как поставить насос в отопительную систему

Для равномерного распределения тепла в доме, оснащенном автономной системой отопления, используют различные модели циркуляционных насосов. Данное оборудование обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по трубам и батареям. При этом прогрев радиаторов осуществляется одновременно во всех комнатах независимо от их удаленности от отопительного котла.

Проводится установка насоса на отопление в соответствии с инструкцией производителя, в которой подробно описан процесс монтажа данного оборудования. На практике опробовано несколько способов расположения насосных установок в системе отопления частного дома. В каждом случае владельцем объекта выбирается наиболее подходящий вариант с учетом типа используемого котла и расширительного бака, вида отопительной системы, наличия дополнительных элементов.

Содержание

• 1 Выбор подходящего агрегата

• 2 Определение места врезки насоса в систему

• 3 Циркуляционный насос и элементы его обвязки: рекомендации специалистов

• 4 Основные правила монтажа

  • 4. 1 Необходимость фильтрации воды

  • 4.2 Расположение насоса в отопительном контуре

  • 4.3 Для чего нужен байпас?

  • 4.4 Электрическое подключение

• 5 Проверка работы и запуск в работу

Выбор подходящего агрегата

При выборе циркуляционного насоса для автономной системы отопления руководствуются двумя основными критериями – производительностью агрегата и напором. Первый из этих параметров характеризует объём теплоносителя, который агрегат сможет перекачать за определённый период времени, а второй говорит о высоте, на которую помпа сможет поднимать жидкость. Кроме того, необходимо учитывать:

1. Сечение труб, к которым будет подключаться циркуляционный насос.
2. Габариты места, отведённого для установки перекачивающего агрегата.
3. Максимальную температуру теплоносителя.
4. Мощность и пропускную способность теплогенератора.
5. Объем отапливаемых помещений.

О классическом методе расчёта мы уже рассказывали в статье Расчет циркуляционного насоса для отопления в примерах и формулах. Вместе с тем, есть и более простой способ, который можно использовать как для предварительной калькуляции, так и проверки результатов более основательных вычислений. В его основу положено требование, согласно которому циркуляционный насос должен за один час своей работы прокачать по отопительной системе трехкратный объём её заполнения.

Последнее значение можно косвенно оценить по мощностным характеристикам котла. Если тепловой агрегат выбирался по правилам, то на каждый киловатт, взятый из его технического паспорта, приходится не менее 15 литров теплоносителя. Достаточно умножить мощность теплогенератора в кВт на 15 и сделать поправку в 20%, чтобы с достаточной точностью оценить заполнение отопительных контуров. После того, как будет вычислен объём теплоносителя, подсчитать искомую производительность циркуляционного насоса в л/мин будет несложно — для этого заполнение контуров в литрах необходимо умножить на три и разделить на шестьдесят. Если в качестве примера взять отопительную систему с котлом мощностью 15 кВт, то можно предположить, что объём жидкости во всех её ветках примерно равняется 270 литров (Q =15 кВт х 15 л + 20%). Для принудительной циркуляции теплоносителя понадобится насос с расходной характеристикой не менее 0.81 м³/час или 13.5 л/мин.

Необходимую величину напора циркуляционного насоса также можно определить, не вдаваясь в сложные математические вычисления. Для этого можно воспользоваться формулой N = X * K, где X – этажность здания, включая подвал, а К – поправочный коэффициент, равный 0.7-1.1 для традиционных двухтрубных схем отопления и 1.2-1.85 для коллекторно-лучевых контуров. Так, если вести расчёт гидравлического сопротивления коллекторной отопительной системы двухэтажного здания с подвалом (количество уровней равняется трём), то понадобится помпа с напором 3х1.85=5.55 м.

Полученных величин уже будет достаточно для того, определиться с конкретной моделью циркуляционного насоса любого производителя. Для этого на графиках гидравлических характеристик центробежных агрегатов находят рабочую точку – она находится на пересечении отрезков, проведённых из оси абсцисс (производительность) и ординат (напор). Лучшим положением рабочей точки считается средняя треть графика, которая соответствует максимальному КПД.

График гидравлических характеристик циркуляционного насоса позволяет проанализировать, соответствует ли агрегат требованиям по напору и производительности

Чтобы получить достаточный резерв в ту и другую сторону, следует ориентироваться на кривую, построенную для средней скорости циркуляционного насоса. В этом случае можно будет уменьшить его мощность при чрезмерной шумности или же увеличить, если теплоноситель на входе в котёл будет иметь недопустимо низкую температуру.

Особенности устройства системы отопления с насосной циркуляцией изучены в данной статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/otopleniye-s-nasosnoj-cirkulyaciej.html

Термоклапаны, устанавливаемые во многих системах отопления, регулируют температуру в помещении в соответствии с заданными параметрами. Клапан перекрывается при повышении температуры. При этом повышается гидравлическое сопротивление и, соответственно, увеличивается давление. Эти процессы сопровождаются появлением шума, избавиться от которого можно путем перевода насоса на низкие обороты.  Эффективнее справляются с данной задачей насосы с встроенной электроникой, способной плавно регулировать перепады давления в зависимости от изменения количества воды.

Подробнее про то, как выбрать такой насос читайте в статьях: Подбор циркуляционного насоса для отопления.

Определение места врезки насоса в систему

При установке циркуляционного насоса необходимо учитывать не только рекомендации производителей, но и возможность его периодического обслуживания. Совсем недавно насосы с «мокрым» ротором рекомендовалось устанавливать исключительно на обратку – считалось, что так они проработают намного дольше, поскольку будут находиться в более щадящем температурном режиме.

Типовая схема подключения насоса, обеспечивающего принудительную циркуляцию теплоносителя, к автономной системе отопления частного дома или загородного коттеджа

Современные агрегаты рассчитаны на длительный контакт с горячей жидкостью, поэтому их смело можно устанавливать и на стороне подачи. Мало того, специалисты нередко рекомендуют монтировать насос именно на подающий трубопровод, чтобы повысить давление в зоне всасывания. В этом случае указанный участок будет иметь самую высокую температуру, поэтому следует обязательно убедиться в том, способно ли электрическое устройство контактировать с высокотемпературной жидкостью. Достоинства подобного способа смогут оценить, например, обладатели тёплых водяных полов, поскольку в этом случае исключается образование воздушных пробок.

Для оптимизации схемы отопления используется распределительная гребёнка. Подробности: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/grebenka-dlya-sistemy-otopleniya.html

Для систем обогрева с мембранными баками, напротив, рекомендуется вести монтаж байпаса с насосом на стороне обратки, поближе к расширительной ёмкости. Если же такая схема затруднит обслуживание насоса, то его врезают непосредственно в магистраль, обязательно оснащая контур обратным клапаном.

Циркуляционный насос и элементы его обвязки: рекомендации специалистов

Выбрать циркуляционный насос и определиться с местом его установки – это всего лишь полдела. Не менее важно грамотно выполнить обвязку – только в этом случае можно рассчитывать на долгую, беспроблемную работу и возможность комфортного обслуживания агрегата. В рекомендациях специалистов нет ничего сложного:

1. Место установки насоса следует оборудовать шаровыми кранами. С их помощью можно будет отсечь агрегат от теплоносителя во время профилактических или ремонтных мероприятий.
2. Со стороны входа теплоносителя необходимо установить фильтр грубой очистки, который послужит барьером для механических частиц. Как показывает практика, наличие подобного устройства замедляет процесс абразивного износа крыльчатки в несколько раз. Если же говорить об опасности повреждения помпы, то здесь значение фильтрации и вовсе трудно переоценить.
3. Крайнюю верхнюю точку байпаса следует оборудовать клапаном для развоздушивания.
4. Направление движения теплоносителя должно совпадать со стрелкой на корпусе прибора.
5. Поскольку в насосах «мокрого» типа охлаждение и смазку выполняет перекачиваемый теплоноситель, ось вращения должно находиться в параллель с горизонталью.
6. Для обеспечения герметичности сопряжённые детали и места их соединений уплотняют при помощи прокладок и герметиков.

Не менее важно правильно подключить насос к электрической сети. Тип и сечение кабеля должны соответствовать мощности агрегата, а подключение необходимо выполнять только при наличии защитного заземления.

Основные правила монтажа

Любое оборудование поставляется в сопровождении инструкции производителя, в которой отражается вся важная информация об его устройстве, принципе работы и правилах монтажа. Прочитав внимательно данный технический документ, можно понять основные правила обращения с ним.

Очень важно при самостоятельной установке  выбрать нужную позицию изделия относительно горизонта. Расположение вала электродвигателя должно быть строго горизонтальным. В противном случае могут образоваться воздушные пробки, которые оставят подшипники без смазки и достаточного охлаждения. Это приведет к быстрому износу деталей и скорой поломке оборудования. На корпусе насоса есть стрелка, по направлению которой должен двигаться теплоноситель в системе.

Варианты правильного и неправильного расположения циркуляционного насоса с «мокрым» ротором. Категорически запрещено размещение оборудования так, как показано в нижнем ряду

Необходимость фильтрации воды

Перед насосом устанавливают грязевик, функция которого заключается в фильтрации теплоносителя. Фильтр-грязевик задерживает абразивные частицы, песок, окалины и другие загрязнения, попавшие в воду. При попадании подобных элементов внутрь насоса может произойти разрушение крыльчатки и подшипников. Так как диаметр врезки для монтажа насоса имеет небольшой размер, то можно использовать обыкновенный фильтр грубой очистки. Обратите внимание, что бочонок, служащий для сбора различных взвесей, направляют вниз. Находясь в таком положении, фильтр не послужит препятствием для циркуляции воды. При частичном заполнении бочонок не утратит способности пропуска теплоносителя.

Важно! Большинство фильтров снабжены стрелкой, указывающей правильное направление потока воды в контуре. Если проигнорировать направление стрелки, то придется намного чаще чистить грязевик.

Расположение насоса в отопительном контуре

В принципе, большинство моделей современных насосов способно одинаково хорошо работать как на подаче, так и на обратке. Оборудование можно врезать в любой части отопительного контура. При этом следует учитывать, что длительность работы подшипников и пластиковых деталей устройства будет зависеть от величины температуры теплоносителя. Поэтому лучше врезать оборудование на обратном трубопроводе  после расширительного мембранного бака и перед котлом отопления.

Один из вариантов правильной врезки циркуляционного насоса в трубопровод системы отопления частного дома с длиной контура не более 80 метров

Для чего нужен байпас?

Циркуляционный насос является энергозависимым устройством. При отключении электричества система отопления должна работать на условиях естественной циркуляции. Для этого необходимо минимизировать сопротивление в контуре за счет уменьшения количества изгибов и поворотов, а также использования в качестве запорной арматуры современных шаровых вентилей. В открытом состоянии просвет в шаровом вентиле совпадает с диаметром трубы.

Циркуляционный насос устанавливают на байпасе, который отсекается от основной системы с помощью двух шаровых кранов. Такое размещение оборудование позволяет произвести его ремонт или замену без ущерба для отопительной системы дома. В межсезонье система отопления может работать без насоса, который  перекрывается с помощью все тех же шаровых вентилей. При усилении морозов насос включают в работу, открывая запорную арматуру по его краям и закрывая шаровый вентиль на основном контуре. Так осуществляется регулировка направления потока теплоносителя.

Монтаж циркуляционного насоса на байпасе (обводной трубе) с использованием трех шаровых кранов обеспечивает ток теплоносителя по нужному направлению

Электрическое подключение

Если система отопления устроена по принципу принудительной циркуляции, то в случае отключения электричества насос должен продолжать работать от резервного источника питания. Поэтому рекомендуется устанавливать источник бесперебойного питания, который позволит функционировать системе отопления пару часов. Этого времени обычно хватает специалистам для устранения причины аварийного отключения подачи электричества. Продлить автономную работу оборудования могут внешние аккумуляторы, подключенные к резервному источнику питания.

Подключение насоса к источнику бесперебойного питания (ИБП), который дополнительно усилен тремя аккумуляторными установками, последовательно соединенными в единую цепь

Осуществляя электрическое подключение оборудования, необходимо исключить вероятность попадания в клеменную коробку влаги и конденсата. Термостойкий кабель используют в том случае, если теплоноситель разогревается в системе отопления более, чем на 90° С. Не допускается соприкосновение силового кабеля со стенками труб, двигателем, корпусом насоса. Подключение силового кабеля к клеменной коробке производится с левой или правой стороны, при этом переставляется заглушка. При боковом расположении клеменной коробки кабель заводят только снизу. И да, заземление обязательно!

Ответить на вопрос, зачем ставить циркуляционный насос, поможет следующий материал: https://aqua-rmnt. com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/sistema-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej.html

Проверка работы и запуск в работу

После завершения монтажных работ отопительная система наполняется водой. Затем удаляется воздух путем открытия центрального винта, расположенного на крышке корпуса насоса. Появившаяся вода будет сигнализировать о полном удалении воздушных пузырьков из устройства. После этого насос можно запускать в работу.

Ознакомившись с инструкцией и прочитав данную статью, можно провести монтажные работы самостоятельно. Если вы не поняли, как установить насос на отопление, то пригласите профессионального мастера.

• Автор: Марина
• Распечатать

Оцените статью:

(33 голоса, среднее: 4.2 из 5)

Поделитесь с друзьями!

установка, обвязка, схема подключения —

Источник:www.master-forum. ru- официальный сайт журналов «Инструменты», «GardenTools» и «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»

В простейшей системе отопления циркуляция теплоносителя происходит естественным путём за счёт разности объёмных весов нагреваемой и остывающей воды. Горячая вода, как более лёгкая, поднимается по стоякам и разводящим магистралям. Затем она остывает, отдавая тепло батареям, по обратной магистрали устремляется к исходной точке — источнику тепла, и всё начинается сначала.

Такая схема жизнеспособна, если давление воды достаточно для преодоления всех препятствий. В противном случае вода остынет раньше, чем пройдёт весь контур, и система, как говорят, «встанет». Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают циркуляционный насос. Он не только обеспечивает постоянное движение воды, но и поддерживает нужный для этого напор. Напором называют разницу давления между начальной и конечной точками движения теплоносителя. Это сумма всех потерь на трение в трубах и на преодоление местных сопротивлений — радиаторов, регулирующих кранов, фильтров, приборов учёта тепла.

Второй важной задачей циркуляционного насоса является экономия тепла и материалов. За счёт более высоких скоростей движения воды в насосных схемах используются трубы меньших диаметров и отопительные приборы меньшей поверхности нагрева. Поэтому происходит разовая экономия материалов при монтаже.

В дальнейшем, если у каждого радиатора установлен термостат (регулирующий кран, обеспечивающий постоянную температуру в помещении), то насос, управляемый частотным преобразователем, прокачивает ровно столько воды, сколько необходимо подать через термостаты. Таким способом — за счёт плавной регулировки скорости вращения ротора — обеспечивается постоянное энерго­сбережение.

Когда тонкое игольчатое отверстие термостата перекрывается при достижении необходимой температуры, в нём резко возрастает гидравлическое сопротивление и, как следствие, возникает шум. В этом случае насос с частотным регулированием переходит на малые обороты, обеспечивая низкие шумовые характеристики системы отопления.

СХЕМЫ УСТАНОВКИ

Основных вариантов установки циркуляционного насоса два — на подающей линии и на обратной. С точки зрения гидравлики нет принципиальной разницы, где располагать насос. В основном циркуляционный насос монтируется на «обратке». Первая причина — конструктивная — заключается в том, что до и после насоса устанавливаются резиновые гибкие вставки. Их назначение — предотвращать передачу механических вибраций от насоса по транспортируемой среде, то есть по воде. Гибкие вставки могут также использоваться в качестве компенсаторов тепловых удлинений трубопроводов.

Хотя предельной температурой эксплуатации гибкой вставки считается 95 оС, существует зависимость срока службы от температуры теплоносителя. При температуре 60 и более градусов этот срок резко сокращается.

Вторым, и основным, аргументом в пользу установки циркуляционного насоса на обратном трубопроводе является угроза закипания воды при неисправности и завоздушивание котла. Насос не предназначен для перекачки пара, его крыльчатка в этом случае превращается в мощное сопротивление для пароводяной смеси. В результате циркуляция останавливается, тогда как давление на выходе из котла продолжает расти и котёл может взорваться. Это не относится к современным отопительным агрегатам, которые защищены автоматикой от перегрева и закипания.

Кроме чисто циркуляционных схем, существуют варианты с подмесом обратной воды в подающую линию. Например, если в частном доме установлен общий котёл, который должен обеспечить водой и систему отопления с максимальной температурой 90 оС, и контур тёплых полов с более низкой температурой воды. В этом случае на обратной линии основной системы устанавливается циркуляционный насос. А на перемычке между подающим и обратным трубопроводом системы обогрева полов — отдельный смесительный насос, который часть остывшей воды из обратной линии направляет снова в подающую, снижая, таким образом, температуру подачи. При этом насос также обеспечивает циркуляцию в системе.

ОБВЯЗКА НАСОСНОГО УЗЛА

Циркуляционный насос устанавливается не сам по себе, а в комплекте с необходимым дополнительным оборудованием, которое принято называть обвязкой насосного узла. Во‑первых, это уже упомянутые гибкие вставки. Они изготавливаются из полихлоропреновой резины. У неё высокая термостойкость, хорошая адгезия к тканям и металлам, стойкость к атмосферным воздействиям и естественному окислению. При растяжении такая резина кристаллизуется, благодаря чему гибкие вставки обладают высокой прочностью. Для присоединения к трубопроводу они имеют чугунные присоединительные патрубки с накидными гайками и внутренней резьбой или стальные фланцы. При диаметре 100 мм и больше гибкие вставки комплектуются стальными контрольными стержнями, которые ограничивают их растяжение.

По ходу движения воды после насоса устанавливается обратный клапан. Корпус его может быть латунным, из нержавеющей стали или чугуна, запорный элемент — также из различных материалов. По способу присоединения к трубопроводу существуют обратные клапаны с внутренней резьбой (корпус из латуни), фланцевые (чугунные), с наружной резьбой и дополнительно заказываемыми резьбовыми или приварными присоединительными патрубками с накидными гайками, а также клапаны, зажимаемые между двумя ответными фланцами. Последние два типа бывают с чугунными и стальными корпусами. Открытые обратные клапаны обладают определённым гидравлическим сопротивлением, которое рассчитывается при подборе насосов.

До и после насоса необходимо врезать штуцер (короткий отрезок трубы диаметром 15 мм) с трёхходовым клапаном. К нему подсоединяют манометр для контроля исправности и правильной работы насоса. Можно сразу установить оба манометра, но обычно обходятся одним прибором, перенося его по точкам измерения. Также нелишним бывает, при большом диаметре трубы и значительных габаритах насосного узла, спускной кран.

Граница насосного узла — шаровые краны, позволяющие отключить насос или демонтировать весь узел для ремонта или замены.

Диаметр присоединительных патрубков насоса, как правило, меньше диаметра трубопровода, на котором его устанавливают. Распространённой ошибкой является подбор гибких вставок, обратного клапана и даже отключающих кранов по диаметру насоса. По действующим нормам переход нужно делать возле самого насоса, а всю обвязку насос­ного узла принимать по диаметру основной трубы.

В отопительный сезон насос должен постоянно работать. Поломка насоса превращает его в дополнительное препятствие для циркуляции воды. При сильных морозах в отсутствие постоянного контроля выход из строя насоса может даже привести к размораживанию системы. Чтобы избежать такой ситуации, разработаны различные способы резервирования. Более простой и дешёвый — установка сдвоенного насоса, так называемого моноблока. Эти насосы — своеобразные «сиамские близнецы», у них два электродвигателя, соединённых параллельно в одном корпусе, и общий присоединительный трубопровод. Управляемая потоком перекидная крышка препятствует обратному потоку через стоящий насос. Каждый из насосов подключается к электропитанию отдельно. На заводе сдвоенные насосы настраиваются на переменный режим работы. Это означает, что оба насоса работают поочерёдно. Переключение происходит через 24 часа. Если работающий насос выключается из-­за неисправности, сразу включается второй насос.

Можно перевести сдвоенные насосы в резервный режим. Тогда один из насосов будет работать постоянно. Второй через определённые отрезки времени (например, раз в сутки) будет запускаться на короткое время с низкой частотой вращения, чтобы избежать блокировки при длительном простое. Это так называемый автоматический тест резервного насоса. Одновременная работа продолжится всего 40 секунд. Если основной работающий насос отключится из-­за поломки, запустится резервный. Один из насосов можно перевести в режим «Стоп», но тогда управлять их работой придётся вручную.

Недостаток моноблочного насоса в том, что резервируется только электродвигатель. При выходе из строя деталей, отвечающих за перекачку воды, насос всё равно придётся снимать, а для этого отключать котёл и сливать воду. Зимой это не всегда можно сделать. Поэтому самым надёжным способом резервирования является параллельная установка двух одиночных насосов — каждого со своими гибкими вставками, манометрами, обратным клапаном, спускником и отключающими кранами. Управление такими насосами выносят в отдельный щит автоматики.

По ходу воды перед насосным узлом необходимо установить фильтр или грязевик. Общие правила их установки таковы. Косая часть фильтра направляется по движению воды, бочонок грязевика должен находиться снизу. Фильтр устанавливается на горизонтальном участке или на спуске, грязевик — только на горизонтали. Нужное направление воды показывает стрелка на корпусе. Даже если насосов два — основной и резервный — перед ними устанавливается один общий фильтр. Сетка, внутри фильтра задерживает на себе механические примеси, со временем её отверстия забиваются минеральными отложениями. В результате гидравлическое сопротивление фильтра возрастает. Чтобы следить за пропускной способностью и свое­ временно выполнять очистку сетки (или бочонка грязевика), до фильтра по ходу воды также врезают штуцер с трёхходовым клапаном под установку манометра. Второй контрольной точкой при этом служит манометр перед насосом.

Большинство современных циркуляционных агрегатов — с водяным охлаждением ротора. Присоединение по воде может быть и горизонтальным, и вертикальным. Однако, чтобы насос не вышел из строя, вал ротора при монтаже должен располагаться строго горизонтально. Иначе внутри насоса произойдёт завоздушивание, детали перегреются, подшипники останутся без смазки. Также нужно обращать внимание на стрелку, нанесённую на корпус. Она показывает направление движения теплоносителя. Насос, установленный с отступлением от горизонтали, может терять до трети своей производительности. Клеммная коробка также должна быть наверху.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА УСТАНОВКИ НАСОСОВ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Контроль над работой насосов выполняется по сигналу датчиков перепада давления, установленных на каждом насосе. В систему автоматизации входят датчики температуры — погружные для теплоносителя и наружные для определения температуры воздуха.

Используются различные режимы управления насосом: автоматический по программе, заданной с базового блока; дистанционный с базового блока; местный с помощью кнопок, установленных на силовом щите.

Нужно помнить, что по действующим нормам надёжность электроснабжения насосного узла должна соответствовать требованиям второй категории потребителей электроэнергии. Насосное оборудование запитывается через собственную панель автоматического переключения на резерв (ЩАП), который устанавливается рядом с вводно-­распределительным устройством жилого дома.

Управление электродвигателями предусматривается как ручное с помощью кнопок, так и автоматическое со щита автоматики, а выбор режима выполняется избирателями управления на дверях распределительных щитов. Все электродвигатели обеспечиваются выключателями безопасности.

Металлические корпуса электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, должны быть занулены, в качестве зануляющих проводников используются нулевые защитные проводники. Электродвигатель насоса зануляется в клеммной коробке, где к болту заземления подключается нулевая жила провода.

Датчик наружного воздуха ставится вне прямой досягаемости на северном фасаде, выше человеческого роста и на расстоянии не меньше метра от ближайших окон. Корпус датчика желательно выбирать в антивандальном исполнении.

ПРЕИМУЩЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПОРА

Когда жилец вручную прикрывает вентиль радиатора или автоматический термостат уменьшает подачу тепла в отопительный прибор, резко увеличивается количество воды в остальных частях системы, то есть в магистралях и стояках. В системе с нерегулируемым насосом сразу возрастает давление, а значит, и шум.

Большинство современных насосов имеют возможность пропорциональной регулировки давления. На практике это означает, что при повышении или понижении температуры воздуха насос изменяет скорость вращения, тем самым уменьшая или увеличивая подачу теплоносителя в систему.

Если же установить насос с частотной регулировкой, то обороты агрегата сразу снизятся, уменьшится потребление электроэнергии и исчезнет шум. То есть при снижении расхода воды гасится избыточный напор насоса, а при увеличении расхода теплоносителя, когда растёт поступление воды в отопительные приборы, напор снова возрастает. При этом увеличивается срок службы насоса. Кроме того, частотные преобразователи обеспечивают плавный пуск электродвигателей и аварийную остановку насосов, выравнивают входное напряжение и выполняют функции автоматики в составе насосных станций.

Частотные преобразователи бывают встроенными в насос, но при необходимости станцию частотного регулирования можно приобрести отдельно. Программируется это устройство вводом команд с кнопок, контроль ввода — по монитору. Эту работу лучше доверить профессионалу. Недостатком использования частотного преобразователя считается увеличение стоимости насосного оборудования.

УСТРОЙСТВО ОБВОДНОЙ ЛИНИИ

Систему отопления частного дома, в которой установлен циркуляционный насос, нужно обезопасить от рисков отключения электричества в самый неподходящий момент, когда на улице мороз. На этот случай желательно иметь источник бесперебойного питания, который позволит насосу проработать несколько часов. Но что делать, если аккумуляторы всё­-таки разрядились, а света по-­прежнему нет?

Решить проблему поможет обводной трубопровод вокруг насоса (его также называют шунт или байпас). У него несколько задач. Рассмотрим их по порядку.

Существуют системы, в которых диаметры труб и площадь нагревательных приборов рассчитаны на естественную циркуляцию теплоносителя при небольших отрицательных температурах. Насос вступает в работу только при похолодании до –10 оС, а основную часть времени вода проходит мимо насоса по байпасу. Это циркуляционно­-подкачивающая схема.

В системах, изначально рассчитанных на принудительную циркуляцию, обводная линия позволяет демонтировать насос для ремонта, не останавливая в целом работы системы. Потому что даже плохая циркуляция лучше, чем никакая.

Наконец, без байпаса невозможно заливать воду в систему и делать подпитку, потому что в обвязке насоса устанавливается обратный клапан, препятствующий подаче воды через обратный трубопровод.

Байпас принимают на диаметр меньше обратного трубопровода и оборудуют запорным краном. Когда работает насос, этот кран закрыт. При отключении насоса перекрывают краны в его обвязке, а байпасную линию, наоборот, открывают.

Можно автоматизировать переключение «насос–байпас», если заменить шаровые краны электромагнитными клапанами и дополнить схему датчиком давления. При отключении насоса давление после него сразу упадёт. Датчик пошлёт импульс прибору автоматики, а тот откроет клапан на байпасе, одновременно перекрыв насосный узел. Когда насос вернётся в работу, произойдёт обратное переключение. Главное, чтобы поток перекрывался плавно, иначе может случиться гидравлический удар.

РАСЧЁТ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

В закрытой системе жидкость движется по замкнутому кругу. При условии, что из системы полностью удалён воздух и она закрыта, на насос не влияет статическое давление. Поэтому существуют всего два параметра, по которым подбирают циркуляционный насос отопления — напор и подача. Напор — это давление, которое необходимо развить, чтобы преодолеть имеющиеся сопротивления. Измеряется он по­-разному — в паскалях, метрах водяного столба, атмосферах, барах — все эти единицы взаимно переводимы. Обозначается буквой H — это условная «высота всасывания» насоса.

Чтобы теплоноситель дошёл до самых удалённых точек системы, напор насоса должен превосходить сумму всех гидравлических потерь. Первое слагаемое — это требуемый напор. Он складывается из сопротивления труб, отопительных приборов и регулирующих кранов. Второе слагаемое — потери в обвязке насоса. Это сопротивление фильтра, обратного клапана, а при наличии — также теплосчётчика и регулирующих клапанов. Третье — свободный напор, который принимается равным двум-­трём метрам водяного столба. В сумме эти величины и дают расчётный напор насоса.

Подача насоса — объём воды, которую он должен перекачать. Подача обычно обозначается как G, а измеряется в тоннах в час или метрах кубических в час. Для определения подачи или, как ещё говорят, расхода насоса, нужно знать тепловую мощность системы — количество тепла, которое вырабатывает котёл. Обозначается буквой Q. Подача насоса — это тепловая мощность, делёная на разность температур подающего и обратного теплоносителя, то есть

G =» (Q)/(T1 — «T2), м3/ч, Q — в киловаттах (T1 — T2) — в градусах Цельсия

Температура подающей воды, как правило, 85–95 оС, обратной — 60–70 оС.

После того, как определены напор и подача, подбор конкретного насоса ведут по номограммам, на которых показана рабочая область именно этого агрегата. По оси абсцисс — подача, по оси ординат — напор. При выборе нельзя ошибиться. Более мощный, чем нужно, насос вызовет шум, перерасход энергии и сам быстро выйдет из строя. При недостатке мощности не будет обеспечена циркуляция по всему контуру.

Нужно помнить, что эксплуатация насоса при минимальной подаче, находящейся ниже рабочей области, вызовет перегрев и остановку насоса. Но и к максимальной точке стремиться нельзя — лучше всего насос работает при КПД порядка 80 %.

Расчёты желательно делать в двух вариантах — для зимнего времени с максимальной температурой воды и для переходного периода. Насос должен одинаково хорошо работать во всех условиях. Установка частотного преобразователя дополнительно этому поможет.

«МОКРЫЙ» И «СУХОЙ» РОТОР

Основные элементы насоса, кроме электродвигателя, — это ротор и вал с рабочим колесом, лопасти которого при вращении создают необходимое давление теплоносителя в трубах. На всасывающей стороне создаётся разрежение, благодаря которому вода устремляется в насос, а на выходе из насоса крыльчатка нагнетает теплоноситель в ограниченном стенками трубы пространстве, и развивается необходимое для циркуляции давление.

По способу охлаждения насосы делят на два вида. Погружные, или «мокрые» насосы называются так потому, что ротор и крыльчатка у них погружены в теплоноситель. Насосы с «мокрым» ротором малошумны — вода глушит звук вращающихся деталей. Они не требуют постоянного обслуживания для смазки и замены прокладок — эту функцию тоже выполняет теплоноситель. Такие насосы невелики по размеру и экономны в потреблении электричества. При этом они обладают возможностью быстро и гибко перестраиваться под изменяющиеся условия работы. В небольших системах отопления частных домов они зарекомендовали себя с лучшей стороны.

В насосах этой конструкции отсутствуют вентилятор, подшипники качения и муфта вала. Эти детали являются тремя из четырёх источников шума любого насосного агрегата. Четвёртый источник шума от насоса — это шум воды, которая протекает через его гидравлическую часть. При подачах, для которых выпускаются насосы с «мокрым» ротором (до 70 м3/ч), шум протекающей через насос воды крайне низок. В интервале мощности двигателя от 20 Вт до 1 кВт уровень звукового давления составляет всего от 22 до 45 дБ. Для сравнения: допускаемый уровень звука в жилой квартире днём — 40 дБ, ночью — 30.

Недостатком «мокророторных» насосов является относительно невысокий КПД — примерно 50 %. Связано это с тем, что статор (неподвижная часть двигателя) «мокрого» насоса изолируется от ротора металлическим стаканом — гильзой, и не существует способа полностью и с гарантией герметизировать это соединение.

Роторы «мокрых» насосов изготавливают из нержавеющей стали или износостойкого пластика, рабочее колесо — из керамики, угольного агломерата или нержавеющей стали. Такие насосы, по опыту эксплуатации, в течение двадцати и более лет работают без капитального ремонта. Конечно, к качеству воды при установке «мокрого» насоса предъявляются повышенные требования. Как минимум должны быть фильтры и тонкой, и грубой очистки, а не только простой грязевик.

Первоначально насосы с «мокрым» ротором рекомендовались для установки только в обратный трубопровод. Сейчас материалы, из которых изготавливаются соприкасающиеся с водой детали, позволяют устанавливать такие насосы и на подаче.

Насосы с «мокрым» ротором не требуют установки до и после себя гибких вставок.

В «сухих» циркуляционных насосах ротор лишь частично погружён в жидкость, а двигатель изолируется от рабочего вала стальными полированными кольцами. При запуске насоса эти кольца начинают вращаться, между ними образуется водяная плёнка, герметизирующая соединение за счёт разницы давления в системе отопления и внешней атмосфере. КПД насосов с «сухим» ротором достигает 80 %. Однако эти насосы настолько шумные, что по действующим нормам их нельзя располагать смежно с жилыми комнатами.

Уплотнительные элементы «сухого» насоса нужно регулярно смазывать, иначе разрушится торцевое уплотнение и внутрь корпуса попадут частички пыли, которые интенсивно притягиваются вращающимся ротором. Скапливаясь на кольцах, пыль может повредить их и привести к разгерметизации насоса.

До и после насоса с «сухим» ротором рекомендуется установка гибких вставок для исключения передачи вибраций и шума.

В настоящее время ведущие компании насосного оборудования практически не уступают друг другу по основным позициям. Разница небольшая — возможно, чуть ниже средние розничные цены одной фирмы, но при этом более развито послепродажное обслуживание у другой и немного ниже энергозатраты двигателей у третьей. Обладатели насосов любой известной марки впервые обращаются в сервис только после десяти–пятнадцати лет непрерывной работы оборудования.

Как установить насосы дровяного котла (Часть 1)

Это еще один выпуск «Альтернативное отопление и снабжение», и в этом сообщении блога мы поговорим о том, какие насосы использовать для вашего дровяного котла, как их установить и как исправьте их, если что-то пойдет не так.