Для чего предназначен циркуляционный насос – виды и характеристики, как правильно выбрать, обзор популярных моделей и производителей, их плюсы и минусы

Циркуляционный насос — это… Что такое Циркуляционный насос?

Циркуляционный насос — одна из главных составляющих системы отопления и горячего водоснабжения. Предназначен для обеспечения принудительного движения жидкости по замкнутому контуру (циркуляции), а также рециркуляции. При расчете производительности насоса, работающего в циркуляционной системе, следует учитывать только потери на трение в трубопроводе. Высота системы (здания) не имеет значения, так как жидкость, которая подается насосом в подающий трубопровод, толкает воду также в обратном направлении. Поэтому можно использовать относительно небольшую мощность насоса для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.

Классификация

Существует множество различных классификаций циркуляционных насосов. Вот некоторые из них:

«С мокрым ротором» и «с сухим ротором»

«Мокрые» циркуляционные насосы имеет ротор с рабочим колесом, находящийся в жидкости, которую они перекачивают. От статора ротор отделен стаканом, который как правило изготавливается из нержавеющей стали. Вал ротора может изготавливаться как из метала, так и из керамики. Перекачанная жидкость выполняет две функции: смазывает детали и охлаждает мотор. Коэффициент полезного действия насоса «с мокрым ротором» составляет порядка 50 %. Новое поколение насосов с мокрым ротором конструируется в соответствии с модульным принципом. Блоки группируются в зависимости от габаритов насоса и требуемой подачи. Таким образом, облегчается и проведение ремонта путем замены определённых деталей. Рабочее колесо таких насосов соединяет в себе преимущества аксиального и радиального колёс. Вал с подшипниками и ротором образуют в «картуше» единый блок. Важным качеством этой конструкции является её способность к самоудалению воздуха при пуске.

Для перекачивания больших объёмов в больших установках применяются насосы с сухими роторами. Своё название эти насосы получили из-за того, что моторы этих насосов не соприкасаются с перекачиваемой водой. Характерным отличием является наличие уплотнения между насосной частью и электродвигателем. В качестве уплотнения используется «скользящее торцевое уплотнение». Между поверхностями скольжения образуется тонкая плёнка воды, так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с окружающей атмосферой. Данная плёнка воды герметизирует насос, когда поверхности вращаются друг относительно друга. Кольца изготавливаются обычно из агломерированного угля. Для работы в сложных условиях они могут быть изготовлены из керамики или нержавеющей стали. Конструктивно различаются два типа насосов с сухим ротором. Это — центробежные насосы с при- фланцованным мотором и большие центробежные насосы с мотором и муфтовым соединением. Если всасывающий и напорный патрубки расположены на одной оси и имеют одинаковые условные проходы, то такие насосы называются насосами прямопоточного исполнения. Такие насосы могут устанавливаться непосредственно в трубопровод. Либо трубопровод необходимо закрепить с помощью консоли, либо насос устанавливается на фундамент или на собственную консоль. При прямопоточной конструкции положение мотора и вала не оказывают влияния на работу насоса. Большие центробежные насосы с мотором и муфтовым соединением могут устанавливаться на общей опорной раме. В данном случае речь идёт о консольных насосах на фундаментной раме, соответствующих стандарту DIN 24255. В зависимости от перекачиваемой среды возможно исполнение насоса со скользящим торцевым уплотнением или с сальником. Вертикально расположенный напорный патрубок определяет условный проход насоса. А всасывающий патрубок, расположенный горизонтально, имеет, как правило, больший диаметр.

Для чего предназначены циркуляционные насосы?

В каждом доме есть системы отопления. Однако не все они одинаково хороши. Многие старые системы имеют массу недостатков, которые приходится исправлять. Например, для исправления таких недостатков используют циркуляционный насос.

 

Он монтируется для того, чтобы обеспечить нужное давление в теплоносители для его перемещения по трубе. Благодаря этому помещение лучше отапливается.

Современные циркуляционные насосы имеют особую конструкцию, благодаря которой снижается уровень шума. Подшипник и вал прибора изготовлены из высококачественной нержавеющей стали и керамики. Благодаря этому снижается риск заклинивания ротора. Хорошие насосы оснащены многорежимными переключателями оборотов. Это позволяет экономить топливо в значительной мере. Также преимущество современных циркуляционных насосов в том, что за короткий промежуток времени с помощью прибора можно обогреть большую площадь помещения.

Насос циркуляционный купить можно в специализированном магазине или же заказать через интернет. Однако лучше всего такой товар покупать в магазине, так как там вас проконсультируют специалисты и предоставят гарантию качества на товар и гарантийный талон. Благодаря этому, в случае выхода прибора из строя, его легко будет починить.

Перед покупкой насоса необходимо определиться, для какого помещения вы его будете использовать. Существуют насосы с «мокрым и сухим» ротором. Первый тип подходит для жилых помещений, а второй для промышленных. Чтобы сэкономить электроэнергию, стоит отдать предпочтение автоматизированному процессу.

Также, при выборе насоса учитывайте площадь помещения, которое нужно обогреть. Помимо этого нужно учитывать и другие факторы: как утеплены пол, перекрытия и стены, из какого материала установлены окна и тому подобное. Если уже существующая система отопления реконструируется, то лучше всего покупать регулируемые бесшумные насосы.

Циркуляционный насос — ТеплоВики — энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Циркуляционные насосы бытового применения

Циркуляционный насос — насос действующий в замкнутых кольцах системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС), не поднимая, а только перемещая жидкость (теплоноситель), создавая циркуляцию.

Принудительная циркуляция значительно сокращает время нагрева отопительных приборов, что ведет к быстрому повышению температуры воздуха в помещениях.

В процессах заполнения и возмещения потери (утечки) теплоносителя в системе отопления циркуляционный насос не участвует. Заполнение происходит под воздействием давления в наружных теплопроводах, водопроводе или, если этого давления не достаточно, с помощью специального подпиточного насоса

Использование

До последнего времени циркуляционный насос включался, как правило, в обратную магистраль системы отопления для увеличения срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. Для создания циркуляции теплоносителя в замкнутых кольцах местоположение циркуляционного насоса безразлично. При необходимости несколько понизить гидравлическое давление в теплообменнике или котле насос может быть включен и в подающую магистраль системы отопления. Все современные насосы обладают этим свойством и устанавливаются чаще всего после теплогенератора.

Основные параметры

Характеристика насоса

Основными параметрами циркуляционного насоса являются

Циркуляционное давление насоса считают равным разности гидростатического давления в нагнетательном и всасывающем патрубках. Напор насоса создаваемый циркуляционным насосом, должен преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы отопления: трубопроводов, радиаторов, фитингов, которые, как и напор, измеряются с см вод.ст. В случае, если гидравлическое сопротивление системы отопления окажется больше, чем напор циркуляционного насоса, последний можно заметь на другой с лучшими характеристиками. Надежная и длительная работа оборудования во многом зависит от правильно и качественно выполненного монтажа.

Две основные группы циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы с «мокрым» ротором

Особенности циркуляционных насосов с мокрым ротором

1. Бесшумный
2. Не требует обслуживания
3. Встроенная тепловая защита
4. Несколько режимов работы (несколько скоростей работы двигателя насоса)
5. Повышенные требования к теплоносителю
6. Расположение вала в горизонтальной плоскости

Циркуляционные насосы с «сухим» ротором

Особенности циркуляционных насосов с сухим ротором

1. Насосы с постоянной скоростью вращения
2. Требуется обслуживание (замена СТУ)
3. Тепловая защита – отдельная опция
4. Воздушное охлаждение двигателя (вентилятор – шум)
5. Нет высоких требований к теплоносителю
6. Недопустимый вариант монтажа – двигателем вниз

• • Консольные насосы — имеют осевой вход и радиальный выход жидкости из насоса. Насос и мотор имеют самостоятельные узлы крепления. Поэтому они устанавливаются на фундаментной плите.
  • 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. Серийно оснащены опорными уголками или кронштейнами мотора.
  • Inline насосы — у которых всасывающий и напорный патрубки находятся на одной оси и имеют одинаковый условный проход. Устанавливаются непосредственно на трубопроводе.

Рабочая точка насоса

Выбор циркуляционного насоса

При выборе циркуляционного насоса необходимо знать:
Условия эксплуатации (температура теплоносителя, вещество используемое в качестве теплоносителя или его процентное содержание в растворе, диаметры трубопроводов).
Напор При подборе насоса необходимо учитывать гидравлические потери, возникающие в трубопроводах при полученной скорости циркуляции. Параметры циркуляционного насоса подбираются таким образом, чтобы

в течение часа через него прогонялся троекратный полный объем теплоносителя системы.
Производительность конкретной модели насоса определяется по напорно-расходной характеристике второй скорости вращения насоса, при напоре, равному гидравлическому сопротивлению системы. Как правило, вследствие небольшой скорости циркуляции теплоносителя, величина гидравлического сопротивления для частного дома не приводит к потерям более 1-2 метров (0,1 — 0,2 атм). Поэтому, если расчет гидравлического сопротивления проблематичен, то производительность конкретной модели насоса рекомендуется определять в средней точке его напорной характеристики.

G=Q/(1,163*∆t)
G – подача насоса [м³/час]
Q – мощность отопительной системы [кВт]
1,163 – теплоёмкость воды [кВт*час/кг*ºС]
Δt – разность температур подающей и обратной магистрали [ºС]

Обвязка циркуляционного насоса в системе отопления

См.также

Производители циркуляционных насосов

Принцип работы и расчет мощности циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы прекрасно зарекомендовали себя при обустройстве отопительных систем.  Конструктивно насос имеет очень схожее строение с конструкцией помпы. Как правило корпус насосного оборудования выполняется из достаточно прочных и коррозиестойких материалов (латунь, бронза, чугун, нержавеющая сталь). Данный материал способен отлично взаимодействовать как с агрессивной средой, так и с высокими температурами.

Принцип работы

Принцип работы циркуляционного насоса заключается в его способности создавать центробежную силу внутри корпуса, в следствии чего происходит повышение давления во внутреннем резервуаре насоса. Благодаря этому происходит выталкивание теплоносителя в выходное отверстие насоса. Повторение цикла обеспечивает устойчивый напор во всей системе.

Все циркуляционные насосы делятся на два типа:

• насосы с «мокрым» ротором;
• насосы с «сухим» ротором.

Оборудование с «сухим» ротором

Данный механизм отличается высоким уровнем КПД. Этот показатель доходит до 80%, что позволяет использовать данное оборудование при монтаже отопительных систем в больших и производственных помещениях. При этом непосредственно ротор работает без прямого контакта с жидкостью. Данный тип циркуляционных насосов имеет и ряд значительных недостатков. Главным из которых можно отнести тот факт, что работа насоса требует постоянного контроля за качеством перекачиваемой среды. Оборудование очень восприимчиво к наличию посторонних примесей и воздушных пузырьков, что может привести к нарушению герметичности в уплотнительных кольцах. Высокий шум работающего механизма так же можно отнести к его недостаткам при использовании в системах отопления частных домом и небольших помещений. На данный момент на рынке представлены следующие виды циркуляционных насосов с «сухим» ротором

• блочные
• вертикальные, здесь выходные и входные патрубки расположены вертикально на одной оси
• горизонтальные(консольные), здесь оба патрубка перпендикулярно друг другу.

Агрегаты с «мокрым» ротором

В данном случае ротор так же не имеет прямого контакта с перекачиваемой жидкостью. Но особенность конструкции позволяют осуществлять поддержку ротора в механизме за счет специальных металлических или керамических уплотнителей, выполненных в виде колец. Вот непосредственно наличие этих уплотнительных колец и обеспечивают защиту механизма от прямого воздействия жидкости на ротор. Принцип работы заключается в следующем: между двумя трущимися друг об друга уплотнительными кольцами возникает еле заметный, очень тонкий слой жидкости. Вот именно наличие этого слоя и обеспечивает поддержание необходимой разницы давления в рабочей камере насоса. Одновременно при работе оборудования происходит сильное сжатие колец друг другу, этот фактор обеспечивает еще большую герметичность насоса. Охлаждение и смазывание двигателя, в этом варианте исполнения, происходит за счет жидкости, которая проходит через рабочую полость агрегата. Данный вид циркуляционных насосов обладает рядом преимуществ перед насосами с «сухим» ротором. Практически бесшумный, обладает скромным весом и небольшими габаритами, не требует постоянного присутствия во время длительной эксплуатации, энергоэкономичен.

Наибольшей популярностью при установки автономного отопления естественно пользуются циркуляционные насосы с «мокрым» ротором. Неоспоримым лидером на российском рынке являются насосы голландской фирмы Grundfos. Давайте на примере ее линейки разберем основные функции, которыми обладают циркуляционные насосы сегодня.

Компания с многолетним опытом работы в области производства оборудования для систем отопления представляет насосы новой линейки Alpha. Данные модели пришли на смену уже известным насосам линейки UPS.

Модели насосов Grundfos

Насосы UPS – это агрегаты с циркуляционного типа, с мокрым ротором. На данных моделях применяется двигатель с асинхронным видом действия. Насос укомплектован специальной клеммой коробкой, которая обеспечивает подключение агрегата к электроэнергии. При первоначальном запуске рекомендуется открыть технологическое отверстие и спустить воздух из рабочей камеры насоса. Так же в конструкции предусмотрена возможность ручной прокрутки ротора в случае его закисания. Данные насосы обладают тремя скоростными режимами работ, которые выставляются вручную и обеспечивают устойчивую работу определенных систем.

Насосы новой модели AIpha 2 (L) являются первыми в общей линейки серии. Данный наос обладает более широкими возможностями чем насосы серии UPS. Здесь присутствует электродвигатель, который имеет постоянные магниты на корпусе. Если один из магнитов удалить, что во многих случаях делают русские умельцы, можно значительно сократить энергопотребление агрегата. Так же в новой конструкции отсутствует технологическая гайка для выпуска воздуха. В этой модели происходит автоматический сброс воздуха при кратковременном включении насоса на третьей скорости. Подключение к электропитанию стало проще, это происходит с помощью штекерного разъема. Данная модель обладает уже семью режимами работы. К имеющимся трем прибавилось еще два режима работы с постоянным перепадом давления и два режима пропорционального регулирования.

Работа насоса в режиме постоянного перепада – предполагает устойчивую работу насоса даже в тех случаях, когда в системе происходит изменения расхода жидкости и перепад давления. Создаваемый насосом определенный уровень давления, всегда будет автоматически поддерживается на одном уровне.

Режим пропорционального регулирования – данный режим работы обеспечивает надежное функционирование насоса в случае, когда в системе происходит переменный расход. Данный режим не заменим если в процессе эксплуатации происходит периодическое перекрывание радиаторов, что приводит к возрастанию давления в системе. Происходит автоматическое снижение скорость вращения насоса, в результате расход и напор в системе будет пропорционально уменьшаться. Основных режимов работ все же три. Системы, в которых они применяются;

• теплые полы,
• однотрубные системы,
• тупиковые системы,
• коллекторные системы,
• двухтрубные системы,
• радиаторные системы.

Самой инновационной можно назвать модель AIpha 3. Эту модель можно рассматривать как очень точный инструмент способным одновременно обеспечивать надежную работу всей системы и в тоже время позволяет контролировать расход теплоносителя. Эту возможность можно использовать совместно с приложением Grundfos GO Balance. Наличие этих приложений позволяют производит настройку всей топливной системы на удаленном расстоянии. Данное оборудование можно использовать и для измерения и балансировки всей системы отопления, устанавливая его на место другого циркуляционного насоса, подходящего по своим габаритам и размерам. Особенно хорош насос при балансировке радиаторов, коротких петель в системе теплый пол, а также при малых расходах теплоносителя. Наличие возможности трехкратной градации режимов как постоянного, так и пропорционального напора делают данную модель очень надежной и продуктивной. Ведь как известно, для любого мастера производящим монтаж отопительной системы, очень важным является способность монтируемого оборудования обеспечить нормальный расход теплоносителя, а для заказчика важным является надежность и экономичность данной системе. Циркуляционный насос дает положительный результат обоим. Экономичный и достаточно простой в обслуживании данный насос очень хорошо подходит для обустройства автономного отопления в загородных домах и отдельных квартирах.

Расчет мощности циркуляционного насоса

Для долговременной и качественной работы всей системы отопления необходимо грамотно произвести расчеты по выбору циркуляционного насоса. Не всегда, наличие нескольких насосов в системе обеспечивают надежную работу всей системы. Да к тому же это приводит к излишним, и довольно ощутимых материальным затратам, как в период монтажа, так и период эксплуатации. Правильно выбранное оборудование поможет существенно сэкономит бюджет и оградит от ненужных затрат в дальнейшем.

Все циркуляционные насосы обладают двумя основными характеристиками — это объём и напор. Эти характеристики необходимы знать, чтобы правильно рассчитать производительность выбранного оборудования. Рассмотрим вариант расчета подбора насосного оборудования для частного дома в 200 кв. м.

Первое, определимся с объемом, который насос способен прокачать. Эта одно из главных технических параметров насоса он должен обеспечивать надежную и долговременную работу оборудования. Объем вычисляется с помощью формулы П=3,6 х Q/ (c х ∆Т). Где 3,6 это постоянная величина. Q- это мощность тепловой системы, высчитывается из расчёта десять квадратных метров равна одному киловатту тепловой энергии. С- величина удельной теплоемкости теплоносителя, как правило роль теплоносителя исполняет вода, удельная емкость воды составляет 4,2 кДж/кг. И наконец ∆Т- это разница температуры теплоносителя. Замеры должны производится в двух точках- это на точке выхода теплоносителя из нагревающего оборудования и на точке возврата теплоносителя обратно в нагреватель. Нормальным параметром считается разница в 20 градусов. Для систем с теплым полом эта разница должна достигать всего пяти градусов.

В итоге получаем следующий расчёт:

П= 3,6х 20/(4,2х20)

Получили 0,857 куб/ч такой объем должен обеспечивать насос для перекачивания жидкости в доме площадью в 200 кв.м.

В дальнейшем нужно произвести расчёт напора, который должен выдавать насос. Данный показатель так же очень важен для нормальной работы всего оборудования. Произвести данные расчёты можно с помощью формулы; Н= NхК

 N– это количество этажей в доме, здесь нужно учитывать цокольные и подвальные помещения если предусматривается их отопление данной системой.

К- величина усредненного сопротивления в системе отопления, такая величина как правило составляет с лучевой разводкой 1,85, а с двухтрубной системой разводки величина составляет 1,1. Двухтрубная система имеет меньше изгибов что и обуславливает меньшую единицу сопротивления.

В рассматриваемом варианте мы возьмем самый распространённый способ разводки – это лучевая.

Производим расчёт, в данном случае мы имеет одноэтажное строение, но приборы отопления расположены в подвальном помещении из этого получаем: Н= 2х1,85, итого необходимый напор для обеспечения нормальной работы системы отопления требуется в размере 3,7 метра.

В итоге мы высчитали параметры, которые должен поддерживать циркуляционный насос. Стоит так же учитывать, что насос нужно выбирать с небольшим запасом по показателям.

Проведя эти достаточно простые вычисления можно произвести подборку циркуляционного насоса, который в полной мере удовлетворит стабильную работу всей системы отопления.

Читайте так же: