циркуляционный насос в системе отопления —

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.

Источник:www.master-forum.ru

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома

Выбор и монтаж насоса в систему отопления частного дома – вопрос, который волнует многих владельцев загородных коттеджей. Нужен ли вообще насос, как выбрать циркуляционный насос и какие сложности могут возникнуть в процессе его монтажа – вот, пожалуй, три основных нюанса, которые следует знать.

Можно организовать системы отопления в загородном доме с естественной или принудительной циркуляцией. Подробнее о вариантах отопления с принудительным и самотечным движением теплоносителя мы говорили тут. Вкратце напомним о чём речь – при естественной циркуляции теплоносителя система работает благодаря законам физики – вследствие теплового расширения нагретый теплоноситель поднимается вверх, а охлажденный спускается вниз. В подобной системе котёл всегда устанавливается максимально низко, чтобы получить наибольший градиент температурной разницы. Также есть ряд условий при монтаже и проектировании, чтобы самотечная система была эффективна.

Точно нужен циркуляционный насос, когда владелец желает получить преимущества системы отопления с принудительной циркуляцией или если самотечная система не может быть установлена или будет неэффективна.

Циркуляционные насосы вне зависимости от типа модели выполняют одну функцию – перемещение теплоносителя по контуру отопления. При этом циркуляционные насосы помимо непосредственно обеспечения работы системы отопления, позволяют регулировать интенсивность отопления за счет изменения давления в контуре. Например, при начале работы, до достижения желаемой температуры в помещении насос работает более интенсивно, а после прогрева комнат – активность работы уменьшается таким образом, чтобы только поддерживать полученную температуру.

Устройство циркуляционного насоса

Все циркуляционные насосы относятся к устройства центробежного принципа действия – теплоноситель попадает в рабочую камеру, из которой выталкивается лопатками центробежного колеса в боковой выходной патрубок. Заметим, что все устройства такого типа достаточно требовательны к чистоте теплоносителя и обладают КПД не более 80%.

Состоят циркуляционные насосы непосредственно из корпуса, с размещенным внутри электродвигателем, тщательно защищенным от влаги, и рабочим колесом на валу. В насосах закрытого типа колеса состоят преимущественно из двух дисков, между которыми расположены подающие лопасти.

Виды циркуляционных насосов

Среди циркулярных насосов системы отопления выделяют: быстроходные и тихоходные, а также с сухим и мокрым ротором.

Быстроходными называют насосы, частота оборотов в минуту у которых превышает 1500, у тихоходных этот показатель, соответственно, ниже 1500. Частота оборотов оказывает непрямое влияние на давление и потребляемую энергию, в частности изменение мощности пропорционально квадрату изменения напора и кубической степени изменения частоты вращений.

Тихоходные насосы имеют более сложную конструкцию и стоят дороже, при этом позволяют экономить электроэнергию. Если же выбрать модель, которая регулирует частоту вращения вала двигателя в зависимости от температуры, то можно ещё более значительно сэкономить на расходе электроэнергии.

Для получения наибольшего КПД циркуляционные насосы рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы рабочая точка находилась в средней трети части характеристик (то есть обращать внимание на те модели, которые в основном процессе не будут работать на максимуме или минимуме своих возможностей).

Впрочем гораздо чаще принципиальный выбор модели циркуляционного насоса проводят в зависимости от типа ротора – с сухим или с мокрым.

Насосы с сухим ротором

У таких моделей в основной поток теплоносителя погружается только рабочее колесо на валу, которое вращается на подшипниках, отдаленных от стартера и ротора торцевыми уплотнениями.

Одна из основных задач – значительная герметизация – решается путем использования плотно прилегающих подпружиненных колец, изготовленных из керамики и высокопрочного графита. Одно из таких колец вращается на валу, а второе статически закреплено в корпусе. В момент вращения между уплотнительными шайбами образуется водная пленка, выполняющая функцию смазки, а также охлаждающая конструкцию.

Сухороторные насосы имеют двигатели с воздушных охлаждением (у моделей с высокой мощностью может присутствовать специальное устройство подачи холодного воздуха на мотор).

