Устройство циркуляционного насоса

Циркуляционный насос выполняет функцию принудительной циркуляции теплоносителя в системах отопления закрытого и открытого типов. Циркуляционный насос состоит из стального нержавеющего корпуса, к которому крепится электрическая часть,  состоящая из обмотки статора, внутри которого вставлен ротор.

На валу ротора закреплена крыльчатка, которая при подаче электричества вращается, и выполняет втягивание теплоносителя с одной стороны и выброс его в трубопровод системы с другой стороны. Создаваемый насосом напор, преодолевает гидравлическое сопротивление элементов системы отопления и осуществляет циркуляцию теплоносителя.

Безусловно, система отопления, со встроенным циркуляционным насосом, является более эффективной, так как обогрев небольшого дома осуществляется в течении нескольких минут после запуска отопительного котла.

амотная установка циркуляционного насоса в систему отопления, значительно повысит ее эффективность и сделает такую систему экономичнее в плане расхода энергоресурсов (как показывает практика, экономия газа составит примерно на 25 – 30%). За счет чего происходит экономия? Нагретый теплоноситель будет быстрее подаваться на радиаторы и быстрее возвращаться в котел менее охлажденный, а более теплый теплоноситель быстрее подогреть, соответственно снижается нагрузка на котел, который к тому же будет реже включаться.

• Типы циркуляционных насосов
• Как выбрать циркуляционный насос
• Установка циркуляционного насоса

Типы циркуляционных насосов

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

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

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Выбирая циркуляционный насос учитываются такие показатели, как его мощность, диаметр трубопровода, температура теплоносителя, уровень напора теплоносителя, производительность и пропускную способность отопительного котла.
Параметры циркуляционного насоса отображены в его маркировке. Например, маркировка 25-60 – что она обозначает? 25 – диаметр присоединительного размера в мм., в данном случае это 1 дюйм, а 60 – это давление или высота подъема. В данном случае высота подъема составляет 6 метров водяного столба или 0,6 атмосфер.
Любой циркуляционный насос имеет три ступени мощности. Каждая ступень мощности характеризуется своей производительностью, то есть объемом теплоносителя который прокачивает насос в один час.

Производительность циркуляционного насоса напрямую зависит от протяженности трубопровода (как правило при расчетах, на 10 м/п трубопровода приходится примерно 0,5 м. насосного напора). Также не следует забывать, что чем уже сечение труб в системе, тем большее сопротивление будет испытывать теплоноситель.
Расход теплоносителя рассчитывают просто приравнивая его к параметрам мощности отопительного прибора. Например, при мощности котла составляющей 25 кВт, расход теплоносителя будет составлять 25 л/мин. Радиаторам мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды.

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

inbud.ru

Циркуляционные насосы — принцип работы

По своему устройству насос циркуляционный похож на дренажную установку: корпус выполнен из нержавеющих металлов, имеет керамический ротор и вал, оснащенный лопастным колесом.

Ротор приводит в действие электродвигатель. Такая система забирает воду с одной стороны и нагнетает в трубопровод с другой. Центробежная сила помогает воде двигаться по системе. Насос позволяет преодолеть сопротивление, которое неизменно возникает на отдельных участках отопительного трубопровода.

Циркуляционные устройства разделяют на два типа:

Циркуляционные насосы «сухого» типа

Устройство для бытовых систем отопления

В первом типе ротор не контактирует с водой, которую перекачивает насос. Вся его «рабочая» поверхность отделена от электродвигателя специальными защитными кольцами. Они хорошо отполированы и тщательно подогнаны друг к другу.

Сухие циркуляционные насосы более эффективны, зато при работе создают очень сильный шум. Поэтому чаще всего их устанавливают только в отдельном, хорошо изолированном помещении.

Выбирая описываемую модель, необходимо учитывать тот факт, что при работе такой агрегат создает воздушные завихрения. Поднятые вверх частицы пыли способны легко попасть внутрь и повредить уплотнительные кольца, нарушить их герметичность. Тогда вся система выйдет из строя. Поэтому производители позаботились о защите — между кольцами все время присутствует тончайший слой водяной пленки. Она играет роль смазки, предотвращающей разрушение колец уплотнителя.

По отдельным элементам конструкции сухие циркуляционные насосы можно тоже разделить на три вида:

1. Консольные.
2. Вертикальные.
3. Блочные.

У консольных циркуляционных устройств всасывающий патрубок располагается на внешней стороне улитки, а нагнетательный — на корпусе в радиально противоположной стороне.

У вертикальных агрегатов патрубки расположены по одной оси. Они так называются, потому что электродвигатель располагается не в горизонтальном положении, как в первом случае, а в вертикальном. Насосы такого типа устанавливаются в том случае, если есть необходимость перекачивать большой объем воды.

Циркуляционные насосы «мокрого» типа

Насос с мокрым ротором

Данный тип насосов отличается от других моделей тем, что в них ротор с рабочим колесом находятся в той жидкости, которую агрегат перекачивает. При этом часть, где располагается электродвигатель, надежна загермитизирована металлическим стаканом, разделяющим ротор и стартер.

Такое устройство лучше всего подходит для небольших отопительных систем. Оно производит меньше шума, не требует дополнительного технического обслуживания, его гораздо проще ремонтировать и при необходимости корректировать параметры настройки.

Единственный недостаток — низкий КПД. Это объясняется тем, что не удается обеспечить герметизацию гильзы, которая разделяет статор и теплоноситель. Именно поэтому при монтаже отопительной системы частного дома используют циркуляционные насосы отопления grandfos с мокрым ротором и защищенным статором.

Модели последнего поколения оснащены «умной» автоматикой. Она позволяет переключать уровень обмоток и увеличивать производительность агрегата. Чаще всего подобные модели выбирают для стабильного или незначительно меняющегося расхода воды. Ступенчатая регулировка помогает выбирать оптимальные режимы работы, а значит, экономит расход электроэнергии, обеспечивающей работу насосного оборудования.

Как правильно установить циркуляционный насос?

Установка насоса

Чтобы циркуляция в системе отопления не была нарушена, необходимо выбрать правильное место расположения насоса. Нужно найти, где в зоне всасывания воды гидравлическое давление будет всегда избыточным. Существует несколько способов, позволяющих искусственно имитировать это условие.

Первый способ — поднять расширительный бак на 80 см от самой высокой точки трубопровода. Осуществить это можно лишь при наличии хорошей высоты помещения. Целесообразно установить расширительный бак на чердак, но тогда его придется дополнительно утеплять на зиму.

Второй способ — перенести трубку от расширительного бака с падающего стояка и врезать ее в обратку — туда, где рядом стоит всасывающий патрубок циркуляционного насоса. В результате такой перестановки создаются идеальные условия для принудительной циркуляции.

Третий способ — врезать циркуляционный насос в подающий трубопровод, прямо за точкой ввода воды расширительного бака. Но это можно сделать лишь в том случае, когда модель оборудования способна выдержать самую высокую температуру теплоносителя.

И последнее. Важно правильно рассчитать мощность мотора. Если в систему отопления будет врезан мотор большей мощности, чем необходимо, трубы постоянно будут шуметь. Поэтому нужно перед установкой знать, какое количество воды проходит через котел за минуту, учесть диаметр существующих труб и скорость движения воды. Для этого существуют универсальные формулы, позволяющие облегчить выбор насоса.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Монтаж циркуляционного насоса

О неисправностях насоса

Резюме

Циркуляционный насос – один из главных элементов отопительной системы и горячего водоснабжения. Главная функция этого устройства состоит в обеспечении принудительного движения жидкой среды по определенному замкнутому контуру (циркуляция). Благодаря действию насоса обеспечивается более быстрое перемещение теплоносителя в системе.

Назначение циркуляционного насоса

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

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

К главным преимуществам таких систем, можно отнести:

– быстрый прогрев системы. Благодаря циркуляционному насосу вся система «разгоняется» на считанные минуты. В результате этого жилые помещения прогреваются быстро. Обычные системы с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются тем, что на прогрев помещений им требуется значительно больше времени;

– КПД системы характеризуется более высоким показателем. Наличие циркуляционного насоса способствует увеличению до максимально возможного значения эффективности не только котла, но всей отопительной системы в целом;

– система работает надежно. Благодаря надежности и простоте эксплуатации циркуляционных насосов, система отопления работает также безотказно;

– нетребовательность. Данное преимущество обеспечивает независимость системы отопления от различных дефектов в вашей отопительной системе: наличие обратных уклонов, зауженных участков и так далее.

Виды насосов

Существует много разновидностей насосов, используемых для циркуляции жидкостей. По конструктивному решению эти агрегаты напоминают дренажные устройства. Их корпуса изготавливаются из нержавеющего металла. Ротор и вал (на нем устанавливается крыльчатка) – чаще всего выполняются из керамики. Вращение ротора осуществляется с помощью электродвигателя. Вода, поступившая в насос циркуляционный, с одной стороны, нагнетается в трубопровод, расположенный с другой стороны. Теплоноситель движется по системе благодаря центробежной силе. Избыточное давление, созданное в системе, направлено на преодоление сопротивления, возникающего на многих участках трубопровода.

Насосы циркуляционные, по принципу работы, можно разделять на два подвида: «мокрые» и «сухие».

Отметим некоторые особенности циркуляционных насосов отопления, с так называемым «мокрым» ротором. Главной особенностью устройств такого типа является то, что рабочее колесо и ротор, находятся в перекачиваемой жидкости. При этом колесо (нержавеющий металл) отделено от статора, специальным стаканом. Вал насоса, может быть изготовлен не только из керамики, но и из металла. Жидкость, перекачиваемая насосом, одновременно участвует в выполнении 2-х функций: охлаждении двигателя и смазывании трущихся деталей.

Касаясь конструктивных особенностей насосов указанного типа, отметим, что в основе их сборки лежит так называемый модульный принцип. Суть его состоит в следующем. Сами модули подбираются с учетом требований, предъявляемых к циркуляционным устройствам. А именно, в зависимости от требуемой производительности и напора. Модульная конструкция насоса существенно облегчает его ремонт. Фактически он осуществляется простой заменой вышедшего из строя модуля.

Следует обратить внимание и на такое обстоятельство. Использование насоса с «мокрым» ротором освобождает пользователя от необходимости регулярного удаления воздуха из улитки, обустраивая патрубки для сброса. Насос сам производит удаление воздуха.

К преимуществам агрегатов «мокрого» типа следует отнести:

– относительно низкий уровень шума в процессе работы;

– малые габаритные размеры и небольшой вес устройства;

– невысокий уровень потребления электрической энергии;

– относительно большой срок бесперебойной эксплуатации;

– легкость настройки, обслуживания и ремонта.

Самым существенным недостатком насосов этого типа считают его относительно низкий уровень КПД. Как правило, он составляет менее 50%. Это объясняется, в первую очередь, тем, что трудно обеспечить качественную герметизацию ротора. С учетом этого факта, подобные модели, естественно, рекомендуется устанавливать только в системах отопления для небольших частных домов. То есть, там, где общая протяженность трубопроводов является сравнительно небольшой.

Следует также запомнить, что бесперебойная работа «мокрых» агрегатов возможна лишь при условии их правильного монтажа. Основное требование – положение вала должно быть строго горизонтальным. Только при таком расположении вала обеспечивается полноценная водяная смазка подшипников.

В случае, когда необходимо перекачивать большие объемы жидкости в различных системах отопления, применяются устройства с сухими роторами. Свое название они получили благодаря тому факту, что двигатели подобных устройств не имеют непосредственно контакта с перекачиваемой жидкостью. В этом и состоит их характерная особенность. Насосная часть и электродвигатель изолированы друг от друга посредством «скользящего торцового уплотнения».

В основе СТУ (скользящего торцевого уплотнения) – 2 кольца, с отполированными поверхностями. Одно из них, называемое динамическим, насажено на вал. Оно вращается вместе с ним. Другое, именуемое статическим, закреплено неподвижно в корпусе насоса. Кольца находятся в тесном контакте, благодаря пружине, которая взаимно их прижимает. Для их изготовления обычно используется агломерированный уголь. В некоторых моделях, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях, используются керамические или металлические кольца.

СТУ относится к так называемым динамическим уплотнениям. Они помогают осуществить герметизацию валов, вращающихся в жидкостях. Происходит это следующим образом. Пространство между поверхностями колец, заполняется тонкой жидкой пленкой, поскольку давление воды в системе выше атмосферного. Благодаря этой пленке происходит герметизация насоса. Кроме того, она выступает и в качестве смазки и средства охлаждения соприкасающихся поверхностей. При различных режимах работы насосного устройства, природа трения между поверхностями различна. Трение может относиться к смешанному, граничному или сухому виду. Сухое трение наблюдается в отсутствие смазывающей пленки. Оно приводит к очень быстрому разрушению трущихся поверхностей. В других случаях, срок службы определяется рабочими условиями (составом, температурой жидкости).

Насосные устройства с «сухим» ротором подразделяются на 3 подвида.

1. Консольные. Характерная особенность консольных насосов – сборка, смонтированная на единой платформе. При этом, оси, как насоса, так и двигателя, располагаются вдоль одной линии. Широко используются для организации городского водоснабжения, для решения производственных нужд предприятий.

2. Моноблочные. Они относятся к разряду низконапорных устройств. Для монтажа насоса и электродвигателя используется общий корпус. Эти агрегаты неприхотливы в эксплуатации, легко обслуживаются в работе. Широко применяются для решения задач коммунального хозяйства, в организации инженерных коммуникаций. Два этих подвида имеют отличительную особенность – расположение входного и выходного патрубков под некоторым углом.

3. «In-line» насосы. Главное отличие насосов этой категории по сравнению с предыдущими моделями, это возможность их непосредственной установки на магистрали трубопровода. Патрубки таких устройств расположены на одной линии. Отличаются более высокой надежностью. Предусмотрен механизм компенсации естественной выработки колец, происходящей в результате эксплуатации. С помощью прижимной пружины осуществляется «самоподгонка» деталей.

КПД насосов с «сухим» ротором заметно больше, чем у аналогов с «мокрым» ротором. Он достигает порой 80%. Однако, эти приборы не лишены некоторых недостатков, в числе которых:

– наличие высокого уровня шума. В связи с этим их монтаж рекомендуется осуществлять в отдельном помещении, обладающем хорошей звукоизоляцией;

– обязательность поддержания чистоты, как теплоносителя. так и воздуха внутри помещения. Возникновение воздушных завихрений в процессе работы насоса, приводит к притягиванию пылевых частиц. В результате попадания таких частиц в корпус, герметичность нарушается. Поэтому, возникает необходимость контроля уровня запыленности воздушной среды, окружающей насос, а также состава теплоносителя.

Критерии выбора насоса

Выбор конкретной модели и типа насоса осуществляется с учетом нескольких факторов. К ним, в первую очередь, относятся:

– так называемая продуктивность насоса. Расчет этого параметра осуществляется на основе выбора оптимального условия максимальной загруженности;

– условия эксплуатации оборудования. Они различаются по типу теплоносителя, температурному режиму, материалу и диаметрам труб;

– значению внутреннего давления насоса (напора). Оно должно быть выбрано в соответствии с суммарным гидравлическим сопротивлением всей системы. При этом этажность сооружения не играет роли.

Монтаж циркуляционного насоса

Следует запомнить главное правило при установке циркуляционных насосов: его вал должен быть расположен всегда горизонтально. Установлено, что вертикальное расположение вала насоса приводит к потере около 30% его производительности.

Обвязка (установка) насоса в систему отопления осуществляется следующим образом. Для того, чтобы установить насос в уже действующую систему отопления, следует сделать обводную линию, или так называемый байпас (перепуск). Для этого разрезают главную (подающую) трубу, куда вставляют шаровой кран. Отдельно собирают байспас и монтируют его к основной трубе по известной схеме. Рекомендуется ставить перед насосом фильтр, а также шаровые краны с обеих сторон. Это нужно для аварийного отсоединения насоса в случае неполадок, не сливая при этом всю воду из отопительной системы.

О неисправностях насоса

Одна из проблем, возникающих при использовании циркуляционных насосов в системе отопления, состоит в следующем. Насос работает, как правило, в зимний период времени. Другими словами, он постоянно в это время находится в рабочем состоянии и не создает нам проблем. Как только заканчивается зимний период, мы отключаем насос. И длительное время он находится вне привычного для него состояния.

Вследствие того, что вода в системе не отличается хорошим качеством, в ней происходит выпадение солей жесткости в осадок. Солями жесткости называются растворенные в воде соли щелочноземельных металлов (в основном, к ним относятся кальций и магний). Жесткость воды определяется уровнем концентрации именно солей жесткости. Следовательно, это осадок накапливается и в пространстве, отделяющем крыльчатку от насоса. Таким образом, насос, который не работает, как говорят, закоксовывается. Поверхность крыльчатки покрывается слоем солей жесткости.

Когда наступает отопительный сезон, мы запускаем насос. Но при этом наблюдаются нежелательные явления: гудение, отсутствие циркуляции в системе. Они напрямую связаны с тем, что крыльчатка не может вращаться из-за наличия солей жесткости. У маломощных моторов крыльчатка вообще не может вращаться. Что лучше предпринять в указанной ситуации?

Самый кардинальный, но не экономичный выход из нее, это заменить насос. Однако, чаще всего, проблему можно решить более простым способом. Это самому попытаться запустить насос, открутив гайку и повернув с помощью подходящего инструмента вал насоса. Это бывает достаточно во многих случаях. Если же в результате этих действий насос не заработает, придется отделить ротор и основательно очистить поверхности корпуса и крыльчатки от образовавшейся накипи.

Резюме

Положительный эффект от применения циркуляционных насосов очевидна пользователям автономных систем отопления. Благодаря им обеспечивается более высокая степень комфорта в помещениях. Она проявляется в появлении ряда новых возможностей:

– поддержания заданной температуры в каждом отдельно взятом помещении;

– уменьшения разницы в температурах, которыми обладают нагретый теплоноситель, выходящий из котла и остывший, обратно возвращающийся в котел. Благодаря этому, происходит заметное увеличение срока службы отопительного прибора;

– установления в системе труб, имеющих относительно малый диаметр;

– практического исключения потерь теплоносителя за счет испарения, свойственного открытым системам.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Содержание

Применение циркуляционного насоса

Водяной насос отопления

Для отопления частного дома необходимо создавать свою автономную систему обогрева. Кроме того, многие люди отказываются от малоэффективного центрального отопления в многоквартирных домах и устанавливают собственные системы на основе замкнутого контура с центральным нагревательным прибором. При этом для обеспечения постоянного движения жидкости внутри них достаточно естественного давления, вызываемого нагревом и, соответственно, расширением. Однако для повышения производительности и снижения потерь необходимо использовать циркуляционные насосы для систем отопления.

Принцип, по которому работают подобные насосы, очень прост. Они устанавливаются в разрыв системы обогрева и включаются в ее контур. Вращение лопастей или вала рабочего органа насоса создает повышенное давление, которое значительно ускоряет перемещение жидкости в трубах и радиаторах. Именно такие насосы производятся компаниями Grundfos, Wiesmann, Wilo и другими профессиональными представителями рынка отопительной техники.

Когда в отоплении дома или квартиры применяются циркуляционные насосы, его эффективность значительно увеличивается. Повышение скорости движения жидкости означает, что она не будет успевать остывать даже при завершении полного цикла перемещения. В свою очередь, это дает возможность полностью устранить плохо прогреваемые зоны, которые обычно находятся в верхних точках контура, а также в его конечном участке, где происходит его соединение с нагревательным прибором.

В итоге уменьшаются потери, и снижается нагрузка на источник тепла, что позволяет уменьшить расход топлива в расчете на квадратный метр. Затраты, которые необходимы для усовершенствования системы обогрева, полностью перекрываются выгодой, полученной от снижения расходов на топливо и уменьшения износа котла или электрического нагревателя. Кроме того, циркуляционные компрессоры обязательны для нормального функционирования систем отопления с большой протяженностью трубопроводов.

Виды циркуляционных насосов

В связи с особенностями условий работы насосов в системе отопления в них применяется исключительно роторно-лопастная схема построения. Насосы мембранного типа не могут использоваться из-за высокой температуры в системе, а зубчатые и другие схемы – по причине низкой плотности используемой жидкости. Рабочим органом, которым оснащены циркуляционные компрессоры, служит вал с лопастями. Они нагнетают жидкость в трубопровод, создавая повышенное давление. Оригинальным вариантом также является применение зубчатого вала, который используется в насосах датской компании Grundfos.

В системах отопления применяются два основных типа насосов, которые различаются возможностью циркуляции жидкости внутри их корпуса. Наиболее совершенной конструкцией являются насосы с сухим ротором, имеющие надежное торцевое уплотнение вала. Благодаря этому жидкость не попадает внутрь, и единственной деталью, которая контактирует с ней, является уплотнение.

Недостаток таких насосов – это склонность к быстрому перегреву, что приводит к необходимости создания дополнительной системы охлаждения. А также невозможность сборки агрегата в небольшом корпусе.

Более распространенными являются насосы с мокрым ротором, в которых вода свободно проникает внутрь корпуса, охлаждая электромотор и уменьшая трение движущихся частей. Именно такой принцип лежит в основе популярных агрегатов Grundfosсерии U/UP/UPS. Такие устройства более компактны, однако их детали быстрее изнашиваются, что снижает их долговечность.

Ротор насосов «мокрого» типа может изготавливаться из:

• оцинкованной стали – наименее прочный вариант;
• бронзы или латуни;
• керамического композита – дорогостоящее, однако очень надежное решение.

Установка насоса

Циркуляционные насосы DAB A для небольших систем отопления

Определившись с выбором агрегата, необходимо найти оптимальное место для его установки. Исходя из того, что в большинстве случаев в квартирах и частных домах применяются системы на основе мокрого ротора, лучше всего найти участок недалеко от ниспадающего трубопровода расширительного бачка. Здесь давление будет максимальным, что обеспечит отличную производительность устройства. Далее необходимо сформировать конструкцию трубопровода насоса с байпасом.

Обратите внимание! Покупая циркуляционные агрегаты компании Grundfos, вы можете найти модель, которая будет смонтирована на готовом байпасе, и его просто нужно будет подключить к системе. Такая конструкция характерна для моделей GrundfosAlpha.

Трубопровод должен включать в себя сам байпас с клапаном для устранения воздушных пробок, а также фитинг с шаровым краном, уголки для подведения воды из системы к насосу и фильтр, улавливающий мелкие частицы, которые могут разрушать насосы.

В большинстве случаев агрегат крепится к трубопроводу при помощи резьбовых соединений. Сам процесс монтажа может быть сопряжен с определенными трудностями. Однако при использовании подобранной разъемной резьбы, которая применяется в насосах Grundfos, установка не потребует большого количества времени и усилий.

Перед тем как устанавливать насосы отопления, необходимо полностью слить всю жидкость из системы и провести ее прочистку. Это необходимо для того, чтобы устройство не было повреждено грубыми частицами, сформированными из накипи или других отложений. Затем циркуляционные компрессоры монтируются в трубопровод в горизонтальном положении для обеспечения постоянного контакта с водой и снижения износа. Все соединения должны обрабатываться герметиком для устранения прорывов жидкости и разгерметизации системы.

Автоматизация обогрева помещения

Циркуляционный насос для систем отопления Wilo Stratos

Максимальная эффективность отопления достигается в том случае, когда в его системе используются насосы с автоматизированным управлением.

Такие устройства различных торговых марок достаточно часто можно встретить на российском рынке профессиональной техники, и безоговорочным лидером в их производстве является компания Grundfos. Приспосабливаясь к условиям окружающей среды, подобные агрегаты регулируют свою производительность, оказывая тем самым влияние на эффективность системы отопления в целом и на уровень расхода топлива в частности.

Наиболее продвинутые модели не требуют никакого обслуживания. Их электроника позволяет распознавать изменения условий окружающей среды при смене дня и ночи, а также сезонов года. Такие насосы в сочетании с автоматическими нагревателями дают возможность полностью забыть о каких-либо регулировках отопления после его монтажа.

Хорошим примером автоматической техники могут служить насосы Grundfosсерии Alpha, а также профессиональные модели этой фирмы, предназначенные для крупных котельных. Эти устройства, не имеющие сальников, отличаются высокой надежностью и точностью выбора характеристик. Благодаря этому в помещении создаются оптимальные условия окружающей среды. Кроме того, компания Grundfosвыпускает также и полуавтоматические насосы различных модификаций, которые требуют предварительной установки и переключения режимов при смене обстоятельств.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Компания ПрофиК-Юг производит полный комплекс работ по установке, настройке и введению в эксплуатацию котельных в Одессе. как газовых. так и на тепловых насосах в качестве источника тепла (вида отопления ). Возможно подключение солнечных коллекторов к тепловому насосу или к газовому котлу. В качестве приборов отопления устанавливаем тёплые полы в стяжку из фибробетона на трубках KAN-therm, Viega. конвекторы для теплового насоса daikin.

Газовые котельные всё меньше пользуются популярностью, поэтому чаще устанавливают котельные на тепловом насосе с солнечными коллекторами.

Готовые котельные имеют в своей схеме насосы для отопления в узле разводки водяных трубопроводов, а не только в котле и в тепловом насосе:

Газовая котельная (топочная) с тепловым насосом и бивалентным баком горячей воды (бойлером)

Циркуляционные насосы позволяют интенсифицировать процесс теплообмена и располагать приборы отопления где удобно. Секущие шаровые краны  позволяют ремонтировать любой насос в любое время независимо от остальной части котельной, установка секущих кранов также ускоряет процесс установки котлов и обвязки труб в котельной или топочной.

Горячая вода на тёплые полы подаётся из теплового насоса напрямую в случае, если газовый котёл выключен, это исключает превышение температуры теплого пола выше нормы. Подробнее про нормальную температуру тёплого пола…. При похолодании автоматически включается газовый котёл и подаёт горячую воду в дополнительные приборы отопления, дополнительный контур тёплых полов по периметру дома. Для бесперебойного обеспечения горячей водой установлен  бивалентный бойлер с эффективной теплоизоляцией бака, который сохраняет воду горячей для нескольких одновременных потребителей горячей воды, особенно это удобно в домах с двумя санузлами.Тёплая вода может быть использована  и подана в радиатор, в тёплый пол или на подогрев бассейна в титановый теплообменник.

Схема подключения водяного коллектора и клапанов переключения на фото котельной :

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Современные отопительные приборы с принудительной циркуляцией теплоносителя имеют более высокий КПД и соответственно для обогрева одинаковой площади являются более экономичными  по сравнению широко распространенными приборами использующих принцип   конвекции (циркуляция за счет вытеснения горячей водой, которая имеет меньший удельный вес, холодной).

Но в эксплуатации находится огромное количество отопительных систем оборудованных приборами конвекционного типа и замена их на новые связана с дополнительными финансовыми расходами и не всегда целесообразна.

Принудительная циркуляция теплоносителя значительно повышает КПД системы отопления, особенно в случаях если в системе отопления есть контруклоны, для преодоления которых требуется израсходовать дополнительное количество энергоносителя (газа, угля, дров и т.п.).

На основании этого не сложно сделать вывод, что для рационального использования энергоресурсов, при эксплуатации системы отопления даже в небольших помещениях, целесообразно использовать циркуляционный насос.

Но если циркуляционный насос встроенный в отопительный прибор включается в работу только во время работы прибора в режиме нагрева, то установленный отдельно, как правило, работает весь отопительный сезон, так как не оборудован системой автоматики.

Данный фактор снижает экономичность ((50 Вт *24 часа*120 суток)= 144 кВт*ч) и приводит к сокращению срока службы самого насоса.

Для решения данной задачи можно использовать устройство (см. рис. 1), которое отслеживает температуру на подающем («подача») и обратном («обратка») трубопроводах и включает циркуляционный насос только в случае если разность между температурой достигает болей 5-10 градусов.

Разность температур устанавливается резистором R2, включенным последовательно с датчиком температуры установленного на обратке.

В качестве датчиков используются терморезисторы с обратным  ТКС .

Устройство выполнено на микроконтроллере PIC12F629 (Microchip) и работает по принципу заряда конденсатора (С2, рис. 1).

При нагреве терморезистора его сопротивление уменьшается, соответственно уменьшается время заряда конденсатора. Микроконтроллер последовательно измеряет время заряда конденсатора через датчики (терморезисторы)  и на основании вычислений включает или выключает насос.

Для  включения насоса используется симистор, что обеспечивает достаточно длительный срок эксплуатации устройства.

Источник питания конденсаторный, для питания микроконтроллера и измерительной цепи используется гальванически изолированный преобразователь на DD1, T1, VD1-VD4, C3, C4, VS1.

Выход управления микроконтроллера изолирован от сети через оптопару U1.

Пример реализации устройства показан на рис. 2 и 3.

циркуляционным насосом (вид со стороны элементов)

Навигация по записям

Система автоматики для отопления или контроллер для циркуляционного насоса. 2 комментария

На какой ток макс. рассчитан такой кондесаторный блок питания? И есть ли заводская замена для самодельного дросселя?



Ток конденсаторного блока питания зависит от емкости конденсатора и схемы включения, в данном случае 15-20 мА.

В схеме не дросель, а трансформатор. Это дополнительный гальванически развязанный источник питания для микроконтроллера и датчиков, можно весь узел заменить DC-DC преобразователем с гальванической развязкой.

Схема разрабатывалась очень давно, во времена когда датчики стоили достаточно дорого, а терморезисторы были в наличии.

Если ты хочешь сделать такую автоматику, то посмотри на эту конструкцию

К модулю можно подключить два аналоговых сенсора температуры типа TC1047A или несколько цифровых типа DS18B20 и реализовать управление циркуляционным насосом в звависимости от температуры воздуха в помещении.

Добавить комментарий Отменить ответ

sistema-otopleniya.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



Полезное по теме
1. Как разобрать помпу
2. Циркулярный насос
3. Насос с мокрым ротором
4. Тепловой насос принцип действия
5. Подбор насоса для теплого пола
6. Какое давление создает циркуляционный насос
7. Подбор насоса по напору и расходу онлайн