Пристрій циркуляційного насоса, види і особливості насосів


Коли мова йде про систему теплопостачання приміщень звичайній людині деколи складно разобратсья в терміногологіі, і якщо термін радіатор відомий всім, то такі поняття, як циркуляційний насос або байпас для циркуляційного насоса відомі далеко не всім. А адже саме вони дозволяють до кінця вивчити принцип дії системи і зрозуміти точки її відмови.

Будь-яка система опалення, в приватному домоволодінні або в багатоквартирному будинку, заснована на принципі циркуляції теплоносія в системі труб під певним тиском. Віддача тепла в зовнішнє середовище проводиться шляхом його розсіювання від радіаторів і труб. Системи опалення бувають різного типу, конвективні – з природною циркуляцією теплоносія і з циркуляцією примусової, здійснюваної насосом.

Примусова циркуляція теплоносія

Примусова циркуляція в замкнутій системі опалення потрібно в тому випадку, коли вона має значний обсяг. Це перш за все стосується до багатоквартирного житлового фонду, до приватних домоволодінь і до компонентів додаткового внутрішнього обігріву приміщень, таким, як теплі підлоги або теплі стіни.

Примусова циркуляція теплоносія

Але якщо в багатоквартирному будинку насоси є частиною капітальної системи опалення, закладеної при спорудженні будівлі, то в приватному будинку або при влаштуванні теплих стін в квартирі сам власник може вибрати тип і модель насоса, замінити його, встановити і включити в проект системи опалення в тому або іншому вигляді.

У будь-якому випадку, конвективні або відкриті системи опалення, без застосування насосів, мають досить обмежену за обсягом будівлі сферу застосування і відсутність ряду корисних функцій. Системи ж з циркуляційним насосом дозволяють автоматично і досить точно управляти тепловіддачею підтримуючи різні режими нагріву, особливо при використанні насосів з різними швидкостями.

Але можлива ситуація, коли при відсутності електрики насос не може функціонувати. Для такого випадку повинен бути встановлений байпас для циркуляційного насоса, що представляє собою регулювальну трубу для теплоносія, встановлену паралельно основному трубопроводу. За своєю суттю це ділянка відведення. Байпас забезпечений клапанами автоматично перерозподіляє потік води в обхід зупинився насоса, байпас з ручними кранами виконує ту ж функцію за допомогою людини.

Циркуляційний насос, пристрій і принцип дії

В основі конструкції циркуляційного насоса лежить електромотор різної електричної потужності. Саме він створює рушійну силу для крильчатки, пов’язаної з ним через ротор. Як працює циркуляційний насос?

Огляд циркуляційних насосів Crundfos

Пристрій циркуляційного насоса

Гідравлічний розрахунок параметрів системи опалення, що визначає потужність циркуляційного насоса виконується на етапі проектування системи. Він необхідний для того, щоб точно підібрати насос потрібної потужності для подолання опору в системі.

Параметри циркуляційного насоса

Правильно підібраний насос повинен забезпечувати в системі опалення рішення трьох основних завдань:

  • Забезпечення характеристик напору в системі, необхідного для подолання гідравлічного опору її компонентів
  • Забезпечення достатнього обсягу циркулюючого теплоносія для тепловіддачі в заданих масштабах
  • Недопущення роботи при відсутності теплоносія в системі. Повинна застосовуватися захист циркуляційного насоса від сухого ходу.

Згідно з цими двох правилам розраховується власне продуктивність самого насоса і параметри гідравлічного опору опалювальної системи, визначається необхідна кількість швидкостей насоса.

Розрахунок продуктивності насоса проводиться за формулами, що враховують такі важливі параметри, як необхідна теплова потужність для площі приміщення, вхідні і вихідні температури теплоносія. Розрахунок повинен бути скоректований з умовою урахування коефіцієнтів, визначених для будівель з різним ступенем теплоізоляції. Якщо в результаті розрахунку вийшло, що потрібно, наприклад циркуляційний насос продуктивністю 2 л. хв., то це явна помилка, продуктивність наймолодших моделей починається з 20 л / хв, і необхідно перерахувати викладки.

Схема установки циркуляційного насоса

Гідравлічний опір також розраховується за формулами, що враховують загальні довжини трубопроводів – вхідного і вихідного, а також опору компонентів і елементів системи опалення, значення яких зазвичай вказуються в їх паспортах. Існують норми і встановлені коефіцієнти на випадок, якщо компоненти не мають таких паспортних даних.

При виборі швидкісних характеристик циркуляційного насоса слід визначитися з двома основними варіантами пристроїв – або це буде трьохшвидкісна стандартна модель, з перемикачем швидкостей ручного типу, або модель з автоматичним перемиканням швидкостей, заснованому на зміну температури навколишнього середовища.

Циркуляційні насоси з сухим ротором

Основною характеристикою таких пристроїв, як можна здогадатися з назви, є відсутність контакту ротора електромотора з теплоносієм, тобто ротор сухий. Ця ізоляція досягається за рахунок застосування ущільнювальної перемички між електродвигуном і насосної камерою.

Насоси такого типу забезпечують підвищену потужність і дуже високий ККД в роботі, але, на жаль, високий рівень шумів.

У зв’язку з особливостями конструкції, в насосі присутній повітряна камера, в якій знаходиться електромотор, і досить критичним є стан і чистота повітря в приміщенні, де насос встановлений. Тверді частинки пилу, що потрапляють у повітряне конвекцію всередині насоса, можуть пошкодити і порушити герметичність кілець ущільнювачів. Для підвищення живучості кілець виробники випускають насоси з кільцями підвищеної щільності, керамічними або сталевими.

Насос з сухим ротором

Конструктивно такі насоси можуть бути в різних виконаннях. Якщо забирає і викидає патрубки знаходяться на одній осі, такий насос називається прямопоточних і оптимальний для врізки в лінійний трубопровід. Існують і варіанти, в якому площині патрубків знаходяться під прямим кутом. Такі насоси великої потужності встановлюються на підлогу кріплення.

Циркуляційний насос з мокрим ротором

Цей тип насосів має конструктивний контакт ротора з теплоносієм. Однак від статора в електродвигуні ротор ізольований спеціальною прокладкою у вигляді сталевого стакана. Такі насоси характеризуються середніми потужностями і середнім ККД, однак є малошумними.

Ряд переваг вигідно виділяє таку конструкцію, незважаючи на середні значення ККД. Це перш за все використання рідини для змащення й охолодження, самостійне видалення потрапив повітря при пуску, модульність конструкції, легко що дозволяє своїми руками зробити заміну окремих вузлів. Середня і мала потужність таких насосів забезпечує мале енергоспоживання.

Пристрій насоса з мокрим ротором

Останні моделі циркуляційних насосів з мокрим ротором стали випускати без використання вала і сальників в конструкції. У таких насосах ротор обертається електромагнітним полем обмотки, утримуючись підшипниками, що значно підвищило ергономічність і відмовостійкість пристрою. Питання як підключити циркуляційний насос до електрики автоматично вирішується за допомогою вбудованих в кожен насос клем.

Особливості роботи циркуляційного насоса в різних системах

Розглянуті вище основні характеристики насосів роблять їх універсальним компонентів для застосування в різних опалювальних системах – від приватних домоволодінь значній площі до систем теплих підлог і стін.

Наприклад, в разі системи опалення на основі газового котла, які застосовуються в індивідуальних проектах, застосування циркуляційного насоса просто необхідно. Особливістю нашої країни є те, що тиск газу може бути дуже різним, часом падаючи до дуже невеликих значень. В цьому випадку циркуляційний многоскоростной насос рятує становище, розганяючи теплоносій часом до вельми серйозних швидкостей. За рахунок цього навіть при низькому тиску газу можна отримати хорошу тепловіддачу. Тому в грамотно спроектованій системі циркуляційний насос для газового котла і сам гравітаційний котел – це нерозлучна пара.

Конструкція насоса для опалення приватного будинку

Для пристрою теплої підлоги або теплих стін стандартний циркуляційний насос зазвичай об’єднують з клапаном триходового типу, отримуючи свого роду насосну установку, необхідну для ефективного зниження температури води від тієї, яка використовується в радіаторах до величин, прийнятних для теплих підлог. Клапан має ручне регулювання температури. Зазвичай до установки додається ще і термостат, який є запобіжником в разі підвищення температури води.

Така система може знижувати температуру в два рази між подачі й відведення трубами.

Якщо тиск падає, то реле сухого ходу відключає насос

Також в різних системах може застосовуватися захист циркуляційного насоса від сухого ходу. Це недороге автоматичне реле тиску, реле потоку або реле рівня, що монтується разом з насосом, який відключає його при відсутності в системі теплоносія внаслідок витоку або інших причин.

Може застосовуватися і зовнішній блок автоматичного керування насосом по потоку. Суть його полягає в тому, що циркуляційний насос продуктивністю зупиняється або запускається автоматично. Поріг в 2 л хв є критичним для відключення насоса при його зниженні і для включення при його досягненні та перевищенні. Це пристрій може бути застосовано і для захисту від сухого ходу.

Ссылка на основную публикацию