КПД подобных циркуляционных насосов зависит от мощности устройства – модели с мощностью до 1500 Вт обладают КПД 30-65%, до 7500 Вт – 35-75%, а более мощные порядка 40-80%.

Наиболее часто подобные модели используются в системах горячего водоснабжения, а также системах отопления, где необходима подача жидкости с большим напором.

Насосы с мокрым ротором

Циркуляционные насосы с мокрым ротором могут применяться с замкнутых контурах отопления для обеспечения значительной скорости перемещения теплоносителя. Такие модели позволяют значительно снизить диаметр труб, а также уменьшить количество теплоносителя, что положительно сказывается на экономичности отопления.

Конструкция таких насосов предполагает наличие разделения стартера и ротора тонкостенным стаканом, при этом ротор вращается в жидкости на подшипниках, смазывающихся и охлаждающихся теплоносителем. Сам стакан изготавливается из немагнитной нержавейки или углеродного волокна с толщиной стенки 0,1-0,3 мм, а подшипники производятся из прессованной керамики или спеченного графитового сплава.

Насосы с мокрым ротором, как правило, бесшумные, а частота вращения в них регулируется ступенчато вручную или при помощи автоматики, отслеживающей разность давления или температуры.

Заметим, что КПД насосов с мокрым ротором ниже, чем у моделей с сухим – при мощности 100 Вт КПД достигает 5-25%, до 500 Вт – 20-40%, а более 500 Вт – 30-40%.

Технические параметры циркуляционных насосов

Среди основных параметров циркуляционных насосов для систем отопления можно выделить следующие:

• Пропускная способность – указывается в метрах кубических в час или литрах в минуту. Данный параметр отображает объем жидкости, который прокачивает насос за отрезок времени. Пропускная способность зависит от скорости потока и диаметра трубопровода.
• Напор – указывается в метрах водяного столба и отображает высоту, на которую насос способен вытолкнуть жидкость по вертикали. Наибольший напор бытовых насосов составляет 17 метров, можно найти и более мощные модели, однако они достаточно громоздки, дороги и их нецелесообразно использовать в загородных частных домах.
• Уровень шума – немаловажный параметр для оборудования, работающего в доме. Заметим, что уровень шума всегда ниже у моделей с мокрым ротором, чем у агрегатов с сухим.
• Температурный диапазон – учитывая, что в трубах движется горячий теплоноситель оборудование должно выдерживать достаточно высокие температуры. Большинство насосов легко работает с температурами до 110 градусов Цельсия, однако можно встретить модели и с более высоким показателем (до 130 градусов).
• Габариты – в частности важными параметрами являются монтажная длина и диаметр входного и выходного патрубков.

Следует также учитывать возможность установки насоса в открытые и закрытые системы отопления. В частности, при открытой системе нельзя использовать насос с мокрым ротором (что связано с возможным загрязнением теплоносителя и последующим выходом насоса из строя).

Как рассчитать производительность циркуляционного насоса

Объем подачи циркуляционных насосов можно рассчитать по нескольким формулам, в частности может использоваться следующая:

Q = P/(1,163 х (Tf — Tr))
или
Q = 0,86R/(TF–TR)

В которой:

Q – объем теплоносителя

P – тепловое потребление помещений (тепловая мощность)

Tf-Tr – разница температур выходной трубы и обратки

1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды (если в системе в качестве теплоносителя используется антифриз необходимо использовать значение его коэффициента удельной теплоемкости).

Также можно рассчитать объем подачи насоса по формуле:

Q = 3,6 х P/(С х (Tf — Tr))

Обозначения аналогичны предыдущей формуле, С – теплоемкость (справочный показатель для воды 4,2 кДж/кг*С)

Для определения тепловой мощности помещений можно воспользоваться СНиП для теплосетей, где для двух- и одноэтажных зданий при температуре воздуха на улице используется показатель теплового потребления 173-177 Вт/м2 (для многоэтажных зданий 97-101 Вт/м2).

Данные формулы являются достаточно общими, в том числе вследствие использования усредненных показателей тепловой мощности. Полученные результаты могут использоваться при начальных расчетах системы и применяться при выборе котла, если же котёл уже установлен, то в формуле необходимо использовать его показатели мощности.

Ещё один параметр, который необходимо просчитать – напор. Это вторая значительная характеристика, для определения которой необходимо выяснить гидравлическое сопротивление системы (напор всегда должен быть больше этого показателя):

H = (F х R × L)/(p × g) или (F х R × L)/10000 (м.)

В которой:

H — напор в метрах водяного столба

F — коэффициент, используемый для сантехнической арматуры (показатель для фасонных деталей – 1,3, для термостатического вентиля или клапана – 1,7, при использовании обоих видов комплектующих – 2,2, установка гравитационного тормоза или смесителя повышает коэффициент на 1,2, однако если используются все три вида оборудования коэффициент принимают равным 2,6

R — гидравлическое сопротивление труб, измеряемое в паскалях на погонный метр, в среднем составляет 50-150 Па/м

p — плотность теплоносителя (для воды данный показатель составляет 1000 кг/м3)

g — наибольшая высота подъема водяного столба, которая ограничена атмосферным давлением (при отсутствии гидравлического сопротивления данный показатель составляет 10,33 м и округляется при расчётах до 10)

Какой циркуляционный насос всё-таки выбрать

В загородных домах для систем отопления чаще используются насосы с мокрым ротором – они бесшумные и позволяют значительно уменьшать сечение труб, а значит и количество теплоносителя и затраты на обогрев дома.

В остальном же циркуляционный насос следует подбирать в зависимости от необходимых технических характеристик. Производителей насосов на рынке много, для того, чтобы определиться в марке насоса можно ознакомиться с отзывами о различных моделях или проконсультироваться со специалистами – имея большой опыт в обустройстве систем отопления каждый мастер может отдавать предпочтение конкретной фирме.

Также при выборе следует обратить внимание на количество скоростей, а также возможность их регулирования (вручную или автоматически). Наличие нескольких скоростей, а также автоматического регулирования их переключения позволяет получить достаточно удобную в использовании систему и оптимизировать расход топлива на различных этапах обогрева дома. В частности для быстрого обогрева можно использовать максимальную скорость, а для поддержания температуры в хорошо утепленном здании – минимальную.

Особенности монтажа насоса для отопления

Поставить насос на отопление частного дома одна из простейших задач в монтаже отопительной системы. Однако это не значит, что не нужно соблюдать правила монтажа. К основным требованиям при установке можно отнести следующие:

• Циркуляционный насос устанавливается в магистраль таким образом, чтобы вал был расположен горизонтально, а направление теплоносителя совпадало со стрелкой на корпусе прибора.
• Крепление следует производить при помощи резьбового крепежа с прокладками.
• Подключение к системе энергообеспечения производят согласно индивидуальных схем, предоставляемых вместе с устройствами, при этом используют провода сечением не менее 0,75 мм2.
• Перед тестовым запуском необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов и частиц в магистрали, а также герметичности резьбовых соединений и правильности подключения электропитания. Нельзя запускать насос при закрытых кранах запорной арматуры.
• При включении следует удалить воздух из насоса путем выкручивания резьбовой пробки, а также проверить силу тока в обмотке (полученные данные должны совпадать с приведенными на корпусной маркировке). Также при тестовом запуске проверяют уровень вибрации и шума.

При установке циркуляционного насоса следует учитывать некоторые особенности:

• Желательно устанавливать насос на байпас, что позволит снимать насос для ремонта или замены без удаления теплоносителя из системы. Кроме того, подобное решение позволит переключать систему с принудительной на естественную циркуляцию (если проект системы предполагает не принудительное движение теплоносителя).
• Выбор циркуляционного насоса лучше доверить специалистам, даже изучив гору материалов сложно определиться, если вы не видели подобные устройства в работе (мастера же, которые занимаются обустройством и обслуживанием систем могут сказать об эффективности не только новых устройств, но и уже отработавших 5-10 лет).
• Расчёт напора и производительности насоса можно провести самостоятельно, однако многие данные, которые используются в формулах следует дополнительно вычислять и без наличия специальных знаний мало кому удается не допустить ошибки. Также заметим, что вычисление параметров достаточно долгое занятие, в то время как у специалистов помимо значительного опыта есть ещё и специальные программы, что позволяет сэкономить время.

