Виды и технологии монтажа насоса отопления. Моторчик для котла отопления
принцип работы, виды и преимущества использования
Насос циркуляционный для отопления
Решая задачи отопления дома, необходимо брать во внимание количество квадратных метров. Если площадь помещения исчисляется их сотнями, а не единицами, если здание имеет несколько этажей, то система естественной циркуляции теплоносителя не справится с задачами отопления. Давление в таких системах, как правило, не превышает 0,6 мПа, поэтому нужно будет обязательно ставить насосы для отопления.
Они позволят увеличить эффективность описываемых процессов. Лучше всего для этих целей подойдут циркуляционные приборы — только они способны принудить циркуляцию воды и обеспечить ожидаемый результат.
Циркуляционные насосы — принцип работы
По своему устройству насос циркуляционный похож на дренажную установку: корпус выполнен из нержавеющих металлов, имеет керамический ротор и вал, оснащенный лопастным колесом.
Ротор приводит в действие электродвигатель. Такая система забирает воду с одной стороны и нагнетает в трубопровод с другой. Центробежная сила помогает воде двигаться по системе. Насос позволяет преодолеть сопротивление, которое неизменно возникает на отдельных участках отопительного трубопровода.
Циркуляционные устройства разделяют на два типа:
Циркуляционные насосы «сухого» типа
Устройство для бытовых систем отопления
В первом типе ротор не контактирует с водой, которую перекачивает насос. Вся его «рабочая» поверхность отделена от электродвигателя специальными защитными кольцами. Они хорошо отполированы и тщательно подогнаны друг к другу.
Сухие циркуляционные насосы более эффективны, зато при работе создают очень сильный шум. Поэтому чаще всего их устанавливают только в отдельном, хорошо изолированном помещении.
Выбирая описываемую модель, необходимо учитывать тот факт, что при работе такой агрегат создает воздушные завихрения. Поднятые вверх частицы пыли способны легко попасть внутрь и повредить уплотнительные кольца, нарушить их герметичность. Тогда вся система выйдет из строя. Поэтому производители позаботились о защите — между кольцами все время присутствует тончайший слой водяной пленки. Она играет роль смазки, предотвращающей разрушение колец уплотнителя.
По отдельным элементам конструкции сухие циркуляционные насосы можно тоже разделить на три вида:
- Консольные.
- Вертикальные.
- Блочные.
У консольных циркуляционных устройств всасывающий патрубок располагается на внешней стороне улитки, а нагнетательный — на корпусе в радиально противоположной стороне.
У вертикальных агрегатов патрубки расположены по одной оси. Они так называются, потому что электродвигатель располагается не в горизонтальном положении, как в первом случае, а в вертикальном. Насосы такого типа устанавливаются в том случае, если есть необходимость перекачивать большой объем воды.
Циркуляционные насосы «мокрого» типа
Насос с мокрым ротором
Данный тип насосов отличается от других моделей тем, что в них ротор с рабочим колесом находятся в той жидкости, которую агрегат перекачивает. При этом часть, где располагается электродвигатель, надежна загермитизирована металлическим стаканом, разделяющим ротор и стартер.
Такое устройство лучше всего подходит для небольших отопительных систем. Оно производит меньше шума, не требует дополнительного технического обслуживания, его гораздо проще ремонтировать и при необходимости корректировать параметры настройки.
Единственный недостаток — низкий КПД. Это объясняется тем, что не удается обеспечить герметизацию гильзы, которая разделяет статор и теплоноситель. Именно поэтому при монтаже отопительной системы частного дома используют циркуляционные насосы отопления grandfos с мокрым ротором и защищенным статором.
Модели последнего поколения оснащены «умной» автоматикой. Она позволяет переключать уровень обмоток и увеличивать производительность агрегата. Чаще всего подобные модели выбирают для стабильного или незначительно меняющегося расхода воды. Ступенчатая регулировка помогает выбирать оптимальные режимы работы, а значит, экономит расход электроэнергии, обеспечивающей работу насосного оборудования.
Как правильно установить циркуляционный насос?
Установка насоса
Чтобы циркуляция в системе отопления не была нарушена, необходимо выбрать правильное место расположения насоса. Нужно найти, где в зоне всасывания воды гидравлическое давление будет всегда избыточным. Существует несколько способов, позволяющих искусственно имитировать это условие.
Первый способ — поднять расширительный бак на 80 см от самой высокой точки трубопровода. Осуществить это можно лишь при наличии хорошей высоты помещения. Целесообразно установить расширительный бак на чердак, но тогда его придется дополнительно утеплять на зиму.
Второй способ — перенести трубку от расширительного бака с падающего стояка и врезать ее в обратку — туда, где рядом стоит всасывающий патрубок циркуляционного насоса. В результате такой перестановки создаются идеальные условия для принудительной циркуляции.
Третий способ — врезать циркуляционный насос в подающий трубопровод, прямо за точкой ввода воды расширительного бака. Но это можно сделать лишь в том случае, когда модель оборудования способна выдержать самую высокую температуру теплоносителя.
И последнее. Важно правильно рассчитать мощность мотора. Если в систему отопления будет врезан мотор большей мощности, чем необходимо, трубы постоянно будут шуметь. Поэтому нужно перед установкой знать, какое количество воды проходит через котел за минуту, учесть диаметр существующих труб и скорость движения воды. Для этого существуют универсальные формулы, позволяющие облегчить выбор насоса.
Похожие записиКомментарии и отзывы к материалу
У вас должен быть включен JavaScript для отображения комментариев.Как выбрать насос для отопления
Классические системы отопления предполагают естественную циркуляцию носителя тепловой энергии. Но доставки тепла таким способом, как правило, бывает недостаточно в связи с тем, что давление в этих системах не выше 0,6 мПа. Для усиления циркуляции теплоносителя и повышения давления в системе используется циркуляционный тепловой насос. Автономные системы отопления на современном этапе снабжены именно такими насосами в связи с тем, что они обеспечивают надежную, эффективную работу отопительной системы в целом, продлевают срок ее службы.
Чтобы достичь такого результата, требуется правильно подобрать циркуляционный насос. Это позволит исключить всевозможные сбои в работе всей системы, снизить шумы в радиаторах и трубопроводе, сэкономить электроэнергию и, самое важное, – повысить теплоотдачу системы.
Принцип работы насоса
Основная цель работы насоса – помочь теплоносителю преодолеть сопротивление в отопительной системе, которое возникает на отдельных ее участках. Как это достигается?
Теплоноситель засасывается насосом в систему с одной стороны, а с другой он принудительно нагнетается в трубопроводе за счет создания центробежной силы с помощью крыльчатки насоса. То есть, во входном патрубке создается разряжение, а на выходном — компрессия.
Надо заметить, что применение циркуляционного насоса в системах старого образца, где использованы металлические трубы большого диаметра, обеспечит экономию расхода газа от 20 до 30%. За счет чего наблюдается такая ощутимая экономия? Дело в том, что принудительно циркулируемый в системе теплоноситель быстрее возвращается в отопительный котел, не успев до конца потерять тепловую энергию. Поэтому потребуется меньше затрат на то, чтобы снабдить теплоноситель новой порцией тепла и снова отправить в круговую систему отопления.
Конструктивно насос включает в себя корпус, мотор (либо ротор, прикрепленный к корпусу), крыльчатку на валу мотора, воздухоотводчик (чаще это гайка на корпусе мотора, послаблением которой воздух выпускается наружу). Теплоноситель, попадая в корпус, захватывается крыльчаткой, которая за счет своего вращения выбрасывает теплоноситель с другой стороны.
При правильной установке циркуляционного насоса его вал всегда располагается горизонтально. Если вал будет занимать вертикальное положение, насос потеряет свою производительность процентов на 30.
Виды насосов отопления
Существует два вида насоса: с ротором «на сухую» и с «мокрым» ротором. Что это означает?
«Сухой» ротор не контактирует с носителем тепла – его рабочая часть посредством уплотнительных колец отделена от электрического двигателя. Коэффициент полезного действия насоса такой конструкции достигает 80%. К сожалению, работа насоса с «сухим» ротором сопровождается громким шумовым эффектом.
«Мокрый» ротор, напротив, вместе с крыльчаткой насоса погружен в теплоноситель, который охлаждает электродвигатель, выполняя роль смазки. За счет этого уровень шума, издаваемого двигателем, значительно ниже. Такой двигатель длительное время (годами) не нуждается в особом техническом обслуживании, но его работа менее эффективна – его КПД снижается до 50%. Тихо работающий тепловой насос «мокрого» типа чаще применяется для циркуляции теплоносителя в бытовых отопительных системах.
Эти детали важно знать для того, чтобы определиться, как выбрать насос для отопления, который будет пригодным для функционирования системы отопления в ваших условиях.
Выбор насоса отопления
При выборе насоса необходимо учитывать следующие параметры.
Диаметр трубы в месте присоединения насоса
Типовые параметры вашей системы отопления могут быть — 25 мм (1 дюйм) или 32 мм (1,25 дюйма). При выборе насоса следует убедиться в наличии в его комплектации специальных накидных гаек для быстрого монтажа и демонтажа насоса.
Вам должна быть известна длина насоса – 130 или 180 мм. Перед монтированием новой системы рекомендуется получить консультацию специалистов – продавца-консультанта или непосредственно монтажника вашей будущей системы.
Производительность теплового насоса (расход насоса)
Этот главный параметр, определяющий работу насоса, представляет собой объем теплоносителя, перекачиваемого тепловым насосом. Его рассчитывают по следующей форме: Q = N:(t2-t1), где
Q – расход насоса;
N – показатель (мощность) источника тепла, которым может быть газовая колонка или котел;
t1 – температура воды, находящаяся в «обратке» (в обратном трубопроводе). Обычно она варьируется в пределах +60÷70С°;
t2 — температура воды, находящаяся в подающем трубопроводе, то есть выходящей из источника тепла (котла или газовой колонки). Как правило, котлы поддерживают рабочую температуру в пределах +90÷95С°.
Расчет будущей системы, расчет ее потерь, гидравлический расчет осуществляется с той целью, чтобы подобрать расчетные параметры того насоса, который справится с сопротивлением в системе.
Уровень подъема системы
Это показатель максимального напора, на который способна ваша система отопления. Этот показатель отражает суммарную величину гидравлического сопротивления во всей теплосистеме. Этажность отапливаемого здания с замкнутой системой отопления не имеет определяющего значения при расчетах гидравлического сопротивления в сети, которое в среднем составляет 2-4 метра водяного столба. Для систем отопления, традиционно смонтированных в малоэтажных домах, этот параметр идентичен.
Максимальный напор также как и диаметр присоединения указываются непосредственно в маркировке того или иного насоса. Например, «Циркуляционный насос GRUNDFOS UPS 25-60» имеет диаметр присоединения 25 мм, а максимальный напор 6 м водяного столба (то есть 0,6 атм). Существуют насосы с высотой подъема 3 м, 4 м и даже 8 м. Тогда в их маркировке будут указаны цифры 30, или 40, или 80.
Потребность в энергии
Существует еще один параметр, который также стоит учитывать, хотя и косвенно. Это потребность здания в тепле. Значение этого параметра вписывается в паспорт здания при его проектировании. Если такие данные в паспорте отсутствуют, их нетрудно рассчитать самостоятельно.
Для каждой страны приняты свои стандарты тепла на 1 м2. Европейский стандарт для отопления 1 м2 одно- или двухквартирного дома составляет 100 Вт, для многоквартирного – 70 Вт. Российский стандарт для каждого региона страны установлен согласно СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (2.04.05-91).
Расход электроэнергии
Каждый насос имеет до трех положений включения в электрическую сеть. Табличка на корпусе насоса содержит сведения о потреблении им электрического тока (параметры нагрузки). Каждое положение переключателя соответствует новой производительности насоса, то есть количеству теплоносителя в час, которое перекачивается насосом по отопительной системе. Третья позиция переключателя соответствует максимальной производительности данного насоса, а максимальное потребление тока насосом указано в табличке на его корпусе.
Серийно выпускаемые насосы обладают усредненными характеристиками. Поэтому важно учесть индивидуальность вашей системы отопления. Вам не нужен повышенный шум в трубах при активной работе системы, который возникает при излишней мощности насоса.
Выбирая подходящий для вашей системы насос, убедитесь в возможности его работы в нескольких режимах, когда его мощность превышает расчетную на процентов 5-10.
Итак, выбирая насос по трем его основным параметрам – расходу, присоединительному диаметру и высоте напора следует знать, что полученные все эти характеристики являются максимальными показателями работы насоса. И так как подобный режим в течение всего периода отопления будет длиться мизерное количество времени, то правильным будет подбор насоса с несколько заниженными характеристиками. Это обоснованно позволит не только значительно сэкономить средства, но и в дальнейшем сократить расходы на электроэнергию. Опасения мерзнуть в своем жилище в сильные морозы совершенно напрасны.
Видео
Предлагаем вашему вниманию видеоролик, в котором речь идет о выборе циркуляционного насоса.
www.stroitelstvosovety.ru
Насос для отопления дома: как выбрать и подключить
Содержание статьи:
Жители многоквартирных домов особо не задумываются о том, откуда берётся вода в батареях, и как так получается, что она постоянно движется с хорошим напором. А вот владельцам частных коттеджей, у которых сделано автономное отопление, волей-неволей приходится интересоваться этими вопросами, ведь от качества транспортировки теплоносителя будет напрямую зависеть эффективность работы всей установки. В последнее время, когда создаётся новая или модернизируется старая система, почти всегда используется циркуляционный насос для отопления, и не важно, ставится он отдельно или является частью котла.
Зачем в системе отопления применяется насосное оборудование
Нагреваясь в теплообменнике котла, вода разряжается и становится легче. Она поднимается вверх и замещается более плотными холодными массами. Так в отопительном контуре возникает естественная циркуляция теплоносителя. В некоторых случаях этого достаточно, чтобы передать тепло радиаторам. Однако подобные гравитационные системы могут функционировать только в сравнительно небольших домах площадью не более 100 квадратных метров, которые имеют простую планировку. Отопление без насоса двухэтажных коттеджей или зданий сложной конфигурации сделать практически невозможно. Да и не стоит забывать о технических сложностях естественной циркуляции, так как нужно увеличивать сечение труб на всех участках, а также необходимо выводить на чердак и утеплять расширительный бак и прокладывать трубопроводы с постоянным уклоном (от 3 градусов) в сторону теплогенератора.
Циркуляционный насос работает в любых системах, в том числе с тёплыми полами
В свою очередь, установка насоса на отопление позволяет организовать принудительную циркуляцию теплоносителя. Искусственно нагнетая воду, мы увеличиваем скорость её движения, благодаря чему повышенным давлением преодолевается существенное гидравлическое сопротивление. Это даёт пользователю целый ряд практических преимуществ:
- Удаётся отапливать крупные здания, в том числе многоэтажные или с непростой планировкой.
- В строении отсутствуют холодные зоны. Используя насосы для отопления на отдельных участках, балансируют расход теплоносителя по всем контурам.
- Допускается применение любой удобной для конкретного объекта схемы разводки.
- Разводку труб можно выполнять всеми доступными путями (скрытым способом в полу или полостях подвесного потолка, с крутыми поворотами и контруклонами).
- Применяются трубы меньшего внутреннего сечения, чем в гравитационных системах.
- Температура обратки не так сильно отличается от температуры подачи, что положительно сказывается на работе и долговечности теплогенератора.
- Система меньше подвержена образованию воздушных пробок.
- Возможно использование различных видов автоматики.
- Прогрев холодного дома осуществляется намного быстрее.
- На 10-15 процентов снижается расход энергоносителя.
Важно! Есть один неприятный момент. Всё силовое оборудование нужно подключить к электрической сети. Следовательно, если возникают перебои с электроснабжением, большинство систем перестают работать. Поэтому ИБП для насоса отопления (например, небольшой бензогенератор) нужен обязательно.
Электрокотёл и насос запитаны через дифференциальный автомат на отдельном щитке
Устройство и принцип действия циркуляционного насоса
Типы насосов для отопления
В зависимости от исполнения принято выделять два вида циркуляционных насосов:
- с «сухим» ротором,
- с ротором «мокрого» типа.
В устройствах с сухим ротором детали мотора не соприкасаются с транспортируемой жидкостью, в камере с водой находится только рабочее колесо. Здесь, чтобы обеспечить охлаждение двигателя, под кожухом устанавливается обдувающий вентилятор, а сам корпус наделён ярко выраженными рёбрами. Эти насосы обладают высоким КПД (около 70 процентов), поэтому применяются в системах отопления больших зданий, где нужно транспортировать много воды. Из-за большой производительности вместо резьбовых патрубков на этих моделях обычно применяют фланцы для подсоединения к трубам большого диаметра. Явным недостатком таких нагнетающих агрегатов считается шумность и чувствительность к запылённости помещения, где они находятся.
Важно! Располагать центробежный насос для отопления с сухим ротором можно в любом положении.
В насосах с ротором сухого типа мотор и корпус с крыльчаткой могут быть разнесены
У насосов с мокрым ротором вал контактирует с теплоносителем, который для движущихся частей является одновременно смазкой и охлаждением. Эти устройства работают тише, они легче и компактнее. Из-за сравнительно невысокого КПД (около 40%) подобные изделия применяются только в быту – для домов площадью до 200 квадратов, правда, и цена у них значительно ниже.
Важно! Чтобы подшипники смазывались, насос с мокрым ротором должен устанавливаться в положение, при котором вал ориентирован строго горизонтально. При работе без теплоносителя в системе устройство быстро перегревается.
Насос с ротором мокрого типа в разрезе
Интересно, что оба типа насосов на отопление могут иметь сдвоенное исполнение, когда крыльчатку вращает один или два мотора в зависимости от текущих условий работы отопительной системы.
Сдвоенный насос экономит место и позволяет гибко управлять производительностью напорного узла
Основные элементы насосного оборудования с мокрым ротором
По конструкции эти изделия во многом схожи с обычными насосами, например дренажными. Корпус устройства, как правило, сделан из чугуна, иногда из латуни или стали. С обеих сторон имеются резьбовые патрубки для подключения трубопроводов.
Электромотор располагается перпендикулярно направлению протока. Его статор находится под напряжением и отделён от теплоносителя герметичным монолитным стаканом-гильзой (производится из углеволокна либо нержавейки). Питание обычно рассчитано на 220 вольт, но более мощные изделия могут быть трёхфазными.
Важно! Существует также низковольтное бесщёточное оборудование на 12 вольт (привод осуществляется при помощи постоянных магнитов), которое работает от аккумуляторов или солнечных панелей. В основном эти насосы применяются в качестве аварийных.
Вал ротора изготовляется из керамики, либо нержавеющей стали, он устанавливается на торцевых подшипниках скольжения и выходит в рабочую камеру корпуса, заполняемую перекачиваемой водой.
Устройство насоса с мокрым ротором
На валу двигателя закреплено рабочее колесо из термостойкого полимера, которое снабжено радиально изогнутыми лопатками. Крыльчатка захватывают воду и направляют её в сторону отводящего патрубка. Полость вокруг колеса имеет сложное сечение (конфузор), которое позволяет собирать и отводить воду в нужном направлении, а также преобразовать кинетическую энергию в статическое давление. Так на выходе образуется компрессия, а в зоне входного патрубка – разряжение, что способствует всасыванию теплоносителя.
Под алюминиевым кожухом электромотора на корпусе насоса для отопления располагается плата управления, снаружи находится изолированная клеммная коробка для коммутации питающих проводов. На лицевой стороне имеется переключатель скоростей (в основной массе устройств их три). Для сброса воздуха из рабочей камеры применяется либо отводчик, либо специальная резьбовая пробка.
Детали «мокрого» насоса
Некоторые модели снабжаются дополнительными полезными опциями:
- индикацией работы колеса;
- термостатом;
- таймером для выставления режимов работы в течение суток;
- термореле для защиты от перегрева;
- встроенным расходометром;
- частотным преобразователем (автоматически изменяет скорость вращения рабочего колеса).
Как подобрать циркуляционный насос для отопления
Прежде всего, следует определиться с производительностью оборудования. Измеряется расход воды в метрах кубических за час. Расчёт насоса для отопления производится по формуле Q=N/(t2-t1). То есть мощность теплогенератора (N) делим на разность температуры воды на подаче и обратке. Для примера, если для дома нужен котёл на 15 киловатт, а разница температур составляет 10 градусов, то насос должен перекачивать около 1,5 кубов – 1500 литров жидкости в час, или 25 литров в минуту.
Второй ключевой показатель – напор (метры водяного столба). То есть нам необходимо рассчитать максимальное рабочее давление, чтобы теплоноситель преодолевал гидравлическое сопротивление системы. Придётся выяснить, каковы суммарные потери системы на всех участках, что можно сделать, если произвести гидравлические расчёты. Для частного дома этот показатель обычно составляет порядка 2-4 метров водяного столба.
Все основные характеристики оборудования указываются на «фасаде»
Некоторые особенности подключения насоса к отоплению
В большинстве случаев нагнетающее оборудование монтируют на трубе обратки недалеко от котла. Необходимо, чтобы направление движения теплоносителя совпадало с расположением входного и отводящего патрубка (на корпусе насоса есть подсказка в виде рельефной стрелки). Модели с ротором мокрого типа должны ставиться так, чтобы вал мотора оказался в горизонтальном положении. Устройство обвязывается не в одиночку – перед насосом следует установить фильтр грубой очистки, возможно, контрольный манометр.
С обеих сторон узел отделяется кранами, чтобы был вариант выполнить обслуживание или замену элементов без слива теплоносителя
Когда реализуется комбинированная система с естественной и принудительной циркуляцией, насосная группа для отопления располагается на байпасной линии, что позволяет при необходимости отсекать силовое оборудование. В любом случае, если вы не уверены в своей подготовке – наймите для монтажа насоса профессионалов.
Видео: обзор циркуляционного насоса для отопления
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
teploguru.ru
