Содержание
- 1 Применение циркуляционных насосов в отоплении дома
- 2 Расчет циркуляционного насоса
- 3 Обвязка
- 4 Базовые критерии выбора насоса для отопления
- 5 2 Разновидности насосов и их особенности
- 6 Ввод насоса в эксплуатацию
- 7 Нюансы монтажа оборудования
- 8 Выбор редакции
- 9 Разновидности центробежных насосов
- 10 Какие материалы необходимы для подключения ограничения при выборе насоса
Применение циркуляционных насосов в отоплении дома
Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.
Закрытая система
Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация. Здесь:
- теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
- внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
- расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.
Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.
Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:
При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.
Открытая система отопления
Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.
- Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная. Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
- Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
- Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
- Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
- Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.
Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.
Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:
Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:
При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.
Система теплый пол
В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:
- на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
- подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.
Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:
Система работает по следующему принципу.
- На входе насоса устанавливается основной терморегулятор, управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
- В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
- Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
- Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
- Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.
Расчет циркуляционного насоса
Циркуляционный насос в отопительной системе дома должен решать главную задачу: обеспечивать достаточную для отдачи нормированного количества прокачку рабочего тела. То есть, прокачивать по трубам проходить такой объем теплоносителя, который при остывании в одном цикле передаст воздуху комнат энергию, указанную в СНиП (как минимум).
При расчете используются нормы для самого холодного времени года. А именно, при требованиях отдачи тепла на уровне 173-177 Вт/кв.м в условиях температуры воздуха на улице от -25 до -35 градусов. Данная норма действительна для одно- и двухэтажных строений. В домах большей высоты принимается отдача в 100 Вт/кв.м.
По данным показателям вычисляется, в первую очередь, мощность главного нагревателя, электрического, газового, жидко или твердотопливного котла. Основной параметр циркуляционного насоса, расход или производительность, быстро и удобно вычисляется на основании характеристик отопителя. Для этого достаточно поделить мощность котла в Ваттах на дельту температур, показатель остывания воды за один рабочий цикл. Это разница между подачей и обраткой. На практике ее принимают равной 20-25, так как на выходе котла теплоноситель имеет 80-95%, а после прохода через батареи от 60 до 70 градусов Цельсия.
Однако вычислить производительность насоса — только половина дела. Его характеристик должно быть достаточно для преодоления гидравлического сопротивления всей сети труб внутри дома. Оно приводится к параметру напора насоса в таком соотношении: 100 Па/м соответствует 0,01 м.
Для расчета гидравлического сопротивления трубной сети внутри дома игнорируют его этажность. Причина проста: длина труб подъема воды от котла практически всегда равна протяженности обратки. Для расчета гидравлического сопротивления обычно используют специальные формулы, учитывающие все особенности распределительной сети.
Пример расчета циркуляционного насоса
Есть и упрощенный вариант расчета. В расчете используются следующие допущения:
- один метр прямой трубы создает сопротивление от 100 до 150 Па на каждый метр, в зависимости от материала;
- использование фитингов увеличивает сопротивление сети на 30%;
- при использовании трехходовых смесителей нужно добавить еще 20% от прямого сопротивления к конечному результату.
Порядок расчета выглядит так: сначала измеряют общую протяженность труб. Умножая ее на нормированное сопротивление, получают базовый результат. Затем к нему добавляют потери. То есть, прибавляют проценты для фитингов, смесителей, поворотов. Если сеть построена по однотрубной схеме и в радиаторах используются терморегулирующие вентили, к итоговому результату добавляют 70% от базового значения сопротивления.
Существует мнение, что полученные в итоге расчетов целевые параметры циркуляционного насоса описывают технический максимум. А на практике можно взять устройство с заниженными показателями. Однако упрощенный расчет означает достаточно серьезный люфт в итоговых результатах. Множество факторов остаются неучтенными.
Обвязка
Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.
Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет
Принудительная циркуляция
Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).
Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.
Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией
Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.
Естественная циркуляция
Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.
Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией
Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.
Особенности монтажа
Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».
Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.
Циркуляционный насос
Базовые критерии выбора насоса для отопления
Ключевым параметром является мощность агрегата, но здесь будет ошибкой покупка самого производительного из доступных на профильном рынке. Такая модель будет дорого стоить, к тому же ее работа сопровождается сильным шумом. Чтобы выбрать вариант, оптимально соответствующий реальным запросам системы, необходимо рассчитать потенциальную мощность оборудования.
Здесь имеют особое значение:
- диаметр трубопровода;
- интенсивность напора воды;
- пропускная способность развязок;
- средняя температура теплоносителя;
- заявленная производительность котла.
Специалисты сегодня готовы предложить вам очень широкий выбор центробежных насосов
Специалисты рассчитают требуемую мощность оборудования с учетом указанных выше позиций и расхода теплоносителя, длины трубопровода.
2 Разновидности насосов и их особенности
В систему отопления частного дома можно смонтировать различные циркуляционные агрегаты. Их делят на две большие группы. Циркуляционный насос может быть «сухим» либо «мокрым». При монтаже аппаратов первого типа своими руками следует учитывать, что их мотор отделен от рабочей части кольцами-уплотнителями. Делаются они из нержавейки. Во время запуска установки начинается процесс движения этих колец, что приводит к герметизации соединения водяной (очень тонкой) пленкой. Последняя находится между уплотнителями.
Циркуляционная насосная установка
Качественная герметизация в данном случае обеспечивается благодаря тому, что давление во внешней атмосфере и в самой системе отопления характеризуется разными показателями. «Сухой» насос при работе издает достаточно громкие звуки. В связи с этим его установка всегда производится в специально звукоизолированном отдельном помещении частного дома. Показатель полезного действия такого циркуляционного агрегата находится на уровне 80 %.
Существует три типа «сухих» аппаратов для подключения к системе отопления: горизонтальные, вертикальные, блочные. Электрический мотор в агрегатах первого типа размещается по горизонтали. Нагнетательный патрубок крепится в них на корпусе аппарата, а всасывающий – на валу (на лицевой его стороне). В вертикальных установках патрубки находятся на одной оси. А двигатель в этом случае располагается вертикально. В блочных циркуляционных агрегатах нагретая вода выходит радиально, а поступает в систему по осевому направлению.
Уход за «сухим» агрегатом объективно сложный. Его элементы требуется регулярно смазывать специальным составом. Если этого не делать, торцевые уплотнители быстро выйдут из строя, что приведет к остановке насоса. Кроме того, в частном доме «сухие» аппараты следует размещать в комнатах, где нет пыли. Ее завихрения при работе оборудования нередко становятся причиной разгерметизации насоса.
В «мокрых» агрегатах функцию смазки выполняет сам теплоноситель. Крыльчатка и ротор таких установок погружены в воду. «Мокрые» аппараты намного менее шумные, их проще смонтировать своими руками. Да и их техническое обслуживание более простое по сравнению с «сухими» насосами.
Корпус «мокрой» установки, как правило, делают из латуни либо бронзы. Между статором и ротором обязательно имеется особый разделитель из нержавейки. Его называют стаканом. Он необходим для придания требуемой герметичности двигателю (точнее его элементам, находящимся под электрическим напряжением). Именно «мокрые» агрегаты чаще всего монтируют в частном доме в систему отопления.
Они неплохо справляются с задачей по обогреву относительно небольших площадей. Для крупных объектов такие аппараты не годятся, так как их производительность обычно не превышает 50 %. Малый КПД «мокрых» установок обусловлен невозможностью качественной герметизации стакана, размещенного между статором и ротором.
Ввод насоса в эксплуатацию
Перед подключением, аппарат заполняется водой и выкачивается воздух. Для высвобождения воздуха, размещенный на задней части мотора болт прокручивается. Начнется стравливание воздуха. Если начала вытекать вода, значит воздух спущен. Болт возвращается в исходное положение. Открываются вентили со стороны всасывания и нагнетания.
Для переключения скорости используют переключатель скоростей, размещенный на конденсаторном ящике.
Правила монтажа
- Монтаж производится в вентилируемом теплом помещении.
- Монтаж производится по окончании сварочных работ и очистки системы.
- Закрывающие вентили монтируются на входе и выходе к насосу, это предотвратит от утечек и спуска воды с системы при ремонте агрегата.
- Для предотвращения поломок, аппарат устанавливается над или возле труб.
- Аппарат подключается к трубопроводу таким образом, чтобы ось входящей и исходящей трубы совпадала.
- Для обеспечения тихой работы и отсутствия вибрации, агрегат не устанавливается вплотную к колену.
- Диаметр трубы должен совпадать с диаметром агрегата;
- Монтаж производится так, чтобы направление стрелки на аппарате совпадало с направлением рабочей жидкости;
- Агрегат монтируют с учетом доступности к нему в случае необходимости.
Техника безопасности
Перед демонтажем или установкой агрегата, он отключается от сети. Прежде чем демонтировать аппарат, дожидаются его остывания.
Во время стравливания воздуха предохраняют электрические части. Во избежание поломок, насос устанавливается в сухом месте.
Температурный диапазон помещения от минус десяти до плюс пятидесяти градусов Цельсия.
Неполадки Джилекс и способы их устранения
Циркуляционные аппараты отличаются надежностью, однако возникают небольшие неполадки. Для их устранения нужно знать причину.
Список неполадок:
- при запуске агрегат сразу останавливается. Причина-налет между рабочим колесом и корпусом. Устранить неполадку можно снятием налета и разблокировкой вала;
- высокий уровень шума. Причина-воздух в системе или большой напор воды. Устраняют неполадку, стравливая воздух с системы и уменьшая скорость жидкости;
- агрегат не запускается. Причина-нет напряжения в сети, поломался конденсатор, налет на подшипниках заблокировал вал. Необходимо проверить целостность кабеля, разблокировать вал;
При соблюдении правил эксплуатации Циркуль служит долгие годы и не требует ремонтных работ.
Джилекс Циркуль отличаются надежностью и качественностью. Положительные отзывы подтверждают качество аппаратов.
Нюансы монтажа оборудования
Бытовые устройства для принудительной циркуляции воды потребляют не очень много электричества – обычные насосы требуют до 200 Вт, а вот мощные, с максимальным напором более 10 м, могут забирать более 1 кВт энергии.
Поэтому их вклад в общую силу тока цепи нужно учитывать. При этом необходимо помнить, что у таких приборов номинальная мощность превышает активную (потребляемую).
Также крупные насосы могут работать от 380 В. Но обычно они отапливают значительные площади, к которым подведены трехфазные электролинии и проблем с их подключением не возникает.
Если у насоса максимальная высота напора составляет или превышает 8 метров, то необходимо не забыть посмотреть тип его подключения к электроснабжению
Так как теплоноситель, проходя по системе, отдает энергию и остывает, то его температура в конце контура ниже, чем в начале. Поэтому лучше интегрировать насос в трубы ближе к входу в теплообменник, т.е. на “обратку”. Это увеличит срок службы прибора, так как сильно горячая вода хуже для металлических деталей, чем частично остывшая.
Место врезки необходимо выбрать в соответствии с правилами установки насосного оборудования, которые приведены в руководстве по монтажу. Для каждой модели существуют разрешенные варианты ориентации двигателя, которых нужно придерживаться.
Отопительный контур, как правило, проектируют с учетом физических законов, обосновывающих естественную циркуляцию, а внедряемый насос должен “помогать” потоку набрать необходимую скорость. Чтобы не ошибиться с ориентацией прибора, на его корпусе есть стрелка, показывающая направление напора.
Иногда возникают непредвиденные ситуации, связанные с отключением электроэнергии. В этом случае насос станет преградой на пути потока, а резкое замедление скорости или полная его остановка, скорее всего, приведет к закипанию и повреждению системы отопления. Чтобы этого не случилось, в месте врезки насоса организуют обводную трубу.
При отключении электроэнергии необходимо открыть кран на байпасе для пропуска потока. Также такая конструкция позволяет снять насос без слива воды
Еще один способ избежать проблем при отключении электричества – приобрести для насоса резервный источник электропитания. Если мощность устройства невелика и составляет не более 0,5 кВт, то лучшим решением будет комплект из аккумулятора и ИБП со встроенным стабилизатором.
При емкости батареи 200 Ач, прибор с мотором на 100 Вт сможет автономно работать около 20 часов.
Для более мощных насосов при необходимости длительного поддержания его работы в условиях отсутствия электричества придется приобретать генератор. Если нужно автоматическое включение резервной системы питания, то он должен поддерживать функцию автозапуска и работать в связке с автоматом выбора резерва.
Выбор редакции
Многолетний опыт производства и эксплуатации тепловых насосов в Северной Европе позволил нашим соотечественникам сократить область поиска самого выгодного способа обогреть свой дом. Реальные варианты существуют под любой запрос.
Надо обеспечить теплом контур ГВС или систему отопления жилого дома до 80 — 100 м²? Рассмотрите потенциал NIBE F1155 – его «интеллектуальная» начинка экономит без ущерба теплоснабжению.
Стабильную температуру в контурах тёплого пола, СО, ГВС коттеджа в 130 м² обеспечит Daikin EGSQH –здесь задействован теплообменник ГВС (180 литров).
DANFOSS DHP-R ECO выдаёт постоянный тепловой поток одновременно для всех потребителей. Возможность создания каскада из 8 ТН позволяет обеспечить теплом объект площадью не менее 3 000 м².
Каждая из указанных моделей – не безусловный, а базовый вариант. Если вы нашли подходящий ТН – просмотрите всю линейку, изучите опциональные предложения. Ассортимент оборудования большой, есть риск пропустить свой идеальный вариант.
Разновидности центробежных насосов
По принципу действия выделяют 2 базовые категории – сухое и мокрое оборудование. Оба типа заслуживают детального рассмотрения.
Сухие агрегаты
Здесь ротор не вступает в прямой контакт с теплоносителем. Рабочая зона насоса отделена от электродвигателя с помощью особых уплотнительных колец, выполненных из высококачественной нержавеющей стали. Во время запуска оборудования эти кольца начинают вращаться, что приводит к образованию тонкой водяной пленки и полноценной герметизации зоны стыка. Такой эффект возникает вследствие разницы внешнего (окружающего) давления и в рабочей среде.
КПД помп сухого типа держится в районе 80%. Их работа сопровождается сильным шумом, поэтому специалисты рекомендуют монтировать их в обособленные помещения, оснащенные всесторонней звукоизоляцией.
Сухие центробежные насосы бывают горизонтальными, вертикальными и блочными. Первые устанавливаются так, чтобы остывающий патрубок у них был в переднем сегменте вала, нагнетательное ответвление располагается на корпусе. Электродвигатель фиксируется в горизонтальном положении, откуда и пошло название подвида. В вертикальных насосах патрубки размещаются на одной оси, в них рабочий компонент устанавливается перпендикулярно полу.
Мокрые вариации
В таком исполнении ротор и крыльчатка погружаются в теплоноситель, последний также выполняет функции охладителя и смазки. Статор и ротор здесь разделены с помощью специального стакана. Последний изготавливается из укрепленной нержавеющей стали, он необходим для создания герметичных условий вокруг той части двигателя, которая работает под напряжением. Для выполнения корпуса мокрого насоса могут быть использованы бронза и латунь. При выборе оборудования данного типа нужно убедиться, что его сердцевина изготовлена из керамики.
По сравнению с сухими помпами эти модели не столь требовательны относительно ремонта и планового обслуживания. Также они менее шумные.
Какие материалы необходимы для подключения ограничения при выборе насоса
Устройство отопительной системы с водяным отоплением, работающей на основе естественной или принудительной циркуляции, позволит создать в помещении необходимый уровень тепла. Этот процесс не будет зависеть от центрального отопления. Чтобы циркуляционный насос правильно передвигал воду в принудительной системе отопления. его необходимо правильно установить. Для монтажа конструкции насоса не требуется много места. Согласно схеме подключения, среди компонентов системы отопления наряду с насосом должны присутствовать такие детали и инструменты, как:
Правильная установка циркуляционного насоса.
- Мембранный бак.
- Сетчатый фильтр.
- Муфтовое соединение.
- Блок управления.
- Сигнальная система.
- Вентили.
- Линия подпитки системы.
- Заземление.
- Циркуляционный насос.
- Аварийный и температурный датчики.
- Гаечные ключи (19-36 мм).
- Обратный клапан.
- Байпас.
- Запорная арматура.
- Штекер.
- Электрический шнур.
- Сварочный аппарат.
Принудительная система циркуляции позволяет спрятать главный трубопровод вглубь стены.
С целью оптимизации системы обогрева следует тщательно разобраться в том, как она будет функционировать с использованием установленного насоса. Ускорить установку насоса позволит правильный подбор прибора, то есть оснащенный разъемной резьбой. Это позволит не закупать отдельно соединения. После проведения подготовительных работ следует ознакомиться с инструкцией к приобретенному насосу и схемой его устройства, чтобы уверенно приступить к монтажу своими руками.
Подключение циркуляционного насоса к отоплению является востребованной процедурой, необходимой для создания требуемого напора в ходе работы всей системы. При этом появляется возможность создания конструкций, принципы подключения и работы которых отличаются.
Естественная система циркуляции, в отличие от принудительной, не позволит сделать обратный и главный трубопровод невидимым, то есть спрятать его в нижнюю часть стены. При небольшой высоте комнат часть окна будет перекрываться нагнетающей трубой, поэтому внешний вид помещения будет нарушен.
