Устройство циркуляционного насоса: принцип работы

Циркуляционный насос: устройство и принцип работы, схемы отопления с его применением, советы по выбору

Сегодня редко встретишь систему обогрева дома, построенную по классической гравитационной схеме. Практически везде применяется циркуляционный насос для отопления.

Это устройство полезно и функционально, однако снижает общие требования к точности проектирования трубопроводной сети.

Одновременно без принудительного источника циркуляции невозможна работа таких технологичных систем отопления в частном доме или квартире, как теплый пол.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины. В основные конструкционные узлы входят:

  • корпус насоса;
  • ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
  • крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
  • средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
  • основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор насоса можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты. Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с насосом могут устанавливаться устройства безопасности.

Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Обратите внимание

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами.

  1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
  2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
  3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
  4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
  5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

Насосы с мокрым ротором

Насосы для циркуляции с мокрым ротором — самый распространенный тип нагнетателей для системы отопления частного дома или квартиры. Устройства так названы из-за того, что работа узлов происходит непосредственно в теплоносителе.

  1. Ротор помещается в специальный стакан с уплотнительной или вихревой защитой от протечек.
  2. Во время работы детали ротора, включая подшипники скольжения, находятся в воде или теплоносителе.
  3. Происходит непрерывная смазка и охлаждение частей конструкции.

Благодаря таким особенностям работы мокрые системы отличаются стабильностью, отсутствием необходимости в обслуживании, низким шумом.

Чтобы в область ротора не попал воздух, насос оснащается выпускными отводами. Верхний предназначен для работы автоматизированной системы, а через находящийся в передней части корпуса спускают газ во время пусконаладочных операций или регулировки.

Насосы с сухим ротором

Насос с сухим ротором исполняется с тщательным изолированием блока турбины от протечек. Система имеет ряд достоинств и недостатков.

  1. Преимущество сухих систем в лучшем охлаждении — большинство узлов не соприкасается в системе отопления с горячим теплоносителем.
  2. Сухие насосы более шумные.
  3. Общий уровень надежности насосов с сухим ротором ниже из-за большего количества уплотнителей, отсутствия постоянной смазки.

Однако главное достоинство нагнетателей сухого типа заключается в том, что они не боятся завоздушивания.

Им также меньше мешает абразивная взвесь в воде — от нее страдает только турбина, у которой ресурс выработки на отказ гораздо выше, чем у блока ротора с его подшипниками скольжения.

Поэтому такие нагнетатели стоит выбрать, если строится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Совет! Опасность открытой системы отопления для циркулярного насоса состоит в вероятности завоздушивания, гидравлических бросков и образования в теплоносителе абразивной взвеси.

Из-за контакта с воздухом вода постоянно насыщается кислородом, процессы окисления ускоряются, особенно, если используются стальные трубы или радиаторы отопления. В теплоносителе увеличивается количество ржавчины.

В таких условиях рекомендуется применение насоса с сухим ротором.

Скорость насоса в системе отопления играет большую роль. При помощи ее изменения можно добиться:

  • оптимального режима работы нагревательного оборудования;
  • стабилизации температуры всех радиаторов, вне зависимости от дальности их расположения от котла;
  • уменьшения температуры теплоносителя при неизменной эффективности отопления, так как при большей скорости циркуляции вода каждый проход теряет меньше энергии.

Сегодня на рынке представлены различные технические решения насосов. Домашнее отопление может использовать односкоростную модель, производительность которой нужно выбрать в соответствии с характеристиками котла и общего объема теплоносителя. Предлагаются двух, трех, четырехскоростные модели. Их работа основана на изменении схемы коммутации полюсных пар двигателя.

Применение циркуляционных насосов в отоплении дома

Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации.

Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.

Закрытая система

Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:

  • теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
  • внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
  • расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.

Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.

Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:

При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.

Открытая система отопления

Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.

  1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
  2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
  3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
  4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
  5. Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.

Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.

Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:

Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:

При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.

