Насосы для движения воды по замкнутому контуру в отопительной системе и их технические свойства
Циркулярный насос для отопительных систем, его технические свойства, устройство, рабочий принцип — это то, что вы узнаете в этой статье. Подобный прибор выполняет принудительную движение воды по замкнутому контуру в тепловом носителе. Из-за него уменьшается диаметр трубо-проводов, он дает возможность быстрее подогреть помещение и правильно распределить оптимальную температуру.
Также применение насоса циркуляционного дает возможность сэкономить, так как в результате циркуляции одинаково применяется тепловая энергия. Это дает возможность сделать меньше затраты на электричестве или газе до 30%. Дальше мы побеседуем про остальные плюсах данного прибора.
Зачем нужен циркулярный насос в отопительной системе
В общем то, о назначении насоса говорит само наименование «циркуляционный»: он необходим для создания циркуляции (движения) теплового носителя в отопительной системе. Движение воды по замкнутому контуру в системах обогрева может быть естественной и принудительной. Для систем первого типа перекачивающее оборудование не надо, оно применяется только второе. Насосы предоставляют более быструю циркуляцию теплового носителя по трубам, что в результате даёт экономию ресурсов. Хозяева домов с системами такого типа платят за отопление на 20-30% меньше. Это происходит благодаря тому, что температура теплового носителя, поступающего в котел отопления, остается большой. Его приходится меньше нагревать, из-за чего уменьшается расход ресурсов и нагрузка на оборудование для отопления.
Устройство циркуляционного теплового насоса
Устройство насоса циркуляционного — реализация типовой схемы центробежной машины.
-
В главные конструкционные узлы входят:
Насосы для циркуляции могут иметь самую разнообразную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в эксплуатационных условиях, для которого оно разработано. В особенности, выбор можно создать по типу подсоединения: с фланцем, крепёжным соединением в виде резьбы, гайкой.
Циркулирующий насос имеет маленькие размеры. Его часто встраивают конкретно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых отопительных котлов. В сборе с ним как правило ставятся устройства безопасности.
Задача циркулярных насосов — одолевать гидравлическое сопротивление трубо-проводов. Если рассматривается коллекторная группа пола с подогревом, нагнетатель занят разработкой потока очень небольшого объема как такового, так как никаких важных гравитационных сил в отопительной схеме данного типа нет.
Виды циркулярных насосов
В результате работы насоса выходит определённое разряжение при входе и необходимое давление (компрессия) — на выходе.
-
Все циркулярные насосы в зависимости от конструктивных свойств классифицируются на 2 типа (вида):
Насосы «сухого» типа отличаются тем, что их ротор во время работы сам не соприкасается с рабочей жидкостью отопительного контура. Он от нее надежно изолирован скользящим уплотнителем — кольцом.
Такие насосы обладают довольно большим коэффициентом полезного действия — до 75?85%, но работают с некоторым параметром шума. По размеру они больше, чем их «влажные» аналоги, и настаивают на особенной подводки труб контура.
Плюс к этому, они в большинстве случаев нуждаются в периодическом обслуживании. В основном, данные помпы используются в некоторых теплогенерирующих установок, которые обеспечивают теплом несколько строений или промышленное предприятие.
В насосах «мокрого» типа сам крутящийся ротор находится в контакте с перекачиваемой жидкостью-теплоносителем, а изолирована от нее неподвижная часть электрического двигателя — статор.
Взаимным действием с жидкостью достигается нужная смазка деталей ротора и бесшумность работы всей помпы в общем. В большинстве случаев насосы имеют встроенный ступенчатый регулятор скорости. Циркулярные насосы «мокрого» типа как правило будут работать годами, а иногда и несколько десятков лет, не требуя никакого обслуживания.
Однако они имеют невысокий КПД — всего 50?65%. Насосы данного типа получили самое большое распространение в приватных бытовых отопительных системах собственно из-за собственных маленьких размеров и бесшумностью во время работы. Данные моменты считаются одними из ряда иных при подборе насоса циркуляционного для отопительного контура Вашего дома. Однако есть и другие моменты выбора.
Повысительный тепловой насос
Основное отличие насоса циркуляционного от повысительного (нагнетательного) — функция. Обеспечение движения жидкости по системе водоподачи/отопления и создание очень высокого давления на конкретных участках — различные задачи.
Задача повысительного (нагнетательного) насоса — поднятие давления на конкретном участке. Это узкопрофильное оборудование, благодаря чему изготовители не могут похвалиться внушительным количеством моделей. Тем не менее, выбор достаточен
Как работает циркулярный насос в отопительной системе
Задача, которую призваны исполнять циркуляционные отопительные насосы частных строений, практически проста. Создавая в трубах с тепловым носителем лишнее давление, аппарат принудительно заставляет его циркулировать, таким образом обеспечивая доставку нужного количества энергии тепла во все домашние помещения.
Наличие такого нагнетателя дает возможность не только сделать меньше трубные диаметры контуров отопления, но и провести их очень удобным способом и даже учитывая специфики интерьера.
-
Рабочий принцип насоса циркуляционного можно проиллюстрировать несколькими пунктами:
По мере движения воды или теплового носителя к краешку турбинного колеса во входном патрубке появляется разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для перевозки.
В систему можно поставить дополнительный насос, который создаст нужный поток или поможет поднять воду на второй этаж. Также поступают, когда строиться распределенная, зонированная система пола с подогревом.
Как обыкновенная домашняя, так и отопительная система с 2-мя насосами может применять разные типы нагнетателей. Основное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.
Из-за собственных параметров данные нагнетатели применяются там, где необходима существенная мощность насоса циркуляционного – в тепловых сетях предприятий промышленности или централизованных теплогенерирующих установок самых разных учреждений и организаций.
Мощные циркулярные насосы для отопительных систем с индивидуальным приводом отличительны внушительными размерами и высоким параметром шума, что выполняет невозможным их использование в частном домостроительстве. В индивидуальных системах ставятся агрегаты с мокрым ротором, имеющие совсем небольшие размеры и почти что не издающие шума во время работы.
В данных перекачивающих устройствах для домашнего отопления привод и крыльчатка соединены в одном корпусе. Для покрытию герметиком ротор помещен в оболочку из нержавейки и помещен вовнутрь гильзы из аналогичного материала. Гильза оберегает от проявления влаги статор агрегата, вся система показана на рисунке:
Один из самых известных брендов – немецкие циркулярные насосы WILO. За годы использования они себя зарекомендовали с самой лучшей стороны. Изготовитель предлагает несколько линеек агрегатов разной мощности и набором функций.
Так что при подборе марки насосов стоит первым делом обратить собственное внимание на этот бренд. Также очень популярны устройства фирмы GRUNDFOS, однако их качество немного хуже.
Наружные факторы воздействия на работу насоса
И, разумеется, на работу насоса оказывают влияние наружные условия. Температура воздуха в большей степени оказывает влияние на количества тепла, необходимого для обогрева помещения, а это означает и на его работу. В определенных исключительных случаях она оказывает влияние и на работу самого насоса — «замерзший» работает не так как «разогревшийся».
Кстати, сильно греться насос начнет при его неправильном выборе — он может не справляться с большой нагрузкой. По этому при его покупке необходимо знать параметры вашей системы для отопления и котла. Чем больше трубный диаметр— тем больше воды в системе, тем более мощный необходим насос.
Более того, тепловой носитель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, по этому и насос нужно выбрать очень производительный и хороший. Хорошо выбор циркуляционных очень большой — можно подобрать необходимый циркуляционник фактически под каждую систему отопления.
При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей — будет плохо «продавливать» систему, в результате батареи будут едва тёплыми. И сам он может перегреться и сгореть. Также не нужно устанавливать устройство на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В большинстве случаев он не сможет обеспечить необходимого напора.
Еще 1 параметр насоса — его потребляемая электрическая мощность. В основном, она невелика — от 50 до 200вт. Важное имеет значение исключительно при регулярно включенном насосе.
Как выбрать циркуляционный насос для обогрева
Для того чтобы выбрать циркулярный насос для отопительные системы нужно определиться с параметрами выбора. И хотя их чуть-чуть, но любой из них просит выполнения значительных вычислений, обычными словами, нужно сделать гидравлический расчет системы.
Нужно сказать, что аналогичные расчеты наиболее сложны и если вы задались целью определить характеристики подобным путем, тогда нужно будет запастись терпением. Мы же попытаемся максимально облегчить этот процесс.
-
По существу, для правильного выбора перекачивающего агрегата нужно высчитать 2 ключевых параметра:
Производительность работы насоса вытекает из мощности тепла всей отопительные системы. Обычными словами, аппарат должен перекачивать такой объем теплового носителя, чтобы доставить одновременно с ним большое количество энергии тепла отопительным приборам в каждом помещении.
Для этого необходимо знать потребную на обогрев строения теплопроизводительность. Если брать укрупненно по квадратуре, то на дом площадью 100 м2 величина мощности будет составлять 10 кВт. Тогда расчет продуктивности делается по формуле:
G = 3600Q/(c?t) ,
где:
G – требуемый расход теплового носителя, кг/ч;
Q – теплопроизводительность системы, кВт;
с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг ?С;
?t – температурная разница в подающей и обратной магистрали, при расчетах в большинстве случаев принимается равной 20 ?С.
Циркулярный насос для котла в нашем примере со зданием 100 м2 должен владеть такой работоспособностью:
3600 х 10 х 4.187 х 20 = 429.9 кг/ч или 0.43 т/ч.
Выполняя выбор насоса циркуляционного, вы можете заметить, что его продуктивность в паспорте или инструкции по эксплуатированию указана не в массовых единицах расхода, а в объемных. Тогда нужно просто перевести массу воды в объем через плотность, которая при температуре +60 ?С составляет 0.983 т/м3:
0.43 /0.983 = 0.44 м3/ч – это и есть необходимая производительность работы агрегата.
Важно. Чтобы работа насоса циркуляционного была долговечной и надежной, он должен работать в удобном для себя диапазоне мощности. При подборе необходимо убедится в том, что необходимая вам продуктивность лежит в этом диапазоне.
Расчет насоса циркуляционного для отопительные системы
Другой этап расчета насоса циркуляционного достаточно сложный и заключается в том, Чтобы узнать его рабочее давление.
-
Его должно хватать на преодоление:
В математическом выражении формула для расчета силы насоса, то бишь, нужного давления, выглядит так:
P = Rl + Z, где: Р – общие потери давления в системе, что должны преодолеваться насосом, Па;
R – удельные потери на трение, Па/м;
l – длина трубопровода одного диаметра, м;
Z – падение давления в здешних сопротивлениях, Па.
Вот тут-то и начинаются дебри, разобраться в которых обычному владельцу дома порой не легко. Мы рекомендуем определить напор насоса очень простым путем.
-
Для этого необходимо следовать алгоритму:
Берем значение 1000i из того же столбца (у нас – 139.9) и высчитываем сопротивление всей трубы на трение. Если взять ее протяженность 20 м в приведенном примере, то сопротивление будет:
139.9 / 1000 х 20 = 2.8 м водного столба или 0.28 Бар. Потому как отопительная система состоит из труб разного диаметра, то нужно высчитать точно также сопротивление любого из них. После чего все результаты суммируются и приобретаем общие потери давления на трение (значение Rl в формуле).
Что же касается котла, арматуры запорной и отопительных приборов, то их сопротивления указаны в техпаспорте, их нужно суммировать и добавить к предыдущей цифре потерь на трение.
Падение давления на поворотах, тройниках и других здешних сопротивлениях нужно просто принять в размере 20% от общих потерь на трение и добавить их к получившейся раньше сумме. На этом расчет завершен.
Циркулярный насос для отопления цена
Чтобы ответить на вопрос «Какой циркулярный насос для отопления лучше?» мы собрали в одном рейтинге отличные модели насосов для отопительных систем.
Расценки на многие модели:
| Рейтинг | Модель | Цена |
|---|---|---|
| 1 | ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40 | 2 466 р. |
| 2 | Wester WCP 25-40G | 1 875 р. |
| 3 | ВИХРЬ ЦН-25-4 | 1 980 р. |
| 4 | Grundfos UPS 32-80 180 | 12 500 р. |
| 5 | Grundfos ALPHA2 25-40 180 | 9 399 р. |
| 6 | DAB A 80/180 XM | 11 300 р. |
| 7 | ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80 | 5 640 р. |
| 8 | Wilo Star-RS 25/4 | 4 560 р. |
Циркулярные насосы отечественного производства
Теперь проведем небольшой обзор любой из них. Почему рассматриваем модели собственно отечественного производства? — наши заводы уже очень давно научились делать хорошие циркулярные насосы, пускай даже и из заграничных деталей.
ДЖИЛЕКС Циркуль 25-40
Качественный насос с тремя скоростями и малым уровнем шума для домов с одним этажем. В этом агрегате вы не найдете сальниковых уплотнений — электрический двигатель охлаждается перемещаемой жидкостью и ею же смазывается.
Пропускная способность достойная – 3 кубометра в час, абсолютно достаточно для перегона теплового носителя в системе загородного дома небольшой и средней площади.
Вам будет просто поставить этот насос, потому как он небольшой и легкий. Гайки защищены от ржавчины. Необходимо обратить свое внимание: эту модель вам нужно приобрести, если давление в системе отопления не менее 0,9 бар и не больше 10 бар.
-
Минусы:
- Чувствительный к качеству воды
Wester WCP 25-40G
Хороший фактически безвучный насос для отопительных систем, полов с подогревом и кондиционирования.
Победитель в классе: «Маленький циркулярный насос», но из-за собственной компактности пропускная способность у него невелика – 2,5 кубометра в час. Но при этом есть три скорости работы, а для жидкости можно применять и воду, и антифриз, и этиленгликоль.
Насос способен перекачивать влагу температурой до 110 градусов. Мощность потребления – 65 Вт на самой большой скорости. Необходимо быть внимательными: насос не способна работать в режиме сухого хода!
-
Минусы:
- Не самая большая пропускная способность
ВИХРЬ ЦН-25-4
Этот простой и бюджетный насос вы сумеете применять в классических системах отопления, тёплых полах, системах кондиционирования. Конструкция привода действует по схеме мокрый ротор: герметическая гильза отделяет привод от стартера.
Самая большая пропускная способность насоса – 3 кубометра в час. Ставить аппарат можете как в горизонтальном положении, так и вертикально.
Металлический корпус мотора и чугунная крышка предоставляют надежность. В качестве жидкости можете применить и воду, и антифриз.
-
Минусы:
- Качество сборки не очень высокое
Grundfos UPS 32-80 180
Мощный и качественный насос, который подойдёт для отопительные системы не только в огромном коттедже, однако даже и в достойном по площади производственном помещении. Мотор с мокрым ротором может перекачивать до 11 кубов жидкости в час. Ставить насос вы можете как в горизонтальном положении, так и вертикально.
Потребление энергии для такой продуктивности модели не очень большое — 135 Вт*ч. Рабочее колесо устойчиво к коррозии, графитовый осевой подшипник чрезвычайно надежен. Цена высока, но такая плата за качество.
-
Минусы:
- Автоматизированная работа
- Большая энергетическая эффективность
- Надежность
- Компактность
- Защита от сухого хода
Grundfos ALPHA2 25-40 180
Цена данного насоса не должна вас настораживать: он оправдается достаточно оперативно.
ALPHA2 – одна из наиболее энергосберегающих моделей на рынке, потребляет всего 22 Вт. Насос с корпусом из нержавейки способен работать с жидкостью температурой от +2 градусов. Корпус из нержавейки обеспечивает прекрасную защиту от ржавчины.
В режиме AUTOADAPT аппарат сам проанализирует систему обогрева, установит идеальные параметры, а потом будет отслеживать изменения. Также вы сумеете настроить насос ручным способом. Самая большая эфективность ALPHA2 – 2,4 кубометра теплового носителя в час.
-
Минусы:
- Не самая большая пропускная способность
DAB A 80/180 XM
Мощный насос для отопительных систем, кондиционирования и полов с подогревом, способный в час перекачивать до 9 кубов воды.
Насосный корпус сделан из чугуна, рабочее колесо — из технополимера, а мотор из штампованного алюминия. Довольно надежен аппарат, который станет Вам служить долгие годы. У него три скорости работы. Достаточно удобно наличие специализированной пробки для убирания воздуха из системы. Есть защита от перегревания.
Монтаж возможен как в горизонтальной, так и в плоскости расположенной вертикально. Потребление энергии в самом большом режиме высокое, однако при такой продуктивности это и понятно.
-
Минусы:
- Большая мощность
- Замечательная эфективность
- Надежность
- Три скорости работы
- Бесшумная работа
- обычный монтаж
ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80
Один из очень мощных циркулярных насосов для отопительных систем. Перекачивает до 8 кубов воды в час, потребляя при этом в самом большом режиме 245 Вт.
Чугунный корпус обеспечивает долговечность и в то же время выполняет модель неподходящей к применению в системах пищевого водообеспечения, не нужно забывать про это.
У ДЖИЛЕКС Циркуль 32-80 три рабочего режима, разрешающие если понадобится сэкономить на энергетических затратах. Монтаж насоса сложностей не представляет. Работает практически очень тихо.
-
Минусы:
- Хорошее качество сборки
- Достойная пропускная способность
- обычный монтаж
- Три скорости работы
- Невосприимчив к температуре теплового носителя
Wilo Star-RS 25/4
Прекрасный вариант для отопительные системы в маленьком приватизированном доме. Эти циркулярные насосы разработаны конкретно для систем отопления с регулярно изменяющейся работоспособностью.
Аппарат может перегонять до 3 кубов в час. Необходимо обратить свое внимание: установка строго горизонтальная, в иной плоскости Wilo Star-RS 25/4 работать не будет.
Переключатель скорости работы классически трехпозиционный. Однако даже на максимуме насос работает тихо. Температура теплового носителя большого не имеет значения – хоть кипяток – а вот низкое качество воды быстро изнашивает мотор.
-
Минусы:
- Только горизонтальный монтаж
- Не любит чрезмерно жёсткую воду
И как правильно подобрать настенный двухступенчатый газовый котел для отопительные системы.
