Принцип работы циркуляционного насоса

Экономическая выгода от использования в системе отопления циркуляционного насоса с интеллектуальной системой управления.

Материал подготовлен при участии экспертов компании Wilo.

Прошедший зимний отопительный период с сильными морозами, внезапными оттепелями и частыми переходами через 0 мог выявить все плюсы и минусы в работе системы отопления загородного дома. В результате, в зависимости от эффективности работы оборудования, домовладельцы или потратили на обогрев коттеджа запланированные средства, либо переплатили и задумались, как уменьшить затраты в следующем отопительном сезоне.

Существует несколько способов модернизировать систему отопления и, тем самым, снизить эксплуатационные расходы в долгосрочном периоде. Один из них — оснастить «инженерку» циркуляционным насосом, гибко подстраивающимся под постоянно меняющиеся условия эксплуатации. Разбираемся в вопросе с помощью инженера компании-производителя циркуляционных насосов.

• В чём заключаются особенности современной системы отопления.
• Для чего нужен циркуляционный насос с интеллектуальной системой управления.
• На чём основан принцип работы циркуляционных насосов с электронной системой регулирования.
• Какая экономическая выгода от использования «умного» циркуляционного насоса.

Особенности современной системы отопления загородного дома

В зависимости от региона, отопительный период в нашей стране в среднем длится 6-7 месяцев. Т.к. цены на энергоносители всё время растут, среди владельцев загородных коттеджей увеличивается интерес к строительству энергоэффективных домов, т.е. зданий, где все энергопотери сведены к минимуму. Практика показывает, что при грамотном подходе к процессу возведения такого дома (основанном на теплотехническом расчёте) средства, потраченные на его строительство, возвращаются в виде снижения затрат на оплату энергоносителей.

Но зачастую при этом из вида упускается один важный момент — возведение энергоэффективного, а значит, экономичного дома, требует решения целого комплекса задач. Помимо утепления, монтажа системы вентиляции с рекуператором, для минимизации расходов нужно повысить эффективность работы системы отопления.

Отопительная «инженерка» загородного коттеджа включает в себя самое разнообразное оборудование. Это — твердотопливные, газовые, электрические или дизельные котлы, система тёплого пола или настенные радиаторы с термостатическими головками и т.д. Поэтому отопительная система загородного дома оснащается циркуляционными насосами.

Зачастую в отопительную систему устанавливают обычные (нерегулируемые) циркуляционные насосы, всё время работающие на постоянной скорости оборотов или имеющие ступенчатую регулировку напора теплоносителя в 2-3 диапазонах.

Такие насосы могут иметь устаревшую конструкцию и неэффективно работающий двигатель. Это приводит к значительному перерасходу денежных средств. Чтобы этого избежать, систему отопления можно модернизировать, установив в неё «умный» циркуляционный насос.

Преимущества циркуляционного насоса с интеллектуальной системой управления

Например, при внезапном потеплении (это нередко происходит среди зимы) пользователь понижает температуру теплоносителя и его напор, т.к. от отопительных приборов не требуется повышенная теплоотдача. Также от системы отопления не требуется максимальная эффективность работы в начале и в конце отопительного сезона, когда на улице только установилась прохладная погода, а сильные морозы ещё не пришли. При смене дня и ночи, при отъезде из дома на работу днём, когда с помощью термостатических головок, установленных на радиаторах, можно понизить температуру в помещениях и, тем самым, сэкономить средства на отоплении.

Т.е., в течение всего отопительного сезона от циркуляционного насоса требуется максимальная производительность лишь ограниченный период времени. Следовательно, насос должен гибко подстраиваться под постоянно меняющиеся условия эксплуатации и личные предпочтения людей, проживающих в доме.

Современные «умные» циркуляционные насосы оборудованы высокоэффективными моторами с автоматическим регулированием мощности. Это оптимизирует гидравлические параметры насоса при всех режимах работы системы отопления и, особенно, в режимах неполной нагрузки, что позволяет ощутимо снизить расходы на электроэнергию.

Дополнительная экономия электроэнергии обеспечивается путем активации автоматического режима снижения частоты вращения и функции Dynamic adapt. Это функция непрерывной динамической подстройки рабочей точки в зоне частичной загрузки насоса.

За счет постоянной адаптации рабочей точки насоса, а также функции автоматического удаления воздуха, использование электронных насосов позволяет избежать возникновения шумов в системе, что особенно важно для жилых помещений

Принцип работы циркуляционных насосов с электронной системой регулирования

Как уже говорилось выше, в нашем климатическом поясе наблюдаются значительные колебания температуры окружающей среды. Независимо от погодных условий, пользователю требуется обеспечить постоянную комфортную температуру воздуха в жилых помещениях.

При низких температурах, как правило, все радиаторы открыты, требуется максимальная подача теплоносителя. При росте температуры на улице часть радиаторов прикрывается – через систему проходит меньшее количество теплоносителя.

Современные «умные» циркуляционные насосы способны подстраиваться под меняющуюся нагрузку системы. Электронная система управления насоса позволяет автоматически изменять частоту вращения мотора, в зависимости от состояния системы (количества открытых радиаторов). В отличие от стандартных насосов, с возможностью ручного выбора одной из двух-трех скоростей вращения, встроенный частотный преобразователь «умных» насосов с высокой точностью автоматически меняет скорость вращения мотора, что позволяет моментально реагировать на изменения условий в системе отопления. Таким образом, применение циркуляционных насосов с интеллектуальной системой управления существенно снижает потребление электроэнергии.

В зависимости от установленного способа регулирования, электроника насоса поддерживает или линейно изменяет заданное значение перепада давления, в соответствии с текущим состоянием системы (например, количеством открытых радиаторов), вместе с тем изменяется подача насоса. Частота вращения мотора постоянно изменяется, а значит, автоматически, без участия пользователя, насос подстраивается под изменившиеся условия эксплуатации.

www.forumhouse.ru

Функции, разновидности и принцип действия циркуляционных насосов

Для чего нужен циркуляционный насос (помпа)? Согласно принципу действия систем с принудительным циркуляцией, движение нагретой жидкости происходит благодаря избыточному давлению, создаваемому насосным оборудованием.

Соответственно, на помпу возлагается решение двух задач:

1. Обеспечение высокой скорости движения теплоносителя;
2. Создание избыточного давления, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления, возникающего в элементах системы.

Первая является основной с точки зрения эффективности и экономичности отопления. Действительно, при высокой скорости движения теплоносителя разница его температур в подающем и обратном трубопроводах уменьшается – жидкость просто не успевает остывать. В результате:

• Даже при значительной длине магистралей обеспечивается равномерное распределение тепла в обслуживаемых помещениях;
• Для подогрева жидкости требуется меньший расход энергоресурсов (по сравнению с гравитационными системами экономия может составлять до 20-30 %);
• Источники тепла (котлы, нагреватели других типов) работают в щадящем режиме;
• Появляется возможность создания закрытых (герметичных) систем, в которых может быть использован теплоноситель с высокими показателями теплоемкости (например, антифриз, смесь или водный раствор гликолей и др.).

Владельцу такой системы ее проектирование, монтаж и эксплуатация обходятся значительно дешевле.

Устройство циркуляционного насоса для отопления включает несколько основных узлов и деталей:

• Рабочее колесо (крыльчатку), обеспечивающее перекачивание жидкости;
• Электродвигатель для привода рабочего колеса;
• Перекачивающей камеры с впускным и выпускным (подающим и напорным) патрубками, которые присоединяются к трубопроводам;
• Корпуса;
• Клеммной коробки для электрических подключений и установки регулирующих органов (в случае модификации устройства с регулировкой скорости).

Как это работает:

1. В перекачивающую камеру через впускной патрубок поступает теплоноситель.
2. Здесь он захватывается крыльчаткой, приводящейся во вращение электродвигателем.
3. При повышенном давлении отправляется в выпускной патрубок, присоединенный (как и впускной) к магистрали отопительной системы.

Производители предлагают множество различных конструкций насосного оборудования. Большинство из них модно отнести к одному из двух классов:

• Устройства с «мокрым» ротором;
• Помпы с «сухим» ротором.

В первом крыльчатка, как правило, выполняется в едином блоке с ротором электродвигателя. В результате ротор оказывается погружен в перекачиваемую жидкость.

Основной особенностью конструкции второго типа является ротор, изолированный от крыльчатки и теплоносителя за счет торцевого уплотнения.

Каждое из решений имеет собственные достоинства и недостатки. В варианте с «мокрым» ротором жидкость выполняет одновременно функции смазки и теплоотвода. Это позволило получить компактные конструкции с минимальным уровнем рабочего шума. Именно такие насосы получили широкое распространение для бытовых приложений – ГВС и автономного отопления.

Вариант с «сухим» ротором отличается более высокими значениями КПД и максимальной мощности, что определило использование такого оборудования в системах, требующих высокой производительности, например, мини-котельных, осуществляющих теплоснабжение многоквартирных домов.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления начинают с расчета требуемых значений технических характеристик. Ответ на вопрос, циркуляционный насос для отопления как выбрать, предполагает, прежде всего, расчет двух основных показателей – производительности и напора.

Расчет базируется на тепловой мощности системы отопления. Для практического применения приемлемую точность дает методика укрупненного расчета.

Расчет производительности насоса

Необходимую для нормальной работы отопительного оборудования производительность определяют по формуле:

Q = 0,86 * P/dt

где

Q — производительность помпы в куб.м/ч,

Р – тепловая мощность в кВт,

dt – разница между температурами теплоносителя в подающей и обратной ветви отопительной магистрали.

Для определения тепловой мощности потребуются:

• объем помещений,
• теплопроводность ограждающих конструкций и их площадь,
• количество окон и другие сведения, например, наружная температура в отопительный сезон.

Методики расчета и справочную информацию приводятся в нормативных документах или на специализированных ресурсах.

Для укрупненного расчета подойдет вариант с удельными показателями — мощностью для отопления 1 кв.м помещений. По европейским нормам они составляют:

• Для малоэтажных частных жилых домов – 100 Вт/кв.м;
• Для квартир в многоквартирных многоэтажных домах – 70 Вт/кв.м;
• Для помещений в производственных зданиях и жилых помещениях с утеплением высококачественными теплоизоляционными материалами – 30-50 Вт/кв.м.

Европейские нормы хорошо работают для регионов с умеренным климатом. Для более суровых условий следует использовать нормативы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», ориентированные на температуры наружного воздуха вплоть до -30 градусов:

• Для одно- и двухэтажных зданий – 173-177 Вт/кв.м;
• Для зданий с бОльшим количеством этажей – 97-101 Вт/кв.м.

Разница температур на подаче и обратке зависит также от различных факторов и лежит в пределах 5-20 градусов. Основную роль здесь играет тип системы отопления. Для низкотемпературных, где температура теплоносителя не превышает 40 градусов (например, в для систем «теплый пол») принимают меньшие значения, для высокотемпературных – большие. Так, если выбирается дополнительный насос в системе отопления квартиры в многоквартирном доме, типовой величиной является разница температур 20 градусов.

Нередко встречается ситуация, когда необходимо произвести расчет насоса для системы отопления, в которой уже установлен котел, а насосное оборудование приобретается позже для повышения эффективности работы и экономии энергоресурсов.

Для расчетов потребуется:

N (кВт) — мощность котла

dt1 — разность между температурами теплоносителя на выходе источника тепла и обратной ветви магистрали.

Производительность насоса определяется по соотношению

Q = N/dt1

В данном видео подробно рассказано, как производить необходимые расчеты:

Расчет напора

Следует знать, выбирая циркуляционные насосы для систем отопления — технические характеристики во многом определяются именно этим показателем. Напор (максимальный) в обязательном порядке входит в систему заводских обозначений. К примеру, насос циркуляционный Wilo Star RS 25 4 создает максимальный напор 4 м.

Нередко этот показатель называют высотой подъема, что может ввести пользователя в заблуждение. В функции насосного оборудования не входит подъем жидкости, а напор необходимо развивать, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление, создаваемое элементами системы.

Именно из этих соображений ведется расчет параметра.

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

Здесь,

H – высота всасывания (подъема) или требуемый напор насосного оборудования;

R1, R2 – удельные потери давления на подающей и обратной ветви магистрали, Па/м;

L1, L2 – длина трубопроводов подачи и обратки соответственно;

Z1, Z2, ZN – сопротивления элементов системы.

Удельные потери в трубопроводах систем зависят от:

• их диаметра,
• материала,
• скорости перемещения теплоносителя,
• других свойств изделий и особенностей их эксплуатации.

В справочной литературе, а также на специализированных сайтах приводятся соответствующие таблицы. В некоторых источниках приводится и дугой вариант — значения гидравлического сопротивления (потери напора) для 1 м или 100 м труб в зависимости от расхода и скорости теплоносителя, а также материала и диаметра труб.

Для других элементов типовые значения составляют:

• Котлы – 1000-5000 Па, компактные модели – 5000-15000 Па;
• Радиаторы отопления – 500 Па;
• Обратные клапаны – 5000-10000 Па;
• Вентили на радиаторах – 10000 Па;
• Регулирующие клапаны – 10000-20000 Па.

Точный расчет гидравлического сопротивления достаточно сложен. Оценить необходимый напор можно по укрупненному соотношению

H = N * K

где

N – этажность обслуживаемого здания (с учетом подвала, чердака и т.д.);

K – эмпирическая усредненная величина гидравлических потерь для одного этажа. Это значение лежит в пределах 0,7 – 1,1 м для традиционных двухтрубных систем, и 1,16-1,85 м систем коллекторно-лучевой архитектуры (например, для того же «теплого пола»).

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Мощность является одним их характеристических параметров оборудования, важным для выбора конкретной модели. Определяют ее из соотношения (результат получают в кВт)

Pн = (p * Q * H) * КПД / 367

где

р – плотность теплоносителя;

Q – расчетная величина расхода;

Н – расчетная величина напора.

Для предварительного расчета КПД принимают в пределах 0.75-0.85, что обеспечит необходимый запас по мощности при выборе оборудования.

Как выбрать циркуляционный насос для конкретной системы

В заводских обозначениях моделей указываются два параметра:

• присоединительные размеры,
• напор.

Так, если рассматривать циркуляционный насос 40 25, 40 обозначает развиваемый напор 4 м, а 25 – установку на трубопроводы диаметром 25 мм (1’’). Аналогично, циркуляционный насос Wilo Star RS 25 7 предназначен для установки на 1-дюймовые (25 мм) трубопроводы, а высота подъема (максимальный напор) для него составляет 7м.

Конечно, это важная информация, но ее недостаточно для правильного подбора устройства. Производители, выпускающие насосы циркуляционные для отопления, в технических характеристиках приводят также:

• максимальную производительность,
• мощность,
• КПД.

Однако и знания этих величин хватит только для предварительного определения множества конкретных моделей, которые могут подойти для работы в системе — их производительность, напор и мощность должны быть больше, чем рассчитанные на предыдущем шаге значения.

Подбор модели ведут по приведенной в технической документации напорно-расходной (рабочей) характеристике. Расчетная рабочая точка (расход и напор) должна находиться на этой кривой, причем оптимальный вариант – в ее средней трети. При таком выборе обеспечивается максимальный КПД устройства и остается пространство для регулирования.

Другие важные критерии выбора

При выборе модели оборудования следует также обратить внимание на:

• Материалы узлов и деталей агрегата. К примеру, с точки зрения долговечности и надежности устройства предпочтение стоит отдать крыльчаткам из нержавеющей стали и композитных материалов и корпусам не из чугуна, а из нержавеющей стали или латуни.
• Количество скоростей. При прочих равных предпочтительнее использовать многоскоростные (наиболее распространенный вариант – трехскоростные) модели. Они предоставляют широкие возможности для регулирования. Следует обратить внимание на то, что при выборе рабочая точка должна находиться на характеристике, соответствующей средней скорости.
• Возможность подключения систем автоматики. Автоматика для циркуляционного насоса отопления позволит существенно экономить ресурс системы и энергоносители.
• Напряжение питания. Циркуляционный насос для отопления на 12 вольт лучше с точки зрения электробезопасности (а некоторые модели – и по возможностям регулирования), но требует соответствующего источника.

Замечания по монтажу и запуску

Для долговременной работы оборудования и его высокой эффективности следует соблюдать некоторые правила:

• Монтаж насоса производят так, чтоб его вал находился горизонтально. Для оборудования с «мокрым» ротором такое требование является обязательным! Ориентация трубопроводов (вертикальный, горизонтальный или наклонный участок) значения не имеет.
• Клеммная коробка должна располагаться сверху. Это обеспечит безопасность даже в случае возможных протечек.

• Современные агрегаты позволяют установку и на подачу, и на обратку, но расположение на обратном участке снизит тепловые нагрузки и увеличит ресурс оборудования.
• При монтаже обязательно предусмотреть байпас для циркуляционного насоса. Это позволит при отсутствии электропитания использовать отопительную систему в режиме с естественной циркуляцией.
• В качестве рабочей выбирается средняя скорость оборудования. Запуск системы осуществляется на самой высокой скорости (в системах с автоматикой отключается блокировка).
• После запуска следует удалить скопившийся воздух через предусмотренные в конструкции специальные клапаны.

Производители и цены

При покупке оборудования следует отдать предпочтение известным торговым маркам. В большинстве случаев это станет гарантией высокого качества, надежности и долговечности изделий. Среди лучших вариантов следует рассматривать:

• Grundfos. Компактное и функциональное оборудование, одни из важнейших преимуществ которого является экономичность. Производитель предлагает широкий ассортимент устройств – с «сухим» ( Grundfos UPS) и «мокрым» (Grundfos Alpha2) ротором по ценам (в зависимости от комплектации, производительности, набора функций) от 5 до 60 тыс. руб.
• DAB – циркуляционные насосы от итальянского производителя. Отличаются высоким качеством материалов и сборки, надежностью. В ассортименте насосы с сухим и мокрым ротором, рассчитанные на различные производительности и напоры. Маленький насос циркуляционный DAB наиболее востребованных серий VA и VB можно приобрести по цене 3,5 – 6 тыс.руб.
• Wilo. Оборудование настоящего немецкого качества. Надежность, функциональность, экономичность – вот что отличает оборудование производителя, причем касается это даже устройств самых распространенных серий, например Wilo Star RS, предлагающиеся по ценам от 4 до 7 тыс. руб.
• Oasis – циркулярный насос еще одного немецкого производителя «Forte Technologie&Produktion GmbH». Качественное оборудование для решения широкого круга задач. Получает насос циркуляционный «Оазис» отзывы только положительные благодаря надежности и привлекательным ценам в диапазоне от 3 до 7 тыс.руб.
• Джилекс. Циркуляционные насосы российского производства, не уступающие лучшим зарубежным аналогам. Серия Циркуль – это качественные материалы, надежность по выгодным ценам порядка 3-5 тыс.руб.

Как правильно выполнять установку, смотрите:

klimatlab.com

Циркуляционные насосы

Насосы, работающие в замкнутой кольцевой отопительной системе, перемещая воду и создавая ее циркуляцию, именуются циркуляционными. В их задачу не входит наполнение и восполнение потерь теплоносителя, поднятие уровня жидкости. Наполнение водой осуществляется за счет давления в наружных трубопроводах либо насоса.

Как известно, циркуляционный насос был изобретен в начале ХХ века. Со временем его устройство становилось все технологичнее. Его принцип действия основан на приведении непрерывно циркулирующей жидкости в движение без изменения уровня давления. Его главной задачей является обеспечение постоянной циркуляции теплоносителя и поддержание стабильной температуры жидкости в отопительной системе. Поскольку это устройство работает постоянно, оно должно обладать такими качествами, как небольшое энергопотребление, надежность, бесшумность, простота устройства.

Такой агрегат имеет широкое применение: в радиаторах, геотермальных системах отопления, теплых полах, горячем водооснащении домов.

Хорошо справляясь со своим предназначением, он не занимает большой площади и не доставляют шума.

В отличие от принудительной циркуляции, насос не нуждается в трубопроводах с большим диаметром и обладает такими преимуществами, как:

• быстрое нагревание комнаты;
• установка котла в любом удобном месте;
• минимальное количество потерь и воздушных пробок;
• установка автоматического управления температурным режимом (посредством термореле);
• авторегулировка, в свою очередь, корректирует необходимую частоту роторного вращения, что в два раза уменьшает затраты электроэнергии и финансы;
• постоянная подача жидкости продлевает срок эксплуатации прибора отопления.

Типы циркуляционных насосов

Различают два вида устройств циркуляционного насоса:

• мокрый вид ротора, состоящий из чугунного, бронзового, алюминиевого или нержавеющего корпуса, в котором расположен двигатель из стали или керамики. На валу ротора зафиксирована крыльчатка из технополимера, представляющая собой колесо с лопастями. Лопасти крыльчатки приводят в движение установленную на валу ротора воду, которая оказывает также смазывающее действие между рабочими элементами и выполняет охлаждающую двигатель функцию. В устройстве мокрого насоса отсутствует вентилятор, это обеспечивает бесшумность. Агрегат необходимо ставить горизонтально с целью постоянной циркуляции воды, в противном случае насос перегреется и придет в негодность. Такое устройство не требуют технического обслуживания, к тому же отремонтировать или заменить некоторые элементы ротора не составит труда. Главный недостаток мокрого насоса в его коэффициенте полезного действия, который составляет всего 45%. Подобные устройства целесообразно использовать в некрупных системах отопления, кондиционировании, вентиляции, горячем водооснащении, небольших домах;
• сухой тип насоса имеет отличие в несоприкосновении двигателя с жидкостью, поэтому он менее долговечен в сравнении с мокрым. В случае холостого использования сухого агрегата возникновение перегрева и крупного ремонта маловероятно, но есть возможность нарушения герметичности вследствие стирания уплотнения. Для ремонта в этом случае потребуется замена уплотняющих колец. При этом КПД сухого ротора достигает 70%, что обуславливает их применение в крупных системах отопления. Недостаток сухого насоса заключается в возможности попадания воздуха в трубы, что приводит к шуму.

В зависимости от вида соединения с двигателем сухие насосы подразделяются на:

• консольные, корпусы и двигатель которых разъединены и зафиксированы каждый на своем месте. При этом муфта сочетает рабочий и приводной вал насоса. Обслуживание такого вида сухого насоса затратно, их установка целесообразна на фундаменте;
• моноблочные, срок эксплуатации которых до трех лет. Здесь двигатель и корпус расположены отдельно, но собраны в моноблок, и установка колеса осуществляется на валу ротора;
• inline-насосы — срок службы до 5 лет. Усовершенствованные насосы более герметичны. Также имеют уплотнение с торцевой стороны, состоящее из пары отполированных колец. Уплотнение изготавливают из керамики, нержавеющей стали, графита, алюминия и др. Во время работы эти кольца совершают обороты сравнительно друг от друга.

В том случае, когда необходимо усиленное действие агрегата и немалое количество тепла, циркуляционный насос изготавливают в сдвоенной форме. При максимальной нагрузке работают сразу два насоса.

Когда требуется небольшое количество вырабатываемого тепла, то действует один, а второй остается в запасе. Это существенно экономит затраты электроэнергии.

Устройство циркуляционного насоса

Центробежное устройство является главнейшим элементом всей отопительной системы принудительной циркуляции теплоносителя. Благодаря агрегату котел можно ставить в любое по высоте место и использовать неширокие трубы.

Основные составляющие элементы циркуляционного устройства:

• корпус из различных материалов;
• ротор;
• роторный вал;
• крыльчатка, или лопастное колесо;
• электродвигатель;
• вращающий ротор.

Рабочее колесо состоит из двух параллельных дисков, которые соединены друг с другом радиально выгнутыми лопастями. Один из них имеет отверстие для течения теплоносителя, другой — для фиксации крыльчатки на валу двигателя. С целью образования кинетической поточной энергии в давление для устремления жидкости в необходимом направлении имеется отверстие в виде спирали. Оно находится на корпусе циркуляционного насоса во внешней части рабочего колеса и напоминает форму конфузора. Циркулирующий теплоноситель играет роль смазки и охлаждения роторного вала, где зафиксировано рабочее колесо. Статор электродвигателя расположен под напряжением, ввиду этого он разделен от ротора стаканом, оборудованным нержавейкой или углеродным материалом, стенка которого составляет до 0,3 миллиметров толщиной. Ротор агрегата зафиксирован на керамических либо графитных подшипниках скольжения.

Циркуляционные насосы созданы для использования в насосных отопительных системах при рециркуляции теплоносителя, расход которого постоянен или мало изменяем. Этот вид насоса работает в системах отопления, промышленных установках с одной и двумя трубами.

Принцип действия циркуляционных насосов

Принцип работы центробежного агрегата схож с дренажным. Такое устройство, поставленное в систему отопления, приводит теплоноситель в движение путем захватывания ее с одной стороны и нагнетания в трубопровод с другой благодаря центробежной силе. Последняя образуется во время вращения лопастного колеса, когда водный патрубок создает разрежение, выводной — компрессию. Во время ритмичной работы насоса давление в расширительном бачке не колеблется, поэтому с целью повышения уровня теплоносителя в системе отопления устанавливают повысительный насос. Циркуляционный насос служит для содействия жидкости в преодолении силы сопротивления.

Принцип его работы основан на выбросе теплоносителя из корпуса под воздействием центробежной силы в напорный трубопровод. Это достигается вращением рабочего колеса, в процессе которого образуется вакуум во всасывающем патрубке. Вакуум обеспечивает непрерывную циркуляцию и поступление во всасывающий трубопровод. Отличительным признаком циркуляционного насоса считают возможность действия при заполнении водой. Для этих целей на конце трубопровода сооружают приемник с обратным клапаном с целью длительного удержания жидкости в колесе. Ротор насоса способен развить скорость жидкости до 8 метров в секунду в промышленной области и до 2 метров в секунду — в бытовых условиях. Малая скорость воды в насосе в бытовом использовании обусловлена возможностью появления вибрации и шума в отопительных трубах. Центробежное устройство приводится в действие и далее работает от электроэнергии, что является экономичным вариантом, поскольку максимальная мощность ротора для промышленного назначения составляет не больше 0,3 кВт, бытового — до 85 Вт.

Устройство и принцип работы современных насосов

На сегодняшний день изготавливают усовершенствованные «мокрые» централизованные насосы, где отсутствует вал и ротор совмещен с крыльчаткой. Они обладают модульной схемой, состоящей из корпуса, электродвигателя, коробки с клеммниками, рабочего колеса, блочного картуша. Последний оборудован ротором, валом, способствующими ликвидации воздуха, образованного в корпусе. Такая модульная конструкция позволяет легко отремонтировать поврежденный элемент. Новейшие насосы укомплектованы однофазными, трехфазными электродвигателями, присоединенными к водопроводам резьбовым или фланцевым элементом. Для предотвращения истирания подшипников и других частей насоса целесообразно только горизонтальное местоположение вала. В противном случае насос выйдет из строя.

Принцип работы такого устройства заключается в образовании в статоре магнитного поля, охватывающего постоянный магнит в соединении ротора с крыльчаткой. Ввиду этого побуждается вращение ротора-крыльчатки с циркуляцией жидкости. Благодаря соединению двух элементов (ротора с крыльчаткой) улучшается работа насоса, упрощается его устройство, поскольку отсутствует вал, нет подшипников скольжения, сальников. Ротор-крыльчатка мягко соединен с корпусом насоса и совершает обороты на керамическом подшипнике в форме полусферы. Подобное плавающее устройство дает возможность предохранять от поломки при попадании мусора.

Насосы устанавливаются на любом из водопроводов: подающем или обратном. Для предотвращения нарушения сбоя циркуляции воды применяют несколько вариантов:

1. Путем возвышения расширительного бака на м от наивысшего элемента системы.
2. Посредством размещения расширительного бака на наивысшую часть водопровода.
3. Путем перенесения трубопровода и бака в обратнонесущую теплоноситель трубу рядом с насосом.
4. Методом подсоединения центробежного насоса в подающий водопровод после расширительного бака.

Циркуляция может избежать формирования воздушного пространства, если установить автомат-отводчик.

Циркуляционные насосы, отличаясь эффективностью, производительностью, качеством, позволят получить бесперебойный источник неплохого качества воды.

1poteply.ru

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Насос циркуляционный состоит из нержавеющего стального корпуса, в котором фиксируется электрический узел. В конструкцию последнего входит ротор, расположенный внутри обмотки статора.

В устройство насоса циркуляционного входит крыльчатка, закрепленная на валу ротора. При подаче электричества крыльчатка вращается, что приводит к всасыванию теплоносителя с одной стороны насоса и выталкиванию его с другой стороны. Образуемый агрегатом напор подавляет гидравлическое сопротивление узлов отопительной системы, что приводит к увеличению скорости передвижения теплоносителя.

Принцип работы циркуляционного насоса

Принцип действия насосного оборудования для отопления основывается на вращении крыльчатки. В момент подачи электричества запускается двигатель агрегата, который приводит в действие рабочий вал и зафиксированную на нем крыльчатку. Теплоноситель попадает внутрь прибора через всасывающий патрубок. В рабочей камере жидкость поддается воздействию крыльчатки, и ускоряется, после чего попадает в выталкивающий патрубок.

Насос циркуляционный повышает эффективность системы отопления, так как обогрев жилых помещений начинается в течении пары минут после запуска котла. Правильная установка, как промышленного, так и бытового насоса для систем отопления, уменьшит расходы на их содержание – на практике экономия газа приблизится до отметки 30 %. Снижение затрат происходит за счет того, что разогретый теплоноситель будет быстрее поступать к радиаторам, и быстрее возвращаться к котлу, потеряв минимальную долю своей температуры. Таким образом, немного охлажденную жидкость будет легче подогреть, а сам котел будет включаться для этого значительно реже.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления дома?

Выбирая насос циркуляционный, следует учесть ряд очень важных характеристик. К ним относится:

• Мощность – обычно для обслуживания больших частных домов нужно выбирать устройства средней и высокой мощности. Если дом имеет только один этаж из нескольких комнат, то для его отопления вполне хватит насоса с небольшой мощностью;
• Максимально допустимая температура теплоносителя – очень важный параметр, который всегда указывается в паспорте насоса. Используя агрегат для горячей воды, необходимо всегда контролировать, чтобы температура жидкости не превышала максимально допустимую норму. Настроить уровень нагревания воды можно на котле отопительной системы;
• Диаметр трубопровода – этот параметр указывает, какого диаметра трубы удастся подключить к устройству для водоснабжения дома;
• Напор – этот параметр обозначает, на какую дистанцию насос будет проталкивать теплоноситель. Как правило, бытовые агрегаты способны создавать напор в диапазоне от 20 до 60 м;
• Производительность – это количество жидкости, которую всасывает и выталкивает насос циркуляционный за определенный период работы. Для расчета этого показателя следует учесть общую площадь обогреваемых помещений и выбрать соответствующий агрегат;
• Наличие автоматики – большинство современных насосов для горячего водоснабжения обладают встроенными защитными устройствами, которые отключают агрегат при изменении давления и других параметров в системе. В продаже можно найти насосы с терморегулятором, с защитой от сухого хода и другими полезными функциями;
• Размеры насоса – важно помнить, что маленький агрегат не способен обслуживать большие по площади дома. Вместе с тем, мини насосы практически не издают шум при работе и потребляют меньше электроэнергии.

Изучив все эти параметры, покупателю будет гораздо легче подобрать насос циркуляционный насос. Знание о характеристиках агрегата поможет сэкономить деньги и время.

Как установить циркуляционный насос в систему отопления правильно?

Прежде, чем подключить циркуляционный насос, потребуется выбрать место для его монтажа. Следует помнить, что насос нуждается в управлении и регулярном обслуживании, поэтому к нему должен быть свободный доступ.

Самым подходящим местом для установки насоса считается участок перед котлом системы отопления. Это связано с тем, что вверху котла со временем начинает скапливаться воздух. Если установить водяной насос циркуляционный на подаче теплоносителя к котлу, то это приведет к образованию вакуума в верхней части котла. Если установить насос перед котлом, то он будет выталкивать жидкость в него, благодаря чему будет исключена возможность образования воздушных пробок. Еще один плюс такого метода заключается в том, что насос будет работать с теплоносителем, обладающим более низкой температурой, что существенно продлит сроки эксплуатации прибора.

Еще один важный момент монтажа поверхностного циркуляционного насоса – это положение его рабочего вала. Нужно помнить, что вал агрегата должен быть установлен четко в горизонтальном положении. В противном случае насос не будет полностью погружен в воду, что приведет к значительной потере в производительности.

Приняв во внимание все эти факторы, можно приступать непосредственно к монтажу прибора своими руками. Порядок действий выглядит следующим образом:

• На выбранном участке трубопровода следует установить обводную линию – байпас. Таким образом, теплоноситель будет продолжать циркулировать по основному трубопроводу даже в случае отключения электричества или поломки насоса. При этом нужно помнить, что диаметр байпаса должен быть немного меньше диаметра основного трубопровода;
• Перед насосом потребуется установить фильтр, который защитит агрегат от попадания в него мелких твердых частиц;
• По обе стороны насоса необходимо вмонтировать напорную арматуру в виде одного сдвоенного шарового крана и обратного клапана. Их наличие позволит выполнить демонтаж и ремонт оборудования без слива с него теплоносителя. И кран, и обратный клапан крепятся при помощи фланцевого соединения. В итоге должна получиться такая схема:

• Выполнив все необходимые соединения, к насосу нужно подключить электрическое питание.

Выполнив подключение циркуляционного насоса к системе отопления, нужно протестировать оборудование. Первые несколько часов работы насоса должны пройти в условиях небольшого напора и не высокой производительности. Далее давление можно постепенно увеличивать, пока система отопления не будет работать в привычных условиях.

Неисправности насоса циркуляционного насоса – причины поломок

Существует ряд типичных неисправностей, с которыми чаще всего сталкиваются владельцы циркуляционных насосов. Среди них выделяется:

• Агрегат издает шум, но нет вращения – причиной подобной проблемы чаще всего является окисление вала мотора из-за длительного простоя агрегата;
• Насос не вращается и не издает шума – проблема связана с отсутствием электропитания или слишком низким напряжением в сети. Чтобы разобраться в поломке, нужно воспользоваться тестером и проверить напряжение на клеммах;
• Прибор запускается, но через пару минут отключается – причина кроется в скоплении накипи между ротором и статором. Решить проблему можно путем демонтажа мотора и его тщательной очистки от известняка;
• Агрегата начал сильно гудеть при запуске – неисправность связана с воздушными пробками в определенной части трубопровода;
• Оборудование создает сильную вибрацию – проблема связана с полным износом подшипника, который отвечает за вращение рабочего колеса. Устранить поломку можно путем замены изношенной детали.

Отремонтировать прибор достаточно просто в домашних условиях. Ниже рассмотрим способы устранения каждой из поломок более подробно.

Насос отопления циркуляционный шумит – решение своими руками

Чтобы решить подобную проблему, в первую очередь, потребуется выпустить весь воздух, который скопился в трубопроводе и радиаторах отопления. Чтобы в будущем тратить на эту процедуру уходило меньше времени, специалисты советуют установить в верхней части трубопровода автоматику.

Если шум насоса циркуляционного насоса сопровождается сильной вибрацией, то нужно увеличить давление на входе теплоносителя в агрегат. В некоторых случаях недостаток давления может быть компенсирован увеличением объемов теплоносителя.

Циркуляционный насос греется – причины и устранение

Существует масс причин, из-за которых агрегат может нагреваться. Среди них нужно выделить:

• Неправильная установка – определить, что агрегат нагревается именно по этой причине достаточно просто – прибор будет греться уже в начале эксплуатации;
• Скопление твердых частиц в системе – с каждым месяцем внутри трубопровода откладываются частицы известняка и ржавчины, вследствие чего диаметр труб становится меньше. Из-за этого агрегат начинает работать в условиях повышенной нагрузки. Избавиться от этой проблемы поможет полная очистка труб системы отопления;
• Слишком малое количество смазки в подшипниках насоса – из-за этого подшипник стираются в разы быстрее, чем в обычных условиях. В таком случае прибор нужно снять и залить новую смазку;
• Особенности модели насоса – некоторые приборы изначально изготовлены таким образом, что могут нагреваться сильнее, чем их аналоги. Как правило, это больше касается промышленных агрегатов, но иногда встречаются и бытовые устройства;
• Низкое напряжение в сети – если этот показатель ниже заявленных 220 В, то мотор прибора начинает греться, что приводит к его поломке. Чтобы не допустить поломки, насос лучше на время отключить.

Не нужно спешить демонтировать циркуляционный насос и нести его в ремонт. Вполне возможно, причина нагревания кроется даже не в самом приборе. В первую очередь потребуется замерить напряжение сети. Если этот показатель в норме, то нужно промыть трубопровод каустической содой. Жидкость нужно оставить в трубах минимум на час, после чего слить ее. Если эта процедура не помогла, значит, потребуется обратиться за помощью к специалистам.

Что делать, если прибор гудит, но не крутит?

С этой проблемой сталкиваются те владельцы насосов, которые не часто пользуются приборами и игнорируют необходимость обслуживания отопительной системы. Чтобы устранить проблему, потребуется:

1. Отключить питание агрегата;
2. Слить теплоноситель из насоса и прилегающих к нему труб;
3. Снять винты, которые крепят корпус мотора;
4. Снять двигатель вместе с ротором;
5. Провернуть ротор отверткой, упираясь в насечку.

Если причина поломки кроется в попадании в прибор инородных предметов, значит действовать нужно в следующем порядке:

1. Отключить питание насоса;
2. Слить воду;
3. Открутить винты, удерживающие корпус мотора;
4. Найти и удалить посторонний предмет;
5. Установить на входном патрубке сетчатый фильтр.

По окончанию ремонта прибор снова начнет работать. Фильтрационный элемент защитит устройство от попадания твердых частиц, что существенно продлит сроки эксплуатации всей системы.

sadovij-pomoshnik.ru