, что касается систем водоснабжения.
Урок 4: Установка солнечных водонагревательных систем
- Введение
- Этапы установки
- Монтаж солнечных коллекторов на крыше
- Установите бак для хранения солнечной энергии и теплообменник рядом с обычным водонагревателем
- Установите трубопровод и насос для контура гликоля
- Установить водопровод
- Установить элементы управления
- Заполнить систему
- Изоляция линий воды и гликоля
- Вопросы
- ответы
Введение
Сказать, что установка солнечных водонагревательных систем зависит от множества факторов, было бы преуменьшением. Как вы узнали из урока 3, существует несколько различных типов систем, и используемые компоненты различаются от производителя к производителю. Каждый дом немного отличается, и для того, чтобы проложить водопровод от коллекторов до резервуара для хранения, может потребоваться удаление штукатурки или гипсокартона, которые затем необходимо заменить. Вы можете столкнуться с необходимостью строительства канала для прокладки трубопровода.
В этом уроке мы сконцентрируемся на установке простой замкнутой солнечной системы нагрева воды. Приведенные ниже ссылки обеспечат более полное представление об установке системы. Прежде чем приступить к фактической установке солнечной системы, необходимо провести обследование площадки, чтобы ответить на такие вопросы, как:
- Может ли крыша выдержать собственную нагрузку солнечных коллекторов и постоянную нагрузку монтажной бригады?
- Правильно ли ориентирована крыша с достаточной незатененной площадью и поверхностью, которую не нужно будет заменять в ближайшем будущем?
- Можно ли безопасно выполнять работы на крыше?
- Есть ли в здании место для резервуара для хранения и связанного с ним оборудования?
- Можно ли проложить водопроводные линии между резервуаром для хранения и коллекторами без значительных усилий по реконструкции?
Для краткого обзора некоторых компонентов солнечного водонагрева и их связи друг с другом см. Gly-Mod-WB-SND (используется с разрешения AAA Solar Supply, 2021 Zearing NW, Albuquerque, NM 87104). Для просмотра видео вам понадобится подключаемый модуль Flash Player 5 или 6.
Если у вас есть компьютер Mac, перейдите на веб-сайт AAA Solar Supply по адресу: www.aaasolar.com/video/#menu, чтобы загрузить версию для Mac.
Компания AAA Solar Supply также предоставила разрешение на использование видео GlycolModule, [Windows Media 16.4MB], в котором показаны компоненты и сборка незамерзающей солнечной водонагревательной системы, а также процесс пайки медных труб и фитингов. Для просмотра видео вам понадобится Windows Media Player. Если у вас нет проигрывателя Windows Media, вы можете просмотреть видео с помощью Real Player или Quick Time Player на веб-сайте AAA Solar Supply по адресу: www.aaasolar.com/video/#menu.
Флоридский центр солнечной энергии (FSEC), Университет Центральной Флориды, 12443 Research Parkway, Orlando, FL 32826, и Корпорация Solar Rating and Certification Corporation (SRCC), c/o FSEC, 1679 Clearlake Road, Cocoa, FL 32922, имеют предоставили разрешение на использование своих материалов при установке солнечных водонагревательных систем.
Раздел 3 из Руководства по проектированию, установке, ремонту и обслуживанию солнечной воды и нагрева воды в бассейне, подготовленного FSEC, охватывает шаги, связанные с установкой системы солнечного водонагрева без отдельного резервуара для хранения солнечной энергии. См. также FSECs SDHW System Installation.pdf [внутренняя ссылка], который содержит изображения, дополняющие текстовый файл главы 3.
В отличие от систем солнечного нагрева воды, установленных во Флориде, системы, установленные в Пенсильвании, должны быть защищены от замерзания. Это означает, что защищенная от замерзания система будет включать теплообменник, нетоксичный жидкий теплоноситель, расширительный бак и, в зависимости от установленной системы, может потребоваться еще один циркуляционный насос.
AAA Solar Supplys информация о заполнении гликолевой системы [PDF /14KB] содержит практическую информацию, которая вам понадобится для установки систем в Пенсильвании.
Вернуться к началу
Этапы установки
Основные этапы установки замкнутой солнечной водонагревательной системы:
- Установка солнечных коллекторов на крыше
- Установите бак для хранения солнечной энергии и теплообменник рядом с обычным водонагревателем
- Установите трубопровод и насос для контура гликоля
- Установить водопровод
- Установить элементы управления
- Заполнить систему
- Изоляция линий воды и гликоля
| На этой схеме показаны компоненты солнечной системы нагрева воды. |
Шаг 1: Установка солнечных коллекторов на крыше
При монтаже коллекторов делайте как можно меньше проходов через крышу. В некоторых случаях коллекторы могут быть установлены на крыше, а трубопроводы проходят через вертикальную стену, а не через крышу. Заделайте все проходы через крышу силиконовым герметиком. Разные производители поставляют немного разное оборудование для монтажа коллекторов на крыше. Внимательно следуйте инструкциям производителей.
Найдите стропила, к которым вы будете прикреплять коллекторы. Вы можете сделать это с помощью искателя гвоздей, или вам, возможно, придется зайти на чердак и просверлить небольшое отверстие рядом со стропилом, чтобы найти его. Просверлите отверстие, а затем протяните из отверстия небольшой провод, чтобы найти его снаружи. Не забудьте заделать отверстие силиконовым герметиком.
Стропила обычно имеют расстояние 16 или 24 дюйма от центра к центру. Если вы не можете прикрепить элементы крепления коллектора к стропилам, вы должны установить блок гаечных ключей между стропилами и установить элементы коллектора на шпалу. Не полагайтесь на обшивку крыши для поддержки солнечных коллекторов. Убедитесь, что монтажное оборудование коллектора надежно прикреплено к элементам каркаса.
Используйте рекомендованную производителями гидроизоляцию вокруг трубопровода, проходящего через крышу, или используйте гидроизоляцию для труб. Установите оклад с кровельным герметиком, чтобы убедиться, что он не протекает.
Если вы используете водопроводную арматуру из запотевшей меди, защитите крышу от факела огнеупорным ковриком.
Не забудьте установить вентиляционное отверстие в верхней части коллектора.
Вернуться к началу
Шаг 2: Установите накопительный бак и теплообменник рядом с обычным водонагревателем
Установите накопительный бак солнечной энергии рядом с обычным водонагревателем. Если теплообменник находится внутри накопительного бака, убедитесь, что соединения контура гликоля с теплообменником, а также соединения холодной и горячей воды доступны. Если теплообменник находится вне резервуара-накопителя, вполне вероятно, что он поддерживается водопроводом. Установите соединения на резервуаре-накопителе и соединениях теплообменника, чтобы не пришлось обрезать трубопровод в случае необходимости замены резервуара или теплообменника.
Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Несмотря на более холодный северный климат, Пенсильвания по-прежнему предлагает адекватные солнечные ресурсы. Как правило, если место установки не затенено с 9:00 до 15:00. и выходит на юг, это хороший кандидат на солнечную систему нагрева воды.
Шаг 3: Установите трубопровод и насос для контура гликоля
В большинстве систем трубопровод для контура гликоля не больше дюймовой трубы. Соберите всю гликолевую петлю без припоя, чтобы быть уверенным, что вся петля соединится, а затем припаяйте всю петлю. Обязательно установите штуцеры на насосе, чтобы, если его когда-нибудь понадобится заменить, его можно было заменить, не разрезая трубопровод.
Насос следует устанавливать в самой нижней части гликолевого контура. Выход насоса подключен к трубопроводу, ведущему к солнечным коллекторам на крыше. На выходе из насоса должен быть установлен обратный клапан, чтобы при отключении насоса гликоль не протекал обратно по контуру. Должен быть установлен расширительный бак, а также должен быть установлен манометр для контроля давления в гликолевом контуре. В контуре гликоля должен быть установлен предохранительный клапан. Выход из клапана сброса давления должен быть соединен с канализацией. Этот предохранительный клапан должен быть предохранительным клапаном котла, а рабочее давление должно быть не более 30 фунтов на квадратный дюйм. Дополнительное оборудование:
- Для управления потоком в контуре может быть установлен шаровой кран или регулятор контура
- Расходомер также может быть установлен в контуре гликоля
- Термометры на входе и выходе теплообменника помогут контролировать работу системы
Вернуться к началу
Шаг 4. Прокладка водопровода
Подведите холодную воду в доме к входу в бак для хранения солнечной энергии, а выход из бака для хранения солнечной энергии – к входу обычной воды. обогреватель. Установите клапаны и штуцеры на впускные и выпускные отверстия резервуаров. Если теплообменник является внешним по отношению к баку-аккумулятору солнечной энергии, вы можете использовать контур естественной конвекции между теплообменником и баком-аккумулятором солнечной энергии или установить насос для прокачки воды через теплообменник и бак. Если вы решите использовать естественную конвекцию, вам следует использовать большую медную трубу диаметром не менее 1-1/4 дюйма, чтобы обеспечить достаточный поток через теплообменник. Если вы решите установить насос для прокачки воды через теплообменник, вы можно использовать дюймовую медную трубу.
Шаг 5: Установите элементы управления
Дифференциальный контроллер должен быть установлен для измерения разницы температур между водой на дне бака для хранения солнечной энергии и гликолем в верхней части солнечных коллекторов. Датчики можно прикрепить к трубам с помощью хомутов.
Есть несколько дополнительных дополнений к этой части системы, которые, хотя и увеличивают затраты, добавят удобство и, возможно, безопасность системы. Дополнительное оборудование включает в себя:
- Перепускной клапан
- Клапан закалки
- Высокотемпературный контур радиатора
Перепускной клапан : Проложите трубу между входной и выходной водопроводной трубой обычного водонагревателя. Установите на эту трубу вентиль (байпасный вентиль). Когда этот клапан закрыт, а клапаны на входе и выходе обычного водонагревателя открыты, вода будет поступать из бака для хранения солнечной энергии в обычный водонагреватель (нормальная работа). Если клапаны на входе водопровода и на выходе из обычного водонагревателя закрыты, а перепускной клапан открыт, то вода из бака-аккумулятора гелиосистемы будет течь мимо обычного водонагревателя. Этот режим байпаса можно использовать в летнее время, когда температура воды высокая, и обычный водонагреватель можно полностью отключить.
Терморегулирующий клапан : Во избежание обжигания температуры в баке-аккумуляторе после обычного водонагревателя можно установить термостатический клапан. Температурный клапан добавляет холодную воду в горячую воду, чтобы контролировать температуру, чтобы исключить риск ожога.
Высокотемпературный контур радиатора : Радиатор, насос и органы управления могут быть установлены в системе для сброса энергии в случае перегрева контура гликоля. Это дополнение к системе может защитить систему от перегрева, если горячая вода не используется в течение нескольких дней в летнее время.
| |||||
Вернуться к началу
Шаг 6: Заполните систему
Проверьте гликолевый контур на наличие утечек, заполнив гликолевый контур водой. Циркуляционный насос, вероятно, будет слишком мал для заполнения системы, поэтому вам понадобится насос для заполнения, который может обеспечить достаточное давление, чтобы поднять воду (и гликоль) до верхней части солнечных коллекторов. Буровой насос успешно используется для заполнения солнечных водонагревательных систем. Чтобы проверить систему на наличие утечек, убедитесь, что в контуре гликоля нет воздуха, создайте избыточное давление в контуре гликоля до удвоенного рабочего давления (максимум 30 фунтов на квадратный дюйм и меньше номинального значения клапана сброса давления) и дайте системе постоять в течение восьми часов. . Если давление в контуре упало, у вас есть утечка, которую необходимо найти и устранить. Если давление держится, заполните систему смесью 50% пропиленгликоля и 50% воды и создайте давление в контуре не более 15 фунтов на квадратный дюйм.
Вернуться к началу
Шаг 7. Изоляция линий воды и гликоля
После проверки системы на наличие утечек тщательно изолируйте все линии гликоля и воды. Водопровод можно утеплить обычной пенопластовой изоляцией. Гликолевые трубы и внешние теплообменники должны быть изолированы стекловолоконной изоляцией труб. На стыках изоляции водопроводных труб можно использовать клейкую ленту, а также использовать соединительную ленту, которая поставляется с изоляцией из стекловолокна. Изоляцию, подверженную воздействию солнечных лучей, можно защитить пленкой или краской, устойчивой к ультрафиолетовому излучению. Изоляция из стекловолокна, используемая снаружи, должна быть защищена изоляционным покрытием из ПВХ.
Приложение 6 из Руководства FSEC по солнечной воде и нагреву бассейна (Appendix.pdf) содержит обширный список инструментов, необходимых для установки, обслуживания и ремонта систем солнечного водонагрева.
Информация по поиску и устранению неисправностей, представленная в Руководстве FSEC по солнечной воде и нагреву бассейна [PDF/266KB], предлагает методы диагностики и устранения проблем в установках солнечных водонагревательных систем.
Два полезных источника от SRCC, которые предоставляют ценную информацию об установке системы солнечного водонагрева, — это OG-300 Солнечные системы нагрева воды — Руководство по установке и обучающее видео по проверке систем солнечного нагрева воды ( Наружная инспекция и внутренняя инспекция сегментов в рамках этой установки системы видеообзора с точки зрения инспектора). Вам понадобится Quick Time 7 для просмотра сегментов. Вы можете выбрать версии большого, среднего или малого формата в зависимости от скорости вашего соединения (используйте меньшую версию для более медленных скоростей соединения). Стенограммы этих сегментов доступны по следующим ссылкам:
- Учебное видео Расшифровка инспекции в помещении [PDF/31KB]
- Стенограмма обучающего видео инспекции на открытом воздухе [PDF/34KB]
Вопросы
- Какие пять важных характеристик здания следует оценить во время первоначального осмотра?
- Каковы три распространенных метода установки зажимов для крепления коллектора?
- Где должен быть стягивающий винт при установке монтажной скобы на стропила и почему?
- Зачем нужен компрессионный блок при установке монтажной скобы между стропилами?
- Какой способ установки коллекторов на крышу для одноэтажного здания и сколько людей требуется для этого?
- Хотя это и не дано в материалах, представленных в этом уроке, как можно было установить солнечные коллекторы на крышу двухэтажного и более дома?
- Почему следует соблюдать осторожность при подъеме черепицы, чтобы можно было установить медные накладки для водопроводных линий?
- Какую функцию выполняет проблесковый колпачок?
- Почему необходимо очищать и флюсовать обе поверхности медных труб и фитингов перед пайкой?
- Почему необходимо устанавливать трубопроводы коллектора таким образом, чтобы коллекторы можно было сливать?
- К чему может привести установка предохранительного клапана температуры/давления рядом с выходом коллектора?
- Почему автоматический воздухоотводчик необходимо устанавливать в вертикальном положении?
- Где подходящие места для установки датчиков дифференциальных контроллеров?
- Какова основная причина установки мягких медных труб между резервуаром для хранения и входом и выходом коллектора?
- Зачем устанавливать обратный клапан в системе солнечного водонагрева?
- В защищенной от замерзания системе солнечного водонагрева, как вы заполняете систему теплоносителем и когда это лучше всего делать?
- Зачем нужен расширительный бак в системе солнечного водонагрева с защитой от замерзания?
- Почему необходимо устанавливать обводную линию и шаровые краны между аккумулирующим солнечным коллектором и обычным нагревателем горячей воды для бытовых нужд?
- Почему так важно заполнить и создать давление в системе солнечного водонагрева перед установкой изоляции на водопроводных линиях?
- Как защитить изоляцию от ультрафиолетового излучения после установки изоляции труб на наружных водопроводных линиях?
- После включения солнечного водонагревателя и проведения обхода владельца здания, какие печатные материалы следует оставить в здании?
Наверх
Ответы
Нагрев и охлаждение с тепловым насосом
Содержание
- Введение
- Предполагаемая аудитория
- Заметка об управлении энергопотреблением в доме
- Что такое тепловой насос и как он работает?
- Основные понятия теплового насоса
- Источники и поглотители для тепловых насосов
- Источники
- Раковины
- Введение в эффективность теплового насоса
- Терминология эффективности
- Важная терминология для систем тепловых насосов
- Компоненты системы теплового насоса
- Другие термины
- Воздушные тепловые насосы
- Основные преимущества воздушных тепловых насосов
- Эффективность
- Энергосбережение
- Как работает воздушный тепловой насос?
- Цикл нагрева
- Цикл охлаждения
- Цикл разморозки
- Дополнительные источники тепла
- Вопросы энергоэффективности
- Односкоростные и регулируемые тепловые насосы
- Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы
- Рекомендации по размеру
- Другие критерии отбора
- Рекомендации по установке
- Рекомендации по эксплуатации
- Рекомендации по техническому обслуживанию
- Эксплуатационные расходы
- Ожидаемый срок службы и гарантии
- Основные преимущества воздушных тепловых насосов
- Геотермальные тепловые насосы
- Основные преимущества геотермальных тепловых насосов
- Эффективность
- Энергосбережение
- Как работает система наземного источника?
- Цикл нагрева
- Цикл охлаждения
- Части системы
- Вопросы энергоэффективности
- Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы
- Рекомендации по размеру
- Вопросы дизайна
- Системы с открытым контуром
- Замкнутые системы
- Рекомендации по установке
- Рекомендации по эксплуатации
- Рекомендации по техническому обслуживанию
- Эксплуатационные расходы
- Ожидаемый срок службы и гарантии
- Основные преимущества геотермальных тепловых насосов
- Сопутствующее оборудование
- Модернизация электрической службы
- Дополнительные системы отопления
- Тепловые насосы с воздушным источником
- Геотермальные тепловые насосы
- Термостаты
- Обычные термостаты
- Программируемые термостаты
- Системы распределения тепла
Введение
Если вы изучаете варианты обогрева и охлаждения вашего дома или сокращения счетов за электроэнергию, возможно, вы захотите рассмотреть систему теплового насоса. Тепловые насосы — это проверенная и надежная технология в Канаде, способная обеспечить круглогодичный контроль комфорта в вашем доме, поставляя тепло зимой, охлаждая летом и, в некоторых случаях, нагревая горячую воду для вашего дома.
Тепловые насосы могут быть отличным выбором для различных применений, как для новых домов, так и для модернизации существующих систем отопления и охлаждения. Их также можно использовать при замене существующих систем кондиционирования воздуха, поскольку дополнительные затраты на переход от системы, предназначенной только для охлаждения, к тепловому насосу часто довольно низки. Учитывая множество различных типов систем и вариантов, часто бывает трудно определить, подходит ли тепловой насос для вашего дома.
Если вы рассматриваете возможность приобретения теплового насоса, у вас наверняка возникнет ряд вопросов, в том числе:
- Какие типы тепловых насосов существуют?
- Какую часть моих годовых потребностей в отоплении и охлаждении может обеспечить тепловой насос?
- Какой размер теплового насоса мне нужен для моего дома и применения?
- Сколько стоят тепловые насосы по сравнению с другими системами и сколько я могу сэкономить на счетах за электроэнергию?
- Потребуется ли мне внести дополнительные изменения в мой дом?
- Какой объем обслуживания потребуется системе?
Эта брошюра содержит важную информацию о тепловых насосах, которая поможет вам получить больше информации и поможет сделать правильный выбор для вашего дома. Используя эти вопросы в качестве руководства, в этой брошюре описываются наиболее распространенные типы тепловых насосов и обсуждаются факторы, связанные с выбором, установкой, эксплуатацией и обслуживанием теплового насоса.
Целевая аудитория
Этот буклет предназначен для домовладельцев, которые ищут справочную информацию о технологиях тепловых насосов, чтобы помочь в принятии обоснованных решений относительно выбора и интеграции системы, эксплуатации и технического обслуживания. Информация, представленная здесь, является общей, и конкретные детали могут различаться в зависимости от вашей установки и типа системы. Эта брошюра не должна заменять работу с подрядчиком или консультантом по энергетике, который обеспечит соответствие вашей установки вашим потребностям и поставленным целям.
Заметка об управлении энергопотреблением в доме
Тепловые насосы — это очень эффективные системы отопления и охлаждения, которые могут значительно снизить затраты на электроэнергию. Рассматривая дом как систему, рекомендуется свести к минимуму потери тепла из вашего дома из-за таких мест, как утечка воздуха (через щели, отверстия), плохо изолированные стены, потолки, окна и двери.
Решение этих проблем в первую очередь может позволить вам использовать тепловой насос меньшего размера, тем самым снижая затраты на оборудование теплового насоса и позволяя вашей системе работать более эффективно.
Ряд публикаций, объясняющих, как это сделать, можно получить в Natural Resources Canada.
Что такое тепловой насос и как он работает?
Тепловые насосы — это проверенная технология, которая десятилетиями использовалась как в Канаде, так и во всем мире для эффективного отопления, охлаждения и, в некоторых случаях, горячего водоснабжения зданий. На самом деле, вполне вероятно, что вы ежедневно взаимодействуете с технологией теплового насоса: холодильники и кондиционеры работают по одним и тем же принципам и технологиям. В этом разделе представлены основы работы теплового насоса и представлены различные типы систем.
Основные понятия теплового насоса
Тепловой насос представляет собой устройство с электрическим приводом, которое извлекает тепло из места с низкой температурой (источник ) и доставляет его в место с более высокой температурой (приемник ).
Чтобы понять этот процесс, представьте себе поездку на велосипеде по холму: не требуется никаких усилий, чтобы спуститься с вершины холма на низ, так как велосипед и всадник естественным образом переместятся с высокого места на более низкое. Однако подъем в гору требует гораздо больше усилий, так как велосипед движется против естественного направления движения.
Аналогичным образом тепло естественным образом перетекает из мест с более высокой температурой в места с более низкой температурой (например, зимой тепло внутри здания уходит наружу). Тепловой насос использует дополнительную электрическую энергию для противодействия естественному потоку тепла, а перекачивает энергию, имеющуюся в более холодном месте, в более теплое.
Так как же тепловой насос нагревает или охлаждает ваш дом? По мере извлечения энергии из источника температура источника снижается. Если дом используется в качестве источника, тепловая энергия будет удалена, охлаждение это пространство. Так работает тепловой насос в режиме охлаждения, и по тому же принципу работают кондиционеры и холодильники. Точно так же, когда энергия добавляется к стоку , его температура увеличивается. Если дом используется как раковина, тепловая энергия будет добавляться, нагревая пространство. Тепловой насос является полностью реверсивным, что означает, что он может как обогревать, так и охлаждать ваш дом, обеспечивая круглогодичный комфорт.
Источники и поглотители для тепловых насосов
Выбор источника и поглотителей для вашей системы теплового насоса имеет большое значение для определения производительности, капитальных затрат и эксплуатационных расходов вашей системы. В этом разделе представлен краткий обзор распространенных источников и поглотителей для жилых помещений в Канаде.
Источники: Два источника тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с тепловыми насосами в Канаде:
- Источник воздуха: Тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха в течение отопительного сезона и отводит тепло наружу в период летнего похолодания.
Возможно, вас удивит тот факт, что даже при низких температурах наружного воздуха остается достаточно энергии, которую можно извлечь и доставить в здание. Например, теплосодержание воздуха при -18°C равняется 85% тепла, содержащегося при 21°C. Это позволяет тепловому насосу обеспечить хорошее отопление даже в холодную погоду. 9Системы с воздушным источником 1350 являются наиболее распространенными на канадском рынке: по всей Канаде установлено более 700 000 единиц.
Этот тип системы более подробно обсуждается в разделе Воздушные тепловые насосы . - Ground-Source: Геотермальный тепловой насос использует землю, грунтовые воды или и то и другое в качестве источника тепла зимой и в качестве резервуара для отвода тепла из дома летом.
Эти тепловые насосы менее распространены, чем агрегаты с воздушным источником, но все шире используются во всех провинциях Канады. Их основное преимущество заключается в том, что они не подвержены резким колебаниям температуры, используя землю в качестве источника постоянной температуры, что приводит к наиболее энергоэффективному типу системы теплового насоса.
Этот тип системы обсуждается более подробно в разделе Геотермальные тепловые насосы .
Раковины: Два раковины для тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с тепловыми насосами в Канаде:
- Воздух в помещении нагревается тепловым насосом. Это можно сделать через:
- Система с центральным каналом или
- Внутренний блок без воздуховодов, например настенный блок.
- Вода внутри здания нагревается. Затем эту воду можно использовать для обслуживания оконечных систем, таких как радиаторы, теплый пол или фанкойлы, через гидравлическую систему.
Введение в эффективность тепловых насосов
Печи и котлы обеспечивают обогрев помещений за счет добавления тепла в воздух за счет сжигания топлива, такого как природный газ или мазут. Хотя КПД постоянно повышается, он по-прежнему остается ниже 100%, а это означает, что не вся доступная энергия сгорания используется для нагрева воздуха.
Тепловые насосы работают по другому принципу. Электроэнергия, подводимая к тепловому насосу, используется для передачи тепловой энергии между двумя точками. Это позволяет тепловому насосу работать более эффективно, с типичным КПД более
100%, т.е. на тепла производится на больше, чем количество электроэнергии, затраченной на его перекачку.
Важно отметить, что эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры источника и стока . Точно так же, как более крутой холм требует больше усилий, чтобы подняться на велосипеде, большая разница температур между источником и поглотителем теплового насоса заставляет его работать тяжелее и может снизить эффективность. Определение правильного размера теплового насоса для максимизации сезонной эффективности имеет решающее значение. Эти аспекты более подробно обсуждаются в главе 9.0287 Воздушные тепловые насосы и Геотермальные тепловые насосы , секции.
Терминология эффективности
В каталогах производителей используются различные показатели эффективности, что может сделать понимание производительности системы несколько запутанным для первого покупателя. Ниже приводится разбивка некоторых часто используемых терминов эффективности:
Показатели стационарного состояния: Эти показатели описывают эффективность теплового насоса в «стационарном состоянии», т. е. без реальных колебаний сезона и температуры. Таким образом, их значение может значительно измениться по мере изменения температуры источника и стока, а также других рабочих параметров. Показатели устойчивого состояния включают:
Коэффициент полезного действия (КПД): КПД представляет собой соотношение между скоростью, с которой тепловой насос передает тепловую энергию (в кВт), и количеством электроэнергии, необходимой для работы насоса (в кВт). Например, если тепловой насос использует 1 кВт электроэнергии для передачи 3 кВт тепла, COP будет равен 3.
Коэффициент энергоэффективности (EER): EER аналогичен COP и описывает эффективность охлаждения теплового насоса. Он определяется путем деления холодопроизводительности теплового насоса в БТЕ/ч на потребляемую электрическую энергию в ваттах (Вт) при определенной температуре. EER строго связан с описанием стационарной эффективности охлаждения, в отличие от COP, который можно использовать для выражения эффективности теплового насоса как при обогреве, так и при охлаждении.
Показатели сезонной производительности: Эти показатели предназначены для более точной оценки производительности в течение сезона отопления или охлаждения путем учета «реальных» колебаний температуры в течение сезона.
Сезонные показатели включают:
- Коэффициент сезонной эффективности отопления (HSPF): HSPF представляет собой отношение количества энергии, которое тепловой насос подает в здание в течение всего отопительного сезона (в БТЕ), к общей энергии (в ватт-часов) он использует за тот же период.
- Коэффициент сезонной энергоэффективности (SEER): SEER измеряет эффективность охлаждения теплового насоса в течение всего сезона охлаждения. Он определяется путем деления общего объема охлаждения, обеспечиваемого за сезон охлаждения (в БТЕ), на общую энергию, использованную тепловым насосом за это время (в ватт-часах). SEER основан на климате со средней летней температурой 28°C.
Характеристики данных о погоде для долгосрочных климатических условий используются для представления отопительного сезона при расчете HSPF. Однако этот расчет обычно ограничивается одним регионом и может не полностью отражать производительность по всей Канаде. Некоторые производители могут предоставить HSPF для другого климатического региона по запросу; однако обычно HSPF сообщается для Региона 4, представляющего климат, аналогичный Среднему Западу США. Регион 5 будет охватывать большую часть южной половины провинций Канады, от внутренней части Британской Колумбии до Нью-Брансуика 9.1430 Сноска 1 .
Важная терминология для систем тепловых насосов
Вот несколько общих терминов, с которыми вы можете столкнуться при изучении тепловых насосов.
Компоненты системы теплового насоса
Хладагент — это жидкость, которая циркулирует в тепловом насосе, попеременно поглощая, транспортируя и выделяя тепло. В зависимости от своего местоположения текучая среда может быть жидкой, газообразной или парогазовой смесью
Реверсивный клапан регулирует направление потока хладагента в тепловом насосе и переводит тепловой насос из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот. наоборот
Змеевик представляет собой петлю или петли из трубок, в которых происходит теплопередача между источником/приемником и хладагентом. Трубка может иметь ребра для увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена.
Испаритель представляет собой змеевик, в котором хладагент поглощает тепло из окружающей среды и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар. Когда хладагент проходит от реверсивного клапана к компрессору, аккумулятор собирает лишнюю жидкость, которая не испарилась в газ. Однако не все тепловые насосы имеют аккумулятор.
Компрессор сжимает молекулы газообразного хладагента, повышая температуру хладагента. Это устройство помогает передавать тепловую энергию между источником и стоком.
Конденсатор представляет собой змеевик, в котором хладагент отдает тепло окружающей среде и становится жидкостью.
Устройство расширения снижает давление, создаваемое компрессором. Это приводит к падению температуры и превращению хладагента в низкотемпературную парожидкостную смесь.
Наружный блок предназначен для передачи тепла в/из наружного воздуха в воздушном тепловом насосе. Этот блок обычно содержит змеевик теплообменника, компрессор и расширительный клапан. Он выглядит и работает так же, как наружная часть кондиционера.
Внутренний змеевик предназначен для передачи тепла в/из воздуха в помещении в некоторых типах тепловых насосов с воздушным источником. Как правило, внутренний блок содержит змеевик теплообменника, а также может включать дополнительный вентилятор для циркуляции нагретого или охлажденного воздуха в занимаемом помещении.
Нагнетательная камера , встречающаяся только в канальных установках, является частью воздухораспределительной сети. Пленум — это воздушная камера, входящая в состав системы распределения нагретого или охлажденного воздуха по дому. Как правило, это большой отсек непосредственно над теплообменником или вокруг него.
Другие термины
Единицы измерения мощности или потребляемой мощности:
- БТЕ/ч , или британская тепловая единица в час, — это единица, используемая для измерения тепловой мощности системы отопления. Одна БТЕ – это количество тепловой энергии, выделяемой обычной свечой на день рождения. Если бы эта тепловая энергия выделялась в течение одного часа, она была бы эквивалентна одной БТЕ/ч.
- кВт , или кВт , равно 1000 Вт. Это количество энергии, необходимое для десяти 100-ваттных лампочек.
- тонна является мерой мощности теплового насоса. Это эквивалентно 3,5 кВт или 12 000 БТЕ/ч.
Воздушные тепловые насосы
Воздушные тепловые насосы используют наружный воздух в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя для отвода энергии в режиме охлаждения. Эти типы систем обычно можно разделить на две категории:
Воздушно-воздушные тепловые насосы. Эти блоки нагревают или охлаждают воздух в вашем доме и представляют собой подавляющее большинство интеграций тепловых насосов с воздушным источником в Канаде. Их можно дополнительно классифицировать по типу установки:
- Канальные: Внутренний змеевик теплового насоса расположен в воздуховоде. Воздух нагревается или охлаждается, проходя через змеевик, а затем распределяется по воздуховоду в разные места дома.
- Без воздуховодов: Внутренний змеевик теплового насоса расположен во внутреннем блоке. Эти внутренние блоки обычно располагаются на полу или стене занимаемого помещения и нагревают или охлаждают воздух непосредственно в этом помещении. Среди этих единиц вы можете увидеть термины мини- и мульти-сплит:
- Мини-сплит: Один внутренний блок расположен внутри дома и обслуживается одним наружным блоком.
- Мульти-сплит: Несколько внутренних блоков расположены в доме и обслуживаются одним наружным блоком.
