Nara-auto.ru

Автосервис NARA
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Циркуляционный насос для теплого пола: принцип работы и правила выбора

Циркуляционный насос для теплого пола: принцип работы и правила выбора

Установка тёплого водяного пола делает жизнь в квартире зимой намного комфортнее. Если в комнатах площадь превышает 50 кв. м, то для обеспечения движения теплоносителя будет нужен насос. При выборе нужно рассматривать особенности конструкции, только тогда можно рассчитывать на надёжную и безотказную работу насоса.

Устройство водяного тёплого пола

Он представляет собой трубы, которые уложены внутри пола. По ним циркулирует жидкий теплоноситель. Для этой цели обычно применяется нагретая вода. Общая длина труб одного контура может достигать 120 м. Если в квартире имеется несколько больших помещений, для них могут использоваться отдельные контуры.

Об использовании насоса для пола рассказано далее в видеоролике.

Видео описание

Насос в системе отопления.

Теплоноситель обогревают при помощи котла. Затем жидкость движется по трубам, постепенно отдавая тепло при прогреве пола. Когда она проходит весь контур, температура уже понижена. Таким образом при естественном движении по трубам прогрев различных частей будет неравномерным.

Ситуация меняется при применении насоса для водяного теплого пола. Тогда увеличение прогрева происходит не за счёт повышения температуры котла, а из-за ускоренной циркуляции. При этом прогрев всей площади станет более равномерным.

Необходима ли установка насоса

Для некоторых видов тёплого пола можно обойтись без монтажа насоса для водяного пола. Однако существуют ситуации, когда он является необходимым. Это происходит, например, в следующих случаях:

  • Устройство тёплого пола требует обеспечения оптимального расположения труб. Важно, чтобы прогрев пола, воздуха и предметов в доме был равномерным. Если это правило будет нарушено, материалы могут получить повреждение. Например, воздействие тепла способно деформировать паркет. Подключённый насос обеспечит увеличение скорости циркуляции теплоносителя и исключит перегрев в определённых местах.
  • Если трубы для циркуляции жидкости имеют небольшое сечение, то это увеличивает потери энергии. Насос для водяного теплого пола ускорит движение воды, а это обеспечит более равномерную отдачу тепла. Если этого не сделать, котёл будет перегреваться, что приведёт его к повышенному износу.
  • В помещениях могут быть полы, сделанные различным образом. Например, в одной комнате может быть ламинат, в другой — паркет. Их теплоёмкость будет отличаться, что обеспечит неравномерный прогрев. Увеличение скорости циркуляции жидкости приведёт к более гармоничному распределению тепла между помещениями.

Если помещения имеют значительную площадь, то при медленном протекании воды она будет слишком быстро отдавать тепло. Если установить насос, это увеличит скорость её циркуляции.

Как и зачем стравливать воздух при работе циркуляционного насоса можно узнать из ролика ниже.

Видео описание

Как и зачем стравливать воздух с циркуляционного насоса.

Снижение температуры теплоносителя может зависеть от следующего:

  • Обычно при рассмотрении насосов на теплый водяной пол подразумевается, что характеристики берутся для умеренного климата, типичного для европейской части России. Если речь идёт о регионе с более холодными условиями, то охлаждение теплоносителя будет происходить быстрее. Запас мощности аппарата должен быть тем больше, чем севернее его планируется использовать. Обычно достаточно, если он составляет 25%-30%.
  • Чем протяжённее трубы для тёплого пола, тем больше будет разница между начальной и конечной температурой. Если в доме имеется несколько контуров, должен рассматриваться каждый из них.
  • Наличие хорошей изоляции предотвращает утечку нагрева. Чем она меньше, тем слабее остывает теплоноситель в процессе работы. Например, когда пол был сделан с технологическими нарушениями, то снижение температуры может стать значительным.

Если установлен насос, он увеличивает скорость тока воды. В результате распределение тепла станет более равномерным в каждом контуре пола.

Нужно учитывать, какое электропитание необходимо для купленного аппарата. В этом отношении наиболее распространёнными являются те, которые рассчитаны на 220 В. Если мотор работает от трёхфазного напряжения 380 В, он более производительный и надёжный. Однако работать этот насос на теплый пол сможет только там, где имеется такая сеть.

Принцип работы насоса

Если в системе установлен насос, он помогает проталкивать воду по трубам. Этот механизм не предназначен для создания избыточного давления. Скорость прохождения жидкости зависит от того, насколько сильным должен быть прогрев. Поэтому более выгодно устанавливать такие модели насосов на тёплый пол, в которых этот параметр доступен для регулировки. Например, таким условиям соответствуют трёхскоростные модели.

В ролике ниже подробно рассказано об особенностях насоса марки GRUNDFOS ALPHA.

Видео описание

Насос циркуляционный GRUNDFOS ALPHA.

Как выбрать насос для тёплого пола

При покупке важно, чтобы производительность и сила напора соответствовали конструкции пола. О том, как рассчитать мощность насоса для теплого пола, будет рассказано далее. Чаще всего в качестве рабочей жидкости используется нагретая вода. Расчет насоса для теплого пола включает определение производительности по следующей формуле:

Здесь включены следующие обозначения:

  • P – это мощность прогрева тёплого пола, которую измеряют в киловаттах;
  • ТН — начальная температура при поступлении теплоносителя в систему;
  • ТК — температура воды после прохождения всего контура.

Если применяются несколько контуров, то значения для каждого необходимо суммировать. В большинстве случаев разница температур не превышает 5 градусов.

Нужно также убедиться, что приобретаемый циркуляционный насос для теплого пола создаёт нужную степень напора. Эта характеристика важна при использовании различного вида трубных соединений. Дело в том, что не только сама труба, но и каждое из них создаёт сопротивление движению воды.

Видеоролик поможет в выборе насоса.

Видео описание

Водяной теплый пол. Выбор насоса для теплого пола.

В технической документации указывается сопротивление каждого метра трубы. Перед тем, как рассчитать насос для теплого пола, этот параметр нужно будет умножить на длину трубы. Для учёта влияния различных деталей используются соответствующие числа. Для вентиля берётся значение, равное 1,7. Для каждого места соединения коэффициент составляет 1,2. При применении мощного котла может быть предусмотрен смеситель. Для него параметр равен 1,7. Для определения необходимого для работы тёплого пола напора применяется следующая формула.

Читайте так же:
Ремонт регулировка насоса малыш

H= (П х Дл + К)/1000

В формуле имеются такие обозначения:

  • Н представляет собой нужную силу напора;
  • П — это указанная в технической документации сила гидравлического сопротивления труб;
  • К — коэффициент запаса мощности.

При выборе подходящей модели нужно, чтобы расчётные параметры находились в средней части характеристик. Например, если насос трёхскоростной, то указанные производительность и напор должны соответствовать второй. Правильный расчет циркуляционного насоса для теплого пола позволит выбрать наиболее эффективную модель.

При выборе нужно учитывать вид насоса. Для бытовых целей применяют следующие разновидности:

  • Выгодным решением является использование насоса с мокрым ротором. Название отражает тот факт, что лопасти погружены в теплоноситель. Такое решение эффективно в тех случаях, когда площадь обслуживаемых полов не превосходит 400 кв. м. Особенностями таких насосов является тихая работа, низкое энергопотребление и высокая надёжность. В процессе прокачки вращение лопастей засасывает воду и отправляет её дальше.
  • Пользователь может выбрать насос, который использует сухой ротор. Его монтируют в отдельной ёмкости, которая должна быть герметически закрыта. Для обеспечения безотказной работы нужно регулярно производить чистку и смазку. В таких моделях ротор не имеет непосредственного контакта с жидкостью. Он не страдает от жёсткости используемой воды. Обычно такие устройство при работе издают ощутимый шум.

Думая о том, как подобрать насос для теплого пола, нужно обратить внимание на его маркировку. Обычно она состоит из двух чисел, разделённых косой чертой и третьего, после тире. Первая цифра определяет используемые диаметры отверстий. Вторая — рассказывает о создаваемом давлении, которое связано с величиной подъёма. Обычно 10 означает 1 м, 40 — 4 м и так далее. Эти цифры можно рассматривать в следующем качестве. 10 соответствует давлению 0,1 атм, 40 — 0,4 атм.

Третье число, если оно указано, это размер насоса в мм. Например, если маркировка выглядит так: «25/60-130», то цифры, входящие в неё, означают следующее. Диаметр отверстия составляет 25 мм. Устройство обеспечивает давление 0,6 атм и позволяет поднять воду на 6 м. Величина насоса равна 130 мм.

При выборе имеет значение материал корпуса. В большинстве случаев может быть использован чугун, нержавейка или полимер. В случае, если имеет место кислородопроницаемость, то применение первого материала не рекомендуется.

Нужно учитывать то, для какого жилья требуется рассматриваемое оборудование. Обычно при выборе исходят из следующего:

  • Если речь идёт о помещениях, находящихся на одном этаже, нужно исходить из их площади. Если она не превышает 300 кв. м, то подойдёт устройство с мокрым ротором. Оно потребляет меньше энергии и является малошумным.
  • Для частного дома в два или несколько этажей удобно выбрать насос с сухим ротором. Такое устройство является более мощным. В связи с тем, что его монтируют в технических помещениях, шум от него не будет слышен в доме. Иногда вместо одного устройства используют насосную группу.

Если в используемых конструкциях доступно переключение режима эксплуатации, то это позволит лучше приспособить работу тёплого пола к изменениям температуры. При наличии терморегулятора можно избежать образования накипи на стенках труб.

При выборе стоит обратить внимание на бренд. Наибольшим качеством известны европейские производители. Когда покупается их насос для водяного пола, надо учитывать их требования к качеству используемой воды при необходимости потребуется установить соответствующие фильтры. Если нужен циркуляционный насос для теплого пола, как выбрать правильно надо изучить заранее.

Как устроен насос

Перед тем, как подобрать циркуляционный насос для теплого пола, нужно это устройство изучить подробнее. Этот механизм предназначен для перекачивания теплоносителя через трубы тёплого пола. Он состоит из следующих элементов:

  • Основной частью конструкции является корпус. Он должен обладать значительной механической прочностью. Для его изготовления чаще всего применяют нержавеющую сталь, бронзу или литой чугун. В последнее время всё большее распространение имеет использование пластикового корпуса.
  • В устройстве имеются патрубки для подключения труб. У моделей промышленного назначения используются фланцевые соединения диаметром 40 мм или больше.
  • Для работы с теплоносителем применяются вращающиеся лопасти. Часто используется крыльчатка, изготовленная из технополимера. Этот материал известен тем, что он практически не изнашивается.
  • Крыльчатка приводится в движение электромотором. Его обычно крепят на боковой части корпуса. Он определяет все основные характеристики насоса.

Когда монтируется циркуляционный насос для теплого водяного пола, рекомендуется придать ему такое положение, чтобы вал мотора находился горизонтально. Если нарушить это правило, устройство может потерять до 40% мощности.

Особенности монтажа и использования

При использовании рассматриваемых полов теплоноситель обычно является низко температурным. Это даёт возможность ставить насос как на входной, так и на ветке после котла. Если речь идёт о частном доме, где имеется больше одного этажа, рекомендуется монтировать агрегат на каждом из них. Если в системе используется смесительный узел, нужно устанавливать устройство после него. Это обеспечит подходящую температуру для работы насоса. Перед тем, как выбрать насос для теплого пола, нужно определиться с тем, куда его устанавливать.

После установки насоса, перед его пуском нужно стравить из системы воздух. Это позволит избежать образования пробок. В некоторых конструкциях предусмотрено использование для этой цели специального вентиля. Если насос не работал в течение долгого времени, рекомендуется разобрать его и тщательно вычистить от отложившихся солей.

Установка насоса на теплый пол должна предусматривать место, где к оборудованию будет свободный доступ. В таком случае владелец сможет легко производить обслуживание и ремонт устройства. Если используется мотор, который при работе издаёт много шума, его рекомендуется устанавливать в техническом помещении.

Стравливать воздух рекомендуется регулярно, с периодичностью 1-1,5 месяца. Если пробки образуются чаще, значит при монтаже были допущены ошибки. Необходимо ежегодно проводить смазку агрегата. Очистку от накипи мокрого ротора достаточно производить раз в три года.

Читайте так же:
Регулировка количества топлива нарушение функции

Возможные неисправности

При эксплуатации с течением времени пользователь может столкнуться с проблемами. О самых распространённых из них рассказывается далее.

Часто в качестве теплоносителя применяется водопроводная вода. В процессе эксплуатации на лопастях будут откладываться соли. Постепенно это приводит к снижению качества работы и повышенному износу. Часто с этой проблемой сталкиваются с наступлением осени.

После длительного перерыва в работе на лопастях появляются отложения. Это может привести к тому, что насос однажды не запустится. После включения он начнёт гудеть, но движения воды происходить не будет. Если крыльчатку при этом провернуть вручную несколько раз, она начнёт вращаться, и насос будет готов к работе.

Заключение

Когда происходит выбор насоса для теплого пола, сначала надо выполнить расчёты для получения требуемых характеристик. Определяя подходящую модель нужно учитывать конкретные особенности конструкции. Если выбран качественный аппарат, и монтаж произведён по всем правилам, он будет исправно работать в течение многих лет.

Регулировка оборотов электродвигателя 220В, 12В и 24В

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор – регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Способы изменения вращения зависят от модели электрической машины. Характеристики электрических машин отличаются: постоянного и переменного тока, однофазные, трехфазные. Поэтому говорить нужно о каждом случае отдельно.

Простейший вариант

Простейший вариант изменения оборотов электродвигателяЛегче всего изменять обороты электродвигателя постоянного тока. Они меняются простым изменением напряжения питания. Причем неважно где: на якоре или на возбуждении, но это касается только маломощных машин с минимальной нагрузкой. В основном управление скоростью вращения производят по цепи якоря. Более того, здесь возможно реостатное регулирование, если мощность мотора небольшая, или есть довольно мощный реостат.

Это самый неэкономичный вариант. Механические характеристики двигателя с независимым возбуждением самые невыгодные из-за больших потерь, результатом чего является падение механической мощности, КПД.

Еще одна возможность – введение реостата в обмотку возбуждения. Рассматривая характеристики двигателя с независимым возбуждением, увидим, что регулирование скорости вращения возможно только в сторону увеличения оборотов. Это происходит ввиду насыщения обмотки.

Итак, реостатное регулирование скорости вращения аппарата независимого возбуждения оправдано в системах с минимальной нагрузкой. Лучше всего, когда работа при таком включении буде периодической.

В цепи якоря

Схема подключения цепи якоря к источнику напряжения

Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.

Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

Схема «двигатель-генератор»

В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

Для низкого напряжения

Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

Схема для низкого напряжения

Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу

Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в. Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума. Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу на 24В

Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

Схема для изменения оборотов на коллекторных машинах

Такие моторы стоят на электродрелях, электролобзиках и другом инструменте. Чтобы уменьшить или увеличить обороты, достаточно, как и в предыдущих случаях, изменять напряжение питания. Для этой цели также есть свои решения.

Конструкция подключается непосредственно к сети. Регулировочный элемент – симистор, управление которого осуществляется динистором. Симистор ставится на теплоотвод, максимальная мощность нагрузки – 600 Вт.

Если есть подходящий ЛАТР, можно все это делать при помощи его.

Двухфазный двигатель

Схема на двухфазный двигатель

Аппарат, имеющий две обмотки – пусковую и рабочую, по своему принципу является двухфазным. В отличие от трехфазного имеет возможность менять скорость ротора. Характеристика крутящегося магнитного поля у него не круговая, а эллиптическая, что обусловлено его устройством.

Есть две возможности контролирования числа оборотов:

  1. Менять амплитуду напряжения питания (Uy),
  2. Фазное – меняем емкость конденсатора.

Такие агрегаты широко распространены в быту и на производстве.

Обычные асинхронники

Электрические машины трехфазного тока, несмотря на простоту в эксплуатации, обладают рядом характеристик, которые нужно учитывать. Если просто изменять питающее напряжение, будет в небольших пределах меняться момент, но не более. Чтобы в широких пределах регулировать обороты, необходимо довольно сложное оборудование, которое просто так собрать и наладить сложно и дорого.

Читайте так же:
Регулировка тормозной рычажной передачи вл80с

Схема работы преобразователя частоты

Для этой цели промышленностью налажен выпуск частотных преобразователей, помогающих менять обороты электродвигателя в нужном диапазоне.

Асинхронник набирает обороты в согласии с выставленными на частотнике параметрами, которые можно менять в широком диапазоне. Преобразователь – самое лучшее решение для таких двигателей.

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема прибора триак

Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Преобразователи на электронных ключах

Тиристорные регуляторы мощности являются одними из самых распространенных, обладающие простой схемой работы.

Тиристор ку202н и его схема

Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор содержит трансформатор с многочисленными обмотками.

Схема стабилизатора постоянного тока

Схема стабилизатора постоянного тока

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.

Микросхема U2008B

Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно. Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Выбор циркуляционного насоса

Основная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы "протолкнуть" определенное количество воды через трубу за определенное время, преодолевая гидродинамическое сопротивление труб. Поэтому циркуляционный насос характеризуется, во-первых, объемной подачей, то есть скоростью перекачки воды, измеряемой в кубометрах в час, во-вторых, напором, который указывает, на какую высоту он способен поднять воду — измеряется в метрах.

Зависимость напора от подачи приводится в описании любого насоса в виде графика, из которого можно судить о применимости данного насоса в выбранной вами системе отопления.

Если вы собрались организовать систему отопления в сельском доме или коттедже, то первое, что должны выбрать, — это котел с определенной тепловой мощностью. А уже к нему подобрать циркуляционный насос.

Расчет подачи циркуляционного насоса необходим для оптимизации теплового режима системы отопления. Это важно, поскольку в зависимости от того, как быстро вода "бегает" по трубам котел успевает больше или меньше передать тепла помещениям (а значит, больше или меньше остыть).

Такая характеристика, как перепад температур во входном и выходном контурах, и определяется остыванием воды. Как правило, перепад температур составляет около 20 градусов, как того требует наш стандарт, но может иметь значение от 15 (как это принято в США и Канаде) до 30 градусов. Здесь стоит дать небольшое пояснение: в теплотехнике принято измерять температуру не в градусах Цельсия, а в Кельвинах (К). Шкалы отличаются друг от друга, однако при измерении разности температур над этим не стоит задумываться: 15 градусов Цельсия и 15 Кельвинов — одно и то же.

Задав тепловую мощность системы (то есть мощность котла) и перепад температур, можно определить необходимую объемную подачу по графику в техническом описании к насосу.

Читайте так же:
Как отрегулировать противотуманные фары на ховер н5

Напор создается насосом для того, чтобы противодействовать гидродинамическим потерям в трубах и соединениях. Чтобы его правильно рассчитать, нужно определить потери, которые зависят от труб, по которым течет вода (чем больше диаметр труб, тем меньше трение), а также от ее скорости (чем больше скорость течения воды, тем меньше трение о стенки).

Теперь, взяв спецификацию любого насоса, по графику "напор-подача" определяется, подходит ли он для данной отопительной системы или нет.

Регулируемые циркуляционные насосы (насосы с частнотным преобразователем)

Итак, c параметрами насосов, подходящих для выбранной системы отопления, все ясно. Теперь стоит подумать о практическом применении циркуляционных насосов.

Поскольку расчет напора и подачи проводится из соображений максимальной нагрузки, то получается, что большую часть года насос будет работать с неполной нагрузкой. Это плохо и неэкономично, но неизбежно: с одной стороны, отапливать с одинаковой силой и зимой, и летом не имеет смысла, с другой — нельзя брать и менее мощный насос, поскольку в этом случае система отопления не сможет нормально функционировать в самое нужное время — зимой.

Таковы аргументы. Факты же говорят о том, что максимальная нагрузка системы отопления практически никогда не достигается, да и на 80% система нагружена лишь около 10 дней в году. Ясно, что подобный режим работы несколько расточителен. Поэтому оптимально иметь такой насос, который может работать в разных режимах: зимой — на полную мощность, а осенью и весной — лишь на несколько процентов от максимальной нагрузки.

Различные фирмы-производители поставляют целый ряд регулируемых циркуляционных насосов с возможностью как шагового, так и плавного переключения скорости вращения ротора.

Насосы с шаговым переключением не имеют электронного управления и работают в двух-, трех- или четырехскоростных режимах (например насосы DAB серий VA, BPH, BMH, А). Они не дорогие, просты и надежны в работе. С другой стороны, наличие всего двух-трех скоростей вращения рабочего колеса оставляют относительно небольшую свободу в выборе параметров работы, к тому же переключение вручную не всегда удобно. С этой точки зрения более удобны насосы с плавным регулированием скорости вращения ротора. Это уже довольно сложные приборы, оснащенные электронным управлением, а порой и возможностью компьютерного контроля и управления. Выпускают их совсем не много фирм (в Украине продаются главным образом плавно регулируемые циркуляционные насосы производства Grundfos, DAB серия ВРН-Е, АС и Wilo). Они стоят примерно в 1,5 раза дороже насосов с шаговым переключением, но и предоставляют гораздо больше возможностей управления и контроля.

Выбор регулируемого циркуляционного насоса производится точно также как и нерегулируемого, единственно, что нужно помнить — вычисленные значения напора и подачи соответствуют максимальной нагрузке насоса.

Зачем нужны сдвоенные циркуляционные насосы?

Сдвоенные циркуляционные насосы применяются там, где установка отдельного резервного насоса затруднена. Насосы работаю поочередно (за это отвечает автоматика), в случае отказа одного второй насос продолжит работу.

Сдвоенные насосы находят применение и в обычных отопительных системах: в "связке" они работают поочередно, так что, установив такой насос, вы получаете как бы один, но с удвоенным ресурсом (до 98%).

Для того чтобы облегчить "проникновение в тайны теплоснабжения", описание каждой серии насосов снабжено примером. Не следует, однако, воспринимать конфигурации систем отопления, представленные в этих примерах как единственно возможные. Более того, если ваша система в чем-то отличается от образца, все расчеты придется проводить с самого начала.

Grundfos, серии UPS

Трехскоростные насосы с шаговым переключением

Напряжение питания 220 и 380 В.

ПРИМЕР: вы устанавливаете систему отопления с удельным теплопотреблением 125 Вт/кв.м в помещение с площадью 300 кв. м. Выбранная вами разница температур воды на входе и выходе из котла составляет, например, 20 К, так что по соответствующему графику не трудно установить величину подачи циркуляционного насоса, требующегося для такой системы. Она составляет 1,5 куб.м/с.

Трубопровод, к примеру, составлен из стальных труб диаметром 1 дюйм, суммарной длиной 50 метров. Исходя из этого, определяются сначала удельные потери — составляют 250 Па на один метр трубопровода, затем полные потери во всем трубопроводе — 12 кПа. Если в системе планируется использовать вентиль и тепломер, то это еще как минимум 2,5 метра напора.

Как итог — рабочая точка насоса 1,5 куб.м/с х 4 м, которой соответствует насос Grundfos с маркировкой UPS 25-60.

Grundfos, серии UPE

Циркуляционные насосы с возможностью плавного переключения скорости вращения рабочего колеса

Напряжение питания 220 и 380 В.

Насосы имеют развитую систему электронного управления. Также возможна установка специальной системы контроля Pump Management System 2000, дающая возможность компьютерного контроля всей системы отопления.

ПРИМЕР: пусть имеется система отопления с удельным теплопотреблением 70 Вт/кв.м и площадью отапливаемого помещения 1000 кв.м.

Если разница температуры воды на входе и выходе из котла составляет 20 К, то величина подачи равна 3 куб.м/с.

Предположим, в трубопроводе используются стальные трубы 5/4 дюйма (отсюда вычисляются удельные потери в 225 Па/м) суммарной длиной 100 м (исходя их этого параметра вычисляются полные потери в трубах — 21 кПа). Если в системе используются вентиль и смеситель, то это дополнительно еще 1,4 метра напора.

Итог — рабочая точка насоса 3 куб.м/с х 3,5 м. Ей соответствует Grundfos с маркировкой UPE 32-80.

Регулируемые насосы

Регулируемыми называют насосы, в которых предусмотрена возможность изменения объема рабочей камеры.

Как известно подачу объемного насоса можно определить используя зависимость Q=q*n (где Q — подача насоса, q — рабочий объем, n — частота вращения вала). Таким образом, изменив рабочий объем можно изменить подачу насоса.

Регулируемые насосы используют в гидроприводах, где требуется изменения подачи насоса в процессе работы.

Читайте так же:
Регулировка редукционного клапана масляного насоса ямз

Насосы постоянной мощности

Регулируемые насосы часто используются как насосы постоянной мощности. Полезная мощность насоса определяется по формуле: N=Q*P (где N — полезная мощность, Q — подача насоса, Р — давление на выходе насоса).

В насосах постоянной мощности, произведение подачи на давление — величина постоянная. Для этого при изменении давления изменяется объем рабочей камеры, а значит и расход. При увеличении давления подача уменьшается, при уменьшении давления — подача возрастает.

Виды регулируемых насосов

Рассмотрим как может осуществляться регулирование объема различных типов объемных насосов. Регулирование объема насоса может осуществляться с помощью механического (в том числе и ручного), гидравлического, электрического или пневматического привода.

Аксиально-поршневые регулируемые насосы

В регулируемых аксиально-поршневых насосах объем может регулироваться изменением угла наклона блока или шайбы, в зависимости от типа насоса — с наклонным блоком или с наклонной шайбой (диском).

Аналогично регулируются и аксиально поршневые гидромоторы.

Аксиально-поршневые насосы постоянной мощности

В аксиально-поршневых насосах постоянной мощности на шайбу через поршень воздействует давление с выхода насоса. При увеличении давления наклон шайбы уменьшается, при уменьшении давления специальная пружина, действуя на шайбу с противоположной поршню стороны, увеличивает угол наклона шайбы.

На рисунке ниже показана принципиальная схема насоса постоянной мощности, на которой обозначены: Р — линия давления, α — угол наклона шайбы, n — частота вращения вала.

Схема аксиально-поршневого насоса постоянной мощности

Пластинчатые регулируемые насосы

Размер рабочих камер в пластинчатом насосе определяется его геометрией и эксцентриситетом между ротором, в котором установлены пластины и статором.

Схема пластинчатого регулируемого насоса

Чем больше эксцентриситет, тем больше объем камер. Поэтому в пластинчатых регулируемых насосах изменяется эксцентриситет между статором и ротором. Чем больше эксцентриситет тем больше подача. При нулевом эксцентриситете подача насоса равно 0.

Радиально поршневые регулируемые насосы

Полезный объем рабочих камер поршневых насосов определяется диаметром и ходом поршней.

Схема радиально-прошневого регулируемого насоса

Ход поршня (или плунжера) в радиально-поршневых насосах зависит от эксцентриситета между статором и ротором. В радиально-поршневых насосах регулирование, также как и в пластинчатых может осуществляться путем изменения эксцентриситета.

10 лучших советов по выбору циркуляционного насоса

Максим Неверов

Классическая система циркуляции воды в отопительных контурах сегодня практически не используется. Она осуществлялась за счет разницы в высоте труб, благодаря которой теплоноситель сам перемещался по ним. Это накладывало массу ограничений, да и система трубопровода по дому выглядела малопривлекательно.

Если же вы хотите смонтировать отопительный контур с обычными радиаторами и не зависеть от того, где и как должен быть установлен котел и расширительный бак, необходимо установить циркуляционный насос. Он питается от электричества и толкает теплоноситель по контуру. С ним появляется возможность перемещать горячую воду на любое расстояние и высоту. Главное – правильно подобрать параметры устройства и рассчитать его мощность. Ориентироваться только на цену здесь бессмысленно. А вот на что точно нужно обращать внимание, расскажет наша статья.

1. Производительность

В описании любого циркуляционного насоса можно встретить такие параметры, как производительность, тепловая мощность и пропускная способность. Все они измеряются в кубометрах в час и являются одной и той же характеристикой, просто названной по-разному. Если производительность рассчитана правильно, то все батареи в доме будут одинаковой температуры, как и горячая вода на точках забора.

Для расчета используется сложная схема, представленная в соответствующих нормативах. Но есть и упрощенная формула. Для вычисления необходимо мощность котла умножить на 0,86 и поделить на 20. Полученный результат и будет являться тем значением, которое нужно выбрать в параметрах насоса.

Формула довольно простая, но если в вашем доме установлен теплый пол, то она не подойдет. Тут уже придется вычислять длину магистрали и другие нюансы.

2. Высота водного столба

Существует заблуждение, что высота водного столба (ВВС) показывает то, как высоко сможет подняться вода. На самом деле это не совсем так. Параметр используется для расчета протяженности контура. Если брать среднее значение, то на каждые 10 метров трубопровода требуется примерно 0,6 ВВС. Чтобы рассчитать, какой насос нужен именно вам, необходимо взять протяженность всех труб в доме, поделить ее на 10 и умножить на 0,6.

Например, мы имеем контур протяженностью 90 метров. Используем нашу формулу и получаем цифру 5,4. Прибавляем сюда погрешность вычислений и делаем вывод, что нам необходим циркуляционной насос с выстой водяного столба не менее 6 метров. Также этот параметр необходим, если у вас в доме есть теплый пол. Здесь схема не изменяется, но уже потребуется насос с очень высоким значением.

3. Ротор

Существует два вида циркуляционных насосов: с сухим ротором и с мокрым. Отличие заключается в конструкции агрегата, но углубляться в нее не имеет большого смысла. Гораздо важнее понимать, как эти параметры сказываются на качественных и технических характеристиках.

В случае с сухим ротором мы имеем очень высокий коэффициент полезного действия порядка 80%. Мокрая система может похвастаться только 50% КПД. При этом насос с мокрым ротором менее привлекателен, так как требует частого обслуживания. Частицы взвеси, неизбежно присутствующие в воде, постепенно разрушают герметичные прокладки. И если их не устранять, появится течь. Средний срок службы такого агрегата – 3 года. В то время как сухой ротор служит по 10 лет и более.

Отметим, что большинство современных моделей производятся именно по мокрой системе, так как несмотря на более низкие КПД и срок службы остальные характеристики у них выше. К тому же, мокрый ротор не издает шумов во время работы, в отличие от сухого. Циркуляционные насосы с сухой схемой чаще всего устанавливаются в технических помещениях, где есть возможность часто ремонтировать прибор, а высокий КПД является важнейшим фактором.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector