Циркуляционные насосы
Предназначены для циркуляции теплоносителя по системе отопления.
Данные насосы состоят из корпуса (как правило, чугунного), встроенного в него ротора, а также вращающейся крыльчатки (колесо с лопастями), установленной на валу ротора. Все насосы снабжены клеменной коробкой для подключения и снабжены переключателем скоростей. При каждой позиции данного переключателя насос потребляет разное количество тока, но даже при максимальной нагрузке насос потребляет очень мало электроэнергии. Практически насосы разных фирм ничем не отличаются друг от друга. Существуют насосы с электронной платой, управляющей двигателем, а также бывают насосы с воздухоотводчиком, но встречаются очень редко и имеют высокую цену. В основном для удаления воздуха из насоса, на корпусе есть гайка, которая выкручивается, если в моторе собрался воздух (из-за этого мотор может гудеть).
Все насосы маркируются цифрами: 25/4, 25/6, 32/8 и т.д. Первая цифра показывает диаметр подключения. Вторая цифра показывает номинальную высоту подачи воды в метрах при расходе равном 0м3/час.
Основной характеристикой данных насосов является напорная характеристика, которая отображается в виде криволинейного графика, который отображает зависимость между производительностью насоса (это объем теплоносителя, который перекачивается за единицу времени) и напором (это давление в выходном патрубке).
Криволинейный график зависимости производительности и напора
Для подбора насоса нужно определить необходимую производительность и напор.
Производительность насоса принимают такой, чтобы весь объем теплоносителя перекачивался 3 раза в течение часа. Для этого определяет объем теплоносителя в системе:
Радиаторы:
Биметалл – 0,2-0,3 л/1сек.
Алюминий – 0,3-0,4 л/1 сек.
Чугун – 1,5 л/1 сек.
Котлы:
Газовые – 10-30 л.
Электрические – 3-10 л.
Твердотопливные – 50-60 л.
Расширительный бак – 1/3 от объема бака.
Объем в трубе – вычисляется по формуле: V=π*D²/4*L , где
D – внутренний диаметр трубы в метрах.
L – протяженность труб.
Требуемый напор определяется расчетом, в котором вычисляют гидравлическое сопротивление отопительной системы, т.к. каждая отопительная система равновесна, то насосу не нужно поднимать воду, а нужно преодолевать сопротивление системы. Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки.
Самый простой способ расчета:
Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:
Q = 0,86 * P/dt
где Q – необходимая производительность насоса в кубометрах в час,
Р – тепловая мощность системы в киловаттах,
dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.
Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем – 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.
Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно рассчитать необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:
H = N * K
где N – количество этажей здания, включая подвал,
K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем.
В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.
Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет. Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса:
производительность Q, m/h = 0,9 и напор, Н, м = 3,3.
Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса. Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. Для подбора выбирайте график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой.
Самое важное при монтаже – это то, что вал насоса должен всегда располагаться горизонтально. При вертикальном расположении вала, насос теряет около 30% производительности.
Еще один совет: насосы лучше всего устанавливать на обратку, перед котлом. В этом случае насос толкает теплоноситель в котел, а не высасывает его. В этом случае можно избежать завоздушевания в верхней части котла, что может привести к его закипанию. А также, при установке на обратку, насос будет работать при более низких температурах, что увеличивает срок службы, т.к. охлаждение двигателя происходит за счет температуры теплоносителя (принудительного охлаждения нет).