Планируете обустраивать систему отопления в загородном доме – обратитесь к нашим специалистам, мы не только подберем и просчитаем циркуляционный насос и но быстро и грамотно обустроим всю систему.

Циркуляционный насос котла | Качественные нагревательные наконечники HVAC #1

Содержание

Поиск:

Циркуляционный насос котла: Циркуляционный насос котла создает поток горячей воды через котел и контур котла . Обычно циркуляционный насос котла управляется аквастатом. Тем не менее, существуют различные уровни контроля, которые управляют насосами.

Одним из способов является использование аквастата, как указано выше. Другой способ — концевой выключатель в зональном клапане. Термостат в определенной зоне требует тепла, а термостат требует открытия зонального клапана.

Когда зональный клапан полностью открыт, концевой выключатель замыкает цепь, чтобы включить циркуляционный насос. Как правило, цепь представляет собой цепь управления, поэтому при замыкании концевого выключателя он замыкает цепь реле для подачи питания на циркуляционный насос.

При установке циркуляционного насоса важно выбрать правильный размер насоса для поток, необходимый для цикла. Негабаритные насосы могут вызвать проблемы с потоком и вызвать проблемы с эффективностью системы. Слишком большая скорость вызывает проблемы с ламинарным потоком, из-за чего петля не нагревается должным образом и котел загорается без необходимости. Это может быть большая разница в расходе топлива. Размеры циркуляционного насоса должны определяться специалистом по ОВКВ, знакомым с расчетами циркуляционных насосов. Кроме того, если это сделает профессионал, вы устраните любые проблемы с производительностью, которые могут стоить вам эффективности.

При установке циркуляционного насоса очень важно, чтобы размер насоса был выбран в соответствии с расходом, необходимым для контура. Негабаритные насосы могут вызвать проблемы с потоком и вызвать проблемы с эффективностью системы. Слишком большая скорость вызывает проблемы с ламинарным потоком, из-за чего петля не нагревается должным образом и котел загорается без необходимости. Это может быть большая разница в расходе топлива.

Размеры циркуляционного насоса должны определяться специалистом по ОВКВ, знакомым с определением размеров циркуляционных насосов. Кроме того, если это сделает профессионал, вы устраните любые проблемы с производительностью, которые могут стоить вам эффективности.

Циркуляционный насос котла – Правильный выбор размера системы и установка

Насос надлежащего размера в контуре надлежащего размера будет эффективным. Однако, если насос не рассчитан должным образом, вы можете напрасно тратить деньги на потраченную впустую энергию как на электроэнергию для использования насоса, так и на энергию для работы котла.

Таким образом, в этом случае необходимо нанять квалифицированного подрядчика, будь то сантехник или компания, занимающаяся HVAC, для установки компонентов и системы трубопроводов. В противном случае вы можете потратить много денег на ненужные затраты на электроэнергию для неправильно установленной системы. В том числе и циркуляционный насос.

Насосы Bell & Gosset | Обслуживание и техническое обслуживание циркуляционных насосов котлов

Bell & Gossett — популярный бренд циркуляционных насосов, которые используются во многих легких коммерческих и жилых гидравлических системах. Насос на фото справа имеет много движущихся частей, которые часто нужно заменять. (нажмите на изображение, чтобы увидеть текущие цены на этот насос). Из сервисных обращений наиболее частой деталью, нуждающейся в замене, является соединительное устройство, соединяющее двигатель с крыльчаткой.

Иногда это соединительное устройство ломается и требует замены. Это может быть результатом плохого обслуживания насоса, что также связано с плохим обслуживанием котла. Насос имеет подшипниковый узел, уплотнения, двигатель и опоры двигателя, которые необходимо периодически осматривать и смазывать.

Другие популярные бренды включают Grundfos и Taco. Все производители циркуляционных насосов для котлов предлагают насосы с прямым приводом, которые практически не требуют обслуживания и имеют меньше движущихся частей. При смене типа или марки насоса важно использовать насос аналогичной производительности. Кривые насоса должны совпадать, чтобы получить одинаковую производительность. Изменение этого параметра может привести к ухудшению производительности, а это означает, что ваш счет за газ или масло будет выше. Это также может вызвать проблемы с правильным нагревом.

