Насосы гвс: устройство, принцип работы, виды, сферы применения

Схема и технология работы теплового насоса – Школа по утеплению дома

ГлавнаяОтопление в домеСхема и технология работы теплового насоса

31.08.2014

Сжигание классического топлива (газ, дрова, торф) является одним из древних способов получения тепла. Однако истощение традиционных источников энергии побудили человека искать более сложные, но не менее эффективные альтернативные варианты. Одним из ни стало изобретение теплового насоса, работа которого основана на школьных законах физики.

Работа теплового насоса

Очень сложный на первый взгляд принцип работы тепловых насосов базируется на нескольких простых законах термодинамики и свойствах жидкостей и газов:

  1. Когда газ переходит в жидкое состояние (конденсация), выделяется тепло
  2. Когда жидкость переходит в газ (испарение), поглощается тепло

Большинство жидкостей могут закипать при достаточно высоких температурах, близких к 100 градусам. Но встречаются вещества и с достаточно низкими температурами кипения. У фреона она около 3-4 градусов. Превращаясь в газ, он легко сжимается и внутри емкости начинает расти температура.

Теоретически фреон можно сжимать до получения любых желаемых температур, но на практике ограничиваются 80-90 градусами, необходимыми для полноценной работы классической системы отопления.

Видео о технологии работы

Схема теплового насоса

Работоспособность большинства тепловых насосов базируется на тепле грунта, в котором на протяжении года температура практически не колеблется (в пределах 7-10 градусов). Тепло перемещается между тремя контурами:

  1. Контур отопления
  2. Тепловой насос
  3. Рассольный (он же земляной) контур

Классический принцип работы тепловых насосов в отопительной системе состоит из следующих элементов:

  1. Теплообменник, отдающий внутреннему контуру тепло, забираемое у земли
  2. Сжимающее устройство
  3. Второе теплообменное устройство, передающее отопительной системе энергию, получаемую во внутреннем контуре
  4. Механизм, понижающий давление в системе (дросселе)
  5. Рассольный контур
  6. Земляной зонд
  7. Отопительный контур

Труба, которая выполняет роль первичного контура, помещается в колодец или закапывается непосредственно в землю. По ней перемещается незамерзающий жидкий теплоноситель, температура которого повышается до аналогичной характеристики земли (около +8 градусов) и поступает во второй контур.

Вторичный контур забирает тепло у жидкости. Циркулирующий внутри фреон начинает закипать и преобразовываться в газ, который направляется в компрессор. Поршень сжимает его до 24-28 атм, благодаря чему происходит увеличение температуры до +70-80 градусов.

На данном рабочем этапе происходит концентрирование энергии в один небольшой сгусток. Благодаря этому увеличивается температура.

Обратите внимание

Разогретый газ поступает в третий контур, который представлен системами горячего водоснабжения или даже отопления дома. При передаче тепла возможны потери до 10-15 градусов, но они оказываются не существенны.

Когда фреон остывает, происходит уменьшение давления, и он вновь превращается в жидкое состояние. При температуре 2-3 градуса он поступает обратно во второй контур. Цикл повторяется снова и снова.

Основные виды

Устроен принцип работы тепловых насосов так, чтоб они легко эксплуатировались без перебоев в широком диапазоне температур – от -30 до +40 градусов. Наибольшую популярность получили следующие два вида моделей:

  • Абсорбционного типа
  • Компрессионного типа

Абсорбционного типа модели имеют достаточно сложное устройство. Они передают полученную тепловую энергию непосредственно при помощи источника. Их эксплуатация значительно снижает материальные затраты на расходующиеся электричество и топливо. Компрессионного типа модели для переноса тепла потребляют энергию (механическую и электрическую).

В зависимости от применяемого теплового источника насосы подразделяются на следующие виды:

  1. Перерабатывающие вторичное тепло – самые дорогостоящие модели, получившие популярность для обогрева объектов в промышленности, в которых вторичное тепло, вырабатываемое другими источниками, расходуется в никуда
  2. Воздушные – забирающие тепло из окружающего воздуха
  3. Геотермальные – выбирают тепло из воды или земли

По видам входного/выходного теплоносителя все модели можно классифицировать следующим образом – грунт, вода, воздух и их различные сочетания.

Геотермальные тепловые насосы

Популярными являются геотермальные модели насосов, которые подразделяются на два вида: замкнутого или открытого типа.

Простое устройство открытых систем позволяет нагревать проходящую внутри воду, которая в последствии вновь поступает в землю. Идеально она работает при наличии неограниченного объема чистого жидкого теплоносителя, который после потребления не наносят вред среде.

Замкнутые системы геотермальных тепловых насосов делят на следующие разновидности:

  • Водный – коллектор располагается в водоеме на непромерзаемой глубине
  • С вертикальным расположением – коллектор помещается в скважину на глубину до 200 м и применим в местностях с неровным ландшафтом
  • С горизонтальным расположением – коллектор помещается в землю на глубину 0.5-1 м, очень важно обеспечить на ограниченной площади большой контур

Насос типа воздух-вода

Одним из наиболее универсальных вариантов является модель «воздух-вода». В теплые периоды года она весьма эффективна, но зимой производительность может существенно падать.

Преимуществом системы является простой монтаж. Подходящее оборудование может монтироваться в любом удобном месте, например, на крыше. Тепло, которые в виде газа или дыма удаляется из помещения, может использоваться повторно.

Тип вода-вода

Тепловой насос «вода-вода» один из самых эффективных. Но его использование может быть ограничено наличием поблизости водоема или недостаточной глубиной, на которой в зимний период не наблюдается существенного падения температуры.

Низко потенциальная энергия может выбираться из следующих источников:

  • Грунтовые вода
  • Водоемы открытого типа
  • Сточные промышленные воды

Наиболее прост принцип работы тепловых насосов у моделей, отбирающих тепло в водоеме. Если принято решение использовать подземные воды, может потребоваться бурение колодца.

Тип грунт-вода

Тепло из грунта можно получать на протяжении всего года, так как на глубинах от 1 м температура практически не меняется. В качестве носителя тепла используют «рассол» — незамерзающую жидкость, которая циркулирует по пластиковым трубам.

Один из недостатков системы «грунт-вода» — необходимость большой площади для достижения желаемой эффективности. Нивелировать его стараются укладкой труб кольцами.

Коллектор можно располагать в вертикальном положении, но потребуется скважина глубиной до 150 м. На дне монтируются зонты, отбирающие тепло грунта.

Плюсы и минусы отопительных систем с тепловым насосом

Тепловые насосы нашли широкое применение в системах отопления частной жилой площади или промышленных площадей. Они постепенно вытесняют более классические источники энергии благодаря надежности и экономичности.

Среди многочисленных преимуществ, которые предоставляет эксплуатация теплового насоса, выделяют:

  • Экономия материальных средств на техническом обслуживании систем и теплоносителе
  • Насосы работают полностью в автономном режиме
  • В окружающую среду не выделяются вредные продукты горения и прочие токсичные вещества
  • Пожаробезопасность монтируемого оборудования
  • Возможность легко реверсировать работу системы

Несмотря на массу преимуществ, необходимо принять во внимание и отрицательные стороны эксплуатации теплового насоса:

  • Большие первоначальные вложения на обустройства отопительной системы – от 3 до 10 тысяч долларов
  • В холодные периоды, когда температура отпускается ниже -15 градусов, необходимо подумать об альтернативных вариантах отопления
  • Отопление, основанное на работе теплового насоса, наиболее эффективно только в системах низкотемпературным теплоносителем

Еще одно схематичное видео:

Подводим итоги

Узнав и освоив принцип работы теплового насоса, можно подумать и принять решение о целесообразности его установки и использования. Первоначальные затраты, которые могут показаться очень масштабными, в скором времени окупятся и начнут приносить своеобразную прибыль в виде экономии на классическом топливе.

Источник: https://v-teplo.ru/teplovie-nasosi-rabota.html

Циркуляционный насос ГВС

Циркуляционный насос для горячего водоснабжения обеспечивает непосредственное движение воды по трубопроводам.

Также он способствует повышению давления в магистрали до определённого уровня (как правило, на 1 кгс/см2 выше номинального).

Важно

За счёт данного устройства жители многоэтажных домов получают постоянную подачу воды заданной температуры, что значительно повышает комфорт проживания.

Кроме того существует понятие мгновенного разбора, при котором прибор должен без ущерба сохранять заданное давление. Иными словами, если открыт кран в ванной комнате, то при включении воды на кухне она должна быть того же напора и температуры. Это условие зависит от производительности и конструкции насоса, также, как и автоматическое включение/выключение.

Циркуляция воды при водонагревателе

При эксплуатации проточного или накопительного водонагревателя использование циркуляционного насоса рекомендуется. Это создает необходимое повышение давления для правильной работы системы. В редких случая можно прибор не устанавливать. такое возможно при размещении разборных точек (смесителей) значительно ниже водонагревателя.

Также возможно и полное отсутствие насоса. При такой конструкции вода будет остывать в трубопроводах и доходить до потребителя температурой не выше 30 градусов. Для ее прогрева необходим сливать объем до 1 куба(в зависимости от протяженности труб).

Принцип работы насоса

Система насоса для горячего водоснабжения работает следующим образом: к бойлеру подсоединяется основной трубопровод замкнутого типа, проходящий по всему зданию.

От него отходят трубки с небольшим диаметром, направленные к точкам разбора воды.

Благодаря этому, нагретая жидкость, которая непрерывно циркулирует по магистрали, максимально приближена к смесителям, и чтобы получить горячую воду, жильцам не нужно сначала сливать холодную.

Циркулирующая жидкость, которая не была израсходована, направляется обратно в котёл. Для осуществления данного процесса к нему необходимо подключить обратный трубопровод. Таким образом, в бойлере должны присутствовать 3 патрубка:

  • для попадания горячей воды в контур водоснабжения;
  • для попадания жидкости в бак из контура ГВС;
  • для подачи холодной воды вместо израсходованной горячей.

Особенности циркуляционного агрегата

Циркуляционный насос для системы ГВС может быть двух видов:

  • подающий (монтаж на трубопровод подачи горячей воды);
  • обратный (монтаж, соответственно, на обратку).

Оба варианта приемлемы в системах замкнутого типа. Выбор одного из них обусловлено лишь фантазией или техническими характеристиками.

Оборудование имеет небольшие габариты, что значительно облегчает его установку. Использование электричества ничтожно мало. Непосредственный монтаж производят в “разрыв” трубопровода. Нет нужды устанавливать насос на байпас или выносить отдельно из общей системы.

Работа прибора полностью соответствует всем стандартам, в том числе, и по создаваемому шуму. Он не превышает заданных норм – 55 децибел днем и 40 децибел ночью.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/cirkulyacionnyy-nasos-gvs.html

Циркуляционный насос для отопления

Содержание:

Назначение циркуляционного насоса

Виды насосов

Критерии выбора насоса

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. 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;

Читайте также:  Нюансы выбора и установки насоса в колодец

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

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.

Совет

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. 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. 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.
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. 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.

Источник: http://xn——6cdcklga3agac0adveeerahel6btn3c.xn--p1ai/staty/cirkulyacionnyy_nasos_dlya_sistem_otopleniya

Подбор циркуляционного насоса для горячего водоснабжения: цены, ГВС, подбор

Циркуляционный насос для водоснабжения – устройство, предназначенное для перекачки жидкости по системе горячего водоснабжения дома. Посредством данного оборудования можно отапливать помещение, снабдить все краны горячей водой.

Использование циркуляционного насоса позволяет сэкономить на электроэнергии и избежать перерасхода воды. Главное ответственно отнестись к выбору модели, подобрав агрегат, способный удовлетворить ваши потребности в полной мере.

Применение циркуляционного насоса для горячего водоснабжения (ГВС)

Суть работы циркуляционного насоса заключается в постоянной перегонке воды по системе, что не дает ей остыть. Установка такого устройства, значительно улучшит условия проживания в частном доме, если есть потребность в постоянном наличии горячей воды, подогреве воды в бассейне или отоплении.

В домах, где для получения горячей воды установлены водонагреватели, приходится сливать приличное количество жидкости до тех пор, пока не польется горячая вода, а это существенно увеличивает ее расход. Оптимальный выход из положения – подбор циркуляционного насоса, сводящего к минимуму различия между централизованным и автономным водоснабжением.

Читайте также:  В чем заключаются принципы работы водокольцевых вакуумных насосов?

Таким образом, можно выделить три основные задачи, решаемые посредством установки данного оборудования:

  • Горячее водоснабжение;
  • Кондиционирование воздуха;
  • Отопление.

Принцип работы циркуляционного насоса: проходящий по всему зданию главный трубопровод замкнутого типа, с отходящими от него трубами ко всем точкам подачи воды, подсоединяется к бойлеру.

Горячая вода беспрерывно циркулирует по системе, что позволяет домочадцам получить воду нужной температуры в любое время, просто открыв кран. Им не придется сливать холодную воду, выжидая пока жидкость нагреется. К баку подключается обратный трубопровод, для того, чтобы неизрасходованная жидкость поступала обратно.

Циркуляционный насос при высокой работоспособности, имеет небольшой размер, доступную цену, потребляет мало энергии, не шумит и прост в монтаже, что делает его более привлекательным для потребителей.

На какие параметры следует ориентироваться при выборе?

Подбирать насос следует по согласно его характеристике, которая представляет собой зависимость друг от друга двух показателей:

Напор

Сила потока должна быть достаточной для обеспечения всех точек подачи воды хорошим напором, учитывая возможные гидравлические потери. Наибольшее значение гидравлического сопротивления системы, которое насос способен преодолеть называется максимальным напором. Напор измеряется в метрах водяного столба.

Что такое грязевой насос для скважины?

Как быстро устранить засор унитаза?

Плюсы и минусы полипропиленовых труб для водопровода.

Производительность

Перед выбором необходимо рассчитать максимальную загруженность системы и сопоставить с производительностью насоса. Обычно в доме величина гидравлического сопротивления находится в пределах 0,1 – 0,2 атм. Наибольшее значение перекачиваемого количества теплоносителя за единицу времени – максимальная производительность.

Обратите внимание

Не лишними в функциях будут защита от известковых отложений, низкий уровень шума при работе, малое потребление электроэнергии.

Также при выборе оптимальной модели, стоит учитывать условия эксплуатации: тип котла для ГВС, необходимая температура жидкости, диаметр трубопровода и т.п.

Оптимальный выбор

Выбирая циркуляционный насос рекомендуется опираться на ряд критериев.

Конструкция устройства

Существует две разновидности данного устройства: с сухим и мокрым ротором.

Агрегаты первого типа отличаются большими габаритами и шумностью, отсутствием естественной смазки, поскольку ротор остается сухим (устройство отделено от перекачиваемой жидкости). Зато насосам с сухим ротором присуща высокая производительность (до 70%), ведь двигатель меньше подвержен нагреву от теплоносителя.

Насосы с мокрым ротором, напротив, имеют небольшой размер, при работе практически не шумят. Рабочее колесо и ротор устанавливаются непосредственно в перекачиваемой жидкости, что обеспечивает и смазку, и охлаждение, и способствует поглощению шума от работы.

Из-за скопления отложений на поверхности устройства, ротор может заклинить, нужно регулярно проводить осмотр оборудования.

Диапазон температур, при которых агрегат способен нормально функционировать, у насосов с сухим ротором гораздо шире, нежели с мокрым. В связи с эти «сухие» чаще используются в промышленности, а «мокрые» в частных домах, тем более, что последние обходятся дешевле.

Кроме этого, существует разделению по типу присоединения: с фланцевым и муфтовым соединением.

Модели, у которых всасывающий и напорный патрубки расположены на одной линии, можно врезать в систему. Крепление происходит с помощью специальных рам.

Эксплуатационные характеристики агрегата

Обратите внимание на следующие факторы:

  1. Не стоит покупать агрегат, производительность которого гораздо больше необходимого вам значения. В этом случае, возможен перерасход энергии. Для частного дома достаточно устройства с напором 3 – 4 метра.
  2. Выбирать модель стоит у проверенных и хорошо зарекомендовавших себя на рынке производителей.
  3. При покупке устройства следует учитывать температуру окружающей среды, во избежание его замерзания, что приведет к сбоям в работе.
  4. Чем крупнее диаметр трубопровода, тем мощнее потребуется насос.

Если предполагается не постоянное использование агрегата (сезонное или в качестве подпитки основной системы), не следует придавать большое значение его мощности. Нагрузки на него будут небольшие, а значит не имеет смысла переплачивать.

  • устройство необходимо устанавливать на трубопровод такого диаметра, для которого он предназначен. В противном случае, придется пожертвовать напором;
  • наличие таймера позволит задать режим работе насоса, и он будет автоматически включаться во время наибольшего потребления жидкости.

Современные модели оборудованы специальными датчиками, позволяющими экономить воду и энергию: термостат, таймер, авто-настройки.

Расчет стоимости

Циркуляционный аппаратможно приобрести от 5000 рублей и выше в зависимости от технических характеристик и марки производителя.

Насосы марки Grundfos – цены в диапазоне 8000 – 15000 рублей при напоре 1,20 м.в.ст., DAB 7000 – 9000 рублей при напоре 1,60-5,70 м.в.ст., Wilo 5000-7000 при напоре 2-6 м.в.ст. соответственно. Цена потребляемой энергии – примерно 720 рублей или 200 кВт в год.

Вот такие небольшие расходы позволят пользоваться горячей водой в любое время, отапливать помещение и даже прогревать воду в бассейне.

Применение циркуляционного насоса позволяет значительно снизить перерасход воды, ведь теперь не придется ждать и сливать воду, пока она прогреется.

Узнайте больше о циркулярном насосе, ознакомившись с видео:

Важно

Специальные функции позволяют не только сэкономить потребление жидкости, но и использование электроэнергии: различные термостаты, таймеры, датчики позволяют регулировать работу устройства, включая и отключая его в нужное время.

Несмотря на эффективность, агрегат не требует много места, больших затрат и специальных знаний для установки. Читайте также материал про насос для откачки канализации.

Источник: https://PostWater.ru/vodosnabzhenie/provod/nasos-dlya-goryachego.html

Сантехнические работы Тюмень

Насосы на схемах систем отопления обычно обозначаются так :

Одна из вершин треугольника направлена в сторону движения теплоносителя. Насос побуждает двигаться воду /теплоноситель/ в системе отопления, преодолевая сопротивление в трубе. Он не поднимает воду. Сколько горячей воды в системе отопления поднялось, столько же холодной опустилось.

Насос преодолевает только трение, и вода движется по кругу /системе отопления, от котла к котлу/. Именно поэтому циркуляционные насосы для частного дома /т.е.

для бытовых систем отопления/ имеют небольшую мощность, и, следовательно, низкое электропотребление – около 100 ватт, как лампочка. Стоит выделить, что энергопотребление насоса зависит и от его характеристик.

Более подробно характеристики насосов будут рассмотрены в соответствующей главе.

Если насос выключить, то вода через какое-то время, как и вращающееся колесо, остановится, а если не выключать, то вода будет двигаться постоянно.

На этом основана возможность управления подачей тепла от котла в радиаторы дома. Насос может быть включенным на полную мощность, либо быть выключенным, либо работать вполсилы.

Подберем насос для системы отопления жилого дома +7-932-2000-535

Насосы немецких фирм – Grundfos, Wilo и Unitherm, в основном используемые при монтаже бытовых систем отопления, имеют три ступени мощности. Это позволяет даже при отсутствии дополнительной автоматики управлять системой.

Если в доме жарко, а насос работает в полную силу, можно уменьшить мощность насоса, поток теплоносителя в системе станет меньше, температура на отопительных приборах понизится. В настоящее время все большей популярностью пользуются насосы с электронным управлением.

Такие модели позволяют в 2 – 3 раза сократить расход электроэнергии, а электронное управление насоса подстраивает его характеристики под конкретную систему, в которой он установлен.

Совет

Можно также подключать насос через термодатчик. Насос в этом случае будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме опустилась ниже желаемой. Такой датчик называют еще термостатом.

Современные системы как правило оборудованы регуляторами отопления, которые и осуществляют управление котлом, насосами, различными иными устройствами. Системы с термостатами уже практически не используются.

P.S. – о пользе электронного регулирования

В соответствии с положениями СНиП, циркуляционные насосы для системы отопления выбираются исходя из условий ее максимальной тепловой нагрузки. В реальности такое интенсивное теплоснабжение требуется лишь несколько дней в году.

Таким образом, большую часть года мощность насоса превышает необходимую. Во-первых, это означает неоправданные затраты электроэнергии.

Во-вторых, если заданную температуру в помещении поддерживают терморегулирующие вентили, при снижении подачи от нерегулируемого насоса на них возникает чрезмерный перепад давления, который вызывает шум.

В отдельных случаях применение регулируемого «циркуляционного» насоса позволяет снизить потребление им энергии на – 50,060,0 %. Учитывая, что данный элемент системы эксплуатируется в среднем свыше 5 500 часов в год, экономический эффект ощутим даже для маломощных установок.

Циркуляционный насос состоит из чугунного корпуса, внутри которого расположен ротор /вращающаяся часть/ и насаженная на ротор крыльчатка. Ротор вращается – крыльчатка продвигает воду.

Одно из основных правил монтажа насоса в системе: ось ротора обязательно должна быть расположена горизонтально /для стандартного типа насосов/, либо соответствовать схеме монтажа /для безвальных насосов с плавающей ротор-крыльчаткой, второй тип/.

Обратите внимание

Ниже приведены схемы монтажа и конструктивные особенности двух основных типов циркуляционных насосов, существующих на рынке. Существуют разновидности насосов и третьего типа – насосы с «сухим ротором». Они практически не используются в бытовых системах отопления.

ТИП 1 – стандартная конструкция насоса, насосы с мокрым ротором

Принципиальная схема представлена на рисунке – конструктивно насос выполнен в литом корпусе. При этом ротор /1/ погружен в теплоноситель. Между статором /2/ и ротором /1/ существует герметичный «стакан» из нержавеющей стали /3/. Ротор соединен с крыльчаткой /4/ с помощью вала /5/.

Вал вращается в опорных подшипниках скольжения /6/, смазка подшипников и их охлаждение происходит с помощью теплоносителя системы отопления. На торцевой крышке насоса расположен винт /6/ для спуска воздуха. Из остальных элементов: 8 – улитка насоса /чугун/ ; 9 – корпус электромоторной части ;10 – коробка коммутации и управления, электро-подключении.

При правильном монтаже циркуляционные насосы практически бесшумны. Вы сможете определить, работает ли насос, только по легкой вибрации, когда дотронетесь до него рукой.

Насосы с «мокрым» ротором

Эти «циркуляционные насосы» – появились уже довольно давно, в начале – 1950-х годах. В странах с децентрализованным теплоснабжением они получили большое распространение.

Устройство насоса «мокрого» типа показано на рисунке выше. Его ротор вместе с рабочим колесом погружен в перекачиваемую среду. Жидкость смазывает подшипники вала и одновременно охлаждает мотор.

Герметичность той части двигателя, которая находится под напряжением, обеспечивает разделительный стакан, выполненный из нержавеющей немагнитной стали. Вал ротора часто изготавливается из керамики; подшипники – из керамики или графита.

Корпус насосов для систем отопления в большинстве случаев отливается из чугуна. Для горячего водоснабжения, как правило, применяются модели с бронзовыми или латунными корпусами.

Важно

Насосы данного типа практически бесшумны и могут годами работать без технического обслуживания; их монтаж, ремонт и замена не требуют таких трудоемких операций, как, например, центрирование. Отрицательной стороной «циркуляционного насоса» с «мокрым» ротором является их низкий КПД /10,050,0 %/.

Для устройств «сухого» типа этот показатель составляет – 40,0….80,0 %, поэтому им отдают предпочтение в больших системах отопления и горячего водоснабжения.

Читайте также:  Как выполняется бурение скважины на песок?

В современных моделях насосов существуют и значительные технологические новшества – вал насоса выполняется из керамики, причем в центре вала существует канал, по которому теплоноситель принудительно поступает в зону подшипника скольжения, тем самым обеспечивая лучшую смазку и более долговечную работу узла.

Из новейших моделей, в которых применяется именно такая конструкция – Grundfos AlphaUnithermсерии UPC. В моделях других производителей как правило вал исполнен цельный, из нержавейки. Соответственно подшипники изнашиваются быстрее.

P.S. – Подшипники скольжения разрушаются при работе насоса «на сухую», сальники перегреваются, что может привести к попаданию жидкости в электрическую часть и короткому замыканию! При работе в данном режиме свыше – 10 секунд вероятно заклинивание!

ТИП 2 – без вальная конструкция насоса, насосы с мокрым ротором

Новые разработки

Одним из направлений совершенствования насосов с «мокрым» стали модели, у которых конструктивно отсутствует вал /безвальные/, а ротор выполнен единым элементом с крыльчаткой /ротор-крыльчатка – 1/.

Принцип работы в этом случае следующий – в статоре насоса создается бегущее магнитное поле, которое захватывает постоянный магнит в ротор-крыльчатке. Соответственно, ротор-крыльчатка начинает вращаться и перекачивает теплоноситель.

Объединение ротора и крыльчатки позволило конструкторам избавится от вала, соответственно подшипников скольжения и сальников, что существенно увеличивает отказоустойчивость насоса, упрощает его конструкцию.

Ротор-крыльчатка в этом случае не имеет жесткой связи с корпусом насоса, а вращается на полусферическом керамическом подшипнике. Благодаря такой плавающей конструкции при попадании в насос твердых частиц не происходит его заклинивание.

Совет

Модели с такой конструкцией представлены фирмами – Unitherm /Германия, серии UPM, UPH/ и Grundfos /Дания/, а также Vortex. Их роторы выполнены в форме полусферы со встроенным рабочим колесом.

Такая конструкция максимально облегчает промывку и очистку насоса от накипи, а также исключает возможность заклинивания. Правда, при этом несколько снижается КПД.

Ну и еще одним существенным преимуществом данной конструкции является следующая – при работе «на сухую» благодаря отсутствию сальников никогда не произойдет попадание воды в электрическую часть насоса, соответственно замыкание и полный выход прибора из строя. Хотя и данная конструкция не позволяет данный режим работы.

 Данные модели насосов имеют и ограничения по установке – как правило установка насоса допускается в горизонтальном положении трубы /корпусом вниз/, второй вариант – вертикальная труба, корпусом наружу /насос в этом случае должен перекачивать жидкость снизу-вверх/.

  1. – ротор-крыльчатка, свободно «плавающая» на подшипнике ;
  2. – полностью герметичный статор ;
  3. – полусферический керамический подшипник ;
  4. – перегородка из нержавеющей стали, без каких-либо отверстий ;
  5. – улитка насоса /латунь для насосов – ГВС, чугун – для отопительных/.

P.S. – Полусферический подшипник при работе насоса «на сухую» может выйти из строя вследствие перегрева, но жидкость не попадает в электрическую часть, т.к. отсутствуют сальники и подшипники.

ТИП 3 – Насосы с сухим ротором

В настоящее время в качестве «циркуляционные насосы» широко применяются – насосы с так называемым «сухим» ротором. /Их моторы не соприкасаются с перекачиваемой водой/. К ним относятся традиционные консольные, моноблочные, а также Inline-насосы. Характерным отличием последнего типа является скользящее торцевое уплотнение.

Упрощенно говоря, оно состоит из двух очень точно отполированных колец. При работе кольца вращаются друг относительно друга. Так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с атмосферой, между поверхностями скольжения образуется тонкая водяная пленка.

Поскольку кольца прижаты друг к другу пружиной, при износе уплотнения происходит его само-подгонка. Это делает насос герметичным. В зависимости от вида теплоносителя и его температуры материалом для скользящего торцевого уплотнения служат графит, керамика, нержавеющая сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и т. д.

При перекачке обычной воды в нормальных условиях эксплуатации срок службы уплотняющих колец составляет 24 года. Они не требуют обслуживания и не зависят от направления вращения двигателя.

Что касается традиционной сальниковой набивки, то она не обеспечивает такой герметичности, нуждается в подводе воды для смазки и охлаждения, а также в регулярном обслуживании. Поэтому обычно ведущие производители оборудуют сальниками только крупные консольные насосы, устанавливаемые на фундаменте

P.S. – Сальниковые и скользящие торцевые уплотнения разрушаются при работе насоса «на сухую». При хорошей конструкции прибора даже в этом случае жидкость не сможет попасть в электрическую часть насоса.

Характеристики насоса и сети

Изготовители сопровождают насосы графиками, где по вертикальной оси отсчитывается их напор /H, м/, а по горизонтальной – производительность или подача /Q, м3/ч/. Максимальное значение напора возможно при работе насоса на закрытую задвижку /Q = 0/.

При постепенном открытии вентиля давление снижается, а подача увеличивается. Теоретически эта нисходящая кривая достигает горизонтальной оси, если жидкость обладает энергией движения, а напор отсутствует.

Обратите внимание

Но поскольку трубопроводная система всегда обладает сопротивлением, реальная характеристика насоса заканчивается до пересечения со шкалой производительности.

Причиной сопротивления является трение частиц воды о стены труб и между собой, а также препятствия движению жидкости в арматуре. Чем больше объем перекачиваемой жидкости, тем выше скорость ее движения, а также сопротивление сети. Значит, для обеспечения подачи необходим более высокий напор.

При неизменном поперечном сечении трубы наблюдается следующая квадратичная зависимость: H1/H2 = (Q1/Q2)2. Пример насосного графика приведен ниже /для насосов Unitherm/. Для наглядности приведем еще такое описание данного графика.

Максимальный напор насос достигает в случае если подача равна нулю – например подсоединив к насосу UPH 20-60(T) /смотри график этого насоса ниже/ стеклянную вертикальную трубку высотой 6 метров и включив насос увидим следующую картину – столб воды поднимется до отметки – 6,0 метров, но вытекать из верхнего открытого конца уже не будет – показателей насоса не хватает. Если же мы обрежем эту трубку на высоте – 4,5 метра – тогда из верхнего конца этой трубки будет литься вода в объеме – 2 000 литров/час /смотрите пересечение красных линий на графике/.

Отопление и водоснабжение – многогранный инженерный процесс,

требующий знаний и умений ПРОФЕССИОНАЛА.

Проясним Вашу ситуацию и ответим на вопросы бесплатно +7-932-2000-535

Сантехнические работы Тюмень

Источник: http://proekt-tmn.ru/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-cirkulyacionnyx-nasosov/

Принцип работы, виды и устройство теплового насоса

Тепловой насос – серьезный альтернативой традиционной отопительной системе, поскольку он не производит тепло, а лишь собирает его. При постоянно растущих тарифах на тепло и электричество он может стать неплохой альтернативой традиционным система отогрева.

Содержание:

  • Виды тепловых насосов
  • Грунт-вода    
    Воздух-вода    
    Вода-вода    

  • Принцип работы теплового насоса
  • Охлаждение с помощью теплового насоса
  • Окупаемость системы отопления
  • Расчет оборудования для дома
  • Безопасность

Виды тепловых насосов

Существует три вида тепловых насосов:

  • Грунт-вода;
  • Воздух-вода;
  • Вода-вода.

А теперь разберемся что из себя представляет каждый из видов теплового насоса. В качестве незамерзающей жидкости используется соленой раствор, вода со спиртом или гликолевая смесь.

Грунт-вода

Тепловой насос «извлекает» тепло из грунта на глубине более одного метра при помощи зондов или коллекторов. В системе циркулирует незамерзающая жидкость, которая перемещает тепловую энергию к системам отопления.

Для больших земельных участков подойдут геотермальные коллекторы, которые проложены ниже уровня промерзания грунта. Если же участок небольшой, то в данном случае оптимальны геотермальные зонды. В почве система трубопроводов устанавливается вертикально.

Воздух-вода

В данном случае насос извлекает тепло из воздуха. Вентиляторы прогоняют воздух через испаритель и при этом происходит «извлечение» тепла. Холодный воздух отводится обратно.

Вода-вода

Устройство работает с водой, а точнее с грунтовыми водами или с водоемами, из которых извлекается тепло. Вода закачивается из скважины и, проходя через тепловой насос, отдает тепло. Охлажденная вода потом отводится обратно.

Принцип работы теплового насоса

В систему входит:

  • Сам тепловой насос;
  • Устройство забора (зонд или коллектор);
  • Устройство распределения тепла (теплый пол или другие).

Внутренний контур теплового насоса состоит из элементов:

  • Компрессор;
  • Испаритель;
  • Дроссельный клапан;
  • Конденсатор

По принципу работы тепловой насос – холодильник, который работает наоборот. Только если холодильник отводит тепло из внутреннего пространства наружу, то тепловой насос – забирает тепло из окружающей среды и передает в отопительную систему.

Главное преимущество воздуха — его доступность, тогда как земные недра и грунтовые воды — оптимальные теплоаккумуляторы с относительно постоянной в течение всего года температурой.

При этом на обогрев дома уходит гораздо меньше электроэнергии, чем при обычном электрокотле.

Охлаждение с помощью теплового насоса

Тепловой насос может работать и на охлаждение. При этом есть две технологии работы: активная и пассивная. Пассивная охлаждение работает по принципу отопления. При активном охлаждении используется кондиционирование воздуха. В реверсивном тепловом насосе можно менять направление фреона или другого хладагента.

Производители предоставляют техническую поддержку при выборе, проектировании и дальнейшем запуске в эксплуатацию теплового насоса, при это они помогут с получением необходимых разрешительных документов.

Окупаемость системы отопления

Стоимость установки оборудования теплового насоса подразумевает значительные траты, большие чем электрический или газовый котел. Но зато система отопления в среднем доме в 100-150 квадратных метров окупит себя за полтора-два года на обслуживании. И это только на отоплении. Летом, в жаркие дни, тепловой насос может выступать в качестве кондиционера.

Надо помнить, что окупаемость системы во многом зависит от теплоизоляции дома, ведь дом с хорошей теплоизоляцией обогревать легче, чем дом с «открытыми» окнами.

Расчет оборудования для дома

При выборе теплового насоса надо учитывать энергетическое (теплопотери и теплоизоляцию) состояние дома. Должна быть установлена хорошая теплоизоляция здания. Чем выше показатели теплоизоляции, тем ниже будут затраты на обогрев здания.

Это позволит поставить тепловой насос меньшей мощности и позволит уменьшить стоимость монтажа, да и системы отопления в целом.

Если на данном этапе неправильно рассчитать мощность теплового насоса, то это приведет к его неэффективной работе — большее потребление электроэнергии впустую или сильной нагрузкой на систему.

Расчет мощность для дома производится с учетом теплопотерь. Перед установкой теплового насоса нужно максимально уменьшить потери тепла.

Для обогрева дома нужно от 70-80 ватт на квадратный метр с большими теплопотерями до 30Вт на кв. м у «пассивных» домов.

Тепловой насос лучше всего сочетается с водяным теплым полом, но при его расчете необходимо учитывать тип напольного покрытия – в идеале, напольная плитка.

Безопасность

Тепловой насос не выбрасывает вредные соединения в атмосферу. Также насос не подвержен взрыву, как котлы на жидком топливе или газе, ведь в системе нет нагрева деталей, чтобы произошел взрыв. При хорошей изоляции проводов система прослужит долго.

Источник: http://www.komfortek.com/otoplenie/teplovye-nasosy/printsip-raboty-vidy-i-ustrojstvo-teplovogo-nasosa.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector