Для чего нужен циркуляционный насос

Системы отопления способны работать на естественной циркуляции жидкости. В этих условиях монтаж осуществляется таким образом, что разогретый теплоноситель уходит в систему, а после отдачи энергии возвращается в котел остывшим. Повысить эффективность данной схемы удастся при помощи монтажа в цепь циркуляционного гидронасоса.

Исходя из этого насос циркуляционный – это важный компонент системы отопления и горячего водоснабжения. За счет его применения рабочая жидкость с большей интенсивностью перемещается по магистралям от теплогенератора (котла любого типа) до потребителей (радиаторов или системы теплый пол). Благодаря замкнутости контура и интенсивности работы насоса теплоотдача возрастает.

Основные параметры

Современный циркуляционный насос – это аппарат схожий по принципу работы с дренажным насосом. При этом в большинстве моделей корпус выполнен из таких материалов:

Использование данных веществ снижает влияние коррозии на процесс эксплуатации. Вращающийся ротор часто изготавливают с применением керамических материалов. На роторном валу располагается колесо с лопастями – крыльчатка.

Принцип работы циркуляционного насоса для отопления или любого другого типа заключается в том, что во время старта, благодаря вращению крыльчатки, формируется область с пониженным давлением около входного патрубка. Такое разряжение втягивает определенную порцию теплоносителя, а избыточное давление нагнетается на выходном патрубке. Этому способствует центробежная сила, формирующаяся во время вращения крыльчатки. Благодаря этой компрессии происходит перемещение жидкости по замкнутой системе отопления или горячего водоснабжения.

Для эффективной работы гидравлического аппарата необходимо наличие таких конструктивных элементов:

• корпус с двумя патрубками входным и выходным;
• крыльчатка с лопастями;
• электродвигатель постоянного тока.

Разновидности устройств

Чтобы разобраться, какой циркуляционный насос лучше, необходимо знать их разновидности. Существует две крупных группы, на которые делятся все приспособления этого типа. Бывают циркуляционные насосы с мокрым ротором или сухим. В каждом случае они обладают своими позитивными и негативными свойствами. Компании-производители постоянно работают над повышением эксплуатационных характеристик моделей всех типов.

Агрегаты с мокрым ротором

В аппаратах этого типа ротор располагается в жидкотсти. Контакты спрятаны в специальную гильзу, изготовленную из нержавеющей стали.

Во время работы двигателя осуществляется дополнительная притирка колец, что лишь повышает герметичные свойства узла.

Такое инженерное решение использует теплоноситель в виде смазочного материала. Насос циркуляционный с мокрым ротором может быть оснащен одним из типов электромоторов:

Мощность электроприбора подбирается соответственно конструкционным особенностям аппарата. Входной и выходной патрубок оснащается резьбовыми соединениями либо фланцевыми, позволяющими в быстрый срок легко монтировать схему подключения циркуляционного насоса.

Принцип работы оборудования с мокрым ротором

Позитивными свойствами данной конструкции являются такие характеристики:

• небольшие параметры и масса;
• низкие шумовые свойства;
• минимальное потребление напряжения;
• длительное время бесперебойной эксплуатации;
• простота настройки и высокая степень ремонтопригодности.

Если не работает циркуляционный насос в системе отопления, то это легко исправить заменой поврежденного модуля.

Главным минусом аппарата с мокрым ротором является небольшой КПД, который не всегда достигает 50%. Эта проблема в большей степени характерна для крупногабаритных аппаратов с роторами больших диаметров.

При монтаже циркуляционных насосов должна соблюдаться строгая горизонтальность роторного вала. Данное правило обеспечит равномерное распределение водной смазки по гильзе к подшипникам качения.

ВИДЕО: Монтаж циркуляционного насоса Grundfos с мокрым ротором

Использование сухих роторов

Ротор в насосах этого типа инженеры конструкционно отделили уплотнительными кольцами из керамики или металла с высокими фрикционными свойствами. Во время эксплуатации происходит вращение колец относительно друг друга. В узком промежутке между двух поверхностей колец остается тончайшая водяная пленка. Она способствует герметизации узла от остальной конструкции. За счет разности давления жидкость не поступает к ротору.

Постоянное притирание колец повышает их износ, но снизить этот фактор помогает блок из пружин, регулярно прижимающих их друг к другу, минимизируя зазоры.

Данный тип аппаратов имеет более высокий КПД, который доходит до 80%. Однако, конструкция не лишена определенных недостатков:

• насосы с мокрым двигателем более шумные, чем их аналоги, поэтому часто нуждаются в дополнительной звукоизоляции;
• особые требования к чистоте используемой жидкости, так как любые загрязнения способны нарушить герметичность сопряжения колец.

Схема работы «сухого» ротора

Встречаются следующие разновидности сухих насосов:

• вертикальные, при которых электромотор установлен вертикально, а рабочие патрубки установлены в единой оси;
• горизонтальные, у которых мотор смонтирован в горизонтальной плоскости, выходной патрубок установлен радиально, а входной – с торцевой стороны улитки;
• блочные, в них теплоноситель заводится по оси, а выходит в радиальном направлении.

ВИДЕО: Разборка и ремонт насоса для повышения давления Оазис CNP 15/9

Особенности монтажа циркуляционных насосов

В большинстве случаев монтаж этого гидравлического оборудования проводится специалистами. Однако, такой подход не мешает самостоятельно установить аппарат в схему отопления или горячего водоснабжения. При этом необходимо соблюдать определенные правила.

Для установки выбирается наименее нагретая область с теплоносителем – обратная магистраль, возвращающая остывшую жидкость в котел. Для небольших помещений, площадью 200 квадратных метров и меньше, данное правило является скорее условностью, так как температура жидкости на входе и выходе отличается лишь на 2-3 0 С.

Обязательно в схеме соблюдается направление потока при монтаже. Его на корпусе насоса обозначает стрелка. С обеих сторон от насоса монтируются запорные краны, а также перед входным патрубком устанавливается фильтр грубой очистки. Надежность резьбовых соединений дополняется герметиками. После монтажа насоса в горизонтальном положении в корпус заливается теплоноситель, а излишек воздуха удаляется при помощи центрального винта.

Во время монтажа циркуляционного насоса в системы отопления, использующие комбинированную циркуляцию, обязательно устанавливается байпас (труба с запорной арматурой). Он поможет при необходимости ремонта или профилактического обслуживания насоса пустить теплоноситель по системе за счет естественной циркуляции жидкости.

Стоимость насосов часто зависит от их мощностных характеристик. Примерная цена составляет 65-215 $. Наиболее популярными моделями является продукция торговых марок Wester, Grundfos, Pedrollo, Halm. Практически все они обладают высокими эксплуатационными характеристиками. Отечественные производители бытовые аппараты не выпускают, а делают упор на продукции промышленного производства.

ВИДЕО: Установка циркуляционного насоса GRUNDFOS в систему отопления. Монтаж байпаса

Характеристики и критерии выбора циркуляционного насоса

1 Циркуляционные насосные установки устройство и принцип функционирования

В замкнутых отопительных системах требуется принудительная циркуляция горячей воды. Эту функцию выполняют циркуляционные насосы, которые состоят из металлического мотора либо ротора, присоединенного к корпусу, изготавливаемого чаще всего из нержавеющей стали. Выброс теплоносителя обеспечивается крыльчаткой. Она располагается на валу ротора. Вся эта система приводится в действие электрическим двигателем.

Также в конструкции описываемых установок имеются следующие элементы:

• запорный и обратный клапаны;
• проточная часть (обычно ее делают из бронзового сплава);
• термостат (он предохраняет насос от перегрева и обеспечивает экономичное функционирование устройства);
• таймер работы;
• разъем (штекерный).

Насос при монтаже в систему отопления производит втягивание воды, а затем ее подачу за счет центробежной силы в трубопровод. Указанная сила образуется тогда, когда крыльчатка производит вращательные движения. Циркуляционный насос будет работать эффективно только при условии, что создаваемый им напор без затруднений справляется с сопротивлением (гидравлическим) различных компонентов системы обогрева (радиатора, непосредственно трубопровода).

Как работает агрегат

Принцип действия циркуляционного агрегата очень схож с работой дренажного насоса. Если этот прибор установить в отопительную систему, то он будет вызывать движение теплоносителя за счёт захватывания жидкости с одной стороны и нагнетания её в трубопровод с другой стороны

Принцип действия циркуляционного агрегата очень схож с работой дренажного насоса. Если этот прибор установить в отопительную систему, то он будет вызывать движение теплоносителя за счёт захватывания жидкости с одной стороны и нагнетания её в трубопровод с другой стороны. Всё это происходит за счёт центробежной силы, которая образуется в процессе вращения колеса с лопастями. В ходе работы прибора давление в расширительном баке не изменяется. Если требуется повысить уровень теплоносителя в отопительной системе, устанавливают повышающий насос. Циркуляционный агрегат только способствует преодолению водой силы сопротивления.

Схема установки прибора выглядит так:

• На трубопроводе с горячей водой, поступающей от нагревателя, устанавливается циркуляционный насос.
• На отрезке магистрали между насосным оборудованием и нагревателем монтируется пропускной клапан.
• Трубопровод между пропускным клапаном и циркуляционным насосом соединяется байпасом с обратным трубопроводом.

Такая схема установки подразумевает выброс теплоносителя из прибора только в том случае, если агрегат заполнен водой. Чтобы длительно удерживать жидкость в колесе, на конце трубопровода сооружается приёмник, оборудованный обратным клапаном.

Циркуляционные насосы, используемые в бытовых целях, могут развивать скорость теплоносителя до 2 м/с, а агрегаты, применяемые в промышленной области, ускоряют теплоноситель до 8 м/с.

Стоит знать: любой вид циркуляционного насоса работает от электросети. Это довольно экономичное оборудование, поскольку мощность двигателя у крупных производственных насосов составляет 0,3 кВт, а у приборов бытового назначения – всего 85 Вт.

Выбираем место

При монтаже такого агрегата необходимо выбрать способ его врезки с учетом того, что в дальнейшем устройство нужно будет обслуживать. Помимо этого требования есть и другие моменты, которые влияют на выбор места для установки.

Раньше его врезали в обратку – чтобы рабочая область омывалась охлажденной уже водой, и тем самым продлевался срок эксплуатации устройства. Сейчас производители выпускают насосы с деталями, узлами из материалов, не боящихся воздействия горячей воды. Поэтому их можно устанавливать не только в обратный, но также в подающий трубопровод.

Нужно определиться, куда именно вы будете врезать устройтво.

Чтобы повысить давление теплоносителя, его стоит установить на участке трубы подачи воды, разместив поближе ко входу в систему расширительного бака. Это обеспечит поддержание высоких температур.

Перед установкой на байпас (перемычку, отрезок трубы между прямой и обратной подводкой теплоносителя) надо проверить, выдерживает ли устройство сильный напор горячей воды.

При наличии мембранного бачка, насос на байпасе врезают в обратный трубопровод, предпочтительно поближе к расширительному бачку. Когда же доступ к устройству будет затруднен, его можно установить на подающий трубопровод, туда же врезать и обратный клапан.

4 Схемы и стандарты монтажа насосного оборудования своими руками

Установка циркуляционных насосов производится двумя способами. Первая схема подключения агрегата – двухтрубная. Такой способ подключения описывается высоким перепадом температур в системе и переменным расходом теплоносителя. Вторая схема – однотрубная. В этом случае перепад температур в системе отопления будет незначительным, а расход носителя постоянным.

Установленный циркуляционный насос

Подключение насоса своими руками выполняют по инструкции, которая прилагается к агрегату. В ней указывается и порядок монтажа функциональной арматурной цепочки. Перед установкой насоса не забудьте слить из системы всю воду. Нередко возникает необходимость и в ее очистке. В период эксплуатации отопительного котла на внутренних поверхностях труб собирается немало мусора, который ухудшает технические показатели системы.

Специалисты советуют размещать циркуляционную установку перед котлом – на обратке. Делается это для того, чтобы исключить риск закипания отопительной системы открытого типа из-за вакуума, который создается при монтаже насоса на подаче. Кроме того, если вы установите циркуляционный агрегат на обратке, безаварийная его эксплуатация будет существенно увеличена благодаря тому, что он станет функционировать при пониженных температурах.

Сама процедура установки насоса выглядит так:

1. Делаете обвод (на профессиональном сленге – байпас) на участке, где будет размещаться насос. Диаметр байпаса всегда берется немного меньшим по сравнению с сечением основной трубы.
2. Монтируете (строго по горизонтали) вал насосного устройства, сверху размещаете клеммную коробку.
3. Ставите краны (шаровые) с обеих сторон насоса.
4. Устанавливаете фильтр. Без этого приспособления эксплуатировать оборудование не рекомендуется.
5. Размещаете автоматический (как вариант – ручной) выпускной клапан над обводной линией. Это устройство позволит вам осуществлять прочистку воздушных пробок, регулярно образующихся в системе.

Далее на участке входа-выхода циркуляционного агрегата ставится арматура (запорная). Для открытой системы отопления дополнительно необходим расширительный бачок (в закрытых комплексах не ставится). Финальный этап монтажных работ – обработка хорошим герметиком всех без исключения узлов соединения различных элементов системы.

Основные разновидности

Все циркуляционные насосы для систем отопления делятся на два конструктивных типа: устройства с «сухим» ротором и насосы циркуляционные с «мокрым» ротором.

В циркуляционных насосах первого типа, что понятно уже из их названия, ротор не контактирует с жидкой рабочей средой – теплоносителем. Крыльчатка таких помп отделена от ротора и статора уплотнительными стальными кольцами, прижимающимися друг к другу при помощи специальной пружины, компенсирующей износ этих элементов. Герметичность данного уплотнительного узла в процессе работы насоса обеспечивает тонкая прослойка воды между стальными кольцами, формирующаяся за счет разницы между давлениями в системе отопления и во внешней среде.

Циркуляционные насосы для отопления с «сухим» ротором отличаются достаточно высокими КПД (89%) и производительностью, но есть у гидромашин данного типа и недостатки, в том числе сильный шум при работе и сложность в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. Как правило, насосами данного типа оснащают отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах обогрева они используются достаточно редко.

Одноступенчатый циркуляционный насос с «сухим» ротором

Циркуляционный насос для систем отопления, оснащенный ротором «мокрого» типа, – это устройство, крыльчатка и ротор которого находятся в постоянном контакте с теплоносителем. Рабочая среда, в которой происходит вращение ротора и крыльчатки, выполняет роль смазки и охлаждающей жидкости. Статор и ротор насосов данного типа изолируются друг от друга при помощи специального стакана, изготовленного из нержавейки. Такой стакан, внутри которого располагаются вращающиеся в среде теплоносителя ротор и крыльчатка, защищает обмотку статора, находящуюся под напряжением, от попадания на нее рабочей жидкости.

КПД насосов данного типа довольно невысокий и составляет всего 55%, но технических возможностей такого устройства вполне достаточно для того, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя в системах обогрева домов не слишком большой площади. Если говорить о достоинствах циркуляционных насосов с «мокрым» ротором, то к ним следует отнести минимальное количество шума, издаваемого при работе таких устройств, высокую надежность, простоту в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.

Циркуляционный насос «мокрого» типа

Подключение к электропитанию

Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.

Схема электрического подключения циркуляционного насоса

Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.

Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.

Куда подключать кабель электропитания

Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.

Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор

Здравствуйте. Моя ситуация, насос 25 х 60 стоит сразу после электрокотла на 6 квт, далее магистраль из трубы 40 мм идёт в баню (там три стальных радиатора) и возвращается к котлу; после насоса ответвление вверх, далее 4 м, вниз, окольцовывает дом 50 кв. м. через кухню, далее через спальню, где удваивается, потом зал, где утраивается и вливается в обратку котла; в бане ответвление 40 мм вверх, выходит из бани, входит на 2 этаж дома 40 кв. м. (там два чугунных радиатора) и возвращается в баню в обратку; на второй этаж тепло не пошло; идея установить второй насос в бане на подачу после ответвления; общая длина трубопровода 125 м. Насколько решение правильное?

Идея правильная — слишком длинная трасса для одного насоса.

Проведение работ

Правильная установка насоса в систему отопления частного дома требует выполнять работы, соблюдая определенные правила монтажа. Один из них – врезка по обеим сторонам от циркуляционного агрегата шаровых кранов. Они могут понадобиться впоследствии при демонтаже насоса и обслуживании системы.

Обязательно нужно установить фильтр – для дополнительной защиты устройства.

Обычно качество воды оставляет желать лучшего, а попадающиеся частички могут повредить компоненты агрегата.

Сверху на байпасе вмонтируйте клапан – неважно, ручной он будет или автоматический. Он нужен для стравливания периодически образующихся в системе воздушных пробок

Клеммы следует направлять строго вверх. Само устройство, если оно принадлежит к мокрому типу, нужно монтировать горизонтально. Если этого не сделать – омываться водой будет только его часть, как следствие – повредится рабочая поверхность. В этом случае присутствие насоса в отопительном контуре бесполезно.

Циркуляционный агрегат и крепления нужно расположить в отопительном контуре закономерно, в правильной последовательности.

Перед началом работ слейте из системы теплоноситель. Если давно не чистили – произведите очистку, несколько раз промыв ее.

Сбоку основной трубы в соответствии со схемой вмонтируйте байпас – П-образный отрезок трубы со встроенным в его середину насосом и шаровыми кранами по бокам. При этом надо учитывать направление движения воды (оно отмечено стрелкой на корпусе циркуляционного устройства).

Каждое крепление и соединение надо обрабатывать герметиком – чтобы предотвратить утечку и сделать более эффективной всю конструкцию.

После закрепления байпаса заполните отопительный контур водой и проверьте его способность к нормальному функционированию. Если обнаружатся погрешности в работе или неисправности – их нужно устранять немедленно.

Как устроены циркуляционные насосы

Циркуляционный насос относится к центробежному типу приборов. Механизм агрегата заключен в корпус, который может быть выполнен из любого нержавеющего металла либо ударопрочного пластика. Корпус состоит из двух половинок. С одной стороны расположен электрический двигатель, с другой стороны находится камера для перекачки теплоносителя. Полости камеры оснащены выпусками. Они могут быть резьбовые или фланцевые.

Главный рабочий узел – крыльчатка, насаженная на керамический ротор. Вращаясь от привода – электрического двигателя, в трубопроводной магистрали отопительной сети она создает направленный поток рабочей жидкости. Все технические характеристики устройства зависят от конструкции, габаритов, внешних данных крыльчатки, скорости ее вращения.

Посредством выпусков помпа присоединяется к водяной магистрали. С одной и с другой стороны агрегат крепится к трубам через быстроразъемное соединение. Обычно этим соединением служит штуцер с накидной гайкой. Фланцевое соединение крепится четырьмя болтами с гайками, плоскими и пружинными шайбами. Между фланцами устанавливается уплотнительная прокладка из паронита либо термостойкой резины.

ВНИМАНИЕ! На разъеме, где соединяются две половинки, выполнены два отверстия для дренажа. Через них отводится конденсат, скапливающийся в статорной половине электрического двигателя

Закрывать дренажные отверстия категорически запрещено! Совершая монтаж теплового оборудования, также необходимо помнить, что крыльчатка должна располагаться в составе отопительной системы строго горизонтально. Саму помпу можно устанавливать в любом положении трубопровода относительно горизонтальной оси. Она может располагаться на горизонтальном участке трубопровода, вертикальном, под любым углом к горизонту. Но ось крыльчатки должна быть ориентирована строго в горизонтальной плоскости!

3 О выборе оборудования и правилах его самостоятельного расчета

Ключевым показателем, определяющим эффективность работы циркуляционного насоса, является его мощность. Для бытовой системы отопления не нужно пытаться приобрести самую высокомощную установку. Она будет лишь сильно гудеть и впустую расходовать электричество.

Монтированный циркуляционный насос

Вам нужно грамотно рассчитать мощность агрегата на основании таких данных:

• показатель напора горячей воды;
• сечение труб;
• производительность и пропускная способность нагревательного котла;
• температура теплоносителя.

Расход горячей воды определяется просто. Он равняется показателю мощности отопительного агрегата. Если у вас, например, стоит газовый котел на 20 кВт, воды за час будет расходоваться не более 20 л. Напор циркуляционного агрегата для системы отопления на каждые 10 м труб составляет около 50 см. Чем длиннее трубопровод, тем более мощный насос нужно приобретать

Здесь сразу стоит обращать внимание и на толщину трубных изделий. Сопротивление перемещению воды в системе будет более сильным, если вы монтируете малые по сечению трубы

В трубопроводах диаметром полдюйма расход теплоносителя составляет 5,7 л за минуту при общепринятой (1,5 м/с) скорости перемещения воды, диаметром 1 дюйм – 30 л. А вот для труб сечением 2 дюйма расход будет уже на уровне 170 л. Всегда подбирайте диаметр труб таким образом, чтобы вам не пришлось переплачивать лишних денег за энергоресурсы.

Расход непосредственно насоса определяется следующим соотношением: N/t2-t1. Под t1 в этой формуле понимают температуру воды в оборотных трубах (обычно она равняется 65–70 °С), под t2 – температуру, которую обеспечивает агрегат отопления (не менее 90°). А литерой N обозначается мощность котла (это значение имеется в паспорте оборудования). Напор насоса устанавливается по принятым в нашей стране и Европе стандартам. Считается, что 1 кВт мощности циркуляционного агрегата вполне достаточно для качественного обогрева 1 квадрата площади частного жилища.