Система теплый пол

В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:

  • на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
  • подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.

Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:

Система работает по следующему принципу.

  1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
  2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
  3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
  4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
  5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

Основные характеристики циркуляционных насосов

Главные характеристики, по которым делается выбор циркуляционного насоса:

  • напор, показывающий способность устройства поднять воду на определенную высоту;
  • производительность и расход, показывающие, сколько жидкости нагнетатель подает в единицу времени.

Эти параметры являются ключевыми в расчете отопительной системы. Напор позволит понять, способен ли нагнетатель обслуживать сеть трубопроводов с определенным перепадом высоты. А расход рассчитывается по требованиям отопительного котла для планируемого объема теплоносителя.

Все нужные пользователю данные содержит маркировка на передней панели. Цифры на циркуляционном насосе означают:

  • тип устройства (чаще всего это UP — циркуляционный);
  • тип регулировки скорости (не указан — односкоростной, S — ступенчатое переключение, E — плавное частотное регулирование);
  • диаметр патрубков (указывается в миллиметрах, означает внутренний габарит трубы);
  • напор в дециметрах или метрах (может отличаться у разных производителей);
  • монтажный габарит.

Маркировка насоса содержит сведения и о типах соединений подводящих и выходных труб. Полная схема кодирования и порядка следования слов выглядит так:

Ответственные производители всегда следуют стандартным правилам маркировки. Однако отдельные компании могут не указывать часть данных, например, монтажный габарит. Его нужно узнавать непосредственно из документации к устройству.

Советы по выбору циркуляционного насоса

Выбор циркуляционного насоса всегда делается после тщательного расчета, который учитывает тип нагревательного оборудования, объем теплоносителя, перепады высот, минимально необходимую производительность нагнетателя.

Совет! Нельзя покупать изделия неизвестных компаний, которые копируют продукцию надежных и популярных брендов. Такой насос — неэффективное вложение средств.

Использование некачественных материалов, крыльчаток, турбин с ограниченным моторесурсом приводит к быстрой поломке нагнетателя.

Важно

На специализированных форумах можно найти множество страшных историй в фотографиях о том, какой технологический нигилизм содержат корпусы китайских «ноунейм» изделий.

Поэтому стоит выбирать насос только от проверенных брендов. Надежные устройства представлены и в средней ценовой категории. А если нужно высочайшее качество и есть возможность заплатить в полтора-два раза больше — следует обратить внимание на изделия марок GRUNDOFS, WILO.

Обзор популярных моделей

Привести четкое наименование модели лучшего среди нагнетателей невозможно без четкой сегментации по условиям их эксплуатации. Поэтому рейтинг циркуляционных насосов для отопления представляет соревнование брендов и ключевые особенности предлагаемого ими оборудования.

Читайте также:  Монтаж биметаллических радиаторов отопления своими руками (схема)

1. Grundfos UPS

Один из самых популярных и качественных типов насосов. Компания с корнями в Дании обеспечила максимум надежности, используя нержавеющие гильзы, подшипники из керамики, колеса турбин из композитных материалов. Насосы с мокрым ротором отличаются следующими особенностями:

  • малое потребление энергии, от 45 до 220 Вт;
  • очень низкий уровень шума (до 43 дБ) и вибраций — понять, что насос работает, можно только положив на него руку;
  • широкий температурный диапазон от 2 (-20 у отдельных моделей) до 110 градусов Цельсия;
  • простой монтаж;
  • неприхотливость, отсутствие обслуживания;
  • долговечность, срок службы составляет минимум 10 лет.

Насосы Grundfos UPS очень компактные и легкие. К их недостаткам можно отнести высокую цену, до 2 раз выше конкурентов. Однако популярность изделий этой марки говорит о том, что их характеристики оправдывают ценник.

Насос Grundfos UPS 25/40

2. Wilo Star-RS

Изделия этого бренда считаются самыми надежными. В их конструкции и электронных схемах используются только проверенные и простые решения. Насосы характеризуются:

  • экономичностью;
  • простой регулировкой мощности;
  • надежностью, долговечностью — чугунный корпус, колесо турбины из полипропилена, подшипники из металлографита, нержавеющие валы;
  • рабочей температурой от -10 до 110 градусов Цельсия;
  • защитой от перепадов и бросков напряжения;
  • простотой установки.

Насосы Wilo Star-RS компактны, легки, не требуют обслуживания. Их цена также выше конкурентов, однако ниже, чем у лидера рейтинга. Пользователи отмечают, что на самой высокой скорости насос со временем начинает шуметь.

Насос Wilo STAR-RS25/4-130

3. Джилекс «Циркуль»

Серия Циркуль — это разумный выбор, крепкий середнячок с привлекательными характеристиками и стоимостью. Насосы отличает:

  • экономичность;
  • простая схема переключения скорости;
  • малые габариты;
  • достаточно малый уровень шума до 65 дБ;
  • богатая комплектация и простой монтаж;
  • отказоустойчивость из-за отсутствия сложных технических решений и применения надежных материалов;
  • низкая цена.

Компания-производитель имеет разветвленную сервисную сеть, однако пользователи отмечают, что насосы серии Джилекс «Циркуль» ломаются крайне редко.

Насос Джилекс «Циркуль» 25/60

4. DAB VA

Серия насосов от итальянского производителя — это оптимальный баланс характеристик и цены. Они не способны предложить рекордных показателей, однако надежны, адаптированы к реалиям отечественных энергосетей. Устройства характеризуют:

  • трехступенчатая регулировка скорости;
  • простой монтаж с использованием быстроразъемного соединения;
  • два типа монтажного габарита в 130 и 180 мм;
  • уровень шума до 70 дБ;
  • доступная стоимость.

Насос циркуляционный DAB VB 55/120

Заключение

Сегодня на рынке можно купить любой циркуляционный насос. Кроме представленных в рейтинге выше, предлагаются адаптивные системы, самостоятельно определяющие параметры рабочего тела и изменяющие производительность.

Для пользователя главное — правильно рассчитать требуемые показатели нагнетателя.

И тогда, если не покупать откровенно бросовые изделия китайской гаражной промышленности, система отопления с качественным насосом будет функционировать долго, безотказно и стабильно.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-sada/nasos/cirkulyacionnyj-dlya-otopleniya.html

Циркуляционный насос для систем отопления

ХАРАКТЕРИСТИКИ И РАСЧЕТ – УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Работа водяного отопления основана на движении горячего теплоносителя от источника нагрева (котла) к радиаторам. Остывшая вода возвращается для повышения температуры по обратному трубопроводу. Для увеличения скорости движения жидкости монтируют циркуляционный насос. Также он может выполнять некоторые дополнительные функции.

Назначение насоса.

Рассматриваемое устройство предназначено для создания циркуляционного потока в отоплении. Насос устанавливается в системах закрытого принудительного типа, в гравитационных используется редко. Исключение – площадь отапливаемого дома свыше 100 м2.

В этом случае естественная циркуляция не может обеспечить требуемую скорость горячей воды – происходит неравномерное распределение тепла. Поэтому радиаторы, расположенные дальше от котла, получают меньше энергии.

Во многих случаях насос является непременным компонентом обвязки газового отопительного котла.

Принцип работы.

Крыльчатка насоса создает напор, который преодолевает гидравлическое сопротивление элементов системы. В результате происходит увеличение скорости движения воды.

Кроме основного назначения циркуляционный насос выполняет также следующие функции:

  • оптимизирует расход энергоносителя, вода не успевает до конца остыть при вторичном попадании в теплообменник, следовательно на ее нагрев тратиться меньше энергии;
  • минимизирует разницу давления межу горячей и остывшей жидкостью;
  • предотвращает изменение направления движения горячей воды.

Его установка обязательна для систем лучевого отопления и водяного теплого пола. Насосы стабилизируют давление на отдельных участках сети, предотвращая неравномерное распределение тепловой энергии.

Виды, конструкция и особенности работы.

Помпа состоит из литого корпуса, внутри которого расположен ротор из керамики или пластика, крыльчатка, статор и управляющий блок для подключения электропитания. Всасывающий патрубок сделан в форме улитки, нагнетающий находится с обратной стороны.

Во время работы возникает тепловая нагрузка на ротор, поэтому требуется его охлаждение. В зависимости от способа отвода тепла различают два типа насосов – с мокрым или сухим ротором.

Сухой ротор.

Совет

В этих моделях ротор не соприкасается с теплоносителем. Компоненты электродвигателя изолированы от камеры с водой. Установлена уплотнительная система из нескольких стальных колец. Для уменьшения трения между ними всегда присутствует тонкая пленка смазывающей жидкости.

По расположению компонентов помпы разделяются на три типа – консольные, вертикальные и блочные. Вертикально установленный двигатель повышает производительность, но могут возникнуть сложности с его монтажом.

Особенности такого конструктивного исполнения:

  • продолжительный эксплуатационный срок;
  • КПД – до 80%;
  • при отсутствии энергоносителя не выходят из строя;
  • монтаж возможен в любом положении.

Недостаток – высокий уровень шума. Модели монтируются на распределительных станциях централизованного отопления, в автономных системах теплоснабжения промышленных и коммерческих зданий.

Мокрый ротор.

Такие помпы предназначены для работы в системах со стабильным давлением жидкости, подходят для автономного отопления жилого дома или квартиры. Рабочее колесо и ротор постоянно омываются жидкостью. Она отводит тепло, частично выполняет функции смазки. Статор изолирован герметичным стаканом из углеродного волокна или немагнитной стали.

В блоке управления можно регулировать число подключенных обмоток, тем самым меняя мощность. Регулировка производительности дает возможность адаптировать помпу под параметры отопления.

Ключевые моменты:

  • низкий уровень шума;
  • не требуется периодической смазки;
  • автоматическое охлаждение конструкции;
  • относительно низкая стоимость и простое обслуживание.

Недостатком является низкий показатель КПД – до 30%. Насосы не смогут работать без теплоносителя.

Технические характеристики циркуляционного насоса

Выбор подходящей модели насоса для котла отопления начинается с изучения базовых параметров. Предварительно делается расчет отопительной системы и на основе полученных данных подбираются компоненты.

Учитывается не только техническая составляющая, но и производитель. От качества сборки и соблюдения технологии зависит продолжительность безремонтной работы.

Основные технические характеристики:

  • производительность;
  • высота подачи;
  • число скоростей;
  • установочные размеры;
  • потребляемая мощность;
  • максимально допустимая температура теплоносителя.

Определяющая характеристика – производительность. Она указывает максимальный объем перекачиваемой жидкости за единицу времени. Для бытовых моделей варьируется от 25 до 60 л/мин. Зависит от фактического гидравлического сопротивления элементов системы.

Высота подачи или гидравлическое сопротивление, определяет максимальную высоту, на которую насос может поднять водяной столб. Может составлять от 3 до 7 м. Каждые 10 метров высоты соответствуют одной атмосфере давления.

Установочные параметры учитываются для правильного подключения помпы к системе отопления. Важно – диаметр патрубка насоса должен быть меньше сечения основной магистрали. В противном случае напор создаст область пониженного давления.

Потребляемая мощность незначительная, не превышает 0,8 кВт. Но ее нужно учитывать при расчете нагрузок теплоснабжения. В особенности это касается электрического отопления.

Количество скоростей для бытовых моделей не превышает трех. Этого достаточно для регулировки напора и оптимизации параметров работы.

Максимально допустимая температура воздействия зависит от режима работы отопления. Для низкотемпературного теплоснабжения, до +75/400С этот параметр несущественен.

Но для запаса рекомендуется покупать модели, рассчитанные на максимальные тепловые воздействия – до +1100С.

Расчет параметров насоса.

Для определения значений характеристик насоса нужно знать базовые параметры отопления – мощность котла и режим работы теплоснабжения. Они же зависят от тепловых потерь здания. По СНиП 2.04.07-86 при должном значении сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций на 1 м² жилой площади необходимо 177 Вт тепловой энергии.

При повышении этажности норма увеличивается до 101 Вт.

Для одноэтажного здания площадью 120 м² с соблюдением норм теплоизоляции мощность котла будет равна:

N=120*177= 21, 74 кВт.

Расчет производительности, или расхода, насоса выполняется по следующей формуле:

Q=N/(t2-t1).

Где:

  • Q – производительность помпы, м³/ч;
  • N – расчетная мощность отопительного оборудования, кВт;
  • t1 и t2 – температура воды на выходе из котла и в обратной трубе, 0С.

Для котла с номинальной мощностью 22 кВт и при температурном режиме работы 90/70 можно рассчитать расход помпы:

Q=22000/(70-90)= 1100 л/час или 19 л/мин.

Рекомендуется взять небольшой запас производительности, чтобы оборудование не работало постоянно на максимальной мощности.

Высота подачи или напора, рассчитывается по сложным формулам. Для автономного теплоснабжения частного дома или квартиры можно взять приближенные значения. Опытным путем были выявлены данные гидравлического сопротивления определенных участков системы в зависимости от их конфигурации и назначения.

Величины гидравлического сопротивления, Па/м, для компонентов отопления:

  • прямые участки трубопроводов – до 150;
  • фитинги – до 45;
  • трехходовые смесители – 30;
  • терморегулирующая аппаратура – 105.

Значения для всех компонентов системы нужно суммировать. Для расчета напора полученный результат умножается на 0,0001.

Важно – перепады высот не берутся в расчет, так как они компенсируются вертикальным участком обратной трубы. Но кроме них нужно учитывать поворотные узлы. Для них гидравлическое сопротивление зависит от диаметра магистрали и значения угла поворота.

В начало

Установка и подключение к системе отопления

Перед монтажом насоса изучается руководство пользователя. В нем описаны основные правила монтажа, рекомендации по обслуживанию агрегата. Помпу не врезают в магистраль, а делают для нее байпас – п-образную конструкцию с шаровыми кранами для перекрытия подачи воды и фильтром грубой очистки перед входным патрубком.

Это даст возможность оперативно заменить насос или выполнить ремонтные работы без отключения отопления.

Этапы планирования монтажа:

  • выбор места для монтажа;
  • количество насосов;
  • положение помпы;
  • подключение к электросети.

Место монтажа помпы – на основной трубе, сразу после котла или на обратной, после расширительного бака. Рекомендуется последний вариант – это приведет к стабилизации давления, будут отсутствовать рывки скорости движения воды.

Число насосов зависит от схемы трубопроводов. Для классической однотрубной или двухтрубной системы достаточно одной помпы. Если есть одно или несколько ответвлений, характерные для лучевого отопления – на каждую ветку устанавливается отдельный насос.

Общее правило положения насоса – направление ротора только горизонтальное. На каждом патрубке подключения есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя. Если выбрано вертикальное положение и это разрешено изготовителем – номинальная мощность может упасть до 30%.

Обратите внимание

Подключение электричества стандартное, все модели работают от сети 220 В. Исключения – промышленные помпы и предназначенные для организации централизованного теплоснабжения. Рекомендуется сделать отдельную линию с установкой автомата защиты. Для подключения можно соединить три провода напрямую с клеммами коробки. Но лучше установить трехконтактную вилку и розетку.

Дополнительно при выборе обращают внимание на производителей. Хорошо зарекомендовали себя модели Willo, Sprut, Grundfos. Кроме того, важно правильно подобрать оптимальный вариант по производительности и высоте подачи воды.

Читайте также:  Чем утеплить дом: характеристики материалов

В начало

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/otoplenie_nasos.html

Устройство и принцип работы 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.

Грамотная 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

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).

Важно

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.

Установка циркуляционного насоса – особенности монтажа

Первое что следует сделать перед установкой циркуляционного насоса – определить место монтажа. Нужно учитывать то, что циркуляционный насос нуждается в периодическом обслуживании, поэтому он должен иметь к себе свободный доступ.

Наиболее оптимальное место для его установки, перед отопительным котлом, на обратном трубопроводе. Все дело в том, что в верхней части котла со временем может накапливаться воздух и при установке насоса на подаче, будет происходить вытягивание воздуха из котла, что будет приводить к образованию вакуума и к закипанию завоздушенной части котла.

Если же насос устанавливается перед котлом, то он будет вталкивать теплоноситель в него, что не будет приводить к образованию воздушных пробок.

Кроме этого, такая система монтажа предусматривает работу циркуляционного насоса при более низких температурах (на обратке температура теплоносителя всегда ниже, чем на подаче), а это продлевает срок его эксплуатации.

Очень важный момент монтажа – это положение вала циркуляционного насоса. Вал в обязательном порядке должен располагаться в строго горизонтальном положении, иначе насос будет находиться в воде не полностью, и в лучшем случае будет терять до 30% производительности, а в худшем – рабочая зона из-за перегрева может выйти из строя.
На выбранном участке монтажа циркуляционного насоса рекомендуется устанавливать, так называемый, байпас (обводная линия). Байпас необходим для того, чтобы в случаях отключения электричества или выхода насоса из строя теплоноситель циркулировал через открытия краны по главному трубопроводу, и отопительная система продолжала работать уже в режиме естественной циркуляции.

Следует обязательно помнить, что диаметр трубы обводной линии (байпаса) должен быть меньше диаметра основного трубопровода.

Перед насосом обязательно необходимо установить фильтр грубой очистки, который будет защищать вращающиеся элементы механизма от мелких механических частиц. Особенно нежелательно попадание мусора на крыльчатку, которая может попросту заклинить, что приведет к сгоранию обмотки и выходу насоса из строя.

С обеих сторон насоса необходимо установить запорную арматуру (обычные шаровые краны). Перекрыв их, в случае необходимости, можно выполнить демонтаж или обслуживание циркуляционного насоса без полного слива теплоносителя из системы.
Еще более правильны будет использование вместо одного из шаровых кранов обратного клапана.

Система будет выглядеть следующим образом: перед фильтром грубой очистки устанавливается шаровый кран, за фильтром устанавливается циркуляционный насос, а за насосом вместо второго шарового крана – обратный клапан.

При использовании обратного клапана при необходимости также можно демонтировать циркуляционный насос, перекрыв всего лишь один шаровый кран – обратный клапан, установленный по стрелке, не даст вытока теплоносителя с другой стороны насоса.

Еще одна функция, которую выполняет обратный клапан, особенно при высоких стояках на подающей линии, – это предотвращение противопотока давления в системе.

Совет

Что это значит? Если от котла вверх «выходит» вертикальный стояк большой протяженности, то давление будет направленно не только вверх, но и благодаря силам гравитации, будет создаваться давление, направленное вниз.

Вот для того, чтобы часть давления не пошло в “обратку”, и система «остановилась» и устанавливается обратный клапан.

  • Расширительный бак в системе отопления

Источник: http://inbud.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-cirkulyacionnogo-nasosa.html/

Циркуляционные насосы — устройство, особенности, монтаж, ремонт

Насос циркуляционный – это агрегат, выполняющий функцию принудительной циркуляции теплоносителя в отопительных системах закрытого и открытого типов. Использование этого агрегата ускоряет скорость потока воды в радиаторах отопления, за счет чего воздух в помещениях нагревается быстрее и равномернее.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

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

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

Принцип работы циркуляционного насоса

Принцип действия насосного оборудования для отопления основывается на вращении крыльчатки.

В момент подачи электричества запускается двигатель агрегата, который приводит в действие рабочий вал и зафиксированную на нем крыльчатку. Теплоноситель попадает внутрь прибора через всасывающий патрубок.

В рабочей камере жидкость поддается воздействию крыльчатки, и ускоряется, после чего попадает в выталкивающий патрубок.

Насос циркуляционный повышает эффективность системы отопления, так как обогрев жилых помещений начинается в течении пары минут после запуска котла.

Правильная установка, как промышленного, так и бытового насоса для систем отопления, уменьшит расходы на их содержание – на практике экономия газа приблизится до отметки 30 %.

Снижение затрат происходит за счет того, что разогретый теплоноситель будет быстрее поступать к радиаторам, и быстрее возвращаться к котлу, потеряв минимальную долю своей температуры. Таким образом, немного охлажденную жидкость будет легче подогреть, а сам котел будет включаться для этого значительно реже.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления дома?

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

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

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

Как установить циркуляционный насос в систему отопления правильно?

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

Читайте также:  Утеплитель под гипсокартон: монтаж

Самым подходящим местом для установки насоса считается участок перед котлом системы отопления. Это связано с тем, что вверху котла со временем начинает скапливаться воздух. Если установить водяной насос циркуляционный на подаче теплоносителя к котлу, то это приведет к образованию вакуума в верхней части котла.

Если установить насос перед котлом, то он будет выталкивать жидкость в него, благодаря чему будет исключена возможность образования воздушных пробок.

Еще один плюс такого метода заключается в том, что насос будет работать с теплоносителем, обладающим более низкой температурой, что существенно продлит сроки эксплуатации прибора.

Обратите внимание

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

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

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

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

Неисправности насоса циркуляционного насоса – причины поломок

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

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

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

Насос отопления циркуляционный шумит – решение своими руками

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

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

Циркуляционный насос греется – причины и устранение

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

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

Не нужно спешить демонтировать циркуляционный насос и нести его в ремонт. Вполне возможно, причина нагревания кроется даже не в самом приборе. В первую очередь потребуется замерить напряжение сети.

Если этот показатель в норме, то нужно промыть трубопровод каустической содой. Жидкость нужно оставить в трубах минимум на час, после чего слить ее.

Если эта процедура не помогла, значит, потребуется обратиться за помощью к специалистам.

Что делать, если прибор гудит, но не крутит?

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

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

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

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

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

Источник: https://sadovij-pomoshnik.ru/nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-vodosnabzheniya-otopleniya/tsirkulyatsionnye.html

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Насосы используются в системах с большим расходом, применяются в котельных, отапливающих несколько зданий. Они имеют хороший кпд – 80%, но требуют профессионального обслуживания.

В аппаратах «мокрого» типа от водной среды изолирован только статор. Насос работает с малым шумом, не требует обслуживания, используется в малых контурах, несмотря на кпд около 50%. Потребляемая мощность насоса невелика, расход энергии в час при периодическом включении составляет 50-200 ватт. Насосы имеют трехступенчатую регулировку нагрузки.

Критерии выбора циркуляционного насоса для отопления

Важно правильно подобрать циркуляционный насос для отопления по параметрам. Значение имеет:

  • площадь отопления;
  • температурный режим помещений;
  • температурный перепад между подачей и обраткой;
  • функциональные особенности нагревателя;
  • напор в системе циркуляции,
  • особенность сети;
  • используемый теплоноситель.

От площади помещения, требования к температуре и на сколько градусов нагревается теплоноситель в котле, зависит выбор мощности насоса. Есть теплотехнические формулы расчета. Исходим из усреднённых показателей, рассчитывая характеристики циркуляционного насоса:

  1. Производительность насоса устанавливается, исходя из перепада температур – 30-35. Мощность отопительного котла делится на перепад, получают расход, он и есть производительность.
  2. На 10 м длины трубы необходимо 0,6 м напора. Величина, для насоса регламентируемая, указывается в паспорте, измеряется в метрах водяного столба.
  3. Насос обеспечивает циркуляцию во всех радиаторах, исходя из 5 секций на 10 м2. Считается расход теплоносителя в системе по производительности котла. Котел 25 кВт нагревает 25 л/мин, радиатору 15 кВт нужен расход 15 л/мин.
  4. Диаметр труб отопления должен соответствовать сечению патрубков подсоединения насоса. Принято, один насос обеспечит прокачку 80 м контура.

Статья в тему:  Особенности состава и его применения

Чем длиннее контур циркуляции и больше сечение труб, тем мощнее требуется циркуляционный насос для отопления дома. Если теплоноситель не вода, более вязкий, насос требуется повышенной мощности.

Выбор марки насоса для отопления зависит от возможности покупателя. Известные бренды стоят дорого, работают бесшумно и годами не требуют ревизии. К таким маркам относят насосы европейских производителей.

Китайские аппараты дешевле в несколько раз, но срок их эксплуатации невелик, появляется люфт, шум и двигатель сгорает.

Российские модели относят к среднему классу, их стоимость дешевле именитых производителей в 2 раза.

Место установки циркуляционного насоса

При установке насоса важно предусмотреть свободный доступ для его обслуживания. Оптимально установить оборудование на обратке перед котлом. Это способствует:

  • равномерной подаче питательной воды в систему;
  • на менее горячей воде насос проработает дольше;
  • в котле не будут создаваться воздушные пробки.

Насос монтируют только на байпас, который должен быть сечением меньше основной линии с обязательным включением обратного клапана. Это обеспечит циркуляцию теплоносителя по основной линии при отсутствии электричества. Байпас должен отсекаться для возможности ремонта насоса.

Устройство циркуляционного насоса Grundfos

По утверждению специалистов циркуляционный насос Grundfos является лучшим. В мировом потреблении 50% всех систем отопления оснащены насосами этой марки. Под городом Истра в России открыто дочернее предприятие датского концерна Grundfos.

Выпускаются аппараты с сухим и мокрым ротором. Сухие системы оснащены дополнительным вентилятором для охлаждения двигателя, шумно работают, устанавливаются в котельных.

Для домашней сети предлагается система с мокрым ротором серии UPS. Эти устройства выпускаются только в Германии и Сербии. Есть много признаков, по которым можно обнаружить подделку.

Настоящий насос от производителя не может стоить дешевле 130-150 долларов.

Статья в тему:  Мобильная или стационарная пила?

Прибор работает до 10 лет без ремонта при условии соблюдения режима эксплуатации. При самостоятельной установке прибора нужно выдержать его в помещении не менее суток. Монтируют циркуляционный насос только на горизонтальном участке трубопровода. Подключение трехфазное, от отдельной линии.

Описание насоса Wilo

Циркуляционные насосы Wilo производства Германии используются для перекачки жидкости в водных магистралях, отопительных системах, в технических процессах.

Модели насосов для отопительных систем собраны в серии и обеспечивают любую потребность, изготавливаются в сухом и мокром исполнении. Перечислим серии, предлагаемые производителем:

  • Star, модификации RS, RSD, Z;
  • TOP – Z, D, S;
  • Yonos – Pico, Maxo;
  • Stratos – Pico, Eco-St.

Оборудование не уступает по качеству датскому, но может работать в диапазоне температур от 120 до -100 С. Одна установка может обеспечить циркуляцию контура отопления 750 м2. Насосы создают напор 2,2 – 12 метров. В зависимости от мощности аппарат весит 2,2 — 8 кг. Работает устройство бесшумно.

Насосы Wilo подходят для отопительных систем с радиаторами, для горячего водоснабжения. Срок эксплуатации оборудования без ремонта заявлен 8 лет для мокрого исполнения.

Качественные насосы для отопления — видео

Источник: https://sam-village.ru/ustroystvo-i-princip-raboty-cirkulyacionnogo-nasosa/

Ссылка на основную публикацию