Циркуляционный насос. Устройство и работа. Как выбрать и установка

Зачем он нужен

Какие функции выполняют насосы для системы отопления?

Система с радиаторами и теплым полом

Чем дальше, тем выше температура. Когда тепло от земли получено, оно должно быть регенерировано, т.е. нагрето. Регенерация до 1, 8 м возможна в основном благодаря солнечному излучению, дождю и талой воде. Регенерация, благодаря теплу, исходящему из более глубоких слоев земли, настолько мала, что это не имеет значения. Из земляного коллектора тепло наиболее поглощается зимой, в то время как оно регенерируется главным образом весной и летом. Регенерация почвы в основном обусловлена солнечной радиацией, а также атмосферными осадками, что гарантирует, что почва накапливает тепло в течение следующего зимнего сезона.

Понятно, что они перекачивают теплоноситель;но ведь отопление без насоса тоже может работать?

1. Принудительная циркуляция выравнивает температуру теплоносителя в разных участках контура, резко ускоряя циркуляцию . В одна из основных проблем —то, что ближние к котлу радиаторы всегда гораздо горячее дальних. Причина —именно в медленном движении воды по трубам.
2. Насос для системы отопления позволяет обойтись меньшим диаметром розлива
   . При естественной циркуляции проблема гидравлического сопротивления стоит очень остро;один из методов ее решения —использование заведомо завышенного диаметра труб. Однако контур, выполненный трубой с сечением 32-50 миллиметров, обойдется довольно дорого и испортит эстетику помещения.
3. Принудительная циркуляция позволит прокладывать розлив без уклона
   , необходимого как для ускорения циркуляции, так и для вытеснения воздуха в открытый .
4. Наконец, в системах с высоким гидравлическим сопротивлением (к примеру, с лучевой разводкой) отопительный насос просто необходим . Без него создающийся за счет нагрева перепад будет недостаточным для циркуляции в принципе.

Важно: некоторые типы котлов не работают в гравитационных системах. При покупке обязательно изучите инструкцию на предмет поддерживаемых конфигураций.

Накопленные параметры и теплопроводность выше, чем вода и минералы, и тем меньше пористость. Они не нуждаются в большой поверхности, потому что трубы вертикально направляются в землю. Обычно это глубина до 100 метров. Затем необходимо получить разрешение Управления водного хозяйства. Если трубы имеют глубину более 100 метров, нам необходимо получить разрешение от Горного управления. В отверстие вставляется специальный сборный зонд. Затем свободное пространство заполняется наполняющим материалом. Расстояние между этими элементами должно составлять не менее 6 метров.

На фото —пиролизный котел Dakon Pyro, способный работать только в системах с принудительной циркуляцией.

Издержки

Может ли насос отопления создавать какие-то проблемы?

Есть ли у систем с принудительной циркуляцией недостатки?

Некоторые особенности подключения насоса к отоплению

Обычно тип и структура почвы могут быть определены точно после пробуренной первой скважины. На основе этих данных определяется, будет ли достаточная расчетная длина зонда или будет ли необходимо сделать более глубокое отверстие. Земля вода. Грунтовая вода также является прекрасным солнечным тепловым насосом. Затем холодную воду сливают в абсорбционную скважину. Грунтовая вода содержит много полезных ископаемых, но также много примесей. По этой причине для защиты испарителя в тепловом насосе требуются дополнительные теплообменники.

1. Потребление электричества
   . Оно невелико, но при круглосуточной работе заметно. Электронасос мощностью 100 ватт будет при круглосуточной работе потреблять 72 киловатт-часа в месяц, что по текущим российским тарифам обойдется примерно в 250-300 рублей.
2. Энергозависимость системы
   . Понятно, что это проблема не конкретного устройства, а проекта в целом. Однако нужно учесть, что если полагаться только на принудительную циркуляцию —обрыв проводов или их кража приготовят вам крайне неприятный сюрприз.

Совет: проблему кратковременных отключений света способна решить установка ИБП для насоса отопления. Даже бюджетное устройство позволит при потреблении 50-100 ватт продержаться пару часов на аккумуляторе.

Имейте в виду, что даже если водный тест показал, что он не превышает одобренных производителем стандартов, мы не на 100% уверены, что состав не изменится в будущем. Фактор, который необходимо учитывать при планировании глубины скважины, взаимодействующей с тепловым насосом, — это уровень таблицы грунтовых вод, но это переменный. Современные тепловые насосы используются, например, для охлаждающих помещений летом, когда температура внутри зданий обычно выше, чем температура в грунте или в глубокой воде. «Естественное охлаждение» — это функция, которая позволяет использовать естественный источник охлаждения, то есть землю или воду, чтобы эффективно уменьшить тепло внутри помещений.

Классификация

Какие технические характеристики позволяют классифицировать эти устройства по группам?

Тип ротора

Помните в общих чертах устройство электромотора? Ротор, снабженный постоянными магнитами, вращается в непрерывно меняющемся электромагнитном поле обмотки статора. Подшипники обеспечивают минимальный коэффициент трения.

Очень важно, чтобы это был самый экономичный способ получения хладагента, так как в этом случае нет необходимости использовать компрессор теплового насоса. Использование оборудования «естественного охлаждения» позволяет получить дополнительные значительные преимущества. Прежде всего, тепло из здания, которое сливается с землей, положительно влияет на регенерацию почвы после зимы и ее охлаждение после использования в целях отопления.

Управление скоростным режимом

Основные преимущества: Встроенный смеситель для непрерывной работы без ограничения температуры точки росы. Режим «естественного охлаждения» положительно влияет на регенерацию почвы в течение лета. Назначение циркуляционного насоса, установленного в системе отопления, заключается в обеспечении нагревательной среды — чаще всего для всех приемников в этой установке. Чтобы насос мог выполнить задачу, его следует соответствующим образом отрегулировать до размера установки. Некоторые котлы с центральным отоплением устанавливаются на заводе с циркуляционными насосами, особенно для жидкого топлива и газа.

А теперь давайте мысленно отделим ротор от статора тонким стаканом из нержавеющей стали и заполним его водой. Да, частично сталь будет экранировать электромагнитное поле;кроме того, наведенные вихревые токи будут разогревать стакан.

Однако мы получим крайне отказоустойчивую систему, лишенную основной проблемы центробежных насосов —постоянных течей сальника между собственно мотором и крыльчаткой.

В других случаях циркуляционный насос устанавливается в системе отопления с возвратом или подачей. В старых системах нагрева гравитационного типа не использовались циркуляционные насосы. Распределение воды в системе происходит автоматически. Подогреваемая вода течет в верхнюю часть контура, а холодный поток падает вниз. Для отопления используются трубы с большими поперечными сечениями, и в системе имеется большое количество жидкости. По мере увеличения расстояния от котла скорость потока воды уменьшается.

Устанавливая циркуляционный насос в системе отопления, который заставляет воду двигаться, вышеупомянутые недостатки системы гравитации устраняются, а нагреватели могут быть установлены ниже котла. Циркуляционный насос может быть установлен в системе гравитационного отопления без необходимости перерабатывать всю систему.

Именно так работает так называемый насос для отопления с мокрым ротором:

• Крыльчатка закреплена непосредственно на роторе;
• Функцию охлаждения выполняет теплоноситель. То небольшое количество тепла, которое генерируется внутри насоса наведенными токами, служит обогреву дома.
• Тот же теплоноситель выполняет заодно и функцию смазки подшипников.

Применение современных материалов (включая керамику) делает неисправности этого класса устройств крайне редким явлением.

Характеристики насоса. Характеристика представляет собой график зависимости высоты подъема и скорости потока — это соответствует эффективности насоса. Оба этих значения определяют пригодность данного насоса для системы, в которой он должен быть установлен.

В принципе, эти значения следует указывать в дизайне отопительной системы, но часто, особенно старые системы выполняются без проекта, а затем остается ощущение и опыт установщика. Циркуляционный насос, управляемый электронным способом. Обратите внимание на направление потока воды, которое должно соответствовать стрелке на корпусе при установке насоса. Перед и после насосов установите запорные клапаны, которые могут быть удалены в случае аварии без слива системы водоснабжения. Для длительных насосов рекомендуется качество воды в системе отопления, поэтому рекомендуется установить фильтр, который будет захватывать любое загрязнение.

Однако если необходим большой напор и большая производительность —нужен мощный электромотор, у которого ротор вместо постоянных магнитов использует собственную обмотку. Питание на нее подается контактными щетками с графитовыми сменными контактами. Поместить всю эту конструкцию в проводящую ток жидкость уже не получится.

Как правильно эксплуатировать циркуляционный насос

Периодически очищайте фильтр. Циркуляционные насосы с замкнутым контуром, где меньше потерь воды, меньше коррозии и котельного камня, имеют большую прочность, чем те, которые работают в открытых системах, таких как котлы на твердом топливе. Также убедитесь, что насос не работает «сухим» без воды. Это может произойти в случае нагрева системы отопления. Это может быть предотвращено с помощью кровотечений.
Циркуляционный насос с регулятором. Циркуляционные насосы оснащены ручным или автоматическим регулятором скорости вращения. Предполагается, что насос должен работать на максимальной скорости, поскольку он обеспечивает максимальную эффективность. В отопительных системах, где нагреватель управляет терморегулирующими клапанами, возникают колебания давления из-за закрытия или открытия клапанов на радиаторах. Это может вызвать серьезную работу отопительной системы. Благодаря использованию циркуляционных насосов с электронным управлением бесступенчатой регулировкой скорости вы получаете постоянное давление в системе, что устраняет необходимость в работе системы.

Типичная мощная насосная станция для отопления представляет собой самый обыкновенный центробежный насос с отдельной улиткой и крыльчаткой в ней. Вал мотора передает вращающий момент на вал крыльчатки;чтобы компенсировать вибрации и возможное осевое смещение, муфта между ними может быть упругой.

Станция монтируется на собственной станине и требует заливки отдельного фундамента.

Производители тепловых насосов постоянно работают над их улучшением. Система теплового насоса представляет собой очень зависимые три цепи, которые можно сравнить с тремя шестернями. Когда один из них остановится, вся система перестанет работать. Первая схема — это нижний источник, то есть батарея солнечной энергии, расположенная в окружающей среде. Такая природная батарея энергии может быть измельчена, грунтовая вода или воздух. Тепловой насос получает тепло от окружающей среды и передает его в систему отопления.

Дело в том, что тепло всегда течет от «источника» до «источника тепла». Тепловой насос использует естественный поток тепла от холода до холода в замкнутом контуре хладагента с испарителем, компрессором, конденсатором и расширительным клапаном. Тепловой насос «накачивает» тепло от окружающей среды до более высокой температуры, которую можно использовать для отопления.

Совет: простейший способ буквально на коленке сделать сочленение между мотором и улиткой упругим —соединить фланцы на концах валов не болтами, а отрезками армированного резинового ремня.

Собственно, именно такая схема устройства и называется насосом с сухим ротором.

Преобразование воздуха из наружного воздуха в отопление здания происходит в трех цепях. В контуре обратного потока свободное тепло извлекается из окружающей среды и транспортируется к тепловому насосу. В контуре хладагента тепловой насос увеличивает низкую температуру тепла, создаваемого до высокой температуры. В циркуляции теплоносителя тепло распространяется вокруг здания.

Внешний воздух всасывается вентилятором в испаритель теплового насоса. Здесь воздух выделяет тепло к хладагенту, а температура воздуха падает. Холодный воздух выгружается из теплового насоса. Хладагент — газ, который циркулирует в замкнутом контуре теплового насоса, также протекает через испаритель. Хладагент имеет очень низкую температуру кипения. В испарителе хладагент получает тепло от воздуха и начинает кипеть. Газ, образующийся при кипении, направляется в компрессор, работающий от электричества или тепла.

Напор

Как правило, он измеряется в метрах и означает ту высоту водяного столба, которую данный насос для отопительной системы может создать.

Типичное понимание этого параметра менеджерами сводится к тому, что напор должен быть заведомо больше разброса по высоте между нижней и самой высокой точками контура.

Такая точка зрения проста, понятна, логична и…абсолютно неправильна.

Виды циркуляционных насосов

Из компрессора газ подается в теплообменник, который передает тепло в систему отопления, а затем охлаждается и конденсируется. Поскольку давление все еще высокое, хладагент проталкивается через расширительный клапан, где происходит перепад давления, так что хладагент возвращается к исходной температуре. Хладагент перенаправляется в испаритель, и процесс повторяется.
Отопительная среда циркулирует в замкнутом контуре и передает тепловую энергию нагретой воды для нагревателя горячей воды и внутри строительная система отопления. Охлаждающие агенты, используемые в воздушных помпах. Из приведенного выше описания ясно, что физические и термодинамические свойства хладагента оказывают доминирующее влияние на размер и взаимные пропорции между энергетическими потоками.

Преодолевать сопротивление водяного столба высотой в дом придется лишь в одном случае: если в верхней точке контура есть воздушная пробка, которую насосу предстоит продавить по узкой трубе в самый низ отопительной системы.

Ситуация, прямо скажем, надуманная. Просто потому, что в грамотно спроектированном контуре в его верхней точке обязательной устанавливается воздушник —кран Маевского, вентиль или автоматический воздухоотводчик.

Все хладагенты, используемые в тепловых насосах, соответствуют требованиям Киотского протокола, Монреальской конвенции. Эффективность, которая является параметром, который проверяет потенциального клиента. Эффективность теплового насоса зависит от разности температур между нижним источником тепла и приемником тепла, поэтому в случае воздушных тепловых насосов сокращение отопительного сезона значительно снижает среднюю годовую эффективность таких нагревателей. Когда тепловой насос сильно используется, а его эффективность и теплопроизводительность снижаются по мере снижения температуры воздуха, обычно необходимо использовать дополнительный источник тепла.

Напору, который создают отопительные насосы, предстоит лишь преодолеть гидравлическое сопротивление контура. Большего от них не требуется. Больше того, создаваемый насосом избыточный напор вреден: в любой точке дросселирования при завышенном перепаде давлений появится шум воды.

Производительность тепловых насосов с модулированной тепловой мощностью различна, где мы обычно имеем дело с минимальными, максимальными и номинальными значениями на заданной частоте компрессора, управляемого инвертором. Значения, приведенные в буквах, — это температура в градусах Цельсия, соответственно, наружного воздуха, которая в этом случае является более низким источником теплового насоса и нагревательной воды, которая является теплоносителем во внутренней установке здания.

Воздушные тепловые насосы используют энергию, хранящуюся в окружающем воздухе или выброшенном воздухе, для нагрева, охлаждения или приготовления горячей воды. Они могут быть установлены как компактные устройства внутри или снаружи дома. Моноблочные тепловые насосы — это устройства, в которых конденсатор, испаритель, компрессор, расширительный клапан и циркуляционный насос расположены в одном корпусе.

Производительность

Этот параметр, в отличие от предыдущего, прост и понятен самому неграмотному продавцу. Это всего лишь объем воды в кубометрах, который устройство способно перекачать в течение часа.

Что от него зависит? Равномерность распределения температуры теплоносителя по контуру.

Однако завышенная производительность вредна не менее, чем напор:

• Увеличится расход электроэнергии, причем абсолютно неоправданно.
• Опять-таки появится шум. Причем не только на дросселях, но и на всей запорной арматуре.
• Поднимется выше необходимой температура обратки, а значит —упадет эффективность работы котла. Тепловой поток на теплообменнике линейно зависит от дельты температур между продуктами сгорания и теплоносителем.

Управление скоростным режимом

А теперь откроем небольшой секрет. Промахнуться с производительностью и напором не так уж страшно, если схема управления насоса поддерживает изменение скорости крыльчатки. Собственно, абсолютное большинство современных устройств на это способно: односкоростными остались только самые бюджетные модели.

Переключение скоростей может быть ступенчатым, с тремя или четырьмя фиксированными режимами, и бесступенчатым. В последнем случае цена устройства вырастает как минимум вдвое;зато экономия электричества относительно насосов со ступенчатым переключением скоростей может достигать весьма внушительных 80 процентов.

Виды насосов

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

Отметим некоторые особенности циркуляционных насосов отопления, с так называемым «мокрым» ротором

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

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

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

К преимуществам агрегатов «мокрого» типа следует отнести:

— относительно низкий уровень шума в процессе работы; — малые габаритные размеры и небольшой вес устройства; — невысокий уровень потребления электрической энергии; — относительно большой срок бесперебойной эксплуатации; — легкость настройки, обслуживания и ремонта.

Самым существенным недостатком насосов этого типа считают его относительно низкий уровень КПД

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

Следует также запомнить, что бесперебойная работа «мокрых» агрегатов возможна лишь при условии их правильного монтажа

. Основное требование — положение вала должно быть строго горизонтальным. Только при таком расположении вала обеспечивается полноценная водяная смазка подшипников.

В случае, когда необходимо перекачивать большие объемы жидкости в различных системах отопления, применяются устройства с сухими роторами

. Свое название они получили благодаря тому факту, что двигатели подобных устройств не имеют непосредственно контакта с перекачиваемой жидкостью. В этом и состоит их характерная особенность. Насосная часть и электродвигатель изолированы друг от друга посредством «скользящего торцового уплотнения».

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

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

1. Консольные. Характерная особенность консольных насосов – сборка, смонтированная на единой платформе. При этом, оси, как насоса, так и двигателя, располагаются вдоль одной линии. Широко используются для организации городского водоснабжения, для решения производственных нужд предприятий. 2. Моноблочные. Они относятся к разряду низконапорных устройств. Для монтажа насоса и электродвигателя используется общий корпус. Эти агрегаты неприхотливы в эксплуатации, легко обслуживаются в работе. Широко применяются для решения задач коммунального хозяйства, в организации инженерных коммуникаций. Два этих подвида имеют отличительную особенность – расположение входного и выходного патрубков под некоторым углом. 3. «In-line» насосы. Главное отличие насосов этой категории по сравнению с предыдущими моделями, это возможность их непосредственной установки на магистрали трубопровода. Патрубки таких устройств расположены на одной линии. Отличаются более высокой надежностью. Предусмотрен механизм компенсации естественной выработки колец, происходящей в результате эксплуатации. С помощью прижимной пружины осуществляется «самоподгонка» деталей.

КПД насосов с «сухим» ротором заметно больше, чем у аналогов с «мокрым» ротором.

Он достигает порой 80%. Однако, эти приборы не лишены некоторых недостатков, в числе которых: — наличие высокого уровня шума. В связи с этим их монтаж рекомендуется осуществлять в отдельном помещении, обладающем хорошей звукоизоляцией; — обязательность поддержания чистоты, как теплоносителя, так и воздуха внутри помещения. Возникновение воздушных завихрений в процессе работы насоса, приводит к притягиванию пылевых частиц. В результате попадания таких частиц в корпус, герметичность нарушается. Поэтому, возникает необходимость контроля уровня запыленности воздушной среды, окружающей насос, а также состава теплоносителя.

Подбор по характеристикам

Как выбрать насос в систему отопления?

Понятно, что энергоэффективность класса «А»и бесступенчатая регулировка скорости приветствуется. Понятно и то, что ремонт насоса отопления Wilo немецкого производства или датского Grundfos требуется неизмеримо реже, чем китайского Спрут. А как быть с напором и производительностью?

Напор

Расчет насоса для отопления по напору зависит, прежде всего, от протяженности отопительного контура. Как уже говорилось, насосу предстоит преодолеть гидравлическое сопротивление труб, фитингов и запорной арматуры.

Специалисты из фирмы Wilo предлагают для расчета довольно простую формулу:

В ней:

• H —напор, который мы рассчитываем, в метрах;
• R —падение напора на погонном метре трубы, которое принято брать равным 0,01 —0,015 метра напора на погонный метр контура (учитывается длина и подачи, и обратки);
• ZF —коэффициент поправки на сопротивление фитингов и запорной арматуры. Он берется равным 1,3 для фитингов и современной запорной арматуры;использование дросселя или терморегулятора в основном контуре увеличивает потери напора еще в 1,7 раза.

Давайте попробуем в качестве примера рассчитать напор для двухтрубного отопления, проложенного по контуру дома размером 8х10 метров.

Общая длина периметра дома равна (8*2)+(10*2)=36 метров.

Двухтрубное отопление заставляет умножить длину периметра на 2.

Терморегулятор в основной контур мы ставить не станем.

Итого нам необходим насос с напором 0,015х72х1,3=1,4 метра.

Производительность

Что с расчетом производительности?

Большая часть источников предлагает рассчитывать насос на отопление с использованием сложных формул, завязанных на удельную теплоемкость воды. Однако на практике можно сильно упростить расчет:

Q=N/(T1-T2), где:

• Q —искомая величина в кубометрах в час;
• N —тепловая мощность котла в киловаттах;
• Т1 и Т2 —температуры подачи и обратки.

Приведем пример. Котел мощностью 18 киловатт, у которого на выходе 90 градусов, для температуры обратки в 65 С нуждается в насосе с производительностью 18/(90-65)=0,72 м3/час.

Как работает циркуляционный насос.

Принцип действия всех насосных агрегатов этого типа заключается в следующих важных моментах: • насос подключается к системе водоснабжения или отопления; • через входящий патрубок механизм втягивает жидкость; • крыльчатка при вращении создает центробежную силу, которая, в свою очередь, создает повышенный напор воды; • жидкость под давлением непосредственно поступает в магистральный трубопровод. Таким образом, напор, создаваемый циркуляционным агрегатом, позволяет без труда справляться теплоносителю с гидравлическим сопротивлением системы.

Подключение

Не будем лезть в дебри: конфигурации и подключение мощных насосных станций лучше оставим инженерам. Давайте посмотрим, каким может быть отопление с насосом в сравнительно небольшом частном доме.

Открытая система

Да-да, в насос небольшой производительности прекрасно работает. Нужен ли он там? Скажем так: полезен.

Он может быть использован для ускорения циркуляции в полностью рабочей гравитационной системе отопления. Кроме более равномерного нагрева радиаторов, бонусом мы получим куда более быстрый прогрев дома после растопки котла.

Само устройство контура в этом случае остается вполне типичным:

• После котла розлив резко поднимается верх, формируя так называемый разгонный коллектор.
• В его верхней точке монтируется открытый расширительный бак. Он компенсирует изменение объема теплоносителя при нагреве;туда же вытесняется весь воздух. Кроме того, бак может служить для подпитки контура.

Совет: вентиль для заполнения системы при централизованном водоснабжении, разумеется, удобнее поставить внизу. Однако тогда будет трудно контролировать уровень воды. Лучше сделать отвод водопровода прямо в бак.

• Далее контур с уклоном в несколько градусов опускается к котлу. По дороге вода отдает тепло врезанным параллельно основному контуру радиаторам.

Как и где ставить насос в этом случае?

Перед котлом, на обратке. Более низкая температура воды несколько увеличит ресурс прибора.

Схема подключения должна быть такой, чтобы не препятствовать естественной циркуляции:

• Основной контур разрывается шаровым вентилем. При работающем насосе байпас перекрывается, чтобы насос не гонял воду по кругу.
• Врезки насоса выполняются меньшим диаметром до и после вентиля в основном контуре.
• Врезка снабжается парой отсекающих вентилей;кроме того, перед крыльчаткой ставится грязевик. В системах с небольшим объемом его функцию успешно выполняет обычный фильтр грубой чистки.

Перед нами —идеально выполненная модернизация рабочей гравитационной системы отопления.

В штатном режиме отопление работает с принудительной циркуляцией, но стоит пропасть питанию —и при открытом вентиле на байпасе система начинает работать как обычная гравитационная.

Система с радиаторами и теплым полом

Как спроектировать своими руками рабочую систему с двумя контурами —радиаторами и теплым полом?

Разумеется, удобнее сделать контуры независимыми. Как это реализовать?

Вот инструкция:

• После котла монтируется гидрострелка с несколькими парами выходов. Она представляет собой, упрощенно говоря, толстую трубу между подачей и обраткой. Отбирая теплоноситель с разных пар патрубков, можно получить разную температуру и перепад.
• Основной насос поддерживает циркуляцию при постоянной температуре обратки через гидрострелку. Дополнительный забирает воду (или другой теплоноситель) с пары ближних к обратке выводов гидрострелки и обеспечивает циркуляцию внутри теплого пола, поддерживая постоянную температуру в нем. Контур с радиаторами подключается независимо, к другой паре выводов.

В результате радиаторы и теплый пол могут отапливать дом как сообща, так и независимо.

Какое давление создает циркуляционный насос

Такие приборы обычно обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, и при правильном выборе и установке порой способны «обслужить» сразу несколько точек водоразбора.

Насосы с сухим ротором требуют регулярной смазки узлов трения, а при работе могут создавать хоть и небольшой, но все же ощутимый шум – это тоже необходимо учитывать при выборе места их установки.

В целом же приборы такого класса обоих типов и по устройству, и по принципу действия и по правилам монтажа очень схожи с циркуляционными насосами, которые встраиваются в контур автономной системы отопления. Чтобы не повторяться, читателя, которого интересует данные вопросы, можно направить к соответствующей публикации.

Что необходимо знать о циркуляционных насосах?

Эти компактные приборы обеспечивают стабильное движение теплоносителя по контурам системы отопления. Об устройстве, расчете требуемых эксплуатационных параметров, выборе и монтаже циркуляционных насосов читайте в специальной публикации нашего портала.

Коренное же отличие заключается в том, что циркуляционные насосы, как правило, работают в постоянно режиме, пока задействована система отопления. Приборам же, предназначенным для повышения давления в водопроводе, такой режим не требуется – они должны работать только при необходимости, когда нужно обеспечить напор.

Существует два подхода к решению этого вопроса.

• Некоторые недорогие насосы имеют только лишь ручное управление – то есть пользователь включает их самостоятельно по мере необходимости. Это, безусловно, не самый удачный подход, учитывая забывчивость некоторых людей. Кроме того, если прибор, например, обеспечивает работу стиральной машины, то забор воды для стирки и полоскания производится периодически, в соответствии с программой, то есть большую часть цикла усилий насосного оборудования не требуется.
• Оптимальное решение – установка прибора, оснащенного датчиком потока. Запуск насоса будет производиться только при открытии крана и, естественно, при наличии воды в трубопроводе. Это и разгрузит прибор от ненужной работы, и предотвратит его перегрев или перегорание от «сухого хода».

Датчик потока может входить в комплект насоса или приобретаться дополнительно. Устанавливается всегда после насоса по ходу движения воды.

Если напор воды в водопроводе нестабилен, то есть может быть нормальным, но в определённые периоды становится недостаточным, то необязательным, но очень полезным дополнением может стать реле давления, которое устанавливается на входе, перед насосом.

Цепь питания насоса в этом случае коммутируется через реле, которое можно настроить таким образом, чтобы оно срабатывало и включало питание прибора только в случае недостаточности давления в системе. При нормальных показателях напора насос не включится даже после срабатывания датчика потока.

При выборе насоса обязательно учитывается та необходимая разница, на которую следует поднять давление для корректной работы сантехники или бытовых приборов. Не стоит ждать «запредельных» значений – обычно этот параметр лежит в пределах 0,8 ? 1,5 бар (8 ? 15 метров водяного столба).

Если приобретается насос для установки на трубу горячего водоснабжения (бывают и такие ситуации) то его характеристики должны соответствовать условиям эксплуатации при повышенных температурах перекачиваемой жидкости. Обычно такая информация указывается в паспортах изделий.

Важным параметром является и производительность прибора – количество воды, перекачиваемой в единицу времени. Производительность должна быть выше среднего расхода на точке потребления, перед которой устанавливается оборудование.

При выборе модели, безусловно, стоит отдать предпочтение «авторитетным» брендам, уточнив при этом, насколько доступно в вашем регионе сервисное обслуживание, и какие гарантийные обязательства распространяются на данный прибор.

Несколько популярных качественных моделей приведено в таблице:

Видео: установка в квартире насоса для повышения напора воды

Выбор насосной станции

Итак, вторым вариантом кардинального решения проблемы обеспечения нормального напора воды является установка насосной станции.

Этот прибор представляет из себя поверхностный центробежный самовсасывающий насос. Он может быть обычным или оснащённым инжектором – это технологические дополнение существенно повышает возможности насоса по подъему воды со значительной глубина, но, правда, делает его работу более шумной.

Насосная станция может иметь уже встроенный гидроаккумулятор мембранного типа, или же этот элемент необходимого объема приобретается отдельно. Обязательное условие – наличие реле давления, но в данном случае оно уже устанавливается после самого насоса – при достижении в гидроаккумуляторе установленного порога давления, питание силового агрегата отключается.

Рабочее давление в гидроаккумуляторе всегда несколько избыточное — оно рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивалась корректная работа всех сантехнических и бытовых устройств, и при этом сохранялся еще и определенный резерв. По мере расхода воды давление падает, и когда оно доходит до определенной нижней границы, заранее установленной производителем или самим пользователем, реле замыкается – и насос вновь отрабатывает цикл пополнения водяного запаса до верхнего порога.

По сути, насосная станция не просто повышает напор воды – он его сама создает в замкнутой домашней системе водопровода и постоянно поддерживает на заданном уровне. А наличие гидроаккумулятора дает возможность надеяться на резервный запас воды в случае, если вдруг прекратится подача из внешнего источника (магистральной сети).

Датчика потока в данном случае не требуется – насос реагирует не на текущий расход воды, а на уровень давления в аккумулирующем резервуаре.

Как правило, насосные станции оснащаются манометрами – чтобы удобнее было вести визуальный контроль за работой.

Установка насосной станции – значительно сложнее, чем обычная врезка повышающего насоса. Лучше этим вопросом не заниматься самостоятельно, а пригласить соответствующего специалиста.

При установке следует учесть, что совершенно бесшумных насосных станций практически не бывает. Значит, для нее необходимо предусмотреть место, которое бы, во-первых, находилось на входе водопровода в дом или в квартиру, а во-вторых – обеспечивало бы необходимую шумоизоляцию для жилых помещений.

Гидроаккумулятор, входящий в комплект насосной станции, может быть и совсем небольшим, буквально на несколько литров. Однако, следует помнить, что выигрывая в компактности, можно проиграть в длительности эксплуатации прибора и в расходе электроэнергии – чем меньше объем бака, тем чаще будет включаться и выключаться насосная установка, тем быстрее расходуется ее «моторесурс».

Ничто не мешает приобрести гидроаккумулятор нужного объема – они продаются и отдельно. Для двух человек обычно достаточно бака на 24 литра. Для семьи из 3-5 человек уже потребуется гидроаккумулятор емкостью 50 литров.

Ну а если позволяет свободное пространство, а в подаче воды из городских сетей случаются перебои, то не помешает и безнапорный накопительный резервуар с поплавковым клапаном – насосная станция будет забирать воду именно из него. Об этой схеме уже упоминалось выше.

Так как насосная станция обычно устанавливается для обеспечения работы всей водопроводной сети частого дома или квартиры, при выборе модели необходимо обращать особое внимание на создаваемый ею напор и на производительность. Мало будет проку, если с учетом высоты и удаленности точек водоразбора на самом дальнем участке давление будет недостаточным. В практике частного домовладения это может быть, к примеру садовый кран, через который производится полив приусадебного участка. Поэтому ориентироваться при выборе следует именно на самые удаленные по высоте и длине точки. Если это просто смесители, то на них будет достаточно напора в 10?15 метров (1?1,5 бар). В случае установки техники, требующей особых параметров давления, за основу берутся они.

Быстро подсчитать требуемые напор насосной станции поможет размещенный ниже калькулятор:

Калькулятор расчета необходимого напора домашней насосной станции

Следующий важный критерий – это вопрос производительности насосной станции. Ее возможностей должно хватать для обеспечения достаточного расхода даже в пик домашнего потребления, в той практически невероятной ситуации, когда одновременно включены все точки водоразбора.

Существует специальная методика расчета, которая основывается на том, что у каждой точки водопотребления имеется свой средний расход воды, измеряемый, например, в литрах в секунду.

Есть специальная формула, которая не просто дает суммарное значение потребления, но и учитывает вероятностные параметры – вносит поправку на количество точек водоразбора.

Приводить полностью всю формулу, наверное, нет смысла, так как ниже размещен калькулятор, в котором все соотношения уже заложены, и расчет не составит никакого труда.

Калькулятор расчета требуемой производительности насосной станции

И, наконец, краткий обзор популярных моделей компактных насосных станций для домашней водопроводной системы.

stroyday.ru

Другие статьи по теме:

Различия приборов с «сухими» и «мокрыми» роторами

В зависимости от того, контактирует ли ротор с жидкостью, различают два типа насосов – «сухие» и «мокрые». Каждый из видов имеет собственные конструкционные особенности и сферу применения.

«Мокрый» циркуляционный насос: достоинства и недостатки

«Мокрый» ротор находится в жидкости, а его статор защищен от контакта с влагой специальной гильзой из нержавеющей стали. Недостаток моделей этого типа – более низкий КПД по сравнению с «сухими» конструкциями. Достоинства – относительно «тихая» работа, простота в обслуживании и ремонте.

Современные модели комплектуются надежной автоматикой, благодаря которой можно легко управлять их производительностью, выбирать режимы работы и за счет этого контролировать расход электроэнергии. Циркуляционные насосы с «мокрыми» роторами подходят для установки в системах, где количество жидкости постоянно или изменяется незначительно.

Конструкционные особенности модели с «мокрым» ротором

Особенности работы моделей с «сухими» роторами

«Сухие» роторы не соприкасаются с жидкостями, они закрыты уплотнительными кольцами из нержавейки, керамики или угольного агломерата. Эти элементы тщательно подогнаны, при их вращении появляется водная пленка, которая и защищает детали электродвигателя. Кольца постепенно изнашиваются по мере эксплуатации устройства. Чтобы обеспечить герметизацию, используют прижимную пружину. Она зажимает детали, таким образом постоянно подгоняя друг к другу.

Во время работы насос создает воздушные завихрения, которые поднимают в воздух мелкие частицы пыли. Если они попадут внутрь, то могут нарушить герметичность уплотнительных колец и испортить механизм. Тонкая водяная пленка нужна, чтобы предотвратить попадание пыли между деталями прибора. Недостаток «сухого» ротора – заметный шум при работе. Такие модели лучше ставить в отдельных помещениях.

Схема конструкции «сухого» насоса немецкого бренда Wilo

Консольные, вертикальные и блочные «сухие» модели

В зависимости от особенностей конструкции различают три вида «сухих» насосов:

• вертикальные;
• консольные (горизонтальные);
• блочные.

Всасывающие патрубки консольных моделей располагаются на внешней стороне улитки, входные – с противоположной. Двигатель закреплен горизонтально. Вертикальные модели названы так, поскольку их двигатели закреплены вертикально. Патрубки в них расположены на одной оси. Особенность блочных насосов заключается в том, что жидкость поступает по направлению оси, а выходит в радиальном направлении.

Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен

Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.

Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.

Для чего циркуляционные насосы устанавливают в отопительных системах

Благодаря принудительной циркуляции теплоносителя можно создать более комфортный микроклимат в доме. Комнаты прогреваются гораздо быстрее и качественнее. Одновременно снижаются требования к мощности котла и расход электроэнергии. Насосы используют как в системах радиаторного отопления, так и при обустройстве теплых полов.

Если модель подобрана правильно, повышается КПД системы в целом, а стоимость отопления снижается. Единственный возможный недостаток – шум во время работы, но чаще всего посторонние звуки появляются не из-за насоса, а из-за ошибок при монтаже системы или при попадании воздуха в трубы.

Упрощенная схема подключения циркуляционного насоса к системе отопления

Циркуляционный насос для ГВС

Постоянная циркуляция горячей воды в доме меньше 500 кв. м не является острой необходимостью. Тем, кто ради собственного комфорта решил приобрести циркуляционный насос, будет полезно узнать о критериях его выбора.

Циркуляционный насос – устройство, которое «гоняет» воду по замкнутой системе (контуру ГВС).

Чтобы не ждать, пока из крана потечет горячая вода, системе ГВС необходим циркуляционный насос. Насос обеспечивает движение воды по замкнутому кругу.

В системах без циркуляции ждать воды приходится тем дольше, чем длиннее расстояние от водонагревателя до точки водоразбора. Устроить же циркуляционный водопровод не дороже, чем купить качественный бойлер известной марки. Разберемся, что нужно знать тому, кто выбирает циркуляционный насос.

Примеры циркуляционных насосов.

Напор

– показатель циркуляционного насоса, который позволяет судить о максимально возможной высоте подачи воды. Для коттеджа это расстояние от самой нижней до самой верхней точки системы ГВС с поправкой на общую протяженность трубопровода.

Циркуляционный насос: параметры

• мощность насоса – показатель того, сколько электроэнергии будет потреблять прибор. Мощность в значительной степени определяет и другие характеристики устройства;
• производительность циркуляционного насоса (или объемная подача, или скорость циркуляции жидкости)– подразумевается количество воды, которое насос может переместить по трубопроводам за единицу времени.

Циркуляционный насос: расчет

Обратитесь к профессионалам – только они смогут адекватно рассчитать характеристики, которыми должен обладать циркуляционный насос. И тогда именно они будут нести ответственность, если из-за ошибки в вычислениях возникнут проблемы с функционированием системы.

Необходимо учесть множество факторов, влияющих на работу устройства: протяженность и высоту трубопровода, его гидравлическое сопротивление, характеристики точек водоразбора, подключенных к данному участку системы, и т.д.

Во внимание принимается предполагаемый напор горячей воды, вытекающей из крана. К слову, максимально допустимое значение последнего параметра составляет 4,5 бара, ну а минимальное не регламентируется ни одним нормативным документом, кроме, возможно, местных инструкций и рекомендаций

Необходимо установить обратный клапан на напорном патрубке циркуляционногонасоса. Без него холодная вода может попасть в трубопровод и циркулировать по замкнутому контуру вместо горячей. Что может вызвать процесс конденсации в насосе.

Важно и количество водопроводных кранов, которые могут быть открыты одновременно. Простая логика подсказывает, что если создать в циркуляционном трубопроводе давление, например, в 5 бар, то при открытии одного крана напор превысит допустимое значение и струя может повредить сантехническое оборудование

Однако если вода будет расходоваться одновременно через 4–5 точек водоразбора, то напор в каждой из них окажется сравнительно низким.

Термин «сравнительно» в данном случае означает, что количества воды будет достаточно, чтобы ополоснуть руки, но не хватит для нормального принятия душа.

Предотвратить подобную ситуацию помогут многоконтурная схема с распределительными коллекторами, а также специальные клапаны снижения давления.

Взаимозаменяемость циркуляционных насосов

Отдельный вопрос при выборе циркуляционного насоса ГВС – взаимозаменяемость прибора с насосом для системы отопления. Несмотря на внешнее сходство приборов, взаимозаменяемость является ограниченной.

Принцип взаимозаменяемости

циркуляционных насосов не распространяется на так называемые «сдвоенные насосы» – приботы, которые подстраховывают друг друга.

Проблема состоит в разнице рабочих температур перекачиваемой жидкости: 60–65°С для горячей воды и 90–95°С для теплоносителя.

При необходимости циркуляционный насос для отопления, может быть использован на трубопроводах ГВС, но не наоборот! Отметим, что ни солидный запас мощности, ни высокая производительность, которыми отличаются насосы отопительной системы, для ГВС просто не нужны.

Основные выводы:

• циркуляционный насос для ГВС подбирается примерно по той же схеме, что и для системы отопления ;
• нет смысла использовать устройство, у которого производительность выше, чем у водонагревателя, подключенного к данному контуру;
• расчет параметров для циркуляционного насоса является довольно сложным, поэтому следует поручить его специалистам: при самостоятельном его проведении экономия будет ничтожной, а вероятность ошибки – слишком высокой.

В статье использованы изображения smedegaard.com, wilo.com, dabpumps.com, grundfos.com, salmson.com

Где еще применяют циркуляционные насосы

• В системах холодного и горячего водоснабжения

Установка насоса позволяет добиться стабильной температуры горячей воды и хорошего напора в системе. Не приходится сливать холодную воду в канализацию, дожидаясь, пока из крана пойдет горячая. Это экономит ресурсы.

• В инновационных системах отопления

Технологии солнечного и геотермального обогрева пока еще не очень распространены, но в них тоже ставят насосы для циркуляции теплоносителя.

• В системах кондиционирования

Циркуляционные насосы могут перекачивать не только горячие жидкости для обогрева домов. С тем же успехом их используют для охлаждения и кондиционирования.

• В системах рекуперации тепла

Рекуператор представляет собой блок, нагревающий приточный воздух за счет удаляемого. Насос нужен для циркуляции этиленгликоля в такой системе.

Насос в системе горячего водоснабжения

Что влияет на работу циркуляционного оборудования

Паспортные расчеты и параметры не учитывают индивидуальные условия эксплуатации. Это стоит принять во внимание при выборе оборудования и затем в процессе работы. Производительность во многом зависит от внешних условий, среди которых выделяют:

• температура окружающей среды. Например, запуск системы отопления после длительного простоя, особенно в зимний период, влечет повышение нагрузки на прибор, пока не прогреется помещение, и не разгонится сам насос;
• диаметр труб – мощность напрямую зависит от сечения коммуникаций. Чем больше ?, тем мощнее должно быть оборудование. Иначе устройство не справится с повышенной нагрузкой;
• встраивать в систему насос с диаметром труб, превышающим или меньше ? теплосети, не рекомендуется. Несоответствие отразится на производительности.

Чтобы не ошибиться в выборе устройства необходимой мощности, лучше всего обратиться к специалистам. Профессионалы выполнят расчеты, посоветуют оптимальную модель. На них можно рассчитывать при установке насоса, а практические советы и рекомендации поспособствуют грамотной и рациональной эксплуатации прибора.

Можно ли использовать циркуляционный насос для полива

Сложности с поливом растений – актуальная для многих огородников проблема. Циркуляционный насос универсален, поэтому помогает решить и ее. Как правило, «корень зла» заключается в слабом напоре воды. Объемы воды нужны большие, но система водоснабжения зачастую не способна перекачивать ее с нужной скоростью и давлением. Установив насос, можно обеспечить желаемый напор.

Насосы используют в системах капельного полива, которые нуждаются в рабочем давлении 0,2-4 атмосферы. Чтобы организовать такую систему, на возвышении устанавливают накопительные баки и на несколько часов в день включают циркуляционные насосы. Это позволяет добиться большей эффективности полива, чем при монтаже самотечных систем, которые часто не оправдывают ожиданий.

При выборе модели обращайте внимание на основные параметры: мощность, максимальное давление, объем и высоту подъема перекачиваемой жидкости. Если возникают сложности с расчетом, не нужно покупать насос «на глазок», проконсультируйтесь со специалистом. Что касается производителей, то на рынке насосного оборудования хорошо зарекомендовали себя торговые марки «Halm», «Wilo» (Германия), «Grundfos» (Дания), «Pedrollo» (Италия), «AlfaStar» (Польша). Продукция этих брендов завоевала доверие покупателей во всем мире. Если бюджет позволяет, лучше приобрести модели именно этих производителей.

Как рассчитать давление в циркуляционном насосе

Однако некорректно полагать, что понятие давление неприменимо к циркуляционному оборудованию. Увеличение скорости теплоносителя невозможно без повышения данного параметра. Это взаимосвязанные показатели, напрямую влияющие на производительность.

Определение производительности

Для циркуляционного оборудования производительность – объем перекачиваемого теплоносителя. При этом учитывают нагрузку на прибор. Чем ниже скорость и выше отдача, тем лучше КПД. Для устройств с мокрым ротором, которые используются в бытовых сетях, КПД составляет порядка 60%. На его поддержание и направлены усилия по обеспечению производительности.

Формальные подсчеты свидетельствуют, что продуктивность насоса должна составлять порядка 0,6 м напора насоса на 10 м теплоносителя. Одновременно принимают во внимание нормативы по поддержанию тепла, которые рассчитывают следующим образом: для отопления 10 кв. м необходим 1 кВт мощности отопительного оборудования.

Исходя из полученных данных, вычисляют нужное количество радиаторов и объем перекачиваемой жидкости. Насос выбирают немного большей мощности, т.к. неизбежны эксплуатационные потери.

Параметры давления

Применительно к насосному оборудованию параметр «давление» подразумевает уровень вертикального подъема воды на определенную высоту. Многие производители выносят этот показатель в маркировку моделей и обязательно указывают в паспорте. Например, сочетание цифр 25-40 означает:

• 25 – сечение труб в системе отопления (в мм). Параметр может быть указан в дюймах: 1? или 1 1/4 ” (1,25? = 32 мм);
• 40 – высота подъема жидкости. Максимальная – 4 м, а давление – 0,4 атмосферы.

Какое давление создает циркуляционный насос, зависит не только от движения теплоносителя по вертикали. При циркуляции воды по горизонтали происходит потеря производительности.

Номинальный подъем на 4 м не означает, что насос используют «на полную катушку». Производитель закладывает параметры, учитывающие движение по сети, в которой жидкость поднимается в верхнюю точку сначала радиатора, а затем и всей системы (например, при разводке обратки по верху).

ВАЖНО ЗНАТЬ: Предельная скорость движения теплоносителя в бытовых сетях составляет 1,8-2 м.