Воздушно-воздушные системы более эффективны, когда разница температур внутри и снаружи меньше. Из-за этого тепловые насосы воздух-воздух обычно пытаются оптимизировать свою эффективность, обеспечивая больший объем теплого воздуха и нагревая этот воздух до более низкой температуры (обычно от 25 до 45 ° C). Это контрастирует с печными системами, которые подают меньший объем воздуха, но нагревают этот воздух до более высоких температур (между 55°C и 60°C). Если вы переходите с печи на тепловой насос, вы можете заметить это, когда начнете использовать новый тепловой насос.
Воздушно-водяные тепловые насосы: Менее распространены в Канаде, воздушно-водяные тепловые насосы нагревают или охлаждают воду и используются в домах с гидравлическими (водяными) системами распределения, такими как низкотемпературные радиаторы, теплые полы или вентиляторы. катушки. В режиме отопления тепловой насос подает тепловую энергию в водяную систему. В режиме охлаждения этот процесс реверсируется, и тепловая энергия извлекается из гидросистемы и выбрасывается в наружный воздух.
Рабочие температуры в гидравлической системе имеют решающее значение при оценке воздушно-водяных тепловых насосов. Воздушно-водяные тепловые насосы работают более эффективно при нагреве воды до более низких температур, т. е. ниже 45–50 °C, и поэтому лучше подходят для систем с теплым полом или фанкойлов. Следует соблюдать осторожность при рассмотрении возможности их использования с высокотемпературными радиаторами, для которых требуется температура воды выше 60°C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы для большинства бытовых тепловых насосов.
Основные преимущества воздушных тепловых насосов
Установка воздушного теплового насоса может дать вам ряд преимуществ. В этом разделе рассматривается, как тепловые насосы с воздушным источником энергии могут принести пользу вашему домашнему хозяйству.
Эффективность
Основным преимуществом использования воздушного теплового насоса является высокая эффективность, которую он может обеспечить при отоплении по сравнению с обычными системами, такими как печи, бойлеры и электрические плинтуса. При 8°C коэффициент полезного действия (КПД) воздушных тепловых насосов обычно находится в диапазоне от 2,0 до 5,4. Это означает, что для агрегатов с КПД 5 5 киловатт-часов (кВтч) тепла передаются на каждый киловатт-час электроэнергии, подаваемой на тепловой насос. Когда температура наружного воздуха падает, КПД ниже, так как тепловой насос должен работать при большей разнице температур между внутренним и наружным пространством. При –8°C КПД может варьироваться от 1,1 до 3,7.
В зависимости от сезона коэффициент сезонной эффективности отопления (HSPF) единиц, доступных на рынке, может варьироваться от 7,1 до 13,2 (регион V). Важно отметить, что эти оценки HSPF относятся к области с климатом, подобным Оттаве. Фактическая экономия сильно зависит от места установки теплового насоса.
Экономия энергии
Более высокая эффективность теплового насоса может привести к значительному сокращению потребления энергии. Фактическая экономия в вашем доме будет зависеть от ряда факторов, включая местный климат, эффективность вашей текущей системы, размер и тип теплового насоса, а также стратегию управления. Доступно множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро оценить ожидаемую экономию энергии для вашего конкретного приложения. Инструмент ASHP-Eval компании NRCan находится в свободном доступе и может использоваться установщиками и проектировщиками механики для получения рекомендаций в вашей ситуации.
Как работает воздушный тепловой насос?
Природные ресурсы Канады являются одними из самых разнообразных в мире. Но на пути к низкоуглеродному будущему есть свои трудности.
Вот ситуация: почти две трети энергии, потребляемой канадскими домами, используется для отопления и охлаждения. Это представляет собой основную потребность канадцев, особенно учитывая наши холодные зимы и жаркое лето.
Чтобы снизить потребление энергии и выбросы парниковых газов, мы должны переосмыслить традиционные методы отопления и охлаждения.
Но что же делать?
Каждый день ученые и инженеры из исследовательских центров CanmetENERGY Министерства природных ресурсов Канады работают над поиском недорогих экологически чистых энергетических решений этой проблемы.
Вот как.
Сегодня воздушные тепловые насосы представляют собой одну из самых многообещающих технологий для обогрева и охлаждения наших домов. Они позволяют значительно сократить потребление энергии.
Тепловой насос извлекает тепло из холодного наружного воздуха и переносит его внутрь нашего дома. С этой целью компрессор внутри устройства использует электричество для повышения температуры тепла, извлеченного из наружного воздуха. Тепловой насос также может обеспечивать охлаждение, передавая теплый воздух из помещения наружу. Энергия, получаемая из наружного воздуха, бесплатна: потребители платят только за электроэнергию, используемую компрессором.
Холодный климат Канады представляет собой проблему: когда температура падает, тепловые насосы не могут передавать тепло снаружи внутрь помещения, чтобы обогреть наши дома. Вот почему наши исследователи усердно работают, пытаясь адаптировать воздушные тепловые насосы к нашему канадскому климату.
Тепловые насосы являются одной из многих технологий, которые, по мнению CanmetENERGY, помогут сделать Канаду более безопасным и здоровым местом и создать экономику с низким уровнем выбросов углерода.
И это только начало.
CanmetENERGY: наука на службе всех канадцев.
Воздушный тепловой насос имеет три цикла:
- Отопительный цикл: Обеспечение здания тепловой энергией
- Цикл охлаждения: Отвод тепловой энергии от здания
- Цикл разморозки: удаление инея
на змеевиках наружного блока
Цикл обогрева
Во время цикла обогрева тепло берется из наружного воздуха и «закачивается» внутрь помещения.
- Сначала жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в парожидкостную смесь низкого давления. Затем он поступает в наружный змеевик, который действует как змеевик испарителя. Жидкий хладагент поглощает тепло наружного воздуха и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар.
- Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает всю оставшуюся жидкость до того, как пар попадет в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
- Наконец, реверсивный клапан направляет газ, который теперь уже горячий, во внутренний змеевик, который является конденсатором. Тепло от горячего газа передается воздуху в помещении, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется. Внутренний змеевик расположен в воздуховоде рядом с печью.
Способность теплового насоса передавать тепло из наружного воздуха в дом зависит от наружной температуры. Когда эта температура падает, способность теплового насоса поглощать тепло также падает. Для многих установок тепловых насосов с воздушным источником это означает, что существует температура (называемая точкой теплового баланса), когда теплопроизводительность теплового насоса равна тепловым потерям дома. Ниже этой температуры наружного воздуха тепловой насос может обеспечить только часть тепла, необходимого для поддержания комфортных условий в жилом помещении, и требуется дополнительное тепло.
Важно отметить, что подавляющее большинство воздушных тепловых насосов имеют минимальную рабочую температуру, ниже которой они не могут работать. Для более новых моделей это может варьироваться от -15°C до -25°C. Ниже этой температуры необходимо использовать дополнительную систему для обогрева здания.
Цикл охлаждения
Описанный выше цикл направлен на охлаждение дома летом. Устройство забирает тепло из воздуха в помещении и отдает его наружу.
- Как и в цикле нагрева, жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в парожидкостную смесь низкого давления. Затем он поступает во внутренний змеевик, который действует как испаритель. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха в помещении и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар.
- Этот пар проходит через обратный клапан в аккумулятор, который собирает всю оставшуюся жидкость, а затем в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
- Наконец, газ, который теперь горячий, проходит через реверсивный клапан в наружный змеевик, который действует как конденсатор. Тепло от горячего газа передается наружному воздуху, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется.
Во время цикла охлаждения тепловой насос также осушает воздух в помещении. Влага в воздухе, проходящем через внутренний змеевик, конденсируется на поверхности змеевика и собирается в поддоне на дне змеевика. Слив конденсата соединяет этот поддон с канализацией дома.
Цикл разморозки
Если температура наружного воздуха падает почти или ниже точки замерзания, когда тепловой насос работает в режиме обогрева, влага в воздухе, проходящем через внешний змеевик, конденсируется и замерзает на нем. Количество инея зависит от температуры наружного воздуха и количества влаги в воздухе.
Это образование инея снижает эффективность змеевика, уменьшая его способность передавать тепло хладагенту. В какой-то момент иней должен быть удален. Для этого тепловой насос переключается в режим разморозки. Наиболее распространенный подход:
- Сначала реверсивный клапан переводит устройство в режим охлаждения. Это посылает горячий газ в наружный змеевик, чтобы растопить иней. В то же время наружный вентилятор, который обычно обдувает змеевик холодным воздухом, отключается, чтобы уменьшить количество тепла, необходимого для таяния инея.
- Пока это происходит, тепловой насос охлаждает воздух в воздуховоде. Система отопления обычно нагревает этот воздух, поскольку он распределяется по всему дому.
Для определения момента перехода агрегата в режим разморозки используется один из двух методов:
- Контроллеры защиты от замерзания контролируют расход воздуха, давление хладагента, температуру воздуха или змеевика и перепад давления на наружном змеевике для обнаружения накопления инея.
- Размораживание по температуре и времени запускается и заканчивается таймером с заданным интервалом или датчиком температуры, расположенным на внешнем змеевике. Цикл можно запускать каждые 30, 60 или 90 минут, в зависимости от климата и конструкции системы.
Ненужные циклы разморозки снижают сезонную производительность теплового насоса. В результате метод разморозки по требованию обычно более эффективен, поскольку он запускает цикл разморозки только тогда, когда это необходимо.
Дополнительные источники тепла
Поскольку воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха (от -15°C до -25°C) и пониженную теплопроизводительность при очень низких температурах, важно рассмотреть возможность использования дополнительного источника тепла . для работы тепловых насосов с воздушным источником. Дополнительный нагрев также может потребоваться при разморозке тепловым насосом. Доступны различные варианты:
- Все электрические: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде или на электрических плинтусах. Эти элементы сопротивления менее эффективны, чем тепловой насос, но их способность обеспечивать обогрев не зависит от температуры наружного воздуха.
- Гибридная система: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую как печь или котел. Этот вариант можно использовать в новых установках, а также это хороший вариант, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.
См. последний раздел этой брошюры, Сопутствующее оборудование , для получения дополнительной информации о системах, использующих дополнительные источники тепла. Там вы можете найти обсуждение вариантов того, как запрограммировать вашу систему на переход между использованием теплового насоса и использованием дополнительного источника тепла.
Вопросы энергоэффективности
Чтобы лучше понять этот раздел, обратитесь к предыдущему разделу Введение в эффективность теплового насоса для объяснения того, что представляют собой HSPF и SEER.
В Канаде правила энергоэффективности предписывают минимальную сезонную эффективность отопления и охлаждения, которая должна быть достигнута для продажи продукта на канадском рынке. В дополнение к этим правилам ваша провинция или территория могут иметь более строгие требования.
Минимальные характеристики для Канады в целом и типичные диапазоны для доступных на рынке продуктов приведены ниже для нагрева и охлаждения. Перед выбором системы важно также проверить, действуют ли какие-либо дополнительные правила в вашем регионе.
Сезонные характеристики охлаждения, SEER:
- Минимальный SEER (Канада): 14
- Диапазон, SEER на рынке Доступные продукты: от 14 до 42
Сезонная производительность отопления, HSPF
- Минимум HSPF (Канада): 7,1 (для региона V)
- Диапазон, HSPF в доступных на рынке продуктах: от 7,1 до 13,2 (для региона V)
Примечание. Коэффициенты HSPF приведены для климатической зоны V AHRI, климат которой подобен Оттаве. Фактическая сезонная эффективность может варьироваться в зависимости от вашего региона. В настоящее время разрабатывается новый стандарт производительности, призванный лучше представить производительность этих систем в регионах Канады.
Фактические значения SEER или HSPF зависят от множества факторов, в первую очередь связанных с конструкцией теплового насоса. Текущие характеристики значительно изменились за последние 15 лет благодаря новым разработкам в технологии компрессоров, конструкции теплообменников, а также улучшенному потоку хладагента и управлению им.
Односкоростные и регулируемые тепловые насосы
Особое значение при рассмотрении эффективности имеет роль новых конструкций компрессоров в улучшении сезонных характеристик. Как правило, агрегаты, работающие при минимальном предписанном SEER и HSPF, характеризуются односкоростными тепловыми насосами . Воздушные тепловые насосы с переменной скоростью теперь доступны, которые предназначены для изменения производительности системы, чтобы более точно соответствовать потребности дома в отоплении/охлаждении в данный момент. Это помогает постоянно поддерживать максимальную эффективность, в том числе в более мягких условиях, когда нагрузка на систему ниже.
Совсем недавно на рынке были представлены воздушные тепловые насосы, которые лучше приспособлены для работы в холодном климате Канады. Эти системы, часто называемые тепловыми насосами для холодного климата , сочетают в себе компрессоры переменной производительности с усовершенствованными конструкциями теплообменников и средствами управления, чтобы максимизировать теплопроизводительность при более низких температурах воздуха, сохраняя при этом высокую эффективность в более мягких условиях. Эти типы систем обычно имеют более высокие значения SEER и HSPF, при этом некоторые системы достигают SEER до 42, а HSPF приближаются к 13.
Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы
Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на электрическую безопасность. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются тепловая и холодопроизводительность и эффективность теплового насоса. Стандартами испытаний производительности воздушных тепловых насосов являются CSA C656, которые (по состоянию на 2014 г.) были согласованы с ANSI/AHRI 210/240-2008, Оценка производительности унитарного оборудования для кондиционирования воздуха и теплового насоса с источником воздуха. Он также заменяет CAN/CSA-C273.3-M9.1, Стандарт производительности для сплит-систем центральных кондиционеров и тепловых насосов.
Соображения по выбору размера
Чтобы правильно подобрать размер вашей системы теплового насоса, важно понимать потребности вашего дома в отоплении и охлаждении. Рекомендуется нанять специалиста по отоплению и охлаждению для выполнения необходимых расчетов. Отопительные и охлаждающие нагрузки должны определяться с использованием общепризнанного метода определения размеров, такого как CSA F280-12 «Определение требуемой мощности обогревательных и охлаждающих устройств жилых помещений».
Размер вашей системы теплового насоса следует выбирать в соответствии с вашим климатом, нагрузками на отопление и охлаждение здания и целями вашей установки (например, максимизация экономии тепловой энергии вместо замены существующей системы в определенные периоды года). Чтобы помочь в этом процессе, компания NRCan разработала руководство по определению размеров и выбору воздушных тепловых насосов . Это руководство вместе с сопутствующим программным обеспечением предназначено для консультантов по энергетике и проектировщиков механики и находится в свободном доступе для предоставления рекомендаций по подходящему размеру.
Если тепловой насос меньшего размера, вы заметите, что система дополнительного отопления будет использоваться чаще. Несмотря на то, что система меньшего размера по-прежнему будет работать эффективно, вы можете не получить ожидаемой экономии энергии из-за интенсивного использования дополнительной системы отопления.
Аналогичным образом, если тепловой насос слишком большой, желаемая экономия энергии может быть не достигнута из-за неэффективной работы в более мягких условиях. В то время как система дополнительного отопления работает реже, в более теплых условиях окружающей среды тепловой насос производит слишком много тепла, и агрегат включается и выключается, что вызывает дискомфорт, износ теплового насоса и потребление электроэнергии в режиме ожидания. Поэтому важно хорошо понимать свою отопительную нагрузку и рабочие характеристики теплового насоса для достижения оптимальной экономии энергии.
Другие критерии выбора
Помимо размера, следует учитывать несколько дополнительных факторов производительности:
- HSPF: Выберите блок с настолько высоким значением HSPF, насколько это возможно. Для блоков с сопоставимыми рейтингами HSPF проверьте их рейтинги в установившемся режиме при –8,3 °C, низкотемпературном рейтинге. Блок с более высоким значением будет самым эффективным в большинстве регионов Канады.
- Разморозка: Выберите блок с управлением разморозкой по требованию. Это сводит к минимуму циклы разморозки, что снижает потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
- Уровень шума: Звук измеряется в децибелах (дБ). Чем ниже значение, тем ниже мощность звука, излучаемого наружным блоком. Чем выше уровень децибел, тем громче шум. Уровень шума большинства тепловых насосов составляет 76 дБ или ниже.
Рекомендации по установке
Воздушные тепловые насосы должны устанавливаться квалифицированным подрядчиком. Проконсультируйтесь с местным специалистом по отоплению и охлаждению, чтобы выбрать размер, установить и обслуживать ваше оборудование, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу. Если вы хотите установить тепловой насос для замены или дополнения вашей центральной печи, вы должны знать, что тепловые насосы обычно работают при более высоких потоках воздуха, чем печные системы. В зависимости от размера вашего нового теплового насоса могут потребоваться некоторые модификации воздуховодов, чтобы избежать дополнительного шума и использования энергии вентилятора. Ваш подрядчик сможет дать вам рекомендации по вашему конкретному случаю.
Стоимость установки воздушного теплового насоса зависит от типа системы, ваших проектных целей и наличия в вашем доме отопительного оборудования и воздуховодов. В некоторых случаях для поддержки новой установки теплового насоса могут потребоваться дополнительные модификации воздуховодов или электропроводки.
Рекомендации по эксплуатации
При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:
- Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или резистивные элементы в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы. Это поможет максимально увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется уставка на 2–3 °C ниже уставки температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
- Настройка для эффективной разморозки. Вы можете снизить энергопотребление, настроив систему на отключение внутреннего вентилятора во время циклов разморозки. Это может быть выполнено вашим установщиком. Однако важно отметить, что при такой настройке разморозка может занять немного больше времени.
- Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем печные системы, поэтому они труднее реагируют на глубокие перепады температуры. Должны использоваться умеренные понижения температуры не более чем на 2°C или должен использоваться «умный» термостат, который включает систему раньше, в ожидании восстановления после понижения температуры. Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.
- Оптимизируйте направление воздушного потока. Если у вас есть внутренний блок, монтируемый на стене, рассмотрите возможность регулировки направления воздушного потока, чтобы обеспечить максимальный комфорт. Большинство производителей рекомендуют направлять поток воздуха вниз при обогреве и к пассажирам при охлаждении.
- Оптимизация настроек вентилятора. Также не забудьте отрегулировать настройки вентилятора, чтобы обеспечить максимальный комфорт. Чтобы максимизировать тепло, отдаваемое тепловым насосом, рекомендуется установить скорость вентилятора на высокую или «Авто». При охлаждении, чтобы также улучшить осушение, рекомендуется «низкая» скорость вращения вентилятора.
Рекомендации по техническому обслуживанию
Надлежащее техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения эффективной, надежной работы и длительного срока службы теплового насоса. Вы должны иметь квалифицированного подрядчика для ежегодного обслуживания вашего устройства, чтобы убедиться, что все в хорошем рабочем состоянии.
Помимо ежегодного обслуживания, есть несколько простых вещей, которые вы можете сделать, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу. Обязательно меняйте или чистите воздушный фильтр каждые 3 месяца, так как забитые фильтры уменьшат поток воздуха и снизят эффективность вашей системы. Кроме того, убедитесь, что вентиляционные отверстия и вентиляционные отверстия в вашем доме не заблокированы мебелью или ковровым покрытием, так как недостаточный приток воздуха к вашему устройству или от него может сократить срок службы оборудования и снизить эффективность системы.
Эксплуатационные расходы
Экономия энергии за счет установки теплового насоса поможет сократить ежемесячные счета за электроэнергию. Достижение сокращения ваших счетов за электроэнергию в значительной степени зависит от цены на электроэнергию по сравнению с другими видами топлива, такими как природный газ или мазут, а также, в случае модернизации, от того, какой тип системы заменяется.
Тепловые насосы в целом имеют более высокую стоимость по сравнению с другими системами, такими как печи или электрические плинтусы, из-за количества компонентов в системе. В некоторых регионах и случаях эти дополнительные затраты могут быть компенсированы за относительно короткий период времени за счет экономии затрат на коммунальные услуги. Однако в других регионах этот период может быть продлен из-за различных тарифов на коммунальные услуги. Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.
Ожидаемый срок службы и гарантии
Срок службы воздушных тепловых насосов составляет от 15 до 20 лет. Компрессор является важным компонентом системы.
На большинство тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и сборку, а также дополнительная гарантия на компрессор сроком от пяти до десяти лет (только на детали). Тем не менее, гарантии варьируются между производителями, поэтому проверьте мелкий шрифт.
Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы используют землю или грунтовые воды в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя для отвода энергии в режиме охлаждения. Эти типы систем содержат два ключевых компонента:
- Грунтовый теплообменник: Это теплообменник, используемый для добавления или отвода тепловой энергии от земли или грунта. Возможны различные конфигурации теплообменника, которые объясняются далее в этом разделе.
- Тепловой насос: Вместо воздуха в геотермальных тепловых насосах в качестве источника (при обогреве) или стока (при охлаждении) используется жидкость, протекающая через грунтовый теплообменник.
Со стороны здания возможны как воздушные, так и гидравлические (водяные) системы. Рабочие температуры со стороны здания очень важны для гидравлических систем. Тепловые насосы работают более эффективно при нагреве при более низких температурах от 45 до 50°C, что делает их более подходящими для теплых полов или фанкойлов. Следует соблюдать осторожность при рассмотрении возможности их использования с высокотемпературными радиаторами, для которых требуется температура воды выше 60°C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы для большинства бытовых тепловых насосов.
В зависимости от взаимодействия теплового насоса и грунтового теплообменника возможны две различные классификации систем:
- Вторичный контур: В грунтовом теплообменнике используется жидкость (грунтовые воды или антифриз). Тепловая энергия, передаваемая от земли к жидкости, доставляется к тепловому насосу через теплообменник.
- Direct Expansion (DX): В качестве жидкости в грунтовом теплообменнике используется хладагент. Тепловая энергия, извлекаемая хладагентом из земли, используется непосредственно тепловым насосом — дополнительный теплообменник не требуется.
В этих системах наземный теплообменник является частью самого теплового насоса, выполняя функции испарителя в режиме обогрева и конденсатора в режиме охлаждения.
Геотермальные тепловые насосы могут удовлетворить ряд потребностей в комфорте в вашем доме, включая:
- Только отопление: Тепловой насос используется только для отопления. Это может включать как отопление помещений, так и производство горячей воды.
- Отопление с «активным охлаждением»: Тепловой насос используется как для отопления, так и для охлаждения
- Отопление с «пассивным охлаждением»: Тепловой насос используется при обогреве и в обход при охлаждении. При охлаждении жидкость из здания охлаждается непосредственно в грунтовом теплообменнике.
Операции нагрева и «активного охлаждения» описаны в следующем разделе.
Основные преимущества геотермальных тепловых насосов
Эффективность
В Канаде, где температура воздуха может опускаться ниже –30°C, геотермальные системы работают более эффективно, поскольку они используют более теплую и устойчивую почву температуры. Типичная температура воды, поступающей в геотермальный тепловой насос, как правило, выше 0°C, что дает КПД около 3 для большинства систем в самые холодные зимние месяцы.
Экономия энергии
Геотермальные системы существенно снизят ваши расходы на отопление и охлаждение. Экономия затрат на тепловую энергию по сравнению с электрическими печами составляет около 65%.
В среднем хорошо спроектированная система с использованием геотермальной энергии обеспечивает экономию примерно на 10-20 % больше, чем лучший в своем классе воздушный тепловой насос для холодного климата, рассчитанный на покрытие большей части отопительной нагрузки здания. Это связано с тем, что зимой температура под землей выше, чем температура воздуха. В результате тепловой насос с использованием грунта может обеспечить больше тепла в течение зимы, чем тепловой насос с использованием воздуха.
Фактическая экономия энергии зависит от местного климата, эффективности существующей системы отопления, затрат на топливо и электроэнергию, размера установленного теплового насоса, конфигурации скважины и сезонного энергетического баланса, а также эффективности теплового насоса. в условиях рейтинга CSA.
Как работает система наземного источника?
Геотермальные тепловые насосы состоят из двух основных частей: грунтового теплообменника и теплового насоса. В отличие от воздушных тепловых насосов, в которых один теплообменник находится снаружи, в системах с наземным источником тепловой насос находится внутри дома.
Конструкции грунтовых теплообменников можно классифицировать как:
- Замкнутый контур: Замкнутые системы собирают тепло из земли с помощью непрерывного контура трубопровода, проложенного под землей. Раствор антифриза (или хладагент в случае системы DX с наземным источником), который был охлажден системой охлаждения теплового насоса до температуры на несколько градусов ниже температуры внешней почвы, циркулирует по трубопроводу и поглощает тепло из почвы.
Общие схемы расположения трубопроводов в замкнутых системах включают горизонтальные, вертикальные, диагональные и наземные системы пруда/озера (эти схемы обсуждаются ниже, в разделе 9).0287 Вопросы дизайна ). - Открытый контур: Открытые системы используют тепло, сохраненное в подземных водоемах. Вода поднимается через скважину прямо в теплообменник, где извлекается ее тепло. Затем вода сбрасывается либо в надземный водоем, такой как ручей или пруд, либо обратно в тот же подземный водоем через отдельный колодец.
Выбор наружной системы трубопроводов зависит от климата, состояния почвы, доступной земли, местных затрат на установку на объекте, а также муниципальных и региональных правил. Например, системы с открытым контуром разрешены в Онтарио, но не разрешены в Квебеке. Некоторые муниципалитеты запретили системы DX, потому что муниципальный источник воды является водоносным горизонтом.
Цикл отопления
В цикле отопления грунтовые воды, смесь антифриза или хладагент (который циркулирует по системе подземных трубопроводов и забирает тепло из почвы) возвращаются к тепловому насосу внутри дом. В системах с грунтовыми водами или смесью антифризов он затем проходит через первичный теплообменник, заполненный хладагентом. В системах DX хладагент поступает в компрессор напрямую, без промежуточного теплообменника.
Тепло передается хладагенту, который закипает, превращаясь в низкотемпературный пар. В открытой системе грунтовые воды затем откачиваются обратно и сбрасываются в пруд или в колодец. В системе с замкнутым контуром смесь антифриза или хладагент откачивается обратно в подземную систему трубопроводов для повторного нагрева.
Реверсивный клапан направляет пары хладагента в компрессор. Затем пар сжимается, что уменьшает его объем и заставляет его нагреваться.
Наконец, реверсивный клапан направляет уже горячий газ в змеевик конденсатора, где он отдает свое тепло воздуху или водяной системе для обогрева дома. Отдав свое тепло, хладагент проходит через расширительное устройство, где его температура и давление снижаются еще больше, прежде чем он возвращается в первый теплообменник или на землю в системе DX, чтобы снова начать цикл.
Цикл охлаждения
Цикл «активного охлаждения» в основном противоположен циклу нагрева. Направление потока хладагента изменяется реверсивным клапаном. Хладагент забирает тепло из воздуха в доме и передает его непосредственно в системах DX или грунтовым водам или смеси антифриза. Затем тепло перекачивается наружу, в водоем или возвратный колодец (в открытой системе) или в подземный трубопровод (в замкнутой системе). Часть этого избыточного тепла может быть использована для предварительного нагрева горячей воды для бытовых нужд.
В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, системы с источником тепла из земли не требуют цикла оттаивания. Температура под землей намного стабильнее температуры воздуха, а сам блок теплового насоса находится внутри; поэтому проблем с морозом не возникает.
Части системы
Геотермальные тепловые насосы состоят из трех основных компонентов: самого теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытая система или замкнутый контур) и распределительной системы (воздушной или гидравлической) который распределяет тепловую энергию от теплового насоса к зданию.
Геотермальные тепловые насосы устроены по-разному. Для воздушных систем автономные блоки объединяют воздуходувку, компрессор, теплообменник и змеевик конденсатора в одном шкафу. Сплит-системы позволяют добавить змеевик в печь с принудительной подачей воздуха и использовать существующий воздуходувку и печь. В гидравлических системах теплообменники источника и стока, а также компрессор находятся в одном шкафу.
Вопросы энергоэффективности
Как и воздушные тепловые насосы, геотермальные тепловые насосы доступны с различной эффективностью. См. предыдущий раздел под названием Введение в эффективность теплового насоса для объяснения того, что представляют собой COP и EER. Ниже приведены диапазоны COP и EER для доступных на рынке единиц.
Грунтовые воды или системы с открытым контуром
Отопление
- Минимальный COP при обогреве: 3,6 Диапазон
- , COP системы отопления Доступные на рынке продукты: от 3,8 до 5,0
Охлаждение
- Минимальный EER: 16,2 Диапазон
- , EER на рынке Доступные продукты: 19от .1 до 27,5
Системы с замкнутым контуром
Отопление
- Минимальный COP при обогреве: 3,1
- Ассортимент, COP системы отопления Доступные на рынке продукты: от 3,2 до 4,2
Охлаждение
- Минимальный EER: 13,4
- Диапазон, EER в доступных на рынке продуктах: от 14,6 до 20,4
Минимальная эффективность для каждого типа регулируется на федеральном уровне, а также в некоторых провинциальных юрисдикциях. Произошло резкое улучшение эффективности наземных систем. Те же разработки в области компрессоров, двигателей и средств управления, которые доступны производителям тепловых насосов с воздушным источником, приводят к более высокому уровню эффективности систем с использованием земли.
В системах нижнего уровня обычно используются двухступенчатые компрессоры, теплообменники хладагент-воздух относительно стандартного размера и теплообменники хладагент-вода увеличенного размера с увеличенной поверхностью. В агрегатах с высокой эффективностью, как правило, используются многоступенчатые компрессоры или компрессоры с регулируемой скоростью, внутренние вентиляторы с регулируемой скоростью или и то, и другое. Описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов см. в разделе Воздушный тепловой насос .
Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы
Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на электрическую безопасность. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются тепловая и холодопроизводительность и эффективность теплового насоса. Стандартами тестирования производительности для наземных систем являются CSA C13256 (для систем вторичного контура) и CSA C748 (для систем DX).
Соображения по выбору размера
Важно, чтобы грунтовый теплообменник соответствовал мощности теплового насоса. Системы, которые не сбалансированы и не могут пополнять энергию, полученную из скважины, будут со временем работать все хуже, пока тепловой насос больше не сможет извлекать тепло.
Как и в случае с системами тепловых насосов с воздушным источником, как правило, не рекомендуется выбирать размер системы с источником тепла из земли для обеспечения всего тепла, необходимого для дома. В целях экономической эффективности система, как правило, должна быть рассчитана на покрытие большей части годовой потребности домохозяйства в тепловой энергии. Периодическая пиковая нагрузка на отопление в суровых погодных условиях может быть обеспечена за счет дополнительной системы отопления.
Теперь доступны системы с вентиляторами и компрессорами с регулируемой скоростью. Этот тип системы может удовлетворить все нагрузки по охлаждению и большинству нагрузок по обогреву на низкой скорости, при этом высокая скорость требуется только для высоких нагрузок по обогреву. Найдите объяснение односкоростные и тепловые насосы с регулируемой скоростью в разделе Воздушный тепловой насос .
Доступны системы различных размеров, подходящие для канадского климата. Жилые блоки имеют номинальные размеры (охлаждение с замкнутым контуром) от 1,8 кВт до 21,1 кВт (от 6 000 до 72 000 БТЕ/ч) и включают варианты горячего водоснабжения (ГВС).
Особенности конструкции
В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, для геотермальных тепловых насосов требуется грунтовый теплообменник для сбора и рассеивания тепла под землей.
Открытые системы
Открытая система использует грунтовые воды из обычной скважины в качестве источника тепла. Грунтовые воды перекачиваются в теплообменник, где извлекается тепловая энергия и используется в качестве источника для теплового насоса. Подземные воды, выходящие из теплообменника, затем снова закачиваются в водоносный горизонт.
Другой способ сброса использованной воды – через отводной колодец, который представляет собой второй колодец, возвращающий воду на землю. Отводная скважина должна иметь достаточную мощность для утилизации всей воды, прошедшей через тепловой насос, и должна быть установлена квалифицированным бурильщиком скважин. Если у вас есть дополнительная существующая скважина, ваш подрядчик по тепловым насосам должен нанять бурильщика, чтобы убедиться, что она подходит для использования в качестве отводной скважины. Независимо от используемого подхода система должна быть спроектирована таким образом, чтобы предотвратить любой ущерб окружающей среде. Тепловой насос просто отводит или добавляет тепло к воде; не добавляются загрязняющие вещества. Единственным изменением воды, возвращаемой в окружающую среду, является незначительное повышение или понижение температуры. Важно проконсультироваться с местными властями, чтобы понять какие-либо нормы или правила, касающиеся систем с открытым контуром в вашем регионе.
Размер теплового насоса и спецификации производителя определяют количество воды, необходимое для открытой системы. Потребность в воде для конкретной модели теплового насоса обычно выражается в литрах в секунду (л/с) и указывается в технических характеристиках этого агрегата. Тепловой насос мощностью 10 кВт (34 000 БТЕ/ч) будет потреблять от 0,45 до 0,75 л/с во время работы.
Комбинация колодца и насоса должна быть достаточно большой, чтобы поставлять воду, необходимую тепловому насосу, в дополнение к вашим потребностям в воде для бытовых нужд. Возможно, вам придется увеличить бак под давлением или модифицировать водопровод, чтобы обеспечить подачу достаточного количества воды к тепловому насосу.
Плохое качество воды может вызвать серьезные проблемы в открытых системах. Вы не должны использовать воду из источника, пруда, реки или озера в качестве источника для вашей системы теплового насоса. Частицы и другие вещества могут засорить систему теплового насоса и вывести ее из строя за короткий промежуток времени. Вы также должны проверить воду на кислотность, жесткость и содержание железа перед установкой теплового насоса. Ваш подрядчик или производитель оборудования может сообщить вам, какой уровень качества воды является приемлемым и при каких обстоятельствах могут потребоваться специальные материалы теплообменника.
Установка открытой системы часто регулируется местными законами о зонировании или требованиями лицензирования. Свяжитесь с местными властями, чтобы определить, действуют ли ограничения в вашем регионе.
Системы с замкнутым контуром
Система с замкнутым контуром получает тепло непосредственно из земли, используя непрерывный контур из подземных пластиковых труб. Медные трубки используются в системах DX. Труба подсоединяется к внутреннему тепловому насосу, образуя герметичный подземный контур, по которому циркулирует раствор антифриза или хладагент. В то время как открытая система отводит воду из колодца, система с замкнутым контуром рециркулирует раствор антифриза в трубе под давлением.
Труба размещается в одном из трех типов расположения:
- Вертикально: Вертикальное расположение с замкнутым контуром является подходящим выбором для большинства загородных домов, где площадь участка ограничена. Трубопровод вставляется в просверленные отверстия диаметром 150 мм (6 дюймов) на глубину от 45 до 150 м (от 150 до 500 футов) в зависимости от состояния грунта и размера системы. В отверстия вставляются П-образные петли из трубы. Системы DX могут иметь отверстия меньшего диаметра, что снижает затраты на бурение.
- Диагональный (угловой): Диагональный (угловой) замкнутый контур аналогичен вертикальному замкнутому контуру; однако скважины расположены под углом. Этот тип расположения используется там, где пространство очень ограничено, а доступ ограничен одной точкой входа.
- Горизонтальное: Горизонтальное расположение чаще встречается в сельской местности, где недвижимость больше. Труба укладывается в траншеи обычно глубиной от 1,0 до 1,8 м (от 3 до 6 футов) в зависимости от количества труб в траншее. Как правило, на тонну мощности теплового насоса требуется от 120 до 180 м (от 400 до 600 футов) труб. Например, для хорошо изолированного дома площадью 185 м2 (2000 кв. футов) обычно требуется трехтонная система, для которой требуется от 360 до 540 м (от 1200 до 1800 футов) труб.
Наиболее распространенная конструкция горизонтального теплообменника представляет собой две трубы, расположенные рядом в одной траншее. В других конструкциях с горизонтальными петлями в каждой траншее используется четыре или шесть труб, если площадь участка ограничена. Другой дизайн, иногда используемый там, где площадь ограничена, — это «спираль», которая описывает его форму.
Независимо от выбранной компоновки, все трубопроводы для систем с раствором антифриза должны быть изготовлены из полиэтилена или полибутилена серии не ниже 100 с термоплавкими соединениями (в отличие от зазубренных фитингов, хомутов или клеевых соединений), чтобы обеспечить герметичность соединений в течение всего срока службы. трубопровода. При правильной установке эти трубы прослужат от 25 до 75 лет. Они не подвержены влиянию химических веществ, содержащихся в почве, и обладают хорошими теплопроводными свойствами. Раствор антифриза должен быть приемлем для местных природоохранных органов. В системах DX используются медные трубки холодильного класса.
Ни вертикальные, ни горизонтальные петли не оказывают отрицательного воздействия на ландшафт, если вертикальные скважины и траншеи должным образом засыпаны и утрамбованы (плотно утрамбованы).
При установке горизонтальной петли используются траншеи шириной от 150 до 600 мм (от 6 до 24 дюймов). Это оставляет голые участки, которые можно восстановить с помощью семян травы или дерна. Вертикальные петли требуют мало места и меньше повреждают газон.
Важно, чтобы горизонтальные и вертикальные петли были установлены квалифицированным подрядчиком. Пластиковые трубы должны быть термически сплавлены, и должен быть хороший контакт между землей и трубой для обеспечения хорошей теплопередачи, такой как достигается при заливке шпуров цементным раствором Tremie. Последнее особенно важно для вертикальных теплообменных систем. Неправильная установка может привести к снижению производительности теплового насоса.
Рекомендации по установке
Как и в случае с воздушными тепловыми насосами, геотермальные тепловые насосы должны проектироваться и устанавливаться квалифицированными подрядчиками. Проконсультируйтесь с местным подрядчиком по тепловым насосам для проектирования, установки и обслуживания вашего оборудования, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу. Кроме того, убедитесь, что все инструкции производителей тщательно соблюдаются. Все установки должны соответствовать требованиям CSA C448 Series 16, стандарту установки, установленному Канадской ассоциацией стандартов.
Общая стоимость установки наземных систем варьируется в зависимости от конкретных условий. Стоимость установки варьируется в зависимости от типа грунтового коллектора и технических характеристик оборудования. Дополнительные затраты на такую систему могут быть возмещены за счет экономии затрат на электроэнергию в течение всего лишь 5 лет. Срок окупаемости зависит от множества факторов, таких как состояние почвы, нагрузки на отопление и охлаждение, сложность модернизации ОВКВ, местные тарифы на коммунальные услуги и заменяемый источник топлива для отопления. Обратитесь в свою электроэнергетическую компанию, чтобы оценить преимущества инвестирования в систему заземления. Иногда для одобренных установок предлагается недорогой план финансирования или поощрение. Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.
Рекомендации по эксплуатации
При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:
- Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или резистивные элементы в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы. Это поможет максимально увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется уставка на 2–3 °C ниже уставки температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
- Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем печные системы, поэтому они труднее реагируют на глубокие перепады температуры. Должны использоваться умеренные понижения температуры не более чем на 2°C или должен использоваться «умный» термостат, который включает систему раньше, в ожидании восстановления после понижения температуры. Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.
Рекомендации по техническому обслуживанию
Ежегодное техническое обслуживание должен выполнять квалифицированный подрядчик один раз в год, чтобы ваша система оставалась эффективной и надежной.
Если у вас воздушная распределительная система, вы также можете поддерживать более эффективную работу, заменяя или очищая фильтр каждые 3 месяца. Вы также должны убедиться, что ваши вентиляционные отверстия и регистры не заблокированы какой-либо мебелью, ковровым покрытием или другими предметами, которые могут препятствовать циркуляции воздуха.
Эксплуатационные расходы
Эксплуатационные расходы системы наземного источника обычно значительно ниже, чем у других систем отопления, из-за экономии топлива. Квалифицированные установщики тепловых насосов должны быть в состоянии предоставить вам информацию о том, сколько электроэнергии будет потреблять конкретная система наземного источника.
Относительная экономия будет зависеть от того, используете ли вы в настоящее время электричество, нефть или природный газ, а также от относительной стоимости различных источников энергии в вашем регионе. Запустив тепловой насос, вы будете использовать меньше газа или масла, но больше электроэнергии. Если вы живете в районе с дорогим электричеством, ваши эксплуатационные расходы могут быть выше.
Ожидаемый срок службы и гарантии
Расчетный срок службы геотермальных тепловых насосов обычно составляет от 20 до 25 лет. Это выше, чем у воздушных тепловых насосов, поскольку компрессор подвергается меньшим термическим и механическим нагрузкам и защищен от воздействия окружающей среды. Срок службы самого контура заземления приближается к 75 годам.
На большинство геотермальных тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и сборку, а некоторые производители предлагают программы расширенной гарантии. Тем не менее, гарантии варьируются между производителями, поэтому обязательно проверьте мелкий шрифт.
Сопутствующее оборудование
Модернизация системы электроснабжения
Вообще говоря, нет необходимости обновлять систему электроснабжения при установке дополнительного теплового насоса с воздушным источником. Однако возраст службы и общая электрическая нагрузка дома могут потребовать модернизации.
Электричество на 200 ампер обычно требуется для установки либо полностью электрического воздушного теплового насоса, либо геотермального теплового насоса. При переходе с системы отопления на природном газе или мазуте может потребоваться модернизация электрической панели.
Дополнительные системы отопления
Воздушные тепловые насосы
Воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха и могут частично терять свою способность обогрева при очень низких температурах. Из-за этого большинству установок с воздушным источником требуется дополнительный источник тепла для поддержания температуры в помещении в самые холодные дни. Дополнительный нагрев также может потребоваться при разморозке тепловым насосом.
Большинство систем с воздушным источником отключаются при одной из трех температур, которые могут быть установлены подрядчиком по установке:
- Точка теплового баланса: Температура, ниже которой тепловой насос не имеет достаточной мощности для удовлетворения потребностей в отоплении. здания самостоятельно.
- Точка экономического баланса: Температура, ниже которой соотношение электроэнергии и дополнительного топлива (например, природного газа) означает, что использование дополнительной системы более рентабельно.
- Температура отключения: Минимальная рабочая температура теплового насоса.
Большинство дополнительных систем можно разделить на две категории:
- Гибридные системы: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую как печь или бойлер. Этот вариант можно использовать в новых установках, а также это хороший вариант, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.
Эти типы систем поддерживают переключение между тепловым насосом и дополнительными операциями в соответствии с тепловым или экономическим балансом.
Эти системы не могут работать одновременно с тепловым насосом – работает либо тепловой насос, либо работает газовая/масляная печь. - Все электрические системы: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде или на электрических плинтусах.
Эти системы могут работать одновременно с тепловым насосом и, следовательно, могут использоваться в стратегиях контроля точки баланса или температуры отсечки.
Датчик наружной температуры отключает тепловой насос, когда температура падает ниже заданного предела. Ниже этой температуры работает только система дополнительного нагрева. Датчик обычно настраивается на отключение при температуре, соответствующей точке экономического баланса, или при температуре наружного воздуха, ниже которой обогрев с помощью системы дополнительного отопления, а не теплового насоса.
Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные системы продолжают работать независимо от температуры наружного воздуха и, как таковые, не подпадают под подобные эксплуатационные ограничения. Система дополнительного отопления обеспечивает только тепло, превышающее номинальную мощность геотермальной установки.
Термостаты
Обычные термостаты
В большинстве канальных жилых односкоростных тепловых насосов используется внутренний термостат «двухступенчатый нагрев/одноступенчатый охлаждение» . Первый этап требует тепла от теплового насоса, если температура падает ниже заданного уровня. Второй этап требует тепла от системы дополнительного отопления, если температура в помещении продолжает падать ниже желаемой температуры. Бесканальные бытовые тепловые насосы с воздушным источником обычно устанавливаются с одноступенчатым термостатом нагрева / охлаждения или, во многих случаях, со встроенным термостатом, устанавливаемым с помощью пульта дистанционного управления, который поставляется вместе с устройством.
Наиболее распространенный тип термостата — термостат типа «установил и забыл» . Перед установкой желаемой температуры установщик консультируется с вами. Как только это будет сделано, вы можете забыть о термостате; он автоматически переключит систему из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.
В этих системах используются наружные термостаты двух типов. Первый тип управляет работой системы дополнительного нагрева электрического сопротивления. Это тот же тип термостата, который используется с электрической печью. Он включает различные ступени обогревателей по мере того, как температура наружного воздуха постепенно падает. Это гарантирует, что необходимое количество дополнительного тепла будет подаваться в соответствии с внешними условиями, что максимизирует эффективность и экономит ваши деньги. Второй тип просто отключает воздушный тепловой насос, когда температура наружного воздуха падает ниже заданного уровня.
Отказы термостата могут не дать таких же преимуществ в системах с тепловым насосом, как в более традиционных системах отопления. В зависимости от величины понижения температуры и падения температуры тепловой насос может быть не в состоянии поставлять все тепло, необходимое для доведения температуры до желаемого уровня в кратчайшие сроки. Это может означать, что система дополнительного отопления работает до тех пор, пока тепловой насос не «догонит». Это уменьшит экономию, которую вы, возможно, ожидали получить, установив тепловой насос. См. обсуждение в предыдущих разделах о минимизации понижения температуры.
Программируемые термостаты
Программируемые термостаты для тепловых насосов сегодня можно приобрести у большинства производителей тепловых насосов и их представителей. В отличие от обычных термостатов, эти термостаты обеспечивают экономию за счет снижения температуры в периоды отсутствия людей или в ночное время. Хотя у разных производителей это достигается по-разному, тепловой насос возвращает дом к желаемому уровню температуры с минимальным дополнительным отоплением или без него. Для тех, кто привык к понижению температуры и программируемым термостатам, это может быть выгодным вложением. Другие функции, доступные с некоторыми из этих электронных термостатов, включают следующее:
- Программируемое управление, позволяющее пользователю выбирать автоматический режим работы теплового насоса или вентилятора в зависимости от времени суток и дня недели.
- Улучшенный контроль температуры по сравнению с обычными термостатами.
- Нет необходимости в наружных термостатах, так как электронный термостат требует дополнительного тепла только при необходимости.
- Нет необходимости в управлении наружным термостатом для дополнительных тепловых насосов.
Экономия от программируемых термостатов сильно зависит от типа и размеров вашей системы теплового насоса. Для систем с регулируемой скоростью понижения скорости могут позволить системе работать на более низкой скорости, уменьшая износ компрессора и способствуя повышению эффективности системы.
Системы распределения тепла
Системы с тепловым насосом обычно обеспечивают больший объем воздушного потока при более низкой температуре по сравнению с печными системами. Таким образом, очень важно изучить поток приточного воздуха вашей системы и сравнить его с пропускной способностью существующих воздуховодов. Если воздушный поток теплового насоса превышает пропускную способность вашего существующего воздуховода, у вас могут возникнуть проблемы с шумом или повышенное потребление энергии вентилятором.
Новые системы тепловых насосов должны проектироваться в соответствии с установленной практикой. Если установка представляет собой модернизацию, необходимо тщательно проверить существующую систему воздуховодов, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям.
Установка насоса в систему отопления частного дома: правила выбора, виды
Содержание статьи:
- Особенности принудительной циркуляции
- Выбор насоса
- Критерии выбора
- Насосная установка
- Популярные производители
Циркуляция теплоносителя в контуре отопления может осуществляться естественным и принудительным способом. Из-за широкого ассортимента насосов чаще всего устанавливается вторая система. Чтобы отопление было эффективным, необходимо правильно подобрать циркуляционный насос и правильно установить его в контур отопления.
Особенности принудительной циркуляции
Принудительная система отопления более надежна и практична, при необходимости может регулироваться
Вода или другой теплоноситель перемещается по отопительному контуру за счет циркуляции. Он бывает двух видов – естественный и принудительный. В первом случае дополнительное оборудование не требуется, жидкость сама перемещается по системе за счет правильно спроектированного контура. Во втором случае теплоноситель движется под действием циркуляционного насоса.
Естественная циркуляция воды по контуру имеет важное преимущество — простота монтажа и минимальное количество оборудования. Но он менее эффективен, так как нужно учитывать множество различных нюансов. Если углы наклона и диаметры труб рассчитаны неправильно, система работать не будет.
Принудительная циркуляция надежнее и лучше. Имеет следующие преимущества:
- Диаметр труб мал по сравнению с системой естественной циркуляции. В результате стоимость будет ниже. К тому же трубопровод с малым сечением не портит внешний вид помещения.
- Возможность скрытно подключать радиаторы.
- Не требуется сложный расчет угла трубы.
- Универсальность и эффективность.
Остановка насоса при отсутствии электричества может привести к взрыву твердотопливного котла
К недостаткам можно отнести:
- Высокая стоимость насоса. Также для его работы требуется электричество, что потребует финансовых затрат.
- Риск поломки оборудования.
- Система не будет работать при отключении питания. Необходимо предусмотреть возможность автономного питания насоса.
Несмотря на недостатки, принудительную циркуляцию предпочтительнее использовать в жилых помещениях.
Установка циркуляционного насоса в системе отопления решает несколько задач:
- равномерность нагрева отопительных приборов;
- расширение контура системы отопления;
- устранение проблем с воздушными пробками.
Готовую систему отопления можно установить врезкой.
Выбор насоса
Система отопления подключена к воде. Насос обычно работает от электричества, поэтому его контакт с жидкостью недопустим. По этой причине все насосы для контура отопления делятся на сухие и мокрые.
Сухой тип
Насос с сухим ротором работает громко и его сложнее установить в систему отопления
В сухом контуре есть разделение на две герметичные секции. В первой насосной части осуществляется непосредственный контакт с водой, а во второй электрической части питание подается от сети. Полностью изолирован от жидкости.
К преимуществам сухих приборов относятся:
- высокая мощность
- высокая пропускная способность;
- , обеспечивающий оптимальное давление в сети.
Сухие продукты оправданы в больших промышленных зданиях. В квартиры их лучше не ставить из-за недостатков:
- большие размеры;
- сложность установки;
- наличие вала, который со временем изнашивается и требует ремонта;
- шумная работа.
При покупке насоса важно заранее выбрать место его установки и рассчитать количество воды, которое он будет перекачивать. Лучшим местом для установки является отдельное помещение для системы отопления.
Мокрый тип
Для насосов с мокрым ротором перед входом должен быть установлен фильтр
Этот тип оборудования подходит для квартир, одно- и двухэтажных частных домов. Насосное устройство мокрого типа: корпус с закрытой электрической частью, которая соединена с насосной камерой. Осуществляет перекачку теплоносителя. Герметичность достигается за счет использования прокладок. На входе и выходе имеются патрубки и фланцы для присоединения патрубков.
Электрическая часть также разделена на две части. В центре стакан, в котором находятся все электромеханизмы, кроме силового жгута стартера. Он герметично расположен снаружи стекла и не контактирует с водой. В стакане находится ротор, на валу которого насажена крыльчатка. Для помещения стекла в теплоноситель используется клапан для выпуска воздуха.
К недостаткам системы можно отнести снижение эффективности. Преимущества – низкое энергопотребление, простота монтажа и возможность установки на любой участок трубы. Важно, чтобы стекло находилось в горизонтальном положении, иначе при вертикальной установке механизм перегреется и быстро выйдет из строя.
Важно следить за тем, чтобы в оборудование не попадали частицы налета и грязи.
Критерии выбора
Таблица расчета мощности циркуляционного насоса
Предварительно выбранный сухой или мокрый тип. В жилых домах устанавливается последний. Также необходимо определить напряжение, мощность и производительность насоса.
Для отопления квартиры насосы с частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Напряжение должно быть 220 В, которое поддерживается дополнительно установленными стабилизаторами.
Мощность выбрана таким образом, чтобы поддерживать все рабочие характеристики. Чем он выше, тем больше энергии необходимо для работы насоса. Существуют устройства классов A, B и C. Класс А характеризуется минимальным энергопотреблением, но их стоимость высока.
При выборе оборудования следует обращать внимание на его эксплуатационные характеристики. Их можно найти на коробке насоса или в документации к нему.
Критерий эффективности определяется индивидуально для каждого вида работ. Должен соблюдаться оптимальный баланс в объеме дистиллированной воды и затраченной на нее электроэнергии.
Важным критерием является диапазон рабочих температур. Для современных моделей она варьируется от 2°С до 110°С.
Установка насоса
Насос с мокрым ротором можно установить на любой участок выходного патрубка
Установка насоса для отопления частного дома своими руками не представляет сложности. В первую очередь следует выбрать место, куда будет подключаться устройство. Оптимальный вариант – монтаж на полипропиленовой трубе обратки перед входом в котел по ходу движения воды. Перед насосом должен быть расширительный бак для воды. Если она открытого или мембранного типа, насос можно установить в любой части обратки.
На подающей трубе можно установить новые высокотемпературные насосы. Они способны выдерживать до 110°С. При этом все параметры системы должны быть сбалансированы. Если этого не сделать, в сильные морозы при работе на максимальной мощности охлаждающая жидкость может закипеть и повредить систему. Поэтому рекомендуемое место на подающем трубопроводе – участок вдали от котла, но до первого ответвления батареи.
В больших домах можно сделать две группы подводящих труб. В этом случае рекомендуется ставить на каждый свой насос.
Общих рекомендаций по выбору места нет. Каждый случай рассматривается индивидуально до установки насоса и с учетом всех особенностей системы отопления и помещения.
Пошаговая установка
Вся система отопления в сборе
Для самостоятельной установки потребуются наборы разводных ключей, пассатижи, пакля, герметик. Также потребуются краны, переходники и выступы подходящего диаметра. Гайки поставляются вместе с насосом. Работа связана со сваркой деталей, поэтому мастер должен уметь работать с оборудованием.
Алгоритм правильной установки насоса для отопления:
- Сборка узлом с кранами. Два будут установлены по краям насоса, один на прямой трубе.
- Сборка контура насоса. Гайки необходимо подтянуть, но не затягивать.