Циркуляционный насос — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 апреля 2018; проверки требуют 12 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 апреля 2018; проверки требуют 12 правок.Циркуляционный насос — одна из главных составляющих системы отопления и горячего водоснабжения. Предназначен для обеспечения принудительного движения жидкости по замкнутому контуру (циркуляции), а также рециркуляции. При расчете производительности насоса, работающего в циркуляционной системе, следует учитывать только потери на трение в трубопроводе. Высота системы (здания) не имеет значения, так как жидкость, которая подается насосом в подающий трубопровод, толкает воду также в обратном направлении. Поэтому можно использовать относительно небольшую мощность насоса для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.
Существует множество различных классификаций циркуляционных насосов. Вот некоторые из них:
«С мокрым ротором» и «с сухим ротором»
«Мокрые» циркуляционные насосы имеют ротор с рабочим колесом, находящийся в жидкости, которую они перекачивают. От статора ротор отделен стаканом, который, как правило, изготавливается из нержавеющей стали. Вал ротора может изготавливаться как из метала, так и из керамики. Перекачиваемая жидкость выполняет две функции: смазывает детали и охлаждает двигатель. Коэффициент полезного действия насоса «с мокрым ротором» составляет порядка 50 %. Новое поколение насосов с мокрым ротором конструируется в соответствии с модульным принципом. Блоки группируются в зависимости от габаритов насоса и требуемой подачи. Таким образом, облегчается и проведение ремонта путём замены определённых деталей. Рабочее колесо таких насосов соединяет в себе преимущества аксиального и радиального колёс. Вал с подшипниками и ротором образуют в «картуше» единый блок. Важным качеством этой конструкции является её способность к самоудалению воздуха при пуске.
Для перекачивания больших объёмов в больших установках применяются насосы с сухими роторами. Своё название эти насосы получили из-за того, что моторы этих насосов не соприкасаются с перекачиваемой водой.
Характерным отличием является наличие уплотнения между насосной частью и электродвигателем. В качестве уплотнения используется «скользящее торцевое уплотнение».
Между поверхностями скольжения образуется тонкая плёнка воды, так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с окружающей атмосферой. Данная плёнка воды герметизирует насос, когда поверхности вращаются друг относительно друга. Кольца изготавливаются обычно из агломерированного угля. Для работы в сложных условиях они могут быть изготовлены из керамики или нержавеющей стали. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.
До появления электричества, в системах отопления, применялась природная циркуляция нагретой воды. Нагревшись в котле, вода стремиться вверх, и ее место вытесняет более холодная и плотная вода из радиатора. Горячая вода попадает в радиатор и там остывает, постепенно опускаясь в его нижнюю часть, после того на повторный цикл в котел.
Так было, пока вестфальский инженер Вильгельм Оплендер ( нем. Wilhelm Opländer ), разработал первый в мире «ускоритель циркуляции» для контуров отопления и, таким образом, предшественник современного циркуляционного насоса, и получил на нее патент в 1929 г. Крыльчатка насоса была установлена в изгиб трубы, и имела форму пропеллера. Крыльчатка приводилась в движение валом, который, в свою очередь, вращался закапсулированным электродвигателем.
- ↑ Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления (неопр.). Дата обращения 13 февраля 2019.
Циркуляционные насосы. Характеристика. Виды.
Циркуляционные насосы. Характеристика. Виды.
Циркуляционный насос – это специализированный насосный агрегат, который предназначается для закрытых систем горячего/холодного водоснабжения и отопления. Циркуляционный насос позволяет жидкости обращаться в замкнутом контуре «по кругу», что благоприятно сказывается на теплоотдаче теплоприемников в системах отопления. Насосы данного типа помогают поддерживать постоянство температуры воды в замкнутых системах горячего водоснабжения. Поскольку циркуляционные насосы работают непрерывно, то к ним предъявляются достаточно высокие требования, такие как: надежность, простота, малое энергопотребление, бесшумность.
Циркуляционные насосы функционально отличаются от обычных насосов, предназначенных для перекачивания жидкости. Связано это с тем, что в циркуляционных системах закрытого типа не допускается присутствие каких-либо вредных примесей. Циркуляционные насосы в системах применяются для отопления зданий, включая высотные, для охлаждения технологического оборудования, а также для повышения давления и напора циркулирующей воды.
Основным назначением циркуляционного насоса является увеличение скорости протекания воды, либо другой жидкости в системе подачи или отвода тепла. Благодаря этому, повышается коэффициент теплопередачи, а система эффективнее реагирует на температурные колебания теплоносителей, т.е. происходит упрощение процесса регулирования.
Дополнительным положительным эффектом при установке циркуляционного насоса является возможность использования труб в системе меньшего диаметра с меньшим условным проходом, а это значит, что в трубопроводе замкнутой системы будет находиться меньшее количество воды, что приведет к снижению инерционности всей системы в целом, снижению затрат на поддержание температуры воды.
Вообще, существует принципиальная разница между работой насосов при обычном перекачивании воды, и работой насосов в замкнутых системах.
При перекачивании воды из емкости в емкость (т.е. простом перекачивании), насос должен преодолеть не только потери на трение в трубопроводах, но и затратить энергию напора на то, чтобы «продавить» различные местные сопротивления, такие как: столб жидкости в трубе, фильтрующие нагрузки, создание противодавления.
Для циркуляционного контура характерно постоянное движение воды в трубопроводе. При этом, потеря напора в такой системе складывается лишь из потерь, связанных с трением в трубопроводах и местных потерь на сопротивление отдельных элементов циркуляционных сетей. Таким образом, на протяжении всего времени работы насоса, потери напора остаются практически постоянными, при условии, что не берется в расчет сопротивление, которое возникает в результате постепенного нарастания отложений в трубопроводе. Т.е. скорость движения жидкости в трубопроводе, в первую очередь, будет зависеть от работы циркуляционного насоса.
Для регулирования скорости потока воды в системе, электродвигатели циркуляционных насосов оборудованы ступенчатыми регуляторами скорости вращения двигателя.
Среди насосов для повышения давления в циркуляционных системах, отдельно можно выделить бустерные насосы серии БА. Принцип действия этих насосы немного отличается от обычных циркуляционных насосов. Насосы серии БА предназначаются для повышения давления в циркуляционных системах промышленных предприятий и высотных зданий.
История появления циркуляционных насосов достаточно интересна.
После изобретения инженером Г. Баукнехтом закрытого герметичного электродвигателя, в 1929 году В.Оплендером была разработана конструкция «ускорителя циркуляции». Такой ускоритель представлял собой пропеллер (рабочее колесо аксиального типа), установленный в колене трубы и приводившийся в движение при помощи вала электродвигателя. Вал, при этом, герметизировался путем использования сальниковых уплотнений. Впоследствии, тип уплотнений изменялся, а подобные «ускорители» изготавливались вплоть до 1995 года. Это были первые «насосы с сухим ротором».
Слабым местом конструкции «ускорителя циркуляции» Оплендера являлось сальниковое уплотнение, которое, из-за материала самого сальника и из-за износа вала, приходилось постоянно набивать, шлифовать или менять. Решение проблемы с сальниками предложил швейцарский инженер Рютчи, который изобрел «бессальниковый» насос для применения в системах циркуляции. Здесь, установка электродвигателя производилась непосредственно в корпус колена трубы, по которому проходила вода. При этом, конструкиця герметизировалась, а вода выполняла роль смазки. Таким образом, был изобретен первый «насос с мокрым ротором», который производился с 1952 года.
Впоследствии, вместо колена трубы, как в первой, так и во второй конструкции насоса стала использоваться так называемая «улитка», которая дала толчок для развития и определила конструкцию современных циркуляционных насосов.
Итак, развитие циркуляционных насосов шло по двум направлениям и вылилось в два принципиально разных типа насосов:
1. Насосы циркуляционные с «мокрым ротором».
Главная особенность конструкции насосов данного типа состоит в том, что закрепленный на валу ротор электродвигателя (3) работает при полном погружении в воду. Благодаря этому, смазываются графитовые или керамические подшипники (4), а двигатель охлаждается. Опорный подшипник крепиться к ротору при помощи фиксатора (6). Однако, статор, который находится по напряжением, отделен от перкачиваемой воды специальной гильзой (2), которая изготавливается из ненамагничивающейся нержавеющей стали толщиной от 0,1 до 0,3мм. Сама гильза прикреплена к корпусу насоса через уплотняющую прокладку. На торце корпуса (7) электродвигателя устанавливается заглушка, которая предназначается для удаления воздуха из гильзы. Изготавливаемое из полимерных композитных материалов рабочее колесо (5) устанавливается на валу при помощи шпильки или штифта. Вал, который приводит в действие рабочее колесо, может быть изготовлен либо из нержавеющей стали, либо из металлокерамики. Схема насоса с мокрым ротором в разрезе представлена на рисунке 2.
Сейчас, все большее распространение получают насосы с мокрым ротором, у которых вал, подшипники и ротор собраны в единый блок, который называется «картуш». Такая конструкция исключает места застоя воздуха в корпусе и помогает удалить его при запуске насоса.
Насосы циркуляционные с мокрым ротором практически не требуют технического обслуживания, отличаются бесшумной работой, оптимальным соотношением подачи и напора. Однако, такие насосы ограничены в производительности. Это связано с тем, что при больших диаметрах ротора становится сложно герметизировать гильзу, отделяющую статор от жидкости.
Насосы с мокрым ротором могут быть оснащены, в зависимости от желаемой мощности, однофазным или трехфазным электродвигателем. В зависимости от производительности они могут иметь либо резьбовое, либо фланцевое крепление к трубопроводу.
Классическими представителями насосов «с мокрым ротором» являются насосы серий: ЦВЦ-Т, «Циркуль», иностранные Grundfos UPS и Wilo-Stratos-D.
ВАЖНО! Устанавливать циркуляционные насосы с мокрым ротором необходимо так, чтобы вал насоса находился в строго горизонтальном положении.
2. Насосы циркуляционные «с сухим ротором».
Насосы данного типа чаще всего используются для перекачивания больших объемов воды под большим напором. Принципиальное их отличие от насосов с мокрым ротором состоит в том, что здесь существует необходимость использования уплотнения двигателя, отделяющее его от перекачиваемой жидкости. Уплотнения, на момент написания статьи, могут быть двух видов:
— Сальниковое уплотнение – самое распространенное уплотнение вала. Недостатком такого уплотнения является срок годности, который составляет, при активной эксплуатации, не более двух лет. Однако, при низкой нагрузке на сальниковое уплотнение и вал, срок службы можно увеличить.
— Скользящее торцевое уплотнение – по сути представляет собой два кольца с тщательно пришлифованными поверхностями, при помощи пружин прижатые друг к другу. Эти кольца вращаются относительно друг-друга при вращении вала. Под действием давления воды, находящейся в системе циркуляции, между поверхностями скольжения колец образуется тонкая пленка воды, благодаря которой и происходит герметизация насоса. В качестве материала для изготовления колец применяют графит, керамику либо нержавеющую сталь. Стоит отметить, что при использовании таких насосов, особое внимание нужно обращать на условия эксплуатации (перегрев, сухой ход, повышенные обороты электродвигателя), степень загрязненности воды и запыленность окружающего воздуха. Микроскопические частицы грязи и пыли способны повредить поверхности колец, что приведет к разгерметизации.
ВАЖНО! Для всех насосов с сухим ротором характерно разрушение уплотняющих поверхностей при работе в режиме «сухого хода». Не допускайте отсутствия жидкости в циркуляционной систем, её засорения или разгерметизации.
Насосы с сухим ротором по типу исполнения могут быть:
— Вертикальными (насосы «in line») – насосы, которые имеют расположенные на одной оси и имеющие одинаковый проход всасывающий и нагнетательный патрубки. Электродвигатель, приводящий в движение рабочее колесо здесь расположен вертикально. Это, например, насосы серии 1КМЛ.
— Горизонтальными – насосы, всасывающий патрубок которых располагается на торце так называемой «улитки», а нагнетательный патрубок радиально размещен на обейчатке её корпуса. Здесь, двигатель прикреплен к насосу в горизонтальном положении. Как пример, приведем насосы серии 1КМ.
Теперь рассмотрим насос вертикального типа с торцевым уплотнением более подробно (рисунок 4):
Здесь, вал насоса (6), на котором находится рабочее колесо (7), приводится в движение электродвигателем через муфту (3). Вода, поступающая через горловину рабочего колеса в осевом направлении, меняет его на радиальное в каналах рабочего колеса. При этом, центробежные силы, воздействующие на каждую частицу жидкости, вызывают повышение статического давления и скорости. После прохождения рабочего колеса жидкость собирается в корпусе насоса (4), выполненном в виде спирали («улитка»). Благодаря спиральной конструкции корпуса, скорость движения жидкости замедляется, а статическое давление возрастает.
Принципиально, теми же словами можно описать работу любого современного центробежного насоса.
Как работает циркуляционный насос: принцип подключения
Организовывая отопление загородного дома, важно учесть метраж жилища. Если это не маленькая дача, а двух или трёхэтажный дом, в котором общая площадь исчисляется сотнями квадратных метров, то для решения отопительных задач будет недостаточно естественной циркуляции теплоносителя. В таких системах давление в трубопроводе не будет выше 0,6 мПа и для эффективного движения горячей воды в системе нужно произвести подключение циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать такой агрегат, подобрать подходящее место для установки, нужно понимать принцип работы этого прибора.
Особенности агрегата
Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.
Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.
Важно: циркуляционные насосы – это компактные приборы, которые не занимают много места и не создают шум при работе.
Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:
- в традиционных радиаторных системах;
- при обустройстве водяного тёплого пола;
- в геотермальных системах;
- при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.
В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром. Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:
Рекомендуем к прочтению:
- быстрота нагревания помещения;
- котёл можно установить в любое подходящее место;
- потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
- за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
- затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
- поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.
Разновидности циркуляционных насосов
Чтобы понять, как работает это прибор, необходимо знать отличия между двумя видами циркуляционного насосного оборудования. Хоть принципиально схема системы отопления на базе теплового насоса не меняется, два вида таких агрегатов отличаются особенностями работы:
- Насос с «мокрым» ротором выполняется в корпусе из нержавеющей стали, чугуна, бронзы или алюминия. Внутри находится керамический или стальной двигатель. Крыльчатка из технополимера крепится на валу ротора. При вращении лопастей крыльчатки приводится в движение вода в системе. Эта вода одновременно выполняет функции охладителя двигателя и смазки для рабочих элементов прибора. Поскольку схема «мокрого» прибора не предусматривает использования вентилятора, работа агрегата проходит практически бесшумно. Такое оборудование работает только в горизонтальном положении, иначе прибор просто перегреется и выйдет из строя. Главные преимущества мокрого насоса в том, что он не нуждается в техническом обслуживании, а также обладает отличной ремонтопригодностью. Однако КПД прибора всего 45 %, что является небольшим недостатком. Но для бытового использования этот агрегат подходит как нельзя лучше.
- Насос с «сухим» ротором отличается от своего собрата тем, что его двигатель не соприкасается с жидкостью. В связи с этим агрегат обладает меньшей долговечностью. Если прибор будет работать «на сухую», то риск перегрева и выхода из строя невысокий, однако появляется угроза нарушения герметичности из-за истирания уплотнителя. Поскольку КПД сухого циркуляционного насоса составляет 70 %, его целесообразно применять для решения коммунальных и производственных задач. Для охлаждения двигателя схема прибора предусматривает использование вентилятора, который и вызывает повышение уровня шума во время работы, что является недостатком этой разновидности насосов. Поскольку в данном агрегате вода не выполняет функции смазки для рабочих элементов, в ходе работы агрегата периодически необходимо проводить техосмотр и выполнять смазку деталей.
В свою очередь «сухие» циркуляционные агрегаты по типу установки и соединения с двигателем делятся на несколько видов:
- Консольные. В этих приборах у двигателя и корпуса есть своё место. Они разделены и прочно зафиксированы на нём. Приводной и рабочий вал такого насоса объединяет муфта. Для установки такой разновидности прибора потребуется соорудить фундамент, а обслуживание этого агрегата довольно затратное.
- Моноблочные насосы могут эксплуатироваться на протяжении трёх лет. Корпус и двигатель располагаются отдельно, но объединяются моноблоком. Колесо в таком приборе устанавливается на валу ротора.
- Вертикальные. Срок использования этих приборов доходит до пяти лет. Это герметичные усовершенствованные агрегаты с уплотнителем с торцевой стороны, изготовленным из двух отполированных колец. Для изготовления уплотнителей используется графит, керамика, нержавеющая сталь, алюминий. Когда прибор работает, эти кольца вращаются относительно друг друга.
Также в продаже есть более мощные приборы, имеющие два ротора. Такая сдвоенная схема позволяет повысить производительность прибора при максимальной нагрузке. В случае выхода одного из роторов, второй может взять на себя его функции. Это позволяет не только усилить действие агрегата, но и экономить электроэнергию, ведь при снижении потребностей в тепле, работает только один ротор.
Как работает агрегат?
Принцип действия циркуляционного агрегата очень схож с работой дренажного насоса. Если этот прибор установить в отопительную систему, то он будет вызывать движение теплоносителя за счёт захватывания жидкости с одной стороны и нагнетания её в трубопровод с другой стороны. Всё это происходит за счёт центробежной силы, которая образуется в процессе вращения колеса с лопастями. В ходе работы прибора давление в расширительном баке не изменяется. Если требуется повысить уровень теплоносителя в отопительной системе, устанавливают повышающий насос. Циркуляционный агрегат только способствует преодолению водой силы сопротивления.
Схема установки прибора выглядит так:
Рекомендуем к прочтению:
- На трубопроводе с горячей водой, поступающей от нагревателя, устанавливается циркуляционный насос.
- На отрезке магистрали между насосным оборудованием и нагревателем монтируется пропускной клапан.
- Трубопровод между пропускным клапаном и циркуляционным насосом соединяется байпасом с обратным трубопроводом.
Такая схема установки подразумевает выброс теплоносителя из прибора только в том случае, если агрегат заполнен водой. Чтобы длительно удерживать жидкость в колесе, на конце трубопровода сооружается приёмник, оборудованный обратным клапаном.
Циркуляционные насосы, используемые в бытовых целях, могут развивать скорость теплоносителя до 2 м/с, а агрегаты, применяемые в промышленной области, ускоряют теплоноситель до 8 м/с.
Стоит знать: любой вид циркуляционного насоса работает от электросети. Это довольно экономичное оборудование, поскольку мощность двигателя у крупных производственных насосов составляет 0,3 кВт, а у приборов бытового назначения – всего 85 Вт.
Устройство насоса
Главными элементами, из которых состоит циркуляционный насос, являются:
- корпус из нержавеющей стали, бронзы, чугуна или алюминия;
- роторный вал и ротор;
- колесо с лопастями или крыльчатка;
- двигатель.
Как правило, рабочее колесо – это конструкция из двух параллельных дисков, которые соединяются друг с другом посредством радиально выгнутых лопастей. В одном из дисков есть отверстие для протекания жидкости. Второй диск фиксирует крыльчатку на валу электродвигателя. Теплоноситель, проходящий через двигатель, выполняет функции смазки и охладителя для роторного вала в месте фиксирования рабочего колеса.
Поскольку статор двигателя находится под напряжением, он отделяется от ротора при помощи стакана, выполненного из нержавейки или углеродистого материала. Стенки стакана толщиной 0,3 мм. Ротор фиксируется на керамических или графитовых подшипниках для скольжения.
Циркуляционный насос: устройство, типы, установка, выбрать
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). 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. 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.
Циркуляционный насос. Описание, применение и цена циркуляционного насоса
Улучшить комфортные условия в жилище помогают циркуляционные насосы понудительного характера. Благодаря им, пристанище с большой кубатурой нагревается мгновенно.
Описание и особенности
Изобретение насосного устройства уходит в глубокую древность. Автором его был Ктесибий – древнегреческий механик. Впервые ими воспользовались для тушения пожара.
Принцип работы заключался в поднятии воды с колодцев посредством поршневого стержня. Примитивные насосы изготавливались в то время из древесины.
Долгие годы поршневые насосы служили человеку для подъёма воды, пока на промежутке XVII-XVIII века был открыт паровой двигатель. Это был рывок в современную технологию.
Рядом с поршневыми насосами стали появляться вращательные аппараты. Определилось три направления развития насосов. К двум существующим разработкам добавились гидравлические конструкции.
В 1875 году появился естественный циркуляционный насос, при помощи которого отапливалось помещение.
В ХХ веке появились принудительные циркуляционные насосы для воды от электричества, которые дошли до нашего времени и более усовершенствовались.
По-прежнему открытая система отопления работает от непринуждённого движения жидкости. Тогда как закрытые системы обойтись без принудительных агрегатов не могут.
В высотных домах без них не обходятся, а вот стоит ли ставить его в частные дома. Принцип работы принудительных приборов основан на быстром и размеренном рассредоточении тепла по всему контуру.
В этом случае ему плюс. Единственный недостаток – агрегат работает от электричества и за комфорт следует платить.
Визуально циркуляционный насос миниатюрное устройство перед другими агрегатами. Его монтируют прямо в теплоноситель. Верхнее покрытие может быть выполнено из различных сплавов: бронза, алюминий, сталь, латунь, чугун.
Наиболее востребованными считаются бронза и серебро. Керамические и стальные материалы участвуют в изготовлении ротора. Благодаря современным материалам, агрегаты ставят не только в обратку, но и прямо в подачу теплоносителя.
Виды и характеристики
Все существующие насосы классифицируются по назначению и среди них можно выделить:
— дренажные. Работа таких приборов направлена на то, чтобы откачивать жидкость со скважин, канализационных люков, подвалов, принудительно;
— водоподъёмные. В эту группу входят погруженные и поверхностные конструкции, которые извлекают жидкость из глубинных мест;
— циркуляционные. Заставляют циркулировать жидкую консистенцию понудительно в различных системах (отопление, кондиционеры, горячая жидкость).
Известны два вида циркуляционных насосов: «мокрые» и «сухие».
Различие представителей обеих групп в их непосредственном расположении в замкнутом контуре.
В конструкции с «мокрым» ротором электродвигатель и кольца находятся в водной стихии, которую качают. Жидкость выполняет две функции одновременно: охлаждает работающий двигатель и смазывает подшипники.
Отсюда движение жидкости происходит непрерывно. Такая схема расположения мокрого ротора позволяет работать насосу бесшумно и техническое обслуживание ему не требуется.
Электрическая часть не в контакте с водой. Статор защищён немагнитным стаканом. Дополнительно увеличивает срок службы термостойкий пластик, из которого изготовлено рабочее колесо. Плюсами также можно назвать:
— небольшие габаритные размеры;
— маленькая масса изделия;
— небольшая потребляемая мощность;
— встроенная автоматика;
— простота настройки;
— блоки легко заменяются.
Минусом таких приборов считают маленький КПД 30-50 %. Объяснением такого показателя считается невозможность полной герметизации стакана, отделяющего теплоноситель и двигатель.
Циркуляционный насос wilo (Германия) является представителем этой разновидности. Их применяют в системах кондиционирования и водяного отопления. Прибор имеет трёхступенчатое регулирование вращения. В соединительных компонентах присутствует резьба.
Циркуляционный насос grundfos (Дания) с мокрым ротором популярен среди домовладельцев. Оснащён защитой от перегрева, простой в обслуживании.
«Сухие» насосы отличаются от предыдущей группы, тем, что здесь нет контакта электродвигателя с теплоносителем. Разделение осуществляется торцевым скользящим уплотнителем. Этот вид имеет три подгруппы насосов: блочные, вертикальные, горизонтальные.
Главным преимуществом перед предыдущим видом – высокий КПД 80 %, который позволяет применять их в производственных помещениях.
Герметичность насоса достигается уплотнительными кольцами, соединёнными между собой пружиной. В процессе работы возникает их износ, благодаря пружине получается само подгонка.
Чтобы не наступило нарушение герметичности, а оно может возникнуть из-за воздушных завихрений, следует контролировать засорённость воздуха.
Для использования «сухих» насосов отводится отдельное помещение. Вынуждает пользоваться таким приёмом, сильный шум, создаваемый при охлаждении мотора воздухом.
Циркуляционный насос ups с герметизированным ротором используется в замкнутом и незамкнутом контуре.
Установка
На примере мы рассмотрим установку насоса в отопительную систему. На практике в частном жилище его ставят чаще других насосов для отопления. Перед тем как приступить к установке следует определиться с его разновидностью.
Насос циркуляционный для систем отопления можно применить обоих видов. Технические характеристики циркуляционного насоса пишут в приложенном паспорте и непосредственно на лицевой панели.
Если решение пало на «сухой» насос, то следует помнить, что он издаёт большие шумы. Поэтому для него надо выделить помещение подальше от дома. Ещё они подразделяются на вертикальное и горизонтальное расположение электродвигателя.
Это тоже следует учитывать. Но в основном выбирают агрегаты с «мокрым» ротором. Для них не надо выделять помещения, они просты в установке и обслуживании.
Можно подумать о надёжности устройства, если подобрать питание на 12 вольт. Насосу не грозит отключение электроэнергии, он всё равно будет работать.
Только придётся приобрести дизельный генератор или аккумулятор. Такой приём приемлем для регионов с частым отключением напряжения.
Нельзя просто купить понравившийся агрегат по цене или бренду. Здесь важно знать, какой производительности нужен аппарат. На эту величину влияет количество расхода жидкости, размер трубы, плотность и температура жидкости.
Есть взаимозависимость между производительностью котла и пропускной способностью агрегата объёма воды в минуту. Пример: котёл мощностью 30 кВт, может пропустить 30 л воды, 20 кВт – 20 л, и т. д.
Диаметр труб определяет расход воды, также от них зависит давление. Чем они больше, тем давление меньше и наоборот. Если допустить, что скорость течения воды стандартная 1,5 м/сек, то размеры труб в сочетании с объёмом воды представлены в таблице.
| Расход воды (л/мин) | Диаметр трубы (дюйм) |
| 320 | 2 ½ |
| 170 | 2 |
| 83 | 1 ½ |
| 53 | 1 ¼ |
| 30 | 1 |
| 15 | ¾ |
| 5,7 | ½ |
Длина трубы влияет на мощность напора. На каждый участок трубы в один метр, потребуется 0,06 м напора от агрегата. Следует высчитать длину трубопровода и умножить на 0,06. Например, 150 м кольца потребуется 9 м напора.
Расчётов достаточно много, высчитать самостоятельно их сложно. Для этого выбирайте строительные центры с консультантом, который поможет правильно выбрать устройство.
Циркуляционный насос для котла иногда идёт без сгонов. Поэтому следует просмотреть их наличие, если их нет приобрести дополнительно.
Корпус, желательно выбирать латунный или бронзовый. Они выполняют две функции: смазку и продлевают срок эксплуатации. В комплект входит фильтр, обратный клапан, переходник.
Необходимые инструменты:
— гаечные ключи;
— разводной газовый ключ.
Место для агрегата выбирать так, чтобы в будущем его можно было обслуживать. Врезать на сегодняшний день его можно на подающем теплоносителе, а не как раньше только на обратном. Так как материалы в современных конструкциях не боятся контакта с горячей водой.
По обеим сторонам прибора закручиваются сгоны. На резьбу наматывается фум лента и смазывается небольшим количеством силиконового герметика.
Если внимательно посмотреть на агрегат, то можно увидеть стрелку на корпусе. Она показывает, в каком направлении крепить насос к теплоносителю (то есть совпадать с его движением).
На фильтре есть так же направляющий вектор. После сгона крепится фильтр. Следующей деталью должен быть шаровой край. Его устанавливают с обеих сторон. Они позволят перекрыть подачу и легко снять агрегат в случае неисправности и для чистки фильтра.
На модели находится переключатель. Если панель снять, под ним будут три клеммы для подключения питания и заземления. Для подключения проводов зачистить провода и всунуть их внутрь, не закручивая.
На клеммах установлены специальные пружины для удерживания. Устройство присоединить к заземляющему контуру. Если его нет, надо об этом позаботиться.
Установка мокрого типа ведётся только в горизонтальном положении. Это позволит увеличить срок эксплуатации и протечек.
Система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если в первом случае незначительные перепады температур, то во втором наоборот. Об этом не стоит забывать при выборе модели.
Алгоритм работ:
— если, трубопровод ранее использовался, то стоит наполнить его водой, слить и повторить процедуру дважды. Чтобы избавиться от накопившейся грязи;
— врезка прибора проводится согласно правилам, они описаны выше;
— для соединения деталей при себе держать уплотнитель для резьбы (фум ленту), герметик;
— когда врезка произошла, систему заполнить водой;
— на корпусе агрегата в центре есть винт, его надо открутить. Он поможет освободить теплоноситель от воздуха;
— появление капелек воды будет сигналом, что кольцо развоздушено;
— только тогда запускается электрическая часть.
Цена
Приобрести циркуляционные насосы на сегодняшний день не проблема. Ими забиты все магазины. Но как определиться, какой надо именно купить.
Для этого помогут сайты интернета, где можно прочитать отзывы от покупателей, в интернет-магазине проконсультирует продавец.
Известные бренды: «Wilo» (Германия), «AlfaStar» (Польша), «Ebara» «Pedrollo» (Италия).
Популярностью среди потребителей пользуется циркуляционный насос грундфос (Дания). Хотя стоимость его примерно 10 000 и выше, пользователи отзываются о нём как о надёжном агрегате, прост в уходе, долговечный.
Бюджетным вариантом является насос LPA 20-60 45 Вт, его стоимость 6 943 рубля.
Для частного сектора отечественные производители продукцию не выпускают, только для промышленных конструкций.
Цены циркуляционных насосов для отопления частного сектора варьируется от 3 880 р. до 12 764 р.
Стоимость агрегата зависит от следующих факторов: производитель, тип, мощность, надёжность, простота обслуживания, режимы работы.
Циркуляционный насос — это… Что такое Циркуляционный насос?
Циркуляционный насос — одна из главных составляющих системы отопления и горячего водоснабжения. Предназначен для обеспечения принудительного движения жидкости по замкнутому контуру (циркуляции), а также рециркуляции. При расчете производительности насоса, работающего в циркуляционной системе, следует учитывать только потери на трение в трубопроводе. Высота системы (здания) не имеет значения, так как жидкость, которая подается насосом в подающий трубопровод, толкает воду также в обратном направлении. Поэтому можно использовать относительно небольшую мощность насоса для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.
Классификация
Существует множество различных классификаций циркуляционных насосов. Вот некоторые из них:
«С мокрым ротором» и «с сухим ротором»
«Мокрые» циркуляционные насосы имеет ротор с рабочим колесом, находящийся в жидкости, которую они перекачивают. От статора ротор отделен стаканом, который как правило изготавливается из нержавеющей стали. Вал ротора может изготавливаться как из метала, так и из керамики. Перекачанная жидкость выполняет две функции: смазывает детали и охлаждает мотор. Коэффициент полезного действия насоса «с мокрым ротором» составляет порядка 50 %. Новое поколение насосов с мокрым ротором конструируется в соответствии с модульным принципом. Блоки группируются в зависимости от габаритов насоса и требуемой подачи. Таким образом, облегчается и проведение ремонта путем замены определённых деталей. Рабочее колесо таких насосов соединяет в себе преимущества аксиального и радиального колёс. Вал с подшипниками и ротором образуют в «картуше» единый блок. Важным качеством этой конструкции является её способность к самоудалению воздуха при пуске.
Для перекачивания больших объёмов в больших установках применяются насосы с сухими роторами. Своё название эти насосы получили из-за того, что моторы этих насосов не соприкасаются с перекачиваемой водой. Характерным отличием является наличие уплотнения между насосной частью и электродвигателем. В качестве уплотнения используется «скользящее торцевое уплотнение». Между поверхностями скольжения образуется тонкая плёнка воды, так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с окружающей атмосферой. Данная плёнка воды герметизирует насос, когда поверхности вращаются друг относительно друга. Кольца изготавливаются обычно из агломерированного угля. Для работы в сложных условиях они могут быть изготовлены из керамики или нержавеющей стали. Конструктивно различаются два типа насосов с сухим ротором. Это — центробежные насосы с при- фланцованным мотором и большие центробежные насосы с мотором и муфтовым соединением. Если всасывающий и напорный патрубки расположены на одной оси и имеют одинаковые условные проходы, то такие насосы называются насосами прямопоточного исполнения. Такие насосы могут устанавливаться непосредственно в трубопровод. Либо трубопровод необходимо закрепить с помощью консоли, либо насос устанавливается на фундамент или на собственную консоль. При прямопоточной конструкции положение мотора и вала не оказывают влияния на работу насоса. Большие центробежные насосы с мотором и муфтовым соединением могут устанавливаться на общей опорной раме. В данном случае речь идёт о консольных насосах на фундаментной раме, соответствующих стандарту DIN 24255. В зависимости от перекачиваемой среды возможно исполнение насоса со скользящим торцевым уплотнением или с сальником. Вертикально расположенный напорный патрубок определяет условный проход насоса. А всасывающий патрубок, расположенный горизонтально, имеет, как правило, больший диаметр.