Циркуляционный насос

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 [1] . Поэтому можно использовать относительно небольшую мощность насоса для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.

Классификация [ править | править код ]

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 металла, 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. 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.

История [ править | править код ]

До появления электричества, в системах отопления, применялась природная циркуляция нагретой воды. Нагревшись в котле, вода поднимается вверх по трубам, а её место занимает более холодная и плотная вода из радиатора. Горячая вода попадает в радиатор и там остывает, постепенно опускаясь в его нижнюю часть, после чего попадает на повторный цикл в котёл.

Присоединение систем отопления к тепловой сети

Схемы присоединения систем отопления бывают зависимыми и независимыми. В зависимых схемах теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловой сети. Один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в системе отопления, поэтому давление в системах отопления определяется давлением в тепловой сети. В независимых схемах теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором нагревает воду, циркулирующую в системе отопления. Система отопления и тепловая сеть разделены поверхностью нагрева теплообменника и, таким образом, гидравлически изолированы друг от друга.

Могут применяться любые схемы, но следует правильно выбирать вид присоединения систем отопления, чтобы обеспечить надежную их работу.

Независимая схема присоединения систем отопления

Применяется в следующих случаях:

1. для подключения высоких зданий (более 12 этажей), когда давления в тепловой сети недостаточно для заполнения отопительных приборов на верхних этажах;
2. для зданий, требующих повышенной надежности работы систем отопления (музеи, архивы, библиотеки, больницы);
3. здания, имеющие помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала;
4. если давление в обратном трубопроводе тепловой сети выше допустимого давления для систем отопления (больше 60 м.вод.ст. или 0,6 МПа).

РС – расширительный сосуд, РД – регулятор давления, РТ – регулятор температуры: ОК – обратный клапан.

Сетевая вода из подающей линии поступает в теплообменник и нагревает воду местной отопительной системы. Циркуляция в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом, который обеспечивает постоянный расход воды через нагревательные приборы. Система отопления может иметь расширительный сосуд, в котором содержится запас воды для восполнения утечек из системы. Он обычно устанавливается в верхней точке и подключается к обратной линии на всас циркуляционного насоса. При нормальной работе системы отопления утечки незначительны, что дает возможность заполнять расширительный бак раз в неделю. Подпитка производится из обратной линии по перемычке, выполняемой для надежности с двумя кранами и сливом между ними, или с помощью подпиточного насоса, если давления в обратной линии недостаточно для заполнения расширительного сосуда. Расходомер на линии подпитки позволяет учитывать водоразбор из тепловой сети и правильно производить оплату. Наличие подогревателя позволяет осуществлять наиболее рациональный режим регулирования. Это особенно эффективно при плюсовых температурах наружного воздуха и при центральном качественном регулировании в зоне излома температурного графика.

Наличие в схеме подогревателей, насоса, расширительного бака увеличивает стоимость оборудования и монтажа, и увеличивает размеры теплового пункта, а также требует дополнительных затрат на обслуживание и ремонт. Использование теплообменника увеличивает удельный расход сетевой воды на тепловой пункт и вызывает повышение температуры обратной сетевой воды на 3÷4ºС в среднем за отопительный сезон.

Зависимые схемы присоединения систем отопления.

В этом случае системы отопления работают под давлением, близким к давлению в обратном трубопроводе тепловой сети. Циркуляция обеспечивается за счет перепада давлений в подающем и обратном трубопроводах. Этот перепад ∆Р должен быть достаточен для преодоления сопротивления системы отопления и теплового узла.

Если давление в подающем трубопроводе превышает необходимое, то оно должно быть снижено регулятором давления или дроссельной шайбой.

Достоинства зависимых схем по сравнению с независимой:

• проще и дешевле оборудование абонентского ввода;
• может быть получен больший перепад температур в системе отопления;
• сокращен расход теплоносителя,
• меньше диаметры трубопроводов,
• снижаются эксплуатационные расходы.

Недостатки зависимых схем:

• жесткая гидравлическая связь тепловой сети и систем отопления и, как следствие, пониженная надежность;
• повышенная сложность эксплуатации.

Различают следующие способы зависимого подключения:

Схема непосредственного присоединения систем отопления

Она является простейшей схемой и применяется, когда температура и давление теплоносителя совпадают с параметрами системы отопления. Для присоединения жилых зданий на абонентском вводе должна быть температура сетевой воды не более 95ºС, для производственных зданий – не более 150ºС).

Эта схема может применяться для подключения промышленных зданий и жилого сектора к котельным с чугунными водогрейными котлами, работающими с максимальными температурами 95 – 105ºС или после ЦТП.

Здания присоединяются непосредственно, без смешения. Достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах системы отопления и необходимые КИП. Давление в тепловой сети в точке присоединения должно быть меньше допустимого. Наименьшей прочностью обладают чугунные радиаторы, для которых давление не должно превышать 60 м.вод.ст. Иногда устанавливают регуляторы расхода.

Схема с элеватором

Применяется, когда требуется снизить температуру теплоносителя для систем отопления по санитарно-гигиеническим показателям (например, со 150ºС до 95ºС). Для этого применяют водоструйные насосы (элеваторы). Кроме того, элеватор является побудителем циркуляции.

По этой схеме присоединяется большинство жилых и общественных зданий. Преимуществом этой схемы является ее низкая стоимость и, что особенно важно, высокая степень надежности элеватора.

РДДС – регулятор давления до себя; СПТ – теплосчетчик, состоящий из расходомера, двух термометров сопротивления и электронного вычислительного блока.

Достоинства элеватора:

• простота и надежность работы;
• нет движущихся частей;
• не требуется постоянное наблюдение;
• производительность легко регулируется подбором диаметра сменного сопла;
• большой срок службы;
• постоянный коэффициент смешения при колебаниях перепада давления в тепловой сети (в определенных пределах);
• вследствие большого сопротивления элеватора повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети.

Недостатки элеватора:

• низкий КПД, равный 0,25÷0,3, поэтому для создания перепада давления в системе отопления надо иметь до элеватора располагаемый напор в 8÷10 раз больший;
• постоянство коэффициента смешения элеватора, что приводит к перегреву помещений в теплый период отопительного сезона, т.к. нельзя изменить соотношение между количествами сетевой воды и подмешиваемой;
• зависимость давлений в системе отопления от давлений в тепловой сети;
• при аварийном отключении тепловой сети прекращается циркуляция воды в отопительной установке, в результате чего создается опасность замерзания воды в системе отопления.

Схема с насосом на перемычке

1. при недостаточном перепаде давлений на абонентском вводе ;
2. при достаточном перепаде давлений, но если давление в обратном трубопроводе превышает статическое давление системы отопления не более чем на 5 мвод. ст.;
3. требуемая мощность теплового узла велика (более 0,8МВт) и выходит за пределы мощности выпускаемых элеваторов.

При аварийном отключении тепловой сети насос осуществляет циркуляцию воды в отопительной установке, что предотвращает ее размораживание в течение относительно длительного периода (8 — 12часов). Такая схема установки насоса обеспечивает наименьший расход электроэнергии на перекачку, т.к. насос подбирается по расходу подмешиваемой воды.

При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы типа ЦВЦ производительностью от 2,5 до 25 т/час. Более высокой надежностью обладают насосы импортного производства, которые в настоящее время начинают использоваться на тепловых пунктах.

Замена элеваторов насосами является прогрессивным решением, т.к. позволяет примерно на 10% снизить расход сетевой воды и уменьшить диаметр трубопроводов.

Недостаток – шум насосов (фундаментных) и необходимость их обслуживания.

Схема широко применяется для ЦТП.

Схема с насосом на подающей линии.

Данная схема применяется при недостаточном давлении в подающей магистрали, т.е. когда это давление ниже статического давления системы отопления (в зданиях повышенной этажности).

Расчетный напор насоса должен соответствовать недостающему напору, а производительность выбирается равной полному расходу воды в отопительнойустановке. Залив системы отопления обеспечивается регулятором подпора РД, причем разность напоров между подающей и обратной линиями дросселируется в регулировочном клапане на перемычке (ДК – дроссельный регулировочный клапан). С его помощью устанавливается необходимый коэффициент подмешивания. При нестабильном гидравлическом режиме тепловой сети обратный клапан на подающей линии заменяют регулятором давления после себя (РДПС), на который подается импульс при остановке подкачивающих насосов.

Схема с насосом на обратной линии

Данная схема применяется при недопустимо высоком давлении в обратной линии. Наиболее часто применяется на концевых участках, когда давление в обратке повышено, а перепад недостаточен. Насосы работают в режиме «подмешивание-подкачка», при этом снижается давление в обратной линии и увеличивается перепад между подающим и обратным трубопроводами. Регулятор подпора на обратной лини необходим при статическом режиме, когда насосы работают в качестве циркуляционных. В этом случае регуляторы давления на подающей и обратной линиях принудительно закрываются, и происходит отсечка абонентского ввода от тепловой сети. Для регулирования сниженного давления в обратной линии на перемычке устанавливается дроссельный регулировочный клапан (ДК), с помощью которого регулируется коэффициент подмешивания.

При использовании насосного смешения на тепловых пунктах наряду с рабочим насосом необходимо устанавливать резервный. Кроме того, требуется повышенная надежность в электроснабжении, так как отключение насоса приводит к поступлению перегретой воды из тепловой сети в местную отопительную систему, что может привести к ее повреждению. В случае аварии в тепловой сети, чтобы сохранить воду в местной системе отопления дополнительно устанавливаются обратный клапан на подающей линии и регулятор давления на обратном трубопроводе.

Схемы с насосом и элеватором

Отмеченные недостатки устраняются в схемах с элеватором и центробежным насосом. В этом случае выход из строя центробежного насоса приводит к снижению коэффициента смешения элеватора, но не снизит его до нуля, как при чисто насосном смешении. Эти схемы применимы если разность напоров перед элеватором не может обеспечить необходимого коэффициента смешения, т.е. она меньше 10÷15 м вод. ст., но больше 5 м вод. ст. В действующих тепловых сетях такие зоны обширны. Схемы позволяют вести ступенчатое температурное регулирование в зоне высоких температур наружного воздуха. Установка центробежного насоса с нормально работающим элеватором при включении насоса позволяет увеличить коэффициент смешения и снизить температуру воды, подаваемой в систему отопления.

Возможны 3 схемы включения насоса по отношению к элеватору:

Схема 1.

Схема 1 применяется, если потери напора в остановленном насосе невелики и не могут заметно снизить коэффициент смешения элеватора. Если это условие не выполняется, применяют схему 2.

Схема 2

При малых перепадах давления необходимо прикрывать задвижку 1 в схеме 3.

Схема 3

Другой схемой, которая может обеспечить двухступенчатое регулирование в зоне высоких температур наружного воздуха, является схема с двумя элеваторами.

Схема 4

Отключение одного элеватора ведет к снижению расхода сетевой воды и повышению коэффициента смешения. Каждый элеватор может быть рассчитан на 50% расхода воды, либо один на 30-40%, а другой на 70-60%.

Разработаны элеваторы с регулируемым соплом. Путем введения иглы изменяется сечение сопла и соответственно коэффициент смешения. Это позволяет в теплый период снизить расход сетевой воды и увеличить коэффициент смешения, сохраняя постоянным расход в системе отопления. Как бы ни была совершенна конструкция элеватора, погрешность и маневренность при зависимом присоединении от этого не повысятся. В последние годы в связи с увеличением строительства зданий повышенной этажности растет использование независимых схем присоединения систем отопления через водо-водяные подогреватели. Переход на независимые схемы позволяет широко применять автоматизацию и повысить надежность теплоснабжения. Целесообразно применять независимое присоединение систем отопления в сетях с непосредственным водоразбором, что позволяет ликвидировать основной недостаток этих систем, а именно, низкое качество воды, идущей на горячее водоснабжение.

Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики и выбор

Для одноэтажных домов и магазинов, дач и квартир система отопления рассчитывается с учетом природной циркуляции теплоносителя. Что же касается зданий, особенно многоэтажных с большими площадями обогрева, такой метод или не будет работать, или будет недостаточно эффективен. Значит нужно обеспечить принудительную циркуляцию. Поэтому в отопительных сетях различной мощности и структуры применяются циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики, которых могут значительно отличаться.

Для любой конфигурации и мощности отопительной системы можно выбрать циркуляционный насос. Основная задача, которую должен выполнять циркуляционный насос — увеличить скорость движения теплоносителя в системе и поднять давление, чтобы теплоноситель мог подняться на верхние этажи и отдать тепло.

Отопительные системы, которым нужен циркуляционный насос

В отопительных системах с большой длиной и с большим гидравлическим сопротивлением эффективность системы невозможно обеспечить без циркуляционного насоса.

Гидравлическое сопротивление системы зависит:

• от материала магистрали;
• от диаметра труб и длины системы;
• от числа радиаторов и метода их подключения;
• от наличия и вида запорной арматуры;
• от количества фитинговых соединений.

Конструкция циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы относятся к узкоспециализированному оборудованию, предназначенному для обеспечения принудительного движения жидкости в закрытой системе отопления.

Конструкция насоса довольно проста:

1. корпус (обычно применяются нержавеющие металлы и сплавы);
2. ротор (керамика или нержавеющая сталь);
3. вал ротора с крыльчаткой;
4. электродвигатель.

Циркуляционный насос, включенный в замкнутую систему отопления, всасывает теплоноситель, ускоряет его движение и создает на выходе давление (напор). Это давление преодолевает гидравлическое сопротивление на проблемных участках отопления. Более подробно о работе теплового насоса можно прочитать здесь.

Расчет циркуляционного насоса

Простой расчет циркуляционного насоса для системы отопления дома приведен далее. Необходимо в первую очередь рассчитать его производительность. Единица измерения — кг/ч. Значит, от производительности напрямую зависит объем теплоносителя, который пройдет по системе к радиаторам отопления за час и, следовательно, количество тепла, перенесенное от котла к батареям. На вопрос — как рассчитать циркуляционный насос для отопления дома, отвечает применяемая формула V=(SхQ)/(Сх(T1 — T2), где:

• Q — потребление тепла (Вт/м. кв);
• S — площадь помещения в (м. кв);
• V — производительность насоса в кг/ч;
• С — удельная теплоемкость жидкости. Для воды его величина — 1,16.

Т1 и Т2 — температуры на выходе/входе. Стандарт — 20 градусов, а если организована система отопления пола, то эта величина составляет 5-10 градусов Цельсия.

Согласно стандартам для индивидуального дома величина Q составляет 100 Вт/кв. Метр.

Согласно вышеприведенной формуле результат получается в кг/час, а т. к. производители насосов используют величины в м.куб/час, то перерасчет произвести несложно, нужно полученный результат разделить на плотность теплоносителя. Для воды плотность при 80 градусах Цельсия равна 971,8 кг/м. куб.

Установленный насос для циркуляции воды в системе отопления требует расчета весьма важного показателя — напора. Потому, что при низком напоре система будет неэффективна. Вычисления начинают с измерения длины труб, их диаметра и подсчитывается количество и вид арматуры.

Для расчета применена формула H=(RхL+Z)/pхV, где:

1. R — сопротивление (Па/м.) ровного участка трубы;
2. L — общая длина труб системы (м);
3. Z — суммарное сопротивление (Па) фитингов и арматуры;
4. P — плотность теплоносителя (кг/метр. куб.);
5. V — скорость движения теплоносителя (м/с).

Расчеты по приведенным выше формулам требуют определенного навыка и знаний. В помощь потребителям появилось множество программ, которые позволяют в режиме онлайн подобрать подходящий насос. Поэтому задача — как рассчитать циркуляционный насос для системы отопления может легко решиться с помощью, например, программы Wilo-Select Online (программа выбора насосов онлайн).

Возможности этой полезной программы:

• данные об изделиях обновляются раз в сутки;
• программа определяет гидравлические параметры систем и насосов;
• программа рассчитывает расходы в течение всего срока службы;
• формат документов — Acrobat PDF.

Эта программа прекрасный помощник для расчета параметров циркуляционного насоса Wilo.

Популярный циркуляционный насос для отопления Wilo

Немецкий циркуляционный насос для отопления Wilo технические характеристики которого приведены ниже, имеет две модификации, с сухим или мокрым ротором. Все насосы с «мокрым» ротором обычно маломощны и предназначены для применения в системах отопления до 200 кв. м. Циркуляционный насос с сухим ротором значительно мощнее и применяется для сложных систем.

Основные показатели насосов «Wilo»:

1. напор — 8 метров (максимальная высота подъема теплоносителя);
2. давление в системе — 5 м. куб/час;
3. необходимая мощность (площадь дома 130 кв. м) — 0,4 куб. м/час;
4. необходимая мощность (площадь дома 170 кв. м) — 0,6 куб. м/час;
5. при отоплении 300 кв. м нужна мощность — 0,9 куб. м/час.

Принцип подбора понятен, но лучше всего получить консультацию профессионала или менеджера интернет магазина.

Датской фирмой выпускается насос циркуляционный Grundfos для отопления помещений. Насосы Grundfos выпускаются с сухим и мокрым ротором. Главное отличие насосов этой компании — специализированные серии для применения в конкретной области. Все насосы датской фирмы экономичны, отличаются бесшумной работой и легко устанавливаются. К насосу прилагается подробное техническое описание. Поэтому если возникнет необходимость подобрать насос циркуляционный для отопления, то нужно обязательно обратить внимание на продукцию фирмы Grundfos.

Если система функционирует с принудительной циркуляцией, то отключение электроэнергии чревато остановкой работы котла и прекращением отопления жилища. Для таких районов, с нестабильной подачей электроэнергии, создан насос циркуляционный для отопления 12 вольт питания обеспечивает аккумулятор. Принцип действия такой же, как и у остальных насосов. В качестве примера — циркуляционный насос для отопления даб 25 6 фирмы Dab с питанием 12 в, отапливаемая площадь до 200 кв/м.

Неплохо себя зарекомендовали насосы фирмы Джилекс с рабочим напряжением 12 вольт. Из линейки моделей компании Sprut насос циркуляционный для отопления цена Спрут достаточно демократична. Эту марку отличает большое количество моделей, с расходом от 3 до 4 куб. метров/час и с напором 6,1 метра. Цена разная для каждой модели и уточняется у менеджера магазина.

Покупка циркуляционного насоса

Какой купить циркуляционный насос для системы отопления купить и как его выбрать? Насос для отопления нужно покупать в специализированных магазинах, но можно сделать заказ в интернет-магазине. Менеджер отдела по продаже насосов поможет подобрать подходящий тип насоса по производительности и цене. Выбирая насос циркуляционный для отопления технические характеристики которого подходят для системы отопления, необходимо проверить соответствие размеров сопряжения с трубами системы. Если водяной насос для отопления купить, то он имеет определенную гарантию производителя.

Ремонт насоса своими руками

Если сломался насос циркуляционный для отопления ремонт своими руками сделать не сложно. Насосы рассчитаны на значительный срок службы, они надежны и долговечны. Но иногда они ломаются. Устройство насосов простое, имеются в продаже любые запасные части, поэтому в случае отказа прибора ремонт можно легко сделать своими руками.

Единственное что нужно знать и строго выполнять, чтобы избежать поломок насоса:

• не включать насос «сухим», т. е. без наличия в системе теплоносителя;
• не включать насос при открытом байпасе;
• не перегревать теплоноситель;
• избегать длительных простоев, чтобы не было заклинивания вала из-за окисления;
• промывать систему перед отопительным сезоном;
• следить за стабильностью напряжения.

Характерные неисправности для «мокрых» и «сухих» насосов несколько отличаются. У сухих повреждаются уплотнительные кольца, и теплоноситель может залить обмотки двигателя, что вызовет короткое замыкание. Максимальный срок службы уплотнительных колец около 2-3 лет, поэтому их нужно сменить раньше, еще до возникновения неисправности. «Мокрые» циркуляционные насосы портятся из-за запуска при нулевой подаче, и при отсутствии жидкости в системе.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом

Что такое и как работает открытая система отопления с циркуляционным насосом для движения теплоносителя? Открытой системой называется система отопления, которая имеет открытый расширительный бак. Открытая система привлекает низкой себестоимостью и легкостью технического обслуживания и монтажа. Используется в отдаленных городах и газифицированных селах.

Вода в открытом расширительном баке испаряется, поэтому нужно следить за ее уровнем. В открытой системе насосы циркуляционные для отопления характеристики которых могут отличаться, устанавливаются недалеко от котла отопления в «обратку», и на случай поломки или отсутствия электричества делается обход (байпас) для возможности работы системы отопления без насоса.

Подведем итоги. Различная цена циркуляционный насос для системы отопления позволяет выбрать на любой кошелек, ведь рынок заполнен до отказа. Десятки фирм предлагают свою продукцию. По большому счету конкуренция заставляет производителей делать высококачественный товар, иначе испорченную репутацию при высокой конкуренции вернуть практически невозможно. Значит, по качеству насосы практически одинаковые и подбирать их нужно только по производительности, давлению, и напряжению питания.

Циркуляционный насос системы отопления

Циркуляционный насос – гидродинамический агрегат, предназначенный для осуществления движения теплоносителя по системе отопления. Насосы применяются чаще всего в закрытых схемах комплекса отопления, могут использоваться для модернизации гравитационных систем обогрева помещений. Материал статьи расскажет об устройстве, видах, условиях монтажа и выбора насосного оборудования для отопления.

Виды и устройство циркуляционных насосов

Подавляющее большинство насосных агрегатов для отопления являются устройствами центробежного типа. В состав насоса входят следующие основные элементы:

1. Корпус насоса;
2. Рабочее колесо;
3. Электродвигатель;
4. Электрическая часть.

Принцип работы центробежного насоса основан на создании давления жидкости у стенки корпуса агрегата (улитки) под воздействием центробежной силы. Центробежная сила возникает от вращения рабочего колеса, снабженного лопатками различной конфигурации.

Общее устройство центробежного насоса

Усилие для вращения рабочему колесу придает электродвигатель. Под воздействием центробежной силы жидкость покидает улитку через патрубок, всасывание производится через второй патрубок с некоторым разряжением.

Корпус насоса производят из стали, латуни или чугуна. Рабочее колесо выполняется обычно из материалов, не подверженных коррозии – нержавеющей стали, латуни, прочных полимеров. Электродвигатели, в зависимости от мощности, делятся на однофазные (220В) и трехфазные (380В). Для автономных систем применяются однофазные насосы, трехфазные насосные агрегаты используются в сетях отопления значительных объемов.

Электрическая часть насоса отвечает за присоединение насоса к сети питания. Система управления насосом может иметь две конфигурации:

• Односкоростной;
• Многоскоростной.

Многоскоростные насосы чаще всего имеют 3 скорости вращения электродвигателя, переключение производится соответствующим переключателем. Кроме того, агрегаты иногда оборудуются датчиками перегрева и «сухого» хода. Они предохраняют двигатель от перегрева и сгорания, особенно в «мокрых» версиях насоса.

По устройству и способу установки насосы для систем отопления делят на 2 вида:

1. Сухие;
2. Мокрые.

В насосах «сухой» конфигурации электродвигатель отделен от рабочей камеры и колеса системой уплотнений. Двигатель имеет воздушное охлаждение – оно реализуется за счет теплоотдачи с оребрения корпуса и работы колеса вентилятора, установленного на вал с противоположной насосу стороны.

Циркуляционный насос отопления «сухого» типа

Агрегаты «сухой» версии насоса характеризуются высоким КПД (до 80 – 85%), высоким уровнем шума, необходимостью регулярной смазки подшипников.

Насос сухого типа в крупной системе отопления

Применяются ввиду высокой мощности обычно в крупных системах отопления.

«Мокрые» насосы имеют каналы протока теплоносителя вокруг ротора. За счет этого осуществляется общее охлаждение элементов насоса – ротора, заключенного в специальный стакан, подшипников, статора. Подшипники таких насосов не требуют смазки.

Циркуляционный насос отопления «мокрого» типа

По способу присоединения насосы делятся на фланцевые и резьбовые. Резьбовые насосы имеют диаметр резьбы от ¾ до 2 дюймов, присоединяются с помощью накидных гаек. Устройства с диаметром патрубков в 40 – 50 мм и выше обычно оснащаются фланцами для подключения.

Для выведения воздуха из корпуса насоса агрегаты оборудуются ручным или автоматическим элементом удаления воздуха. Ручная версия выглядит как винт по шлицевую отвертку, автоматическая удаляет воздух без вмешательства человека.

Выбор и установка насоса для отопления

Подбор насоса для комплекса отопления производится по нескольким показателям:

1. Напор;
2. Производительность;
3. Тип насоса;
4. Марка (производитель) устройства.

Главные характеристики насоса – напор и производительность. Напор – показатель давления, создаваемого устройством, измеряется в метрах водяного столба (м.вод.ст.) или кгс/см 2 . Величина давления характеризует способность насоса преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы – трубопроводов, фитингов, запорной арматуры, приборов отопления, котла, обеспечивая при этом требуемый расход теплоносителя.

Производительность – массовый расход теплоносителя в единицу времени, измеряется в м 3 /час или л/мин. Для определения этих характеристик существуют довольно сложные методики, использовать которые любителю не всегда удастся. Поэтому по статистическим данным составлена общая укрупненная методика подбора технических показателей насоса.

Напор устройства выбирается из расчета создания давления в 0,6 м.вод.ст (0,065 кгс/см 2 ) на каждые 10 погонных метров длины трубопроводов. Для определения напора суммируют все участки трубопроводов, умножают их на 0,6 и делят произведение на 10. Например, для системы с суммарной длиной труб 200 метров напор составит 200 х 0,6 / 10 = 12 метров водяного столба или 1,2 кгс/см 2 .

Производительность насосного устройства определяют по тепловой мощности теплогенератора системы отопления. На 1 кВт мощности котла принимают минимальный расход 1 литр теплоносителя в минуту (60 л/час или 0,06 м 3 /час). Например, для котлоагрегата номинальной мощностью 31 кВт потребуется насос с производительностью не менее 31 л/мин (1,86 м 3 /час).

После определения характеристик напора и производительности выбирается модель насоса. Все ведущие производители насосов (GRUNDFOS, DAB, WILO) имеют каталоги с диаграммами характеристик насоса для каждой модели. По рассчитанным значениям (1,2 кгс/см 2 и 1,86 м 3 /час) определяют точку пересечения на кривой диаграммы. Если она находится во второй трети кривой, то модель насоса соответствует рассчитанным значениям.

Не менее важным является репутация производителя. Наибольшей популярностью в нашей стране пользуются изделия зарекомендовавших себя зарубежных производителей — DAB, WILO, GRUNDFOS.

При приобретении насоса следует обратить внимание на температурный режим работы – температура перекачиваемой среды должна быть не менее 110 0 С. Также рекомендуется приобретать многоскоростные насосы – это дает возможность дополнительного регулирования режима циркуляции системы отопления за счет изменения объемного расхода теплоносителя.

Насосы обычно применяются в закрытых системах отопления. Перед агрегатом рекомендуется установить сетчатый фильтр грубой очистки – он предохраняет рабочее колесо от засорения и повреждения крупными частицами. Для снятия насоса (замены или профилактики) следует перед устройством и после него установить шаровые краны.

В открытых системах, напротив, насос при модернизации системы устанавливается именно на байпас. При отключенном агрегате система будет работать, циркуляция будет проходить по основному трубопроводу.

Установка циркуляционных насосов «сухого» и «мокрого» типа имеет свои особенности. Ориентация «сухого» насоса в пространстве не регламентируется, а вот «мокрый» насос следует устанавливать с расположением вала двигателя строго горизонтально.

Правильная (горизонтальная) установка насоса «мокрого» типа

При ином способе установки двигатель устройства не будет охлаждаться и сгорит.

Монтаж насоса следует производить в соответствующем направлении – для этого на корпусе изделия нанесена стрелка направления движения теплоносителя. Установку циркуляционных насосов рекомендуется производить на обратном трубопроводе около котла. Теплоноситель в этом месте имеет самую низкую температуру и создаются наиболее оптимальные условия для охлаждения устройства. Благодаря щадящему режиму эксплуатации срок службу насоса увеличивается.

Зачастую крупные системы отопления комплектуются не одним мощным насосом, а группой агрегатов небольшой мощности. Ими оснащаются отдельные ветки и контура сети, обычно от общего распределительного коллектора.

Группа независимых насосов отопления

Такое техническое решение имеет свои выгоды. При выходе из строя главного насоса вся система перестает функционировать. Наличие отдельных насосов позволяет сохранить работу большей части системы. Кроме того, сбалансировать систему с отдельными насосными агрегатами значительно легче, чем с одним мощным устройством.

Большинство современных комплексов отопления оборудуются по закрытому типу и циркуляционный насос является обязательным элементом системы. С помощью насоса улучшаются общие характеристики открытых схем обогрева. Поэтому правильный, грамотный выбор насоса является важнейшим этапом в разработке системы отопления. Верно подобранный циркуляционный насос обеспечит бесперебойную, качественную работу отопления и минимальный расход топлива, равномерное распределение тепла по помещениям.