Циркуляционный насос котла — Компоненты гидроники — Заключение

В заключение, важно понимать основные принципы гидроники, чтобы выбрать правильный циркуляционный насос, отвечающий требованиям скорости и производительности вашей системы. Размер системы также важен для хорошей производительности. Если вы сомневаетесь, проконсультируйтесь со специалистом по сантехнике или HVAC, чтобы убедиться, что это правильно.

Циркуляционный насос котла

Вопрос читателей о Циркуляционных насосах

Что делать, если циркуляционный насос шумит?

Во-первых, вам нужно осмотреть насос и найти конкретную деталь, которая издает шум. Предполагая, что у вас есть подшипниковый узел, шум, вероятно, исходит от соединительного устройства. Это наиболее распространенная часть циркуляционного насоса, которая может издавать шум. Здесь вы найдете новое соединительное устройство для этого насоса. Это касается циркуляционного насоса Bell and Gosset.

Большинство этих насосов красного цвета, но есть и золотые. Этот насос имеет подшипниковый узел и требует периодической смазки. Убедитесь, что вы заливаете смазочное масло в отверстие на подшипниковом узле, чтобы уменьшить или устранить эту проблему в будущем.

Циркуляционный насос не работает?

Это может быть другая проблема, кроме циркуляционного насоса. Множество различных проблем может помешать циркуляции воды по контуру. Проверьте эту страницу на наличие проблем с циркуляцией контура котла. В нем есть подробные советы по устранению неполадок, которые помогут вам решить эту проблему.

Как узнать, работает ли мой циркуляционный насос?

Для проверки работы циркуляционного насоса можно:

• Проверить контур, включая все радиаторы и конвекторы, когда котел находится в режиме отопления. Если все горячее, то циркуляционный насос работает. Если некоторые из них горячие, а некоторые не горячие или просто теплые, проверьте радиатор или конвектор на наличие воздуха. Смотрите страницу: Как прокачать радиаторы или плинтусы для получения дополнительной помощи по этой проблеме.
• Для этой проверки вам понадобится амперметр с клещами. Найдите один из проводов, идущих к циркуляционному насосу. Вероятно, это легко сделать либо на насосе, сняв крышку проводки, либо там, где реле предназначено для включения насоса. При запросе тепла, когда насос должен работать, поместите клещевой амперметр на провод. Вы должны получить значение силы тока, которое соответствует паспортным данным насоса.

Как заменить неисправный циркуляционный насос?

Замена циркуляционного насоса — несложная задача для квалифицированного специалиста по котлам или сантехника. Будем надеяться, что установка была выполнена правильно, и по обеим сторонам насоса были установлены запорные клапаны. Если нет, то самой сложной частью замены насоса будет удаление воздуха из контура, когда работа будет завершена. Лучший совет — заменить насос точным заменителем. Никогда ничего не меняйте при замене деталей. Новый насос должен иметь те же параметры, что и старый насос. Фланцы должны быть одинаковыми и с фланцами прокладки. Лучше всего подходят резиновые или пробковые прокладки.

Полный список циркуляционных насосов см. на этой странице.

Сначала отключите питание котла. Если у вас есть запорные клапаны с обеих сторон насоса, закройте их. Замените циркуляционный насос. Убедитесь, что соединения проводки затянуты. Обратите особое внимание на то, как вы разбираете его и собираете все обратно так же, как разбирали. Включая любую проводку. Когда вы закончите, откройте запорные клапаны и проверьте на наличие утечек. Если утечек нет, восстановить электропитание и включить котел. Проверьте радиаторы или конвекторы, чтобы убедиться, что они получают горячую воду от котла.

 

Ресурс: The Home Comfort Book: полное руководство по созданию комфортного, здорового, долговечного и эффективного дома

Поиск:

Воспользуйтесь нашим удобным калькулятором, чтобы узнать, сколько БТЕ производят ваши приборы, работающие на природном газе:

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Изображение

Большинство домовладельцев, у которых есть тепловые насосы, используют их для обогрева и охлаждения своих домов. Но тепловой насос также может быть использован для нагрева воды — либо как автономная система нагрева воды, либо как комбинированная система нагрева воды и кондиционирования воздуха.

Как они работают

Изображение

Водонагреватели с тепловым насосом используют электричество для перемещения тепла из одного места в другое вместо непосредственного производства тепла. Следовательно, они могут быть в два-три раза более энергоэффективными, чем обычные электрические водонагреватели сопротивления. Для перемещения тепла тепловые насосы работают как холодильник наоборот.

В то время как холодильник извлекает тепло из коробки и отдает его в окружающую комнату, автономный  воздушный тепловой насос  водонагреватель извлекает тепло из окружающего воздуха и передает его — при более высокой температуре — для нагрева воды в накопительном баке. Вы можете приобрести автономную систему нагрева воды с тепловым насосом в виде интегрированного блока со встроенным баком-аккумулятором воды и резервными нагревательными элементами сопротивления. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным накопительным водонагревателем.

Водонагреватели с тепловым насосом требуют установки в местах, которые остаются в пределах 40°–90ºF (4,4–32,2ºC) круглый год и обеспечьте не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метра) воздушного пространства вокруг водонагревателя. Воздух, проходящий через испаритель, может выбрасываться в помещение или на улицу.

Водонагреватели с тепловым насосом не будут эффективно работать в холодном помещении, поскольку они, как правило, охлаждают помещение, в котором находятся.  Установка их в помещении с избыточным теплом, например в котельной, повысит их эффективность.

Вы также можете установить систему воздушного теплового насоса, которая сочетает в себе отопление, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло в помещение из наружного воздуха зимой и из внутреннего воздуха летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип системы теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, — которые получают тепло из земли зимой и из воздуха в помещении летом, для обогрева и охлаждения своих домов.

Для нагрева воды можно добавить пароохладитель к системе геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, который использует перегретые газы из компрессора теплового насоса для нагрева воды. Затем эта горячая вода циркулирует по трубе в бак накопительного водонагревателя в доме.

Пароохладители также доступны для безбаковых водонагревателей или водонагревателей по потребности. Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое иначе ушло бы в землю. При частой работе в летнее время геотермальный тепловой насос может обеспечить большую часть ваших потребностей в горячей воде.

Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на водонагреватель или водонагреватель по требованию. Некоторые производители также предлагают трехфункциональные системы геотермальных тепловых насосов, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячее водоснабжение.

Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домохозяйства в горячей воде.

Выбор водонагревателя с тепловым насосом

Системы водонагревателей с тепловым насосом обычно имеют более высокие начальные затраты, чем обычные накопительные водонагреватели. Однако они имеют более низкие эксплуатационные расходы, что может компенсировать более высокие затраты на покупку и установку.

Перед покупкой системы водяного отопления с тепловым насосом необходимо также учитывать следующее:

• Размер и мощность первого часа
• Тип топлива и доступность
• Энергоэффективность (коэффициент энергии)
• Общие затраты

Если вы планируете установить в своем доме интегрированную систему водяного отопления, отопления и охлаждения с тепловым насосом, ознакомьтесь с нашей информацией о воздушных тепловых насосах и геотермальных тепловых насосах.

Установка и обслуживание

Правильная установка и техническое обслуживание вашей системы водяного нагрева с тепловым насосом может оптимизировать ее энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности. Поэтому лучше всего, чтобы ваш тепловой насос устанавливал квалифицированный подрядчик по сантехнике и отоплению (или установщик/проектировщик системы геотермального теплового насоса).

При выборе квалифицированного специалиста сделайте следующее:

• Запросите смету расходов в письменной форме
• Запросите рекомендации
• Уточните информацию о компании в местном Better Business Bureau
• Узнайте, получит ли компания при необходимости местное разрешение и понимает ли местные строительные нормы и правила.

Периодическое техническое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок службы водонагревателя и свести к минимуму потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для конкретных рекомендаций по техническому обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После правильной установки и обслуживания водонагревателя попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, чтобы снизить счета за нагрев воды.