Агрегаты в системах обогрева зданий дают дополнительные возможности регулировки режима. Несмотря на дополнительные затраты, связанные с приобретением и установкой циркулярного насоса, суммарные расходы быстро окупаются, позволяя оптимизировать режим отопления.
Перед тем как подобрать циркуляционный насос, расчет основных параметров весьма желателен по следующим соображениям:
- недостаточная мощность агрегата сделает отопительную систему малоэффективной, а проживание в доме – некомфортным;
- избыточная мощность приведет к перерасходу затрат на обогрев жилища.
Таким образом, подбор этого специализированного устройства во многом предопределяет успешность работы отопления жилого дома.
Какие бывают виды
Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .
РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА
Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:
- Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
- Невысокий уровень потребления электроэнергии.
- Высокая надежность при работе.
- Простота применения.
Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.
Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:
- с сухим ротором;
- с мокрым ротором.
Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.
Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.
Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.
Нужно отметить, что критерии выбора не ограничиваются учетом их положительных и отрицательных качеств. Выбор циркуляционного насоса для отопления обязательно включает в себя его расчет по нескольким критериям.
Расчеты насосного оборудования
Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:
- перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
- преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.
Расчет производительности
- Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:
- – количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;
- – величина производительности насосного устройства;
- – удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;
- – разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:
- 20оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
- 10оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
- 5оС – температура теплового носителя в системе теплого пола.
Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.
Насос циркуляционный GRUNDFOS ALPHA
Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:
- 20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,
- перерасчет в привычные величины дает результат
- 862 / 971,8 = 0,887 м3/час.
Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м3/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.
- Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:
- G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где
- с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.
- Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:
- Q = N x dT, где
- Q – производительность агрегата;
- N – мощность котла;
- dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.
На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки функционирования отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.
Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.
Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
- Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода.
Для этого можно воспользоваться соотношением:
- P = (R x L + Z) / p x q, где:
- P – величина давления;
- R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
- L – общая длина
- Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
- р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
- q – значение ускорения свободного падения.
- При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:
- P = R x L x ZF, где
- R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;
- L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;
- ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:
- для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
- при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.
Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.
Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
Таблица для эмпирического подбора насоса
Таблица 1.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.
Основные производители
Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.
Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.
Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.
Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.
Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.
Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.
Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.
Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.
Заключение
Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.
Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!
Как выбрать циркуляционный насос
Циркуляционный насос обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в замкнутой системе отопления. В конструкцию насоса входят:
- металлический корпус,
- керамический или стальной ротор,
- роторный вал с крыльчаткой,
- вращающий ротор и электродвигатель.
Установленный в систему отопления циркуляционный насос обеспечивает всасывание воды с одной стороны и ее нагнетание в другую сторону, которое обеспечивается работой крыльчатки и возникающей за счет этого центробежной силы.
Основной задачей циркуляционного насоса является преодоление сопротивления, которое может встречаться на некоторых участках самой отопительной системы. Циркуляционный насос перекачивает теплоноситель внутри системы с постоянной скоростью, обеспечивая равномерный прогрев помещений.
Использование принудительной циркуляции позволяет применять трубы меньших диаметров, управлять теплоотдачей, повышать качество системы отопления, делая ее элементом системы «умный дом».
- Рабочая температура. Циркуляционный насос предназначен для системы отопления и должен выдерживать высокие температуры теплоносителя до 110 °С.
- Напор или объем прохождения теплоносителя через котел за одну минуту – один из параметров при выборе насоса. Для его определения существует простое правило, приравнивающее мощность устройства к расходу воды. ПРИМЕР: при мощности котла 20 кВт объем прохождения теплоносителя за минуту – 20 л воды.
- Теплоноситель. Насос должен работать на воде или других теплоносителях, применяемых в отопительных системах.
- Расход теплоносителя рассчитывается для каждого из колец системы. Его достаточно просто рассчитать по указанному выше методу, если известны мощность котла и тип используемых отопительных радиаторов.
- Следующим шагом будет расчет расхода теплоносителя в трубопроводе в зависимости от диаметра используемых труб. — Расход воды в трубах диаметром: ½ “ составляет 5,7 л/мин, 1 “ – 30 л/мин, 2 “ – 170 л/мин.
- Скорость движения теплоносителя можно не рассчитывать, приняв ее величину равной 1,5 м за секунду.
ПРИМЕР: Вычисляется мощность насоса в зависимости от длины трубопровода. Для трубопровода длиной 10 м потребуется напор 0,6 м, следовательно, для 100-метровой отопительной системы потребуется насос, способный создать напор 6 м.
Рассмотрим маркировку 25–40 и 32–60 циркуляционных насосов для систем отопления
- Первое число в маркировке 25 (32) означает диаметр внутренней резьбы присоединительных гаек насоса. Диаметр гаек выбирается в зависимости от диаметра труб отопления. В быту, как правило, два размера: 25 и 32.
- Второе число 40 (60) – напор насоса. Оно означает максимальное давление, создаваемое насосом и измеряемое в дециметрах или метрах водяного столба: 40 (60) дм или, соответственно, 4 (6) м.
 |
|
 |
|
Выбор циркуляционного насоса определяется площадью помещения, требуемым количеством тепла для его обогрева, температурой и типом теплоносителя, диаметром и типом труб. Для коттеджей и квартир чаще всего применяются насосы с мокрым ротором, устанавливаемые на трубопроводе, направляющем теплоноситель, прошедший через систему отопления в нагреватель, и имеющем более низкую температуру.
 |
Маркировка циркуляционного насоса содержит данные о его присоединительном диаметре и максимальном напоре.
|
Количество необходимого тепла зависит от многих факторов – расположения объекта, его конструкции и т.д., но в среднем это примерно 1кВт (1000 Вт) на 10 м² площади. Такое количество тепла должно подаваться в систему извне или от установленного нагревателя (котла).
Для определения мощности насоса пользуются расчетными показателями производительности насоса (эквивалент 1 кВт), приравниваемого к подаче теплоносителя в 0,06 м³/ч. ПРИМЕР: для отопления помещения в 200 м² необходим насос с подачей не менее 1,2 м³/ч. Это первый параметр.
Чтобы определить необходимый напор при такой подаче, следует учесть, что для прокачки воды по трубе в 10 м необходим минимальный напор 0,6 м водяного столба. Поэтому необходимый минимальный напор получится после оценки длины труб системы.
Для учета этажности здания необходимо добавить еще 2–4 м. Результат и будет требуемой величиной напора.
Эти две характеристики позволят сильно сузить диапазон выбора требуемых насосов. Применяя трубы с бóльшим диаметром, можно использовать насосы с меньшим напором, но с соответствующим присоединительным диаметром.
Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления
Сердцем отопительной системы по праву можно считать циркуляционный насос, именно он приводит в движение теплоноситель по «венам» системы. Циркуляционный насос питает котел, который в свою очередь нагревает теплоноситель до нужной температуры. Но как правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления частного дома, коттеджа или нежилого помещения? Как правильно рассчитать требуемую мощность насоса? В этой статье мы постараемся рассказать о видах циркуляционных насосов, какие факторы при их выборе нужно учитывать и как произвести расчет необходимой мощность насоса. С основными критериями по выбору насоса вы можете ознакомиться в нашей предыдущей статье «Подбор насоса от профессионалов».
ТИПЫ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ
Существует два основных конструкционных типа циркуляционных насосов, которые применяются в системах отопления: 1.
С «сухим» ротором В циркуляционных насосах с такой конструкцией рабочая камера отделена от электродвигателя герметичной перегородкой, поэтому в среде теплоносителя оказывается только рабочее колесо, а ротор не контактирует с теплоносителем. Зачастую эти насосы имеют более высокую мощность, чем насосы с «мокрым» ротором.
Однако при этом они производят достаточно много шума, поэтому их лучше установить в отдельном помещении. Такие насосы редко используются в системах отопления частных домов и коттеджей, их используют для отопления многоквартирных домов, промышленных объектов, нежилых помещений. Коэффициент полезного действия (КПД) этих насосов доходит до 80%.
2. С «мокрым» ротором.
Циркуляционные насосы с «мокрым» ротором работают в среде теплоносителя, как рабочее колесо, так и ротор, что увеличивает их срок службы, а также производят намного меньше шума. Это делает возможным установку насосов такого типа непосредственно в отапливаемом помещении.
Насосы с «мокрым» ротором не используются в больших отапливаемых помещениях, так как имеют невысокий КПД по сравнения с циркуляционными насосами с «сухим» ротором.
ПРОИЗВОДИТЕЛИ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ
В настоящее время на Российском рынке представлено огромное множество производителей циркуляционных насосов из разных стран мира – Германия, Дания, Китай, Россия и т.д. На что обратить внимание при выборе производителя насоса?
В первую очередь качество сборки и исполнения деталей и узлов оборудования. Ремонт насоса или даже узлов систем отопления (вышедших из строя по вине поломки насоса) обойдется намного дороже качественного насоса, уставленного на начальном этапе.
Что бы выбрать качественный циркуляционный насос лучше покупать товар проверенных временем брендов, и покупать только у добросовестных поставщиков (остерегайтесь подделок!). Профессиональные сервисные инженеры компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ) рекомендуют устанавливать насосы от производителей – GRUNDFOS, WILO, LOWARA, DAB, CALPEDA.
При правильном выборе насоса, его характеристик и типа, он прослужит долго, без перебоев в системы отопления Вашего дома.
Помимо расчетных показателей необходимо учитывать вводные данные самой системы, многие некачественные или дешевые циркуляционные насосы имеют низкий температурный режим.
Даже если производителем такого оборудования заявлен температурный режим «до +90°С», зачастую нельзя использовать выше +70°С. Большинство моделей от рекомендуемых нами производителей могут работать с теплоносителем до +110°С.
Насос с такими показателями рекомендовано использовать для систем, где теплоносителем является гликоль.
Также обратите внимание на максимальное рабочее давление в характеристиках насоса. Стандартные показатели для циркуляционных насосов с «мокрым» ротором для систем отопления частных домов и коттеджей – 6 или 10 бар в зависимости от производителя и модели. Этого вполне достаточно для жилого двух- или трехэтажного дома, где давление в системе редко превышает 1,5-2,5 бар.
Всегда проверяйте совместимость выбранного насоса c диаметром труб.
Подавляющее большинство производителей маркируют свои насосы следующим образом – COMPANYNAME XY 25-10, COMPANYNAME XY 32-10, где первое число означает внутренний диаметр присоединения в мм.
Причем установка насоса с большим диаметром присоединения (по сравнения с диаметром трубопровода) допустимо, а с меньшим крайне не рекомендуется.
Не стоит забывать и о длине насоса. Большинство моделей, представленных в классе циркуляционных насосов для бытового применения в системе отопления имеют длину – 180 мм, но есть также модели длиной 130 мм.
Вторые используются достаточно редко и в местах и магистралях сильно ограниченных в пространстве, в то время как все стандартные байпасы, которые можно найти в магазине, рассчитаны на стандартную длину в 180 мм.
РАСЧЕТ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Перед тем как начать описание данного раздела мы хотим предупредить: все расчеты упомянутые в статье относятся к теоретическим. Если вы доверяете только цифрам, либо захотите проверить монтажников. Не забудьте сверить расчетные характеристики агрегата с рекомендациями экспертов – результат наверняка выйдет аналогичным.
При оптимальных расчетах учитываются большое количество параметров, такие как: материалы постройки, теплоизоляция, регион проживания, высота потолков и др. Также для примера расчета в качестве теплоносителя для нашей системы мы принимаем воду.
Однако как мы писали ранее, не всегда ее удобно использовать в системах отопления.
Итак, для примера расчета производительности насоса рассмотрим дом общей площадью 250 кв. м. По нормативам принято считать, что для обогрева площади 10 кв.
м требуется 1 кВт мощности нагревателя (всегда при проектировании жилого дома нужно точно указывать количество тепла, необходимого для обогрева помещение, это делается с учетом всех теплопотерь, которые зависят от материалов дома, утепления, количества и типа окон). На площадь 150 кв.
м соответственно нужен котел мощностью 25 кВт, однако лучше брать с небольшим запасом, поэтому мы будем рассматривать котел 20 кВт.
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСА
Производительность циркуляционного насоса рассчитывается по следующей формуле:
Q = 0,86×P/(t2-t1) Q – производительность насоса в м3/ч, P— мощность котла, кВт, t2-t1
— разность между температурой воды в подающей и обратной линии.
Разница температур на входе и выходе из котла (
t2-t1) составляет 20-25°С, принято при расчетах разницу принимать равной 20°С.
Исходя из этой формулы, мы можем посчитать производительность насоса:
0,86×25/20=1,075 м3/ч
РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ТРУБ
Можно вычислить и примерный необходимый диаметр труб и соответственно диаметр присоединения насоса:
Sсеч = Q / 3600 × ν Sсеч – площадь сечения трубы, м2, Q – расход воды (производительность насоса), м3/ч, ν
– скорость движения воды, принимается 0,5…1 м/с. Sсеч = 1,075 / 3600 × 0,6 = 0,000498 м2
Теперь исходя из формулы площади окружности Sсеч = πr2 мы можем высчитать радиус сечения, который равен – 0,0126 м, что соответствует диаметру 0,0252 м или 25 мм. Из этих расчетов можно сделать вывод, что можно брать насос с присоединением для внутреннего диаметра 25 мм.
РАСЧЕТ НАПОРА НАСОСА
Помимо того, что циркуляционный насос должен перекачивать определенное количество теплоносителя в единицу времени, он еще должен создавать необходимое и одинаковое давление на всех участках системы отопления .
При проектировании системы можно достаточно точно рассчитать давление необходимое для преодоления сопротивления системой отопления.
Для этого необходимо знать материалы и модели всех остальных узлов (труб, фитингов, кранов, других приборов), в паспортах которых написаны все данные по сопротивлению.
Расчет производится по формуле:
H = L × R × Z
Где H – искомый необходимый напор (давление), м, L – длина трубопровода, м, R – удельное сопротивление трению на 1 погонный метр трубопровода, м. в. с., Z – коэффициент местных сопротивлений (на фитингах, клапанах и т.д.)
Большинство опытных данных говорит о том, что сопротивление на прямых участках труб примерно равно 100 — 150 Па/м, что соответствует 0,01 – 0,015 м на 1 погонный метр трубопровода. Также опытным путем определено, что еще 30% сопротивления оказывают арматура и фитинги, и 70% дополнительно терморегулирующие клапаны.
Для современного дома терморегулирующие клапаны – неотъемлемая часть системы отопления, поэтому посчитаем коэффициент местных сопротивлений Z
Z = 1,3 × 1,7 = 2,21
При расчете длины трубопровода (L) необходимо учитывать длины подающей и обратной линии. Для нашего расчета возьмем за длину трубопровода на каждом этаже длину дома по стене – 15 м, а высоту между этажами – 3 м.
Получается для двухэтажного дома L = (15 + 15 + 3) × 2 = 66 м
Теперь посчитаем необходимый напор для нашей системы:
- H = 66 × 2,21 × 0,15 = 2,08 м
- Лучше подбирать насос с запасом по давлению, чтобы учесть все нерассчитанные сопротивления системы, поэтому для рабочей точки насоса возьмем напор насоса равный 3 м.
ВЫЧИСЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ НАСОСА
После того как мы рассчитали производительность насоса Q и напор насоса H, мы можем подобрать насос по его рабочей точке в каталогах производителей. Мы для примера подберем насос марки GRUNDFOS, одну из наиболее часто используемых серий насосов для бытовой системы отопления UPS.
Как мы видим из графика, а также вычисленного нами ранее диаметра трубы, для нашей системы отопления подойдет насос GRUNDFOS UPS 25-40. В заключении еще раз бы хотели обратить внимание на то, что данные расчеты являются приблизительными, и в случае проектировки системы отопления строящегося дома или даже уже существующего лучше обратиться к профессионалам за консультацией.
Если у Вас остались вопросы по выбору циркуляционного насоса для Вашей системы отопления или Вы хотите приобрести циркуляционные насосы по самой низкой цене – обратитесь за консультацией к профессионалам компании
PROM GURU (ПРОМ ГУРУ).
Подбор циркуляционного насоса: основные виды, правила выбора
Самотечные системы теплоснабжения полноценно функционируют только в одноэтажных частных домах площадью до 100 кв. м. Если же необходимо обогреть многоквартирное здание или просторный особняк, то без системы с принудительной циркуляцией не обойтись. Лучшее решение – подбор циркуляционного насоса и монтаж агрегата в отопительный контур.
Предлагаем разобраться, какие задачи выполняет помпа в системе отопления, как устроен и работает прибор. Мы описали особенности эксплуатации разных видов насосов и обозначили основные критерии грамотного выбора. Приведенная информация поможет подобрать подходящую модель циркуляционной помпы и не разочароваться в покупке.
Зачем в системе теплоснабжения нужен насос?
Циркуляционные насосы – гидравлическое оборудование, которое обеспечивает принудительное передвижение нагретого теплоносителя по замкнутому контуру. Такие приборы способствуют равномерному и быстрому прогреву всей системы.
Циркуляционные помпы устанавливают:
- с целью повысить энергоэффективность котельного оборудования;
- в случаях, когда нет возможности обеспечить естественную циркуляцию жидкого вещества;
- при отсутствии вмонтированного насосного агрегата в теплогенераторе;
- для отопительных систем с двухтрубной схемой, позволяющих регулировать параметры каждого отдельного радиатора;
- чтобы преодолеть инерционность автономных систем с естественной циркуляцией жидкости, применяемой для переноса тепловой энергии.
Теплоноситель должен перемещаться по замкнутому контуру трубопровода отопительной системы с определённой скоростью, чтобы обеспечить передачу тепла радиаторам.
При естественной циркуляции это условие не всегда выполнимо – в результате отопительное оборудование не нагревается или нагревается неравномерно.
Поэтому в системах теплоснабжения устанавливают циркуляционные насосы. Такие приборы обеспечивают транспортировку теплоносителя по сети с большой скоростью, сводя к минимуму нагрузку на котёл. При возвращении к нагревательному элементу вода остаётся тёплой, а значит на подогрев потребуется меньше энергии.
Конструкция и принцип работы насоса
По конструкции циркуляционная помпа напоминает дренажную установку. Насос состоит из прочного корпуса, выполненного из нержавеющей cтали/чугуна/алюминия и электрической части, которая включает обмотку статора со встроенным керамическим/стальным ротором.
Монтаж насосного устройства для принудительной циркуляции значительно повышает эффективность систем горячего водоснабжения и автономного отопления
На валу вращающейся части электродвигателя неподвижно зафиксирована крыльчатка.
Рабочее колесо представляет собой два параллельных диска, соединённых радиально выгнутыми лопастями. На одном из них расположено отверстие для течения жидкости-теплоносителя, на другом – небольшое отверстие для фиксации крыльчатки на валу электрического двигателя.
Корпусные части циркуляционных помп изготовляют из стали и прочных сплавов. Под стенками корпуса скрытый ротор с закреплённой крыльчаткой
Сам электродвигатель оснащён специальной платой управления и клеммами для подключения проводов. У циркуляционных помп без электроники вместо платы установлен конденсатор, а на клеммной коробке расположен переключатель скоростей.
При подаче электроэнергии колесо с лопастями вращается, создавая вакуум в патрубке и нагнетая теплоноситель. Ротор создаёт движение рабочей жидкости в направлении от входного до выпускного клапана.
Насос постоянно забирает воду с одной стороны и выталкивает в отопительную систему с другой. Центробежная сила способствует транспортировке жидкости по всей магистрали.
Создаваемый напор преодолевает сопротивление на разных участках контура и обеспечивает циркуляцию теплоносителя.
Если судить по интенсивности продаж, наиболее популярными на отечественном рынке являются приборы от следующих производителей:
Виды и преимущества циркуляционных помп
По конструкционным особенностям насосы для принудительной циркуляции делят на перекачивающие агрегаты с мокрым ротором и высокопроизводительные устройства с сухим ротором.
Насосы “мокрого” типа. Ротор и крыльчатка таких помп находятся в прямом контакте с рабочей жидкостью, которая одновременно выполняет две важнейшие функции: роль смазки и охлаждение прибора. Ротор и статор в таких помпах разделены специальным сосудом, отвечающим за герметичность элементов электрического двигателя под напряжением.
Циркуляционные насосы «мокрого» типа оснащены ступенчатым регулятором скорости. Это позволяет подобрать оптимальный режим работы, а значит и контролировать расход электроэнергии.
Ротор электромотора и рабочее колесо в насосах находятся в перекачиваемой воде, которая увлажняет опорные элементы и постоянно охлаждает двигатель (+)
Агрегаты с мокрым ротором имеют модульную конструкцию.
Подбираются отдельные модули в зависимости от требуемого напора и производительности. Сборная конструкция значительно упрощает ремонт насоса, поскольку вышедший из строя модуль можно легко и быстро заменить новым.
Циркуляционные помпы такого типа задействуют в небольших отопительных системах. Они функционируют практически бесшумно, а потому отлично подходят для установки в жилых помещениях.
Электродвигатель насосов с мокрым ротором не нуждается в дополнительном охлаждении, так как постоянно контактирует с водой. Внутри помпы находится небольшое количество рабочих деталей, что сводит к минимуму необходимость частого технического обслуживания.
Основные преимущества использования помп «мокрого» типа:
- низкий уровень создаваемого шума;
- небольшие габаритные размеры и маленький вес;
- минимальное потребление электричества;
- простая настройка параметров, техобслуживание и ремонт;
- длительный срок эксплуатации.
У агрегатов с мокрым ротором есть и недостатки. Они очень чувствительны к качеству рабочей жидкости. Наличие в воде мелкодисперсных абразивных частиц приводит к ускоренному износу гидравлической части насоса.
Кроме того, КПД таких циркуляционных помп не превышает 55%. Однако этого показателя вполне достаточно для трубопроводов небольшой протяжённости, а потому насосы, которые напрямую контактируют с водой, часто применяют в индивидуальных системах теплоснабжения.
Для безаварийного функционирования агрегатов «мокрого» типа нужно, чтобы монтаж насоса был выполнен правильно. Главное требование – строго горизонтальная пространственная ориентация вала. Лишь при такой конфигурации обеспечивается полноценная смазка подшипников жидкостью.
Грамотный монтаж циркуляционной помпы – залог стабильной работы отопительной системы в течение всего срока эксплуатации
Насосы с сухим ротором успешно используются для перекачки больших объёмов теплоносителя в крупных установках. Роторный узел таких устройств не контактирует с водой.
Корпусную часть циркуляционных помп «сухого» типа изготовляют из прочного чугуна или оцинкованной стали. Поверхность покрывают специальными защитными составами, чтобы предотвратить коррозийные явления.
Агрегаты с сухим ротором подходят для коллективного использования в жилых многоэтажных зданиях, развлекательных центрах и офисах, на промышленных объектах.
Конструкция насосов «сухого» типа обеспечивает повышенную мощность. Такие модели помп способны создавать большое давление в отопительных контурах (+)
Между электрическим двигателем и насосной частью помпы есть специальный скользящий уплотнитель (2 защитных кольца), который изолирует базовые функциональные элементы от попадания жидкости.
Эти кольца хорошо отполированы и находятся в тесном контакте друг с другом. Одно из них (динамическое) насажено на вращающийся вал. Статическое колесо прочно зафиксировано в корпусе помпы.
Тонкая водяная плёнка надёжно герметизирует соединение защитных колец за счёт различий в показателях давления в контуре и внешней среде.
Для изготовления уплотнительных колец используют уголь, полученный методом масляной агломерации. В некоторых модификациях насосов, предназначенных для применения в экстремальных условиях, установлены металлические/керамические защитные кольца.
КПД устройств с сухим ротором достигает 85%. Это отличный показатель в сравнении с насосами «мокрого» типа. Однако «сухие» агрегаты производят много шума из-за охлаждающего вентилятора, а потому их монтируют в отдельных помещениях с хорошей звукоизоляцией.
Циркуляционные насосы «сухого» типа бывают 3-х видов:
- моноблочные;
- консольные;
- «In-line».
Моноблочные помпы принадлежат к разряду низконапорных агрегатов. Электродвигатель и насос в таких устройствах смонтированы в одном блоке. Они отличаются простотой в эксплуатации и обслуживании. Подходят для использования в коммунальных учреждениях и многоквартирных домах.
Консольные насосные устройства собираются на единой основе, при этом оси насоса и двигателя находятся на одной линии. Всасывающий патрубок расположен на внешней части улитки, нагнетательный – в противоположной стороне на корпусе.
Если консольные агрегаты устанавливают на производственных предприятиях, а также в городских системах водоснабжения, то насосы типа In-line – прямо на магистрали трубопровода
Насосы типа «In-line» монтируют непосредственно на магистрали трубопровода. Всасывающий входной и напорный выходной патрубки расположены на одной линии, предусмотрен автоматический механизм компенсации выработки уплотнительных колец.
Преимущества использования циркуляционных помп с сухим ротором:
- высокая производительность;
- энергоэффективность;
- невысокие требования к качеству энергоносителя – перекачиваемая жидкость может содержать нейтральные примеси;
- простой ремонт и замена запчастей.
Кроме того, сегодня производители отопительного оборудования предлагают потенциальным покупателям сдвоенные модели насосов. Такие приборы применяются для резервирования мощности и дополнительной подстраховки в аварийных ситуациях.
Двигатели сдвоенного насоса могут функционировать вместе или отдельно. При поломке одной помпы второе устройство продолжает нормально работать, обеспечивая бесперебойное функционирование котла.
Надежную и безотказную работу системы теплоснабжения обеспечат сдвоенные циркуляционные помпы, у которых два рабочих колеса подключены параллельно
При правильной эксплуатации срок службы циркуляционного насоса составляет не меньше 10 лет.
Как правильно выбрать насосное оборудование?
Эффективность работы насоса зависит от базовых параметров – производительности и напора. Производительность показывает количество жидкости-теплоносителя, которое за единицу времени должен перекачать агрегат. Этот параметр определяется из условий максимальной загружённости.
Напор – величина, выражающая энергию потока жидкости, используемой в качестве носителя тепла. Учитывает гидравлическое сопротивление всей системы.
Выбор циркуляционного насоса для системы отопления опирается на нормативные требования. Для нормального обогрева и бесшумного движения воды по контуру теплоноситель должен перемещаться со скоростью не больше 1,5 м/сек Технические данные, полученные опытным путем, подтверждают, что на 10 м длины труб должно быть по 0,6 м напора насоса. Т.е. для трубопровода протяженностью 50 м нужен прибор, создающий напор не меньше 3,0 м Так как циркуляционный насос должен обеспечивать беспрепятственную подачу теплоносителя в приборы отопления, то есть зависимость между радиаторами и подачей, которую развивает насос. Если суммарная мощность батарей составляет 7 кВт, то нагнетать насос должен 7 л/мин В выборе циркуляционного насоса очень важно учесть мощность котла, вместе с которым он будет работать в системе. На каждый кВт агрегата нужно распределить 1 л/мин протекающего теплоносителя. Т.е. для отопительного оборудования мощностью 25 кВт нужно купить насос, обеспечивающий расход как минимум в 2,5 л/мин Отопление с пятью циркуляционными насосамиПодбор оборудования по длине трубопроводаВзаимосвязь мощности радиаторов и насосаПодбор насоса по мощности котла
Также следует обратить внимание на максимальную температуру. Так как помпа будет перекачивать нагретую воду, она должна выдерживать показатели до 110°С.
Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса. Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме. Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов.
Если же установить более мощный агрегат, в трубопроводе появится неприятный шум. Также в этом случае функциональные элементы котельного оборудования будут изнашиваться намного быстрее, чем заявлено производителем.
Мощности циркуляционного насоса должно хватать, чтобы справиться с гидравлическим сопротивлением в закрытом контуре
Специалисты рекомендуют выбирать циркуляционную помпу ещё на этапе проектирования системы теплоснабжения. Если длина трубопровода не превышает 80 м, достаточно установить один насос. При большей протяжённости целесообразно монтировать сразу несколько перекачивающих устройств.
При покупке следует обратить внимание и на материалы, из которых изготовлены функциональные элементы насоса. Большинство деталей напрямую/косвенно контактируют с нагретой рабочей жидкостью, а потому подлежат быстрому износу.
Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом.
Немаловажную роль играет электроника. Чтобы регулировать температурные показатели внутри помещений в отопительных контурах устанавливают термостатические клапаны. При повышении температуры они перекрываются, в трубах увеличивается давление.
В результате этих процессов появляется неприятный шум. Чтобы от него избавиться, необходимо перевести циркуляционный насос на более низкие обороты, а делать это вручную неудобно.
Быстро и эффективно справиться с этой задачей помогут помпы со встроенной электроникой. Такие агрегаты плавно регулируют перепады давления в трубопроводе в зависимости от изменения количества жидкости.
Главные достоинства современных помп – экономичность и долговечность, компактные габаритные размеры, низкий уровень шума, автоматический режим работы, удобная панель управления
Стоит отметить и дополнительные функциональные возможности насосов, а именно:
- плавная регулировка;
- контроль скоростей;
- автоматический режим работы;
- встроенный информативный дисплей.
Самые простые модели циркуляционных помп – без возможности регулировать скорость транспортировки жидкости. Современные многофункциональные насосы представляют собой двух/трёхскоростные агрегаты с плавной регулировкой. Они отличаются высокой точностью настроек.
Оборудование, работающее в автоматическом режиме, оснащают панелью управления. Настройки таких устройств обширны и зависят только от модификации приборов.
Это может быть автоматическая регулировка скорости в зависимости от изменений температурных показателей воздуха внутри помещения, электронный таймер выключения/включения, автоматический запуск помпы при минимальной скорости потока.
Наличие цифрового дисплея даёт возможность получать всю необходимую информацию о работе насосного устройства: температуру жидкости-теплоносителя, сопротивление в замкнутом контуре, производительность, ошибки и т.д
Выводы и полезное видео по теме
- Правила выбора циркуляционного оборудования в видео:
- Тонкости расчета напора и производительности в видео ролике:
- Видео об устройстве, принципе работы и установке циркуляционного насоса:
- Современная система теплоснабжения со встроенной помпой для принудительной циркуляции позволяет в считанные минуты после запуска теплогенератора обогреть жилые помещения.
- Рациональный подбор циркуляционного насоса и качественный монтаж значительно повышают эффективность использования котельного оборудования за счёт экономии энергетических ресурсов примерно на 30-35%.
Подыскиваете циркуляционный насос для системы теплоснабжения? Или есть опыт эксплуатации таких установок? Пожалуйста, делитесь с читателями вашим опытом, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для комментариев расположена ниже.
Загрузка...
