Циркуляционный насос - как работает и сколько экономит - статья

Как должны работать циркуляционные насосы с электронным управлением

Модели с электронным типом отопления имеют два вида регулировки скорости: ручной и автоматический. Ручное регулирование подразумевает установку мощности прибора на нужном уровне. Корректировка перепадов давления при этом не осуществляется.

Фото 1. Схема управления циркуляционным насосом DAB EVOSTA с электронным регулированием. Выбор режима работы делается одной кнопкой.

В случае с автоматической регулировкой снижение или увеличение скорости осуществляется самой системой и напрямую зависит от температуры в трубопроводе. Автопилот сам определяет оптимальный уровень работоспособности и при необходимости снижает энергопотребление, не уменьшая при этом производительности.

Важно! Автоматическое снижение скорости насоса возможно только после гидравлической балансировки системы

Выбор места врезки прибора в систему

Установка циркуляционного насоса предполагается на участке сразу после теплогенератора, не доходя до первой линии разветвления. Не имеет значения выбранный трубопровод – это может быть как подающая, так и обратная магистраль.

Где можно поставить насос?

Современные модели бытовых агрегатов для отопления, выполненных из высококачественных материалов, выдерживают температуру максимум в 100 °C. Однако, на более высокий нагрев теплоносителя большинство систем не рассчитаны.

Температурный показатель теплоносителя в сети персонального отопления нечасто доходит даже до 70 °C. Котел также не прогревает воду выше 90 градусов

Одинаково эффективной будет его работоспособность как на подающей, так и на обратной ветке.

И вот почему:

Плотность воды при нагреве до 50 °C равна 987 кг/м3, а при 70 градусах – 977,9 кг/м3;
Отопительный агрегат способен вырабатывать гидростатическое давление в 4-6 м водного столба и перекачивать почти 1 т теплоносителя в час.

Из этого можно сделать заключение: малосущественная разница в 9 кг/м3 между статистическим давлением движущегося теплоносителя и обраткой не влияет на качество обогрева помещений.

Бывают ли исключения из правил?

В качестве исключения могут послужить недорогие котлы на твердом топливе – с прямым типом сгорания. В их устройстве не предусмотрена автоматика, поэтому в момент перегрева теплоноситель начинает кипеть.

Установка коллекторной разводки в отопительной системе, применяющей твердотопливный котел считается наиболее эффективной. Однако такого вида обогрев частного дома относится к наиболее сложным в исполнении

Проблемы начинают возникать в том случае, если установленный в подающую магистраль электронасос начинает наполняться горячей водой с паром.

Тепловой носитель проникает через корпус с рабочим колесом и происходит следующее:

За счет действия газов на крыльчатку перекачивающего прибора происходит снижение КПД агрегата. В результате коэффициент скорости циркуляции теплового носителя существенно понижается.
В расширительный бачок, расположенный вблизи всасывающего патрубка, поступает недостаточное количество холодной жидкости. Перегрев механизма увеличивается и формируется еще больше пара.
Большое количество пара при попадании в крыльчатку полностью останавливает передвижение теплой воды по магистрали. Из-за возрастания давления происходит срабатывание клапана предохранителя. Выброс пара осуществляется непосредственно в котельную. Создается аварийная обстановка.
Если в этот момент не потушить дрова, клапан не сможет справиться с нагрузкой и произойдет взрыв.

На практике, от начального момента перегрева до срабатывания предохранительного клапана проходит не больше 5 минут. Если же монтировать циркуляционный механизм на обратной ветке, тогда отрезок времени, за который пар поступит в устройство, увеличивается до 30 минут. Этого промежутка будет достаточно для устранения подачи тепла.

В недорогих теплогенераторах, изготовленных из металла невысокого качества, давление срабатывания клапана-предохранителя соответствует 2 Бар. В качественных твердотопливных котлах – этот показатель 3 Бар

Из этого можно сделать вывод, что нецелесообразно и даже опасно устанавливать циркуляционное устройство на подающую магистраль. Насосы для твердотопливных теплогенераторов лучше всего монтировать в обратный трубопровод. Однако к автоматизированным системам это требование не относится.

Отопление с группой отдельных магистралей

Если отопительная система разведена на две отдельные линии, отапливающие правую и левую стороны коттеджа или несколько этажей – более практичным будет установить для каждой из ветвей индивидуальный насос.

При монтаже отдельного прибора для тепловой линии второго этажа появляется возможность экономить, регулируя необходимый режим работы. За счет того, что тепло обладает свойством подниматься, на втором этаже всегда будет теплее. Это позволит снизить скорость циркуляции теплоносителя.

Врезка насоса производится аналогично – на участке, находящемся сразу после теплового генератора до первого ответвления в этом контуре отопления. Обычно при монтаже двух агрегатов в двухэтажном доме расход топлива на обслуживание верхнего этажа будет значительно меньше.

Регулировка скоростей циркуляционного насоса

Скорости насоса – это способность прибора менять производительность. Узнать о наличии режимов просто – в описании будет указана не одна мощность, а несколько (обычно три).

Читать далее: Как выбрать инсталляцию для унитаза: подвесная система, какая инсталляция лучше, выбор, какую выбрать

Точно также в трёх вариантах указывают и скорость вращения и производительность. Например: 70/50/35 Вт (мощность), 2200/1900/1450 об/мин (скорость вращения), напор 4/3/2 м.

Существуют модели, которые автоматически меняют скорость работы (а значит, и производительность), в зависимости от температуры окружающей среды.

Наличие скоростных режимов – не только для повышения комфорта. Это оправдано и экономически. До 40% энергии способен сберечь режимный прибор против обычного.

У большинства моделей циркуляционного насоса имеется функция регулировки скорости работы прибора. Как правило, это трехскоростные устройства, позволяющие управлять количеством теплоты, которое направляется на обогрев помещения. В случае резкого похолодания увеличивают скорость работы прибора, а при потеплении ее уменьшают, притом, что температурный режим в комнатах остается комфортным для пребывания в доме.

Чтобы переключать скорость, имеется специальный рычаг, расположенный на корпусе насоса. Очень востребованы модели циркуляционных устройств с автоматической системой регулирования данного параметра в зависимости от температуры снаружи здания.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления

Чтобы правильно выбрать марку, вид и тип циркуляционной помпы, надо брать во внимание такие параметры как напор, продуктивность, монтажное исполнение и потребляемую мощность. Все эти величины путем вычислений устанавливает мастер, осуществляющий монтаж всех элементов отопительного контура

Самым оптимальным выбором для отопительной системы небольшого дома остаются «мокрые» помпы, имеющие довольно большой срок работы без какого-либо технического обслуживания. Даже несмотря на то, что внутренние части электродвигателя постоянно соприкасается с разогретой жидкостью, применение современных материалов и технологий не приводит к его коррозийному разрушению в течение долгих лет.

В числе немаловажных моментов при выборе насоса остается его стоимость. Оригинальные насосы таких известных производителей как датский Grundfus или немецкий Wilo стоят достаточно дорого, однако их стоимость перекрывается надежностью и сроком безаварийной работы доходящей до 10 лет. Их дешевые китайские аналоги в среднем нормально работают 2-3 года и затем требуют замены, однако и стоят они в 2-3 раза меньше.

В последнее время предпочтение отдается энергосберегающим насосам, конструкцией которых предусматривается электрическая схема для работы на постоянном токе. Работу по подбору насоса можно произвести самостоятельно, однако, учитывая стоимость самого оборудования и установки, а также избегая лишних расходов при эксплуатации, эту работу лучше доверить специалисту. Кроме основных величин стоит учитывать:

тип системы отопления;
объем теплоносителя и отапливаемую площадь помещения;
шумовые параметры, влияющие на место установки;
техническое состояние системы и количество примесей в теплоносителе;
тип котельного оборудования и вид топлива, а также температуру теплоносителя на его выходе и входе.

При выборе необходимо опираться на пиковые показатели, что обеспечит работу контура с достаточным запасом прочности и эффективности.

Особенности моделей

У производителя Wilo есть несколько популярных моделей циркуляционных насосов.

Wilo-RS 25 6

Модель производителя, которая создаёт напорный столб в 6 метров.

Преимущества:

мокрый ротор, скорость регулируется;
двигатель не реагирует на токи блокировки, нет необходимости в реле;
теплоноситель с температурой в диапазоне (от —10°С до 110°С);
перед картриджем установлен фильтр, что повышает надёжность насоса;
работает с полной функциональностью при температуре окружающей среды до 40°С;
простой монтаж;
занимает мало места (монтажная длина — 180 мм).

Серия Wilo Star RS

Линейка компактных надёжных насосов для бытового использования.

Литеры в наименовании означают характеристики изделия:

RS — тип, ротор, штуцеры;
далее идут цифры, обозначающие диаметр соединения, напор, диаметр патрубка.

Насос способен обеспечить постоянное давление в отопительной системе, но важно правильно подобрать нужный вариант, с учётом следующих факторов:

напорный столб в метрах;
подача насоса (то количество воды, которое он способен перекачать за единицу времени).

Фото 3. Циркуляционный насос Wilo модели Star RS. Прибор является устройством с мокрым ротором.

Эти величины предоставляются производителем, который тестирует устройство в условиях, максимально приближенных к реальным. В документации к насосу размещены графики, отражающие напорно-расходные способности насоса.

Основные характеристики:

напорный столб;
мощность (в зависимости от частоты);
давление в системе достигает 10 бар.

Предназначен для перекачивания только чистой воды, допускается добавление гликоля в соотношении 1:1.

Особенности:

Двигатель не требует дополнительных устройств, устойчив к токам блокировки, не реагирует на скачки напряжения.
Частота вращения переключается, для этого на клеммной коробке есть тумблер с маркировками разного размера. Это помогает добиться оптимальной температуры в доме и способствует экономии электроэнергии.
Для удаления воздуха из системы, который приводит к холостой работе устройства, используется специальный винт.

Использование функции изменения частоты даёт возможность уменьшить энергопотребление до 50%. Если температура понизилась, частоту придётся увеличить. Если при слишком высокой частоте возникает шум, то снижение частоты поможет его уменьшить.

Эти универсальные устройства применяются:

для перекачивания холодной и горячей воды;
в контурах охлаждения и кондиционирования;
в домах и на предприятиях.

Насос прост в монтаже:

допускается установка на любом отрезке контура;
горизонтальная или вертикальная установка (ограничения указываются в техпаспорте);
клеммная коробка может устанавливаться в 4 позициях;
возможность двустороннего подключения кабеля;
для удобства монтажа предусмотрены пружинные клеммы.

Изделие выполнено из качественных материалов:

высокопрочный сплав серого чугуна (некоторые модели изготовлены из бронзы);
полипропилен (для рабочего колеса);
нержавеющая сталь (для вала);
металлографит (подшипники).

В числе достоинств первые позиции занимают вдохновляющая цена и низкое энергопотребление.

Общие положения

Циркуляционный насос – это специализированное оборудование, представленное гидравлической машиной, предназначенной для подачи жидкостей под увеличенным напором. В результате прохождения воды через устройство, на выходе она меняет свое давление на высокое. Благодаря такой схеме работы, насос позволяет перекачивать жидкость в отопительной системе, заставляя ее циркулировать по замкнутому контуру.

Любое насосное оборудование имеет основные параметры, представленные в следующих показателях:

мощность циркуляционного насоса (ВТ) – это энергия, вырабатываемая двигателем для функционирования устройства, за определенные отрезок времени;
производительность – объем жидкости, которую может перекачать насос за определенное количество времени;
напор;
КПД (соотношение потребляемой энергии и количества перекачиваемой жидкости).

Определение мощности

Чтобы подобрать оборудование, которое полностью удовлетворит потребности системы, необходимо правильно рассчитать мощность. При проведении подсчетов, потребуется знать следующие значения:

ширина магистрали;
напор;
давление;
количество теплового носителя.

Только при учете всех четырех параметров, можно получить точное значение. Первые три значения могут прописываться в технической документации, а количество теплоносителя потребуется рассчитать. Данный показатель зависит от размера трубы: чем она уже, тем большая мощность потребуется.

Для проведения точных подсчетов, необходимо воспользоваться специальной формулой, которая выглядит так:

Q=N/(t^2-t^1 )

где:

Q – расход насосного оборудования;
N – мощность источника теплового носителя;
t^1 – температура воды на выходе магистрали;
t^2 – температура жидкости на выходе из нагревателя.

Также необходимо воспользоваться и следующей формулой, позволяющей определить напор:

Q=10 Рпт+Нп+Нгео

где:

Рпт – напор, который не может составлять меньше двух атмосфер;
Нп – потеря тепла при передвижении жидкости по трубам;
Нгео – перепад теплового уровня.

Использование насосного оборудования такого типа актуально, если в доме есть естественная отопительная схема, не позволяющая обеспечить равномерную доставку теплового носителя ко всем радиаторам. Такое состояние характерно для больших зданий (более 100 квадратных метров), так как продолжительность магистралей большая, а напора для естественного отопления недостаточно.

Наша компания является официальным представителем CNP на территории России. Компания CNP занимается выпуском производственных насосов, не предназначенных для бытового использования. Наше оборудование подойдет для предприятий, структур и промышленной среды, где требуется высокая производительность и надежность.

Как правильно выбрать насосное оборудование?

Эффективность работы насоса зависит от базовых параметров – производительности и напора. Производительность показывает количество жидкости-теплоносителя, которое за единицу времени должен перекачать агрегат. Этот параметр определяется из условий максимальной загружённости. Напор – величина, выражающая энергию потока жидкости, используемой в качестве носителя тепла. Учитывает гидравлическое сопротивление всей системы.

Также следует обратить внимание на максимальную температуру. Так как помпа будет перекачивать нагретую воду, она должна выдерживать показатели до 110°С

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса

Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме

Очень важно подобрать подходящую мощность циркуляционного насоса. Маломощное устройство не справится с перекачкой жидкости теплоносителя в нужном объёме. Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов

Параметры помпы выбирают на основании проведенных расчетов.

Если же установить более мощный агрегат, в трубопроводе появится неприятный шум. Также в этом случае функциональные элементы котельного оборудования будут изнашиваться намного быстрее, чем заявлено производителем.

Мощности циркуляционного насоса должно хватать, чтобы справиться с гидравлическим сопротивлением в закрытом контуре

Специалисты рекомендуют выбирать циркуляционную помпу ещё на этапе проектирования системы теплоснабжения. Если длина трубопровода не превышает 80 м, достаточно установить один насос. При большей протяжённости целесообразно монтировать сразу несколько перекачивающих устройств.

При покупке следует обратить внимание и на материалы, из которых изготовлены функциональные элементы насоса. Большинство деталей напрямую/косвенно контактируют с нагретой рабочей жидкостью, а потому подлежат быстрому износу. Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом

Поэтому целесообразно отдавать предпочтение циркуляционным помпам с керамическими подшипниками и роторным узлом.

Немаловажную роль играет электроника. Чтобы регулировать температурные показатели внутри помещений в отопительных контурах устанавливают термостатические клапаны. При повышении температуры они перекрываются, в трубах увеличивается давление.

В результате этих процессов появляется неприятный шум. Чтобы от него избавиться, необходимо перевести циркуляционный насос на более низкие обороты, а делать это вручную неудобно.

Быстро и эффективно справиться с этой задачей помогут помпы со встроенной электроникой. Такие агрегаты плавно регулируют перепады давления в трубопроводе в зависимости от изменения количества жидкости.

Главные достоинства современных помп – экономичность и долговечность, компактные габаритные размеры, низкий уровень шума, автоматический режим работы, удобная панель управления

Стоит отметить и дополнительные функциональные возможности насосов, а именно:

плавная регулировка;
контроль скоростей;
автоматический режим работы;
встроенный информативный дисплей.

Самые простые модели циркуляционных помп – без возможности регулировать скорость транспортировки жидкости. Современные многофункциональные насосы представляют собой двух/трёхскоростные агрегаты с плавной регулировкой. Они отличаются высокой точностью настроек.

Оборудование, работающее в автоматическом режиме, оснащают панелью управления. Настройки таких устройств обширны и зависят только от модификации приборов.

Это может быть автоматическая регулировка скорости в зависимости от изменений температурных показателей воздуха внутри помещения, электронный таймер выключения/включения, автоматический запуск помпы при минимальной скорости потока.

Наличие цифрового дисплея даёт возможность получать всю необходимую информацию о работе насосного устройства: температуру жидкости-теплоносителя, сопротивление в замкнутом контуре, производительность, ошибки и т.д

Типичные неисправности циркуляционных насосов

Соблюдение всех правил эксплуатации устройства не гарантирует бесперебойную работу агрегата. Могут возникнуть поломки, которые не зависят от действий человека: забился фильтр, перепады напряжения и т.д.

Если двигатель не включается, но при этом насос не создает гудение и другие странные звуки, стоит проверить предохранитель. Он остро реагирует на скачки в электросети и при угрозе двигателю плавится, тем самым размыкая электрическую цепь. В этом случае предстоит замена предохранителя, после которой устройство вернется к нормальной работе.

Если поломка заключалась не в предохранителе, следует проверить сетевой провод, автоматический выключатель в распределительной коробке и электрическую проводку. Возможно, участок провода или выключатель требуют замены.

Проверив проводку, стоит перейти к обмотке электромотора. Ее исправность проверяется измерением сопротивления. На мультиметре должны быть показания 10-15 Ом. Некоторые агрегаты оборудованы пусковой обмоткой, сопротивление которой составляет 35-40 Ом.

Если на мультиметре отобразилась «бесконечность», значит, обмотка вышла из строя. А при показаниях ближе к нулю – случилось межвитковое замыкание. В этом случае включение устройства сопровождается срабатыванием предохранителей в щитке.

Современные устройства имеют низкий уровень шума, поэтому часто владелец такого агрегата не может понять – работает он или нет?

Для диагностики прибора пользуются индикатором тестером вращения вала циркуляционного насоса, который без электросети покажет — исправно ли устройство. Для этого надо поднести свой индикатор к валу двигателя и шкала покажет, вращается вал или не работает вообще.

Когда гудит циркуляционный насос, но не вращается вал с рабочим колесом, стоит сразу же отключить агрегат, ведь может сгореть обмотка двигателя.

Причин такой неисправности несколько:

Вал не работает из-за простоя в летнее время. По такой же причине к корпусу прилипает крыльчатка. При этом надо разбирать устройство и вручную повертеть вал. Производители учли такой момент, поэтому на валу сделана насечка для отвертки.
Рабочее колесо не крутится из-за постороннего предмета в камере. После его извлечения работа системы возобновится.

Если устройство при работе непривычно шумит, это может быть скопившийся в системе воздух. Для удаления рекомендуют установить на отопительный контур автоматический воздухоотводчик. Но если его нет, то воздух стравливают вручную

Почему греется циркуляционный агрегат?

Температура устройства должна совпадать с температурой труб теплоносителя. Если она поднялась выше, значит, были допущены ошибки при установке, или имеет место неправильная эксплуатация.

Циркуляционный агрегат может греться по следующим причинам:

изначально неправильная установка. Определить неполадку не сложно: греется насос на начальном этапе сразу после монтажа.
засор в системе. При длительной работе в трубах собираются отложения и ржавчина, что приводит к уменьшению прохода для воды. Устройство перегружается, чтобы обеспечивалась нормальная циркуляция теплоносителя. При этом двигатель перегревается, но,справится с поломкой может внеплановое техническое обслуживание.
постороннее тело. При зашлакованых коммуникациях от труб и радиаторов откалываются куски ржавчины или налета, которые, при попадании в устройство, заклинивают электрический двигатель. Если вовремя не осуществлена разборка и чистка прибора, вполне могут выйти из строя катушки электродвигателя и устройство просто перестанет включаться.
нехватка смазки для подшипников. При недостаточном количестве смазывающего материала, подшипники плохо смазываются и быстро стираются, что ведет за собой сокращение службы агрегата в целом. Если в результате заклинил двигатель, насос демонтируется и сдается в сервисный центр.
маленькое напряжение в сети. При напряжении ниже 220 В электродвигатель перегревается и быстро выходит из строя. В первые минуты перегрева стоит проверить напряжение в сети вольтметром, ