Как устроен циркуляционный насос для отопления?

Два варианта врезки циркуляционного насоса: советы профессионалов

В прошлой статье, я говорил об установке циркуляционного насоса в систему отопления. В ней я заметил, что наряду с ручным переключением на работу с циркуляционным насосом, существует вариант врезки циркуляционного насоса при котором, человек может не управлять его включением/отключением. Если есть электропитание насоса, то теплоноситель проходит через насос. Если нет электропитания насоса, то теплоноситель циркулирует естественно.

Конструкция циркуляционных насосов в доме: как они устроены?

Конструкция циркуляционного насоса ничего сложного не представляет. Автомобильная помпа или дренажная система работают по тому же принципу.

Есть электродвигатель, использующийся в качестве привода, и турбина.

Точнее, центробежное крыльчатое колесо. Крыльчатка заключена в корпус-улитку от которого отходят два патрубка.

У одного из патрубков во время работы создаётся разрежение, у другого — компрессия.

Справка! Помимо этого, у каждого устройства есть ещё электрическая часть, отвечающая за коммутацию и изменение режимов работы.

Возможные неисправности насоса отопления

Качество нашей воды зачастую оставляет желать лучшего, отчего в системе отопления соли начинают выпадать в осадок. Когда насос работает зимой, он вращается постоянно и не доставляет своему владельцу никаких проблем. Но при долгом перерыве в работе в летний период между корпусом и крыльчаткой скапливаются соли, насос закоксовывается. С началом отопительного сезона при включении насоса раздается гудение, но циркуляция отсутствует — крыльчатка «заросла» солями и не вращается. Особенно это касается моделей с маломощными моторами.

Установка нового насоса в систему отопления при этом необязательна, проблему можно решить гораздо проще. Нужно просто вручную провернуть вал насоса с крыльчаткой. Если ее удалось стронуть с места и немного покрутить, то дальше насос справится сам. Если такая манипуляция не удалась, нужно снять ротор с корпуса и прочистить от накипи всю крыльчатку и внутренности корпуса. После в обратном порядке собрать устройство.

Если вы хотите купить циркуляционный насос, звоните нам по телефонам указанным в разделе Контакты, пишите нам на Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , или заходите в гости в наши магазины.

Схемы установки циркулярных насосов

Для установки насоса применяется два типа схем:

• Однотрубная. Для такой схемы характерны небольшие температурные перепады и постоянный расход теплоносителя;
• Двухтрубная схема установки характеризуется высоким перепадом температур и переменным расходом теплоносителя.

Перед началом монтажных работ следует тщательно изучить инструкцию и схему подключения. Так как отопительная система нуждается в периодическом обслуживании, важно обеспечить к ней постоянный доступ.

1 Основные неполадки

Перед устранением повреждений, необходимо проверить электропитание. Напряжение должно быть равно тому, которое указано в паспорте.

Рассмотрим неисправности оборудования, которые встречаются чаще всего:

• шум насоса отопления;
• отсутствие вращения оборудования и характерных звуков;
• шум при включении;
• не включается оборудование;
• происходит включение насоса, а затем его отключение в течение нескольких минут;
• большая вибрация;
• малый напор;
• нагрев.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

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:

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.

Циркуляционные насосы

Насосы, работающие в замкнутой кольцевой отопительной системе, перемещая воду и создавая ее циркуляцию, именуются циркуляционными. В их задачу не входит наполнение и восполнение потерь теплоносителя, поднятие уровня жидкости. Наполнение водой осуществляется за счет давления в наружных трубопроводах либо насоса.

Как известно, циркуляционный насос был изобретен в начале ХХ века. Со временем его устройство становилось все технологичнее. Его принцип действия основан на приведении непрерывно циркулирующей жидкости в движение без изменения уровня давления. Его главной задачей является обеспечение постоянной циркуляции теплоносителя и поддержание стабильной температуры жидкости в отопительной системе. Поскольку это устройство работает постоянно, оно должно обладать такими качествами, как небольшое энергопотребление, надежность, бесшумность, простота устройства.

Такой агрегат имеет широкое применение: в радиаторах, геотермальных системах отопления, теплых полах, горячем водооснащении домов.

Хорошо справляясь со своим предназначением, он не занимает большой площади и не доставляют шума.

В отличие от принудительной циркуляции, насос не нуждается в трубопроводах с большим диаметром и обладает такими преимуществами, как:

• быстрое нагревание комнаты;
• установка котла в любом удобном месте;
• минимальное количество потерь и воздушных пробок;
• установка автоматического управления температурным режимом (посредством термореле);
• авторегулировка, в свою очередь, корректирует необходимую частоту роторного вращения, что в два раза уменьшает затраты электроэнергии и финансы;
• постоянная подача жидкости продлевает срок эксплуатации прибора отопления.

Типы циркуляционных насосов

Различают два вида устройств циркуляционного насоса:

Схема системы отопления на основе теплового насоса.

• мокрый вид ротора, состоящий из чугунного, бронзового, алюминиевого или нержавеющего корпуса, в котором расположен двигатель из стали или керамики. На валу ротора зафиксирована крыльчатка из технополимера, представляющая собой колесо с лопастями. Лопасти крыльчатки приводят в движение установленную на валу ротора воду, которая оказывает также смазывающее действие между рабочими элементами и выполняет охлаждающую двигатель функцию. В устройстве мокрого насоса отсутствует вентилятор, это обеспечивает бесшумность. Агрегат необходимо ставить горизонтально с целью постоянной циркуляции воды, в противном случае насос перегреется и придет в негодность. Такое устройство не требуют технического обслуживания, к тому же отремонтировать или заменить некоторые элементы ротора не составит труда. Главный недостаток мокрого насоса в его коэффициенте полезного действия, который составляет всего 45%. Подобные устройства целесообразно использовать в некрупных системах отопления, кондиционировании, вентиляции, горячем водооснащении, небольших домах;
• сухой тип насоса имеет отличие в несоприкосновении двигателя с жидкостью, поэтому он менее долговечен в сравнении с мокрым. В случае холостого использования сухого агрегата возникновение перегрева и крупного ремонта маловероятно, но есть возможность нарушения герметичности вследствие стирания уплотнения. Для ремонта в этом случае потребуется замена уплотняющих колец. При этом КПД сухого ротора достигает 70%, что обуславливает их применение в крупных системах отопления. Недостаток сухого насоса заключается в возможности попадания воздуха в трубы, что приводит к шуму.

В зависимости от вида соединения с двигателем сухие насосы подразделяются на:

Схема установки циркуляционного насоса.

• консольные, корпусы и двигатель которых разъединены и зафиксированы каждый на своем месте. При этом муфта сочетает рабочий и приводной вал насоса. Обслуживание такого вида сухого насоса затратно, их установка целесообразна на фундаменте;
• моноблочные, срок эксплуатации которых до трех лет. Здесь двигатель и корпус расположены отдельно, но собраны в моноблок, и установка колеса осуществляется на валу ротора;
• inline-насосы – срок службы до 5 лет. Усовершенствованные насосы более герметичны. Также имеют уплотнение с торцевой стороны, состоящее из пары отполированных колец. Уплотнение изготавливают из керамики, нержавеющей стали, графита, алюминия и др. Во время работы эти кольца совершают обороты сравнительно друг от друга.

В том случае, когда необходимо усиленное действие агрегата и немалое количество тепла, циркуляционный насос изготавливают в сдвоенной форме. При максимальной нагрузке работают сразу два насоса.

Когда требуется небольшое количество вырабатываемого тепла, то действует один, а второй остается в запасе. Это существенно экономит затраты электроэнергии.

Устройство циркуляционного насоса

Центробежное устройство является главнейшим элементом всей отопительной системы принудительной циркуляции теплоносителя. Благодаря агрегату котел можно ставить в любое по высоте место и использовать неширокие трубы.

Основные составляющие элементы циркуляционного устройства:

Схема теплого пола с готовым модулем.

• корпус из различных материалов;
• ротор;
• роторный вал;
• крыльчатка, или лопастное колесо;
• электродвигатель;
• вращающий ротор.

Рабочее колесо состоит из двух параллельных дисков, которые соединены друг с другом радиально выгнутыми лопастями. Один из них имеет отверстие для течения теплоносителя, другой – для фиксации крыльчатки на валу двигателя. С целью образования кинетической поточной энергии в давление для устремления жидкости в необходимом направлении имеется отверстие в виде спирали. Оно находится на корпусе циркуляционного насоса во внешней части рабочего колеса и напоминает форму конфузора. Циркулирующий теплоноситель играет роль смазки и охлаждения роторного вала, где зафиксировано рабочее колесо. Статор электродвигателя расположен под напряжением, ввиду этого он разделен от ротора стаканом, оборудованным нержавейкой или углеродным материалом, стенка которого составляет до 0,3 миллиметров толщиной. Ротор агрегата зафиксирован на керамических либо графитных подшипниках скольжения.

Циркуляционные насосы созданы для использования в насосных отопительных системах при рециркуляции теплоносителя, расход которого постоянен или мало изменяем. Этот вид насоса работает в системах отопления, промышленных установках с одной и двумя трубами.

Принцип действия циркуляционных насосов

Схема подключения насоса теплого пола.

Принцип работы центробежного агрегата схож с дренажным. Такое устройство, поставленное в систему отопления, приводит теплоноситель в движение путем захватывания ее с одной стороны и нагнетания в трубопровод с другой благодаря центробежной силе. Последняя образуется во время вращения лопастного колеса, когда водный патрубок создает разрежение, выводной – компрессию. Во время ритмичной работы насоса давление в расширительном бачке не колеблется, поэтому с целью повышения уровня теплоносителя в системе отопления устанавливают повысительный насос. Циркуляционный насос служит для содействия жидкости в преодолении силы сопротивления.

Принцип его работы основан на выбросе теплоносителя из корпуса под воздействием центробежной силы в напорный трубопровод. Это достигается вращением рабочего колеса, в процессе которого образуется вакуум во всасывающем патрубке. Вакуум обеспечивает непрерывную циркуляцию и поступление во всасывающий трубопровод. Отличительным признаком циркуляционного насоса считают возможность действия при заполнении водой. Для этих целей на конце трубопровода сооружают приемник с обратным клапаном с целью длительного удержания жидкости в колесе. Ротор насоса способен развить скорость жидкости до 8 метров в секунду в промышленной области и до 2 метров в секунду – в бытовых условиях. Малая скорость воды в насосе в бытовом использовании обусловлена возможностью появления вибрации и шума в отопительных трубах. Центробежное устройство приводится в действие и далее работает от электроэнергии, что является экономичным вариантом, поскольку максимальная мощность ротора для промышленного назначения составляет не больше 0,3 кВт, бытового – до 85 Вт.

Устройство и принцип работы современных насосов

На сегодняшний день изготавливают усовершенствованные «мокрые» централизованные насосы, где отсутствует вал и ротор совмещен с крыльчаткой. Они обладают модульной схемой, состоящей из корпуса, электродвигателя, коробки с клеммниками, рабочего колеса, блочного картуша. Последний оборудован ротором, валом, способствующими ликвидации воздуха, образованного в корпусе. Такая модульная конструкция позволяет легко отремонтировать поврежденный элемент. Новейшие насосы укомплектованы однофазными, трехфазными электродвигателями, присоединенными к водопроводам резьбовым или фланцевым элементом. Для предотвращения истирания подшипников и других частей насоса целесообразно только горизонтальное местоположение вала. В противном случае насос выйдет из строя.

Принцип работы такого устройства заключается в образовании в статоре магнитного поля, охватывающего постоянный магнит в соединении ротора с крыльчаткой. Ввиду этого побуждается вращение ротора-крыльчатки с циркуляцией жидкости. Благодаря соединению двух элементов (ротора с крыльчаткой) улучшается работа насоса, упрощается его устройство, поскольку отсутствует вал, нет подшипников скольжения, сальников. Ротор-крыльчатка мягко соединен с корпусом насоса и совершает обороты на керамическом подшипнике в форме полусферы. Подобное плавающее устройство дает возможность предохранять от поломки при попадании мусора.

Насосы устанавливаются на любом из водопроводов: подающем или обратном. Для предотвращения нарушения сбоя циркуляции воды применяют несколько вариантов:

1. Путем возвышения расширительного бака на м от наивысшего элемента системы.
2. Посредством размещения расширительного бака на наивысшую часть водопровода.
3. Путем перенесения трубопровода и бака в обратнонесущую теплоноситель трубу рядом с насосом.
4. Методом подсоединения центробежного насоса в подающий водопровод после расширительного бака.

Циркуляция может избежать формирования воздушного пространства, если установить автомат-отводчик.

Циркуляционные насосы, отличаясь эффективностью, производительностью, качеством, позволят получить бесперебойный источник неплохого качества воды.

Типы циркуляционных насосов

По конструкционным особенностям циркуляционные насосы делятся на механизмы «мокрого» и «сухого» типа.

Конструкционная особенность насосов сухого типа заключается в том, что ротор не находится в прямом контакте с теплоносителем, так как его рабочая поверхность и электродвигатель разделены специальными уплотнительными нержавеющими кольцами. Тонкая пленка воды, находящаяся между кольцами, при вращении герметизирует соединение за счет разницы давления во внешней среде и системе отопления. Прижимная пружина выполняет постоянное поджатие колец по мере их износа и обеспечивает их «самоподгонку». КПД циркуляционных насосов с сухого типа составляет 80 %. Однако, насосы данного типа достаточно шумные и более требовательны в обслуживании, в сравнении с насосами мокрого типа и редко используются в индивидуальном отоплении.

Циркуляционные насосы мокрого типа отличаются от «сухих» тем, что ротор вместе с крыльчаткой находятся в прямом контакте с теплоносителем, который и охлаждает прибор и одновременно выполняет роль смазки. В насосах такого типа ротор и статор разделены специальным «стаканом» выполненным из нержавеющей стали, который обеспечивает герметичность части электродвигателя, находящейся под напряжением. Все части циркуляционного насоса мокрого типа, функционируют в перекачиваемой среде.
КПД таких насосов составляет около 55%, однако, они менее шумные и неприхотливы в обслуживании. Их производительности вполне достаточно для систем небольших протяжностей, поэтому их наиболее часто используют в индивидуальном отоплении.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Выбирая циркуляционный насос учитываются такие показатели, как его мощность, диаметр трубопровода, температура теплоносителя, уровень напора теплоносителя, производительность и пропускную способность отопительного котла.

Параметры циркуляционного насоса отображены в его маркировке. Например, маркировка 25-60 – что она обозначает? 25 – диаметр присоединительного размера в мм., в данном случае это 1 дюйм, а 60 – это давление или высота подъема. В данном случае высота подъема составляет 6 метров водяного столба или 0,6 атмосфер.
Любой циркуляционный насос имеет три ступени мощности. Каждая ступень мощности характеризуется своей производительностью, то есть объемом теплоносителя который прокачивает насос в один час.

Производительность циркуляционного насоса напрямую зависит от протяженности трубопровода (как правило при расчетах, на 10 м/п трубопровода приходится примерно 0,5 м. насосного напора). Также не следует забывать, что чем уже сечение труб в системе, тем большее сопротивление будет испытывать теплоноситель.

Расход теплоносителя рассчитывают просто приравнивая его к параметрам мощности отопительного прибора. Например, при мощности котла составляющей 25 кВт, расход теплоносителя будет составлять 25 л/мин. Радиаторам мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды.

При протяженности трубопровода системы отопления не более 80 м., достаточно будет установки одного насоса, при более длительной протяженности трубопровода необходимо устанавливать два и более циркуляционных насоса.

Установка циркуляционного насоса – особенности монтажа

Первое что следует сделать перед установкой циркуляционного насоса – определить место монтажа. Нужно учитывать то, что циркуляционный насос нуждается в периодическом обслуживании, поэтому он должен иметь к себе свободный доступ.

Наиболее оптимальное место для его установки, перед отопительным котлом, на обратном трубопроводе. Все дело в том, что в верхней части котла со временем может накапливаться воздух и при установке насоса на подаче, будет происходить вытягивание воздуха из котла, что будет приводить к образованию вакуума и к закипанию завоздушенной части котла. Если же насос устанавливается перед котлом, то он будет вталкивать теплоноситель в него, что не будет приводить к образованию воздушных пробок. Кроме этого, такая система монтажа предусматривает работу циркуляционного насоса при более низких температурах (на обратке температура теплоносителя всегда ниже, чем на подаче), а это продлевает срок его эксплуатации.

Очень важный момент монтажа – это положение вала циркуляционного насоса. Вал в обязательном порядке должен располагаться в строго горизонтальном положении, иначе насос будет находиться в воде не полностью, и в лучшем случае будет терять до 30% производительности, а в худшем – рабочая зона из-за перегрева может выйти из строя.

На выбранном участке монтажа циркуляционного насоса рекомендуется устанавливать, так называемый, байпас (обводная линия). Байпас необходим для того, чтобы в случаях отключения электричества или выхода насоса из строя теплоноситель циркулировал через открытия краны по главному трубопроводу, и отопительная система продолжала работать уже в режиме естественной циркуляции.

Следует обязательно помнить, что диаметр трубы обводной линии (байпаса) должен быть меньше диаметра основного трубопровода.

Перед насосом обязательно необходимо установить фильтр грубой очистки, который будет защищать вращающиеся элементы механизма от мелких механических частиц. Особенно нежелательно попадание мусора на крыльчатку, которая может попросту заклинить, что приведет к сгоранию обмотки и выходу насоса из строя.

С обеих сторон насоса необходимо установить запорную арматуру (обычные шаровые краны). Перекрыв их, в случае необходимости, можно выполнить демонтаж или обслуживание циркуляционного насоса без полного слива теплоносителя из системы.

Еще более правильны будет использование вместо одного из шаровых кранов обратного клапана.

Система будет выглядеть следующим образом: перед фильтром грубой очистки устанавливается шаровый кран, за фильтром устанавливается циркуляционный насос, а за насосом вместо второго шарового крана – обратный клапан.

При использовании обратного клапана при необходимости также можно демонтировать циркуляционный насос, перекрыв всего лишь один шаровый кран – обратный клапан, установленный по стрелке, не даст вытока теплоносителя с другой стороны насоса.

Еще одна функция, которую выполняет обратный клапан, особенно при высоких стояках на подающей линии, – это предотвращение противопотока давления в системе. Что это значит? Если от котла вверх «выходит» вертикальный стояк большой протяженности, то давление будет направленно не только вверх, но и благодаря силам гравитации, будет создаваться давление, направленное вниз. Вот для того, чтобы часть давления не пошло в “обратку”, и система «остановилась» и устанавливается обратный клапан.

Сломанный циркуляционный насос лучше всего отдать в специализированный сервисный центр, особенно если он еще на гарантии. Большая часть моделей, представленных сейчас на рынке, к сожалению, являются неразборными или частично разборными, так что при возникновении проблем с его внутренними запчастями замене подлежат целые блоки или насос в сборе. Если же гарантийный срок уже истек, а конструкция насоса позволяет разобрать его и добраться до всех основных узлов, то при наличии соответствующих навыков можно выполнить ремонт самостоятельно.

Определив из таблицы выше причину неисправности, достаточно разобрать насос, как указано в пункте о профилактике и обслуживании, и заменить неисправную деталь.

В блоке управления насосом основными элементами являются:

• конденсатор на 1-5 микрофарад;
• блок клемм для подключения;
• регулятор скорости.

В виду малой емкости конденсатора, проверить его можно с помощью мультиметра, в котором имеется встроенный С-метр с ограничением до 20 мкФ. При сильном отклонении показаний от номинала, конденсатор следует заменить, при этом важно соблюсти полярность включения и обязательно его допуск по вольтажу. Для обычного однофазного двигателя используются конденсаторы с допуском до 450 В.

Регулятор скорости заменяется в сборе новым. Достаточно его отсоединить от клемм, запомнив положение каждого пина и подключить новый.

Популярными являются модели циркуляционных насосов от производителей Wilo, Ggrundfos, Dab. Не в последнюю очередь за счет их надежности. Ожидать, что эти насосы сломаются в гарантийный срок, можно только при нарушении рекомендованных условий эксплуатации. Однако в пост гарантийный период у Wilo часто наблюдается проблема с опорными подшипниками. Помогает только их замена.

Ggrundfos и Dab могут «порадовать» зарастанием крыльчатки накипью для высокотемпературных систем отопления, а также заиливание стакана статора. Лучше предупредить эти проблемы установкой хорошего фильтра и подготовкой воды. В остальном поломки чаще аргументируются внешними проблемами.