Как устроен циркуляционный насос. Циркуляционный насос с мокрым ротором Мокрый и сухой ротор отличия

Насосы с мокрым ротором, которые можно купить в Москве по бюджетной цене в интернет-магазине ЭГМ-SHOP.ru, предназначены для комплектации автономных систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования малоэтажных жилых домов и коттеджей .

Их основное предназначение — поддержание бесперебойной циркуляции теплоносителя для максимально эффективного распределения тепловой энергии и своевременной поставки горячей воды в точки водопотребления.

Конструкция насосов DAB с мокрым ротором

В названии циркуляционных насосов с мокрым ротором отображена их ключевая конструктивная особенность — вращение ротора в перекачиваемом теплоносителе с обеспечением за этот счет охлаждения электропривода и смазки подшипников .

Для защиты статора от попадания теплоносителя предусмотрен специальный разделительный стакан из углеродистого волокна или нержавеющей стали.

Преимущества насосов циркуляционного типа ДАБ с мокрым ротором

• Широкий ассортимент моделей и исполнений, от простых недорогих до энергоэффективных частотно-регулируемых;
• Три режима скоростей, позволяющие отрегулировать скорость прогрева любых помещений;
• Низкий уровень шума при работе;
• Небольшой вес и компактные габариты;
• Продолжительный период безостановочной работы;
• Быстрые и легкие монтаж и настройка;
• Минимальное техобслуживание;
• Высокая ремонтопригодность.

Кроме того, насосы для обеспечения циркуляции воды и повышения давления в системе отопления, оснащенные мокрым ротором, снижают затраты на обогрев помещения и горячее водоснабжение. Они потребляют меньше энергии и предназначены для комплектации трубопроводов с меньшим сечением, что позволяет рационально расходовать тепло за счет быстрого и интенсивного перемещения теплоносителя.

Подобные изделия широко используются как в промышленных масштабах, так и в быту. Представляют собой компактные устройства, выполняющие функцию перекачивания жидкостей по трубопроводам. В основном монтируются в системах ГВС, отопления и холодного водоснабжения.

Благодаря особенностям конструкции и применения даже при большой протяженности трассы для обеспечения надежного функционирования контура достаточно установить циркуляционный насос сравнительно малой мощности.

Используются не только для обеспечения перемещения воды. Они способны перекачивать жидкие среды, температура которых лежит в пределах от -40 до +130 0С. В качестве силового элемента используются асинхронные двигатели. Циркуляционные насосы классифицируют по-разному. В зависимости от конструктивного исполнения они делятся на 2 вида: модели с «сухим» и «мокрым» ротором. Такое различие в инженерном решении во многом определяет их функциональное предназначение.

Из чего состоят и какими бывают циркуляционные насосы с "сухим" ротором

Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором обеспечивает повышенную мощность, что значительно увеличивает его производительность. Такие модели способны создавать большое давление в системах и используются для магистралей с большой протяженностью, или если необходимо обеспечить подачу жидкости на большую высоту. Именно поэтому нашли основное применение в производственных целях.

Состоят из двух основных частей – электрический двигатель и непосредственно насос – которые имеют муфтовое соединение. Свое название получили потому, что ротор не имеет непосредственного контакта с жидкостью. В свою очередь, все они подразделяются на подвиды.

• КМ (консольные К) представляют собой сборку, смонтированную на общей платформе. Оси насоса и двигателя расположены строго на одной линии. Наиболее широкое применение нашли в системах городского водоснабжения, на предприятиях для обеспечения производственных нужд. Могут работать как с чистыми, так и с загрязненными жидкостями.

• Консольно-моноблочные КМЛ считаются низконапорными. Насос и двигатель монтируются в общем корпусе. Более просты в эксплуатации и обслуживании, поэтому более применяются в коммунальном хозяйстве, монтируются в общедомовых инженерных коммуникациях. Устройство циркуляционного насоса для отопления несложное и ничем не отличается от конструкции моделей, используемых в других системах.

Общим у этих подвидов является то, что входной и выходной патрубки располагаются под углом.

• Насосы «In-line» отличаются тем, что их можно устанавливать непосредственно на трубной магистрали. Их патрубки расположены на одной оси. По своему устройству более надежны. Естественная выработка соединительных колец (между насосом и двигателем) в процессе эксплуатации автоматически компенсируется прижимной пружиной. Происходит «самоподгонка» деталей.

Особенности конструкций нососов с "мокрым" ротором

Модели с «мокрым» ротором отличаются малым уровнем создаваемых шумов. Именно они представляют интерес с точки зрения бытового применения. Широко используются при обустройстве автономных отопительных систем в частных строениях или в небольших административных, производственных помещениях. Ротор насоса находится непосредственно в жидкости.

Привлекательны тем, что их несложно отремонтировать в домашних условиях. Но чтобы устранить неисправность, необходимо знать особенности конструктивного исполнения. Поэтому рассмотрим подробнее, как устроен циркуляционный насос с «мокрым» ротором.

Для изготовления корпуса моделей для отопления используется, как правило, чугун, хотя выпускаются изделия, в которых корпус изготовлен из нержавеющей стали (цветные металлы, алюминий, бронза, латунь). Они применяются для систем ГВС и холодного водоснабжения. Ротор размещается в специальном стакане и жестко соединен с рабочим колесом (крыльчаткой).

Этим достигается его изоляция от статора. Особенность технологии в том, что вал может быть как металлическим, так и из керамики. Он закреплен в подшипниках скольжения (графитовых или керамических). Улитка, на которой расположены входной и выходной патрубки, крепится к корпусу при помощи болтов, которые откручиваются специальным ключом (шестигранником), поставляемым в комплекте изделия.

На передней (торцевой) части насоса находится пробка, отворачивая которую, можно стравливать излишки воздуха. Хотя предусмотрено и автоматическое его удаление в процессе работы. Для этого в верхней части расположен воздухоотводчик. Имеется коробка для электрического подключения с регулятором режима работы.

При полном выворачивании пробки открывается доступ к валу, на торцевой части которого есть шлиц под отвертку. Таким образом, можно вручную делать прокрутку в случае, если насос не запускается после долгого «простоя» (например, из-за отложения солей). Пожалуй, единственный недостаток таких насосов – невысокий К.П.Д. Если у «сухих» моделей он в пределах 70 – 80%, то у «мокрых» не превышает 55%.

Но в тоже время такая схема циркуляционного насоса имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• жидкость, которую он перекачивает, одновременно и охлаждает, и смазывает детали;
• изделия при пуске автоматически удаляют попавший внутрь воздух;
• сборка насосов производится по модульному принципу. Поэтому при ремонте достаточно заменить неисправную часть;
• вследствие небольшой мощности потребляют мало электроэнергии;
• предусмотрено переключение режимов работы, что позволяет выбрать наиболее оптимальный;
• возможность автоматического регулирования процесса пуска и остановки при использовании термодатчика, что также снижает энергопотребление;
• абсолютная бесшумность в работе;
• не требует технического обслуживания.

Последние модели «мокрых» насосов выпускаются безвальными. Крыльчатка (она же – ротор) вращается на керамических подшипниках под воздействием электромагнитного поля, создаваемого статорной обмоткой. Это значительно упростило конструкцию (отсутствуют вал и сальники) и повысило надежность и долговечность. Даже попадание внутрь вместе с жидкостью мелких фракций на работе насоса не отразится.

При планировании отопления дома, помимо мощности нагревательного котла и расположения радиаторов, особое внимание уделяется движению теплоносителя. Если площадь помещения значительная, тогда естественная циркуляция будет малоэффективна, что негативно отразится на КПД такой системы. Чтобы повысить эффективность отопления помещений, в трубопровод дополнительно устанавливается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. Поскольку существуют разные типы циркуляционных насосов, выбор модели осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик, наиболее подходящих для конкретных условий.

Назначение циркуляционных насосов

Принцип действия стандартной системы отопления замкнутого типа достаточно прост. Котел нагревает воду, которая проходит через радиаторы, отдавая накопленное тепло. В случае естественной циркуляции очень важно соблюдать точность при проектировании, сохраняя определенный угол наклона трубопровода. Однако вследствие незначительной скорости движения теплоносителя, он быстро остывает, и в котел возвращается холодная жидкость, заставляя его постоянно работать в полную нагрузку.

Чтобы устранить данный недостаток, применяются разные виды циркуляционных насосов. Их назначение заключается в создании давления теплоносителя, необходимого для обеспечения равномерного распределения тепла между всеми элементами системы. Прежде всего, это помогает снизить требования к соблюдению уклонов и сечению трубопровода. При этом разница температуры жидкости на выходе и входе котла составляет всего несколько градусов, что значительно уменьшает нагрузку на нагревательное оборудование и снижает энергозатраты.

Виды циркуляционных насосов

Основными элементами конструкции таких приборов являются:

• корпус, выполненный из нержавеющих сплавов;
• электродвигатель;
• лопастное колесо (крыльчатка), установленное на валу ротора.

При вращении лопастей возникает центробежная сила, в результате чего на выходном патрубке образуется требуемый напор, и жидкость нагнетается в трубопровод. Отличие между разными видами циркуляционных насосов для отопления заключается в типе ротора, который имеет две разновидности.

«Мокрый» ротор

Особенностью приборов «мокрого» типа является расположение лопастного колеса с ротором непосредственно в рабочей среде. При этом электрическая часть надежно герметизирована благодаря металлическому стакану, который разделяет статор и ротор.

То, что ротор постоянно находится в водной среде, обеспечивает ему непрерывное охлаждение и смазку деталей. При этом удается поглотить практически все вибрационные звуки, что делает данные аппараты практически бесшумными. Именно это свойство стало причиной большой популярности приборов «мокрого» типа в индивидуальных системах отопления.

Недостатком подобных устройств является низкий КПД (< 50%), что связано с невозможность надежной герметизации ротора при увеличении его диаметра. Поэтому их редко используют в случае большой протяженности трубопровода, когда требуется повышенная производительность.

«Сухой» ротор

В таком типе циркуляционного насоса ротор не контактирует с водой, а рабочая часть хорошо изолирована специальными защитными кольцами. Это позволяет безболезненно увеличивать габариты и мощность двигателя для перекачивания значительного объема теплоносителя. Преимуществом подобных приборов является КПД, достигающий 80%, а недостатком – высокий уровень шума, создаваемый в процессе работы.

В свою очередь данные аппараты могут выполняться в следующих вариантах:

• Консольные – имеют осевой вход и радиальный выход. Корпус электродвигателя снабжен самостоятельными узлами крепления и устанавливается на фундаментной плите.

• Вертикальные (in-line) – входной и выходной патрубки располагаются на одной оси и обладают одинаковым условным проходом. Мотор устройства располагается в вертикальном положении.

Какой тип выбрать

Вопрос выбора типа циркуляционного насоса для отопления – это вопрос сферы применения прибора, его производительности, цены и требований по шуму.

Сфера применения

Насос с «мокрым» ротором не рекомендуется устанавливать в открытую систему, например на ГВС. Поскольку в этом случае в воде, которая выполняет функцию смазки, могут быть разные примеси, в том числе песка. В результате микронные зазоры между ротором и изолированным статором быстро забьются, и прибор выйдет из строя уже через полгода-год такой работы. В закрытых системах, напротив, подобные устройства могут безотказно функционировать длительный период без всякого вмешательства со стороны человека.

Производительность и цена

Если требуемый напор для нормальной функциональности замкнутой системы составляет до 10 м, тогда целесообразнее применить «мокрый» ротор, который при производительности 25-30 м³/ч зачастую стоит дешевле «сухого» аналога.

При увеличении требований по напору стоимость и типоразмер аппарата «мокрого» типа будут выше, чем «сухого», и в этом случае выгоднее отдать предпочтение второму варианту. Кроме того, учитывая более высокий КПД «сухого» ротора, он будет потреблять меньше электроэнергии при одинаковых параметрах напора и производительности.

Для высокопроизводительных систем «сухой» ротор является более предпочтительным вариантом.

Уровень шума

Как уже отмечалось, «мокрый» тип циркуляционного насоса имеет пониженный уровень шума, чего нельзя сказать о моделях с «сухим» ротором. В этом случае посторонний звук идет не только от работы насоса, но и от вращения вентилятора, который охлаждает электродвигатель. Поэтому «сухие» аппараты обычно устанавливают в отдельных помещениях, где уровень шума не будет приносить никакого дискомфорта жильцам дома. В случае установки прибора непосредственно в жилом помещении целесообразнее выбрать менее шумный вариант.

Низкий уровень шума «мокрых» насосов играет определяющую роль при проектировании индивидуальных систем отопления

Нужно отметить, что даже если вы знаете, какие бывают циркуляционные насосы, и на что следует обратить внимание при выборе, перед приобретением лучше проконсультироваться со специалистами. Только профессионал с большим опытом проектирования подобных систем поможет подобрать оптимальный тип оборудования в зависимости от схемы отопления.

Видео: выбор насоса для отопления

Насосы с сухим ротором используются для подачи жидкостей с большим напором. Лучше всего они подходят для подачи охлаждающей жидкости и агрессивных сред. В отличие от насосов с мокрым ротором, в этих насосах жидкость не соприкасается с мотором.

Еще одним их отличием от насосов с мокрым ротором является способ изоляции корпуса/вала насоса. Это достигается с помощью сальникового или скользящего торцевого уплотнений (СТУ).

В стандартных насосах с сухим ротором обычно используются трехфазные моторы с постоянной частотой вращения. Как правило, они регулируются через внешнюю электронную систему управления частотой вращения. Сегодня насосы с сухим ротором выпускаются со встроенным электронным блоком управления частотой вращения, который благодаря современной технологии может устанавливаться и на моторы с большой выходной мощностью.

Общий КПД насосов с сухим ротором существенно выше, чем у насосов с мокрым ротором. Насосы с сухим ротором подразделяются на три основных типа:

In-line насосы
Насосы, у которых всасывающий и напорный патрубки находятся на одной оси и имеют одинаковый условный проход, называются in-line насосами. In-line насосы оснащаются стандартными фланцевыми электромоторами с воздушным охлаждением. Такой тип насосов считается наиболее подходящим для систем зданий, требующих большой выходной мощности. Эти насосы устанавливаются непосредственно на трубопровод. При этом трубопровод закрепляется кронштейнами или насос устанавливается на фундамент или отдельный кронштейн.

Блочные насосы
Блочные насосы являются низконапорными центробежными насосами постоянной частоты вращения со стандартным электромотором воздушного охлаждения. Жидкость поступает в насос в осевом направлении, а выходит в радиальном. Кронштейны или опоры для мотора входят в стандартную комплектацию насосов.

Консольные насосы
Данные центробежные насосы имеют осевой вход и радиальный выход жидкости из насоса. Насос и мотор имеют самостоятельные узлы крепления. Поэтому они устанавливаются на фундаментной плите.

В зависимости от жидкости и рабочих условий, они могут оснащаться СТУ или сальниковым уплотнением. Условный проход таких насосов определяется напорным патрубком. Всасывающий патрубок имеет больший условный проход.

Уплотнение вала
Вал может быть герметизирован (в стандартной комплектации или в качестве опции, в случае с консольными насосами) от атмосферы с помощью СТУ или сальниковым уплотнением. Ниже приводится описание этих двух типов уплотнений.

СТУ насоса с сухим ротором

Скользящие торцевые уплотнения
Основой конструкции скользящего торцевого уплотнения являются два кольца с тщательно отполированными поверхностями. Они прижимаются друг к другу с помощью пружины и работают вместе. СТУ являются динамическими уплотнениями и используются для герметизации вращающегося в жидкости вала при высоких рабочих давлениях. СТУ состоит из двух отполированных износостойких колец (например, силиконовых или графитовых), которые прижаты друг к другу осевыми силами.

Одно кольцо (динамическое) вращается вместе с валом, в то время как другое кольцо (статическое) неподвижно закреплено в корпусе. Между поверхностями скольжения образуется тонкая пленка воды, служащая смазкой и средством охлаждения. В зависимости от режима работы насоса возможно несколько типов трения сопрягаемых поверхностей: смешанное трение, граничное трение или сухое трение, причем последнее (происходящее при отсутствии смазывающей пленки) вызывает немедленное разрушение поверхностей.

Срок службы зависит от рабочих условий, таких как состав и температура рабочей жидкости.

Сальниковые уплотнения
В качестве материалов для сальников используют высококачественную пряжу из синтетических волокон, например Kevlar® или Twaron®, PTFE, пряжу из пористого графита, пряжу из синтетических минеральных волокон, а также натуральные волокна, такие как пенька, вата или рами.

Материал для сальников выпускается в виде нитей или спрессованных мотков, в сухом виде или со специальной пропиткой в зависимости от назначения. Если материал приобретается в виде нитей, сначала необходимо сформировать кольцо и придать ему форму. Затем, кольцо сальника оборачивается вокруг вала насоса и подтягивается с помощью обжимной втулки.

Типы монтажа

Допустимые способы монтажа
In-line насосы предназначены для горизонтальной и вертикальной установки непосредственно на трубопроводе.
Для демонтажа мотора, элементов насоса необходимо оставить достаточное пространство.
При подсоединении трубопроводов на насос не должны передаваться напряжения и вес трубопроводов, а насос следует установить на опоры (если они есть).

Недопустимые способы монтажа
Монтаж, при котором мотор и клеммная коробка направлены вниз, не допускается.
Если мощность мотора превышает определенный уровень, перед монтажом насоса в горизонтальном положении следует проконсультироваться с производителем.

- Разрез центробежного насоса высокого давления
- Характеристики центробежного насоса высокого давления

Центробежные насосы высокого давления

Эти насосы обычно являются многоступенчатыми. Интенсивность подачи насоса зависит от размера рабочего колеса и других факторов. Напор в центробежных насосах высокого давления достигается применением нескольких рабочих колес, установленных последовательно. Кинетическая энергия преобразуется в давление частично в рабочем, а частично в выпрямляющем аппарате.

Благодаря возможности варьирования числом ступеней центробежные насосы высокого давления развивают более высокое давление по сравнению с низконапорными одноступенчатыми центробежными насосами.

Некоторые насосы имеют до 20 ступеней. Таким образом, они могут обеспечивать напор до 250 м. Почти все центробежные насосы высокого давления, которые мы описали, принадлежат к семейству насосов с сухим ротором. Тем не менее, в последнее время производители с успехом оснащают их моторами с мокрым ротором.

Особые указания для блочных насосов
Блочные насосы должны устанавливаться на соответствующие фундаменты или кронштейны.
Установка блочного насоса, при которой мотор и клеммная коробка направлены вниз, не допускается. Все другие способы монтажа считаются допустимыми.
Подробную информацию о способах установки смотрите в инструкциях по монтажу и эксплуатации.

Циркуляционный насос является ключевой фигурой современных отопительных систем с принудительной циркуляцией теплоносителя. Его применение избавляет от необходимости установки котла в самой нижней точке помещения и даёт возможность использовать трубы малого диаметра с произвольным расположением магистрали. Кроме того, введение в контур циркуляционного насоса повышает производительность работы отопления и снижает затраты энергоносителя. Срок службы агрегата напрямую зависит от правильности монтажа и соответствия технических характеристик гидравлическим параметрам системы обогрева. Разберёмся в тонкостях конструкций помп и нюансах, на которые требуется обращать внимание при выборе устройства.

Циркуляционные насосы для отопительных систем

Насос для систем отопления состоит из корпуса литого типа, керамического или стального ротора с пластиковым или легкосплавным лопастным колесом (крыльчаткой), статора, установленного в кожух, и клеммной коробки с регулировочным устройством.

При вращении электродвигателя крыльчатка отбрасывает теплоноситель к внешнему краю улитки, выполненной в корпусе. Дальнейшее движение и нагнетание рабочей жидкости происходит благодаря центробежной силе. При этом на входном патрубке помпы возникает разрежение, способствующее всасыванию новой порции теплоносителя.

Конструкция циркуляционного насоса типична для агрегатов центробежного типа, но вместе с тем имеет множество интересных конструктивных решений

Конструктивное исполнение насосов для отопительных систем

В зависимости от конструкции все нагнетающие агрегаты систем отопления разделяются на два типа:

• сухие циркуляционные насосы;
• насосы с мокрым ротором.

Оба типа устройств достаточно эффективны в обогревающих трубопроводах и имеют как достоинства, так и недостатки.

Насосы сухого типа

В устройствах с сухим ротором электродвигатель вынесен за пределы корпуса насоса

В таких агрегатах ротор не контактирует с рабочей жидкостью, поскольку все элементы электродвигателя отделены от рабочей камеры устройства уплотнительной системой специального типа. Она состоит из отполированных, тщательно подогнанных друг к другу металлических колец. Чтобы устранить трение, между элементами уплотнения постоянно находится тонкая плёнка жидкости, которая играет роль смазки. Именно она и предотвращает повреждение колец уплотнителя.

В зависимости от расположения отдельных элементов конструкции сухие помпы отопительных систем можно разделить на три типа:

• помпы консольного типа;
• вертикальные центробежные насосы;
• блочные насосы.

Всасывающий патрубок консольных циркуляционных насосов находится на внешнем краю улитки, тогда как нагнетательная часть вынесена в противоположную сторону. Особенностью агрегатов второго типа является расположение электродвигателя в вертикальной плоскости, что позволяет значительно повысить производительность устройств.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором

Насосы с сухим ротором имеют многочисленные достоинства:

• длительный срок эксплуатации;
• высокая производительность;
• КПД приближен к 80%;
• возможность работы при утечке теплоносителя;
• высокая ремонтопригодность;
• относительно низкая стоимость;
• надёжность;
• возможность монтажа в любом положении.

Вместе с тем повышенный уровень шума агрегатов данного типа не позволяет устанавливать их в жилых помещениях. К минусам также относятся требования к чистоте теплоносителя и необходимость в периодическом обслуживании и смазке подвижного уплотнения.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором

Достоинства циркуляционных насосов с мокрым ротором открыли широкие перспективы для их использования в автономных отопительных системах

Ротор и рабочее колесо насосов этого типа находятся в перекачиваемом теплоносителе, который отлично справляется не только со своей основной функцией, но и с охлаждением деталей электродвигателя. Статор электродвигателя помпы отделён от ротора герметичным стаканом, выполненным из немагнитной стали или углеродного волокна. Агрегаты «мокрого» типа предназначены для работы в системах со стабильным, редко меняющимся расходом жидкости. Наличие блока управления позволяет варьировать количество подключённых обмоток, и соответственно, менять производительность насоса. Выбор оптимального режима работы положительным образом влияет на экономичность агрегата.

К достоинствам агрегатов «мокрого» типа можно отнести:

• низкий уровень шума;
• нет необходимости в смазке;
• эффективный способ охлаждения;
• простота обслуживания и монтажа;
• сравнительно низкая цена агрегата и запчастей;
• длительный срок эксплуатации.

Насосы с мокрым ротором не лишены и недостатков в виде низкого КПД (немногим больше 30%), неспособности агрегата к работе без теплоносителя и требованиям к горизонтальной ориентации вала ротора во время работы.

Особенности конструкции по способу подключения

Фланцевое подключение чаще всего используется в моделях насосов повышенной мощности

В трубопроводах коммунальных и промышленных магистралей чаще всего используются циркуляционные насосы с сухим ротором, как более производительные и мощные устройства. Их подключение выполняется преимущественно фланцевым соединением, а для установки может использоваться как общая опорная рама, так и специально обустроенный фундамент. Вместе с тем производители выпускают и устройства, предназначенные для встраивания в автономные системы отопления. Как правило, все они имеют повышенную мощность и производительность, а их установка не требует специального крепления.

В комплект поставки насосов с муфтовым типом подключения обязательно входят крепёжные элементы

Муфтовые присоединения циркуляционных насосов характерны для маломощных агрегатов мокрого типа с прямопоточным движением теплоносителя, которые могут встраиваться непосредственно в трубопровод. Такие устройства представлены широким рядом бытовых центробежных насосов, тогда как мощные промышленные агрегаты с фланцевым соединением требуют дополнительного крепления трубопровода при помощи консоли и фундамента.

Критерии выбора

Эффективная работа отопительной системы напрямую связана с производительностью циркуляционного насоса и величиной напора на его выходном патрубке.

При низкой мощности агрегата через систему будет прокачиваться недостаточное количество теплоносителя, что не даст возможности достичь требуемой температуры.

Кроме того, при использовании в быту немаловажными факторами, влияющими на выбор, считают уровень шума (который зависит от скорости) и экономичность электродвигателя агрегата. Правильный подбор насоса системы отопления требует проведения тепловых и гидравлических расчётов, на основании которых определяют оптимальные технические характеристики.

Выбор и монтаж циркуляционных насосов отопительных систем (видео)

Необходимая производительность

Прежде чем приступить к определению производительности (расхода, объёмной подачи) циркуляционного насоса, вычисляют количество тепла, необходимое для обогрева помещения в самую холодную пору года. Для расчёта этого параметра существуют специальные формулы, включающие как физические параметры помещения, так и возможные тепловые потери. Мы же предлагаем воспользоваться упрощённым методом вычислений, применимым для средней полосы нашей страны. Он заключается в том, что необходимое количество тепла для обогрева 1 кв.м площади помещения составляет 100 Вт. Следовательно, для определения требуемого количества тепловой энергии следует суммарную площадь помещений в доме или квартире умножить на 100. Для теплоизолированных строений этот параметр уменьшают на 25 — 30%.

P – требуемая тепловая мощность, кВт;

Tf – температура на стороне подачи, ºС;

Tr – температура в обратной магистрали, ºС.

Например, для дома общей площадью 80 кв.м при температуре теплоносителя на выходе из котла 70 ºС и в обратном трубопроводе 50 ºС, расход составит не менее Q=8×0.86/(70-50)=0.34м3/ч.

Расчёт требуемого напора

Следующим шагом при выборе насоса является расчёт давления подачи теплоносителя. От этой характеристики зависит, насколько легко агрегат сможет преодолеть гидравлическое сопротивление жидкости в трубах отопительной системы. Величину напора рассчитывают по формуле:

H=1.3×(S1×L1+S2×L2+Z1+Z2+…Zx)/10000, здесь:

S1, S2 – потери давления в напорной и обратной магистралях, Па/м;

L1, L2 – соответственно длина подающей и обратной веток, м;

Zx – отдельные сопротивления участков трубопроводов, Па.

Таблица величины гидравлических сопротивлений при различных параметрах трубопроводов

Значения для проведения вычислений можно взять из технических паспортов на оборудование и конструктивные элементы отопительных систем или из специальных таблиц. Для упрощённого расчёта можно использовать следующие значения:

• сопротивление прямолинейных участков труб – от 100 до 150 Па/м;
• потери на фитингах составляют до 30% от сопротивления на прямых участках трубопроводов;
• сопротивление на термостатических вентилях добавляет ещё до 70% от расчётного значения.

Потери давления в узловых точках отопительных систем

Получив значения объёмной подачи и напора, по каталогу выбирают требуемую модель циркуляционного насоса.

Мощность двигателя

Немаловажной характеристикой центробежной помпы является мощность, так как именно этот параметр влияет на то, как много электроэнергии будет потреблять её электродвигатель. Современные устройства оснащены системой ступенчатой регулировки, что помогает выбрать наиболее оптимальный режим работы.

Потребление бытовых циркуляционных насосов сведено к минимуму и сравнимо с небольшой электролампой.

Кроме того, производители постоянно работают над повышением энергоэффективности агрегатов. В этих целях введена единая классификация по этому параметру. Например, потребление приборов класса «А» составляет не более 6 Вт, что в год потребует немногим больше 90кВт/ч электроэнергии. Мощность циркуляционного насоса, а также сила потребляемого тока указана в техническом паспорте на изделие и дублируется в табличке, расположенной на его корпусе.

Уровень шума

Специфика использования современных циркуляционных насосов в бытовых условиях вынуждает производителей прибегать к нестандартным решениям для снижения уровня звукового давления. Так, для уменьшения кавитации, возникающей при работе агрегата, используются лопасти и каналы оптимизированной формы, а корпуса насосов представляют собой массивные элементы конструкции. Кроме того, вращающиеся части помещены в жидкость, что также способствует бесшумной работе. Чаще всего шумность агрегата не превышает 45 дБ при работе на самых высоких оборотах. Если же регулятор установлен на минимальной ступени, то услышать звук вращающихся элементов практически невозможно.

Сложность монтажа и эксплуатации

Для длительной и надёжной работы центробежного насоса отопительной системы важно правильно его установить. Ранее выпускаемые модели рекомендовалось монтировать на обратных ветках отопления ввиду пониженной температуры теплоносителя, и соответственно, лучшего охлаждения электродвигателя устройства. Современные агрегаты изготавливают из высокопрочных, термостойких материалов, поэтому такие ограничения на данный момент сняты. Вместе с тем производители требуют ставить помпу только в положениях, при которых вал ротора будет занимать горизонтальную ориентацию в пространстве. Немаловажным фактором, влияющим на срок службы изделия, является и отсутствие воздуха в трубах отопительной системы. Поэтому обязательна установка расширительных бачков и кранов Маевского.

При монтаже обязательно предусматривают обводную линию, необходимую для работы гравитационных отопительных систем при выходе насоса из строя. При этом с обеих сторон от насоса монтируют запорные шаровые краны, а со стороны котла устанавливают фильтр грубой очистки и обратный клапан. Такая схема увеличивает срок службы агрегата и повышает надёжность его работы.

Во время эксплуатации насос не требует обслуживания. Единственное, что может потребоваться при включении устройства – провернуть ротор для облегчения его запуска и удалить воздух из рабочей камеры. Для этого на корпусе прибора имеется специальная пробка, а на валу ротора выполнен паз под отвёртку.

Запуск насоса и удаление воздуха из его рабочей камеры (видео)

Благодаря договорённости производителей центробежных насосов их маркировка унифицирована и имеет такие особенности:

• первые цифры после марки агрегата указывают на присоединительный диаметр его патрубков;
• следующее число характеризует величину напора.

Например, обозначение WILO 25-60 говорит о том, что агрегат, выпущенный компанией WILO, рассчитан на подключение к сгонам диаметром 25 мм или 1″, а его напор составляет 6 м или 0.6атм. Информацию о модели насоса содержит табличка, размещённая на корпусе устройства. Кроме того, она включает данные о потреблении тока при различных режимах работы.

Маркировка циркуляционных насосов

Производители и цены

На рынке представлены циркуляционные насосы множества производителей. Отличным качеством и техническими характеристиками обладают агрегаты немецкой компании Grundfos. Стоимость маломощных устройств из их модельного ряда начинается от 6600 рублей за модель UPS 25-40 и превышает 19000 рублей за UPS 32-80.

Прекрасным соотношением цена/качество обладает продукция другого немецкого бренда WILO. Так, за изделие с параметрами 25-20 придётся отдать от 5990 рублей, тогда как стоимость мощного насоса с напором 80 м составляет почти 11 тысяч рублей. Как видите, по сравнению с Grundfos разница существенная.

Более бюджетные решения можно найти в линейке моделей итальянской компании DAB и Pedrollo, цена которых снижена по сравнению с немецкими аналогами примерно на 25%. Из недорогих изделий можно выделить продукцию под маркой SPRUT китайского производства. Насос LRS 25-40 можно купить всего лишь за 1800 рублей, тогда как за самый мощный LRS 32-120 придётся отдать не больше 9 тысяч рублей. Единственной проблемой остаётся качество сборки и комплектующих продукции из Китая.

От выбора центробежного насоса зависит, насколько надёжно и эффективно будет работать отопление. Поэтому нужен точный расчёт всех параметров с учётом конкретных особенностей разводки трубопроводов. Правильная установка агрегата влияет на срок службы и производительность, поэтому во время монтажа надо строго соблюдать рекомендаций производителя оборудования. Только в таком случае насос сможет работать длительное время, доставляя комфортное тепло в каждый уголок вашего дома.