Циркуляционный насос является основной частью системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. В этом случае не требуется установка котла в нижней точке системы отопления. В отличие от систем с естественной циркуляцией пропадает и необходимость в трубопроводах большого диаметра. Кроме вышеперечисленных достоинств принудительной циркуляции, значительно сокращается время нагрева отопительных приборов,а это ведет к быстрому повышению температуры воздуха в помещениях.
Основные параметры циркуляционного насоса – это напор и производительность, которые являются зависимыми друг от друга. Напор создаваемый циркуляционным насосом, должен преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы отопления: трубопроводов, радиаторов, фитингов. В случае, если гидравлическое сопротивление системы отопления больше чем напор циркуляционного насоса, насос нужно заменить на другой с более высокими характеристиками.
Система отопления с циркуляционным насосом является закрытой и работает под давлением. Поэтому для ее заполнения используют нагнетающий давление насос, или потребуется подключение системы отопления к системе водопровода с высоким давлением.
Надежная и длительная работа циркуляционного насоса во многом зависит от правильно и качественно выполненного монтажа.
Подбор циркуляционного насоса
Подбор циркуляционного насоса осуществляется программным способом, где в существующем проекте отопления суммируются в паскалях сопротивления всех ее частей, переводятся в метры, учитывается производительность на каждый контур и т.д.
При выборе циркуляционного насоса в быту необходимо знать:
Условия эксплуатации насоса
Учитывается температура теплоносителя, вещество используемое в качестве теплоносителя или его процентное содержание в растворе, диаметры трубопроводов.
Производительность насоса
Для циркуляционных насосов производительность может быть рассчитывается исходя из условия максимальной загруженности.
Напор насоса
При подборе насоса необходимо учитывать гидравлические потери, возникающие в трубопроводах при полученной скорости циркуляции.
Параметры циркуляционного насоса подбираются таким образом, чтобы в течение часа через него прогонялся троекратный полный объем теплоносителя системы. Производительность конкретной модели насоса определяется по напорно-расходной характеристике второй скорости вращения насоса, при напоре, равному гидравлическому сопротивлению системы. Как правило, вследствие небольшой скорости циркуляции теплоносителя, величина гидравлического сопротивления для частного дома не приводит к потерям более 1-2 метров (0,1 - 0,2 атм). Поэтому, если расчет гидравлического сопротивления проблематичен, то производительность конкретной модели насоса рекомендуется определять в средней точке его напорной характеристики.
Основные плюсы системы отопления с принудительной циркуляцией:
- Для работы не требуются трубы больших диаметров;
- Позволяет реализовать современные схемы отопления, такие как двухтрубные, позволяющие перекрывать и регулировать температуру каждого отдельного радиатора в вашем доме;
- Такая система является более экономичной, поскольку трубы тонкие и за счет этого уменьшаются теплопотери;
- Система отопления с циркуляционным насосом позволяет установить автоматику, для автоматической регулировки температуры в каждой комнате с настенных пультов;
- То, что система находится под давлением, позволяет уменьшить количество и частоту возникновения воздушных пробок.
Факты которые необходимо знать о бытовых циркуляционных насосах:
- Бытовые циркуляционные насосы - это в основном насосы с мокрым ротором. Это означает, что крыльчатка насоса вращается магнитным полем настолько свободно, что если внутрь попадет какая-то окалина или камень, крыльчатка просто остановится. Для этого необходимо установить перед входом в насос грязевой фильтр;
- Подключаются к обыкновенной электросети напряжением 220 В и потребляют мощность от 25 до 100 Вт в час;
- Специальный винт позволяет выпустить воздух из насоса, если таковой остался при заполнении системы. Также при необходимости, используя ключ, можно вручную провернуть крыльчатку насоса;
- Установка насоса должна быть выполнена таким образом, чтобы рабочая ось (из нее на нас смотрит винт) должна быть строго параллельно полу. В других положения насос не будет работать;
- Все данные по насосу указаны на специальной бирке на корпусе. Циркуляционные насосы имеют несколько скоростей. Потребляемая насосом мощность при каждой скорости указана на бирке насоса;
- Основными характеристиками циркуляционного насоса является напор, который указан в дециметрах и диаметр его подключения в миллиметрах. Например, насос UPS 25-40 означает: подключение к трубе диаметром 25 мм (т.е. один дюйм), напор насоса 4 метра;
- Циркуляционные насосы предназначены для длительной и беспрерывной работы.
Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией. Вариант с верхней разводкой
1 – отопительный котел; 2 – главный стояк; 3 – разводящий трубопровод; 4 – расширительный бак; 5 – расширительная труба; б – воздухосборник; 7 – стояки горячей воды; 8 – обратные стояки; 9 – обратная линия; 10 – циркуляционный насос; 11 – переливная труба.
Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией. Вариант с нижней разводкой
1 – отопительный котел; 2 – разводящий трубопровод; 3 – стояк горячей воды; 4 – труба отвода воздуха; 5 – воздухосборник; 6 – обратные стояки; 7 – расширительный бак; 8 – расширительная труба; 9 – обратные линии; 10 – циркуляционный насос.
Структура циркуляционного насоса
Устройство циркуляционного насоса весьма незамысловато. В корпус из чугуна, нержавеющей стали, алюминия, а иногда и латуни или бронзы (эти цветные металлы чаще применяются в системах горячего водоснабжения) встроен стальной или керамический ротор, на валу которого установлено колесо с лопастями - крыльчатка. Его обычно производят из технополимера. Когда двигатель начинает вращаться, лопасти нагнетают теплоноситель, заставляя его продвигаться по системе.
В настоящее время рынок строительной и инженерной техники предлагает два вида циркуляционных насосов. Первый, появившийся довольно давно - в 50-х годах прошлого века, - с "мокрым", погруженным в перекачиваемую среду ротором, второй, более современный, - с "сухим" (его мотор не соприкасается с водой).
Первые не имеют вентилятора, поэтому они гораздо тише "сухих" и существенно дешевле. К тому же теплоноситель, проходя через корпус устройства, не только охлаждает двигатель, но и выполняет роль смазки для трущихся деталей. Понятно, что для этого вода должна непрерывно циркулировать в устройстве, иначе, поработав некоторое время без охлаждения, насос просто перегреется и выйдет из строя.
Также, такие насосы практически не нуждаются в техническом обслуживании: их монтаж, ремонт и замена не трудоемки. Но к cожалению, КПД у них достаточно низкий, не более 45%. Поэтому "мокрые" приборы целесообразнее применять для небольших систем отопления, горячего водоснабжения, кондиционирования и вентиляции коттеджа, небольшого или средних размеров дома. А вот КПД агрегатов с "сухим" ротором может достигать 70%. Именно по этой причине их активно используют не только в быту, но и в крупных отопительных системах, где циркулируют большие объемы воды.
Такие насосы в свою очередь по конструкции делятся на три типа:
Во-первых, консольные: двигатель расположен отдельно от корпуса, а рабочий вал соединяется с приводным с помощью специальной муфты. Такие модели требуют значительных затрат на обслуживание, и их преимущественно устанавливают только на фундаменте.
Второй тип "сухих" насосов - моноблочные. Приводной двигатель и корпус здесь также являются раздельными элементами, хотя и собранными в единый блок, а рабочее колесо установлено непосредственно на валу привода. Это существенно упрощает проведение ремонта и тестирование оборудования.
И, наконец, третий тип - inline-насосы, отличаются от консольных лишь более высокой герметичностью и усовершенствованной технологией торцевого уплотнения. Оно состоит из двух очень точно отполированных колец, вращающихся при работе относительно друг друга. В зависимости от вида теплоносителя и его температуры материалом для скользящего торцевого уплотнения служат графит, керамика, нержавеющая сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и т. д.
Как и устройства с "мокрым" ротором, "сухие" также не рекомендуется использовать вхолостую. Конечно, здесь все не так страшно - при долгой холостой работе насос не перегреется и не выйдет из строя. Пострадает лишь его герметичность, что тоже очень неприятно, особенно внутри квартиры или дома, где даже небольшой потоп сродни стихийному бедствию. Нарушение герметичности происходит потому, что при холостом ходе уплотнение истирается. Ремонт насоса в таком случае операция несложная: нужно лишь заменить уплотняющие кольца на новые и в будущем быть повнимательнее. Средний срок службы уплотнений консольных и блочных насосов - два-три года, у inline-насосов он может достигать пяти лет.
Производители
Хотя изготовлением насосов занимается достаточно много фирм: Dab, General Hydraulic, Speroni (все - Италия); Unitherm (Германия), - самый широкий модельный ряд представлен компаниями Grundfos и Wilo (Германия). Стоимость этого оборудования зависит от технических характеристик (мощности, подачи, напора), а также комплектации и дополнительных функций (виды уплотнения, возможность переключения скоростей, наличие пульта управления и др.).
Принцип работы циркуляционного насоса можно увидеть на примере работы циркуляционного насоса Wilo на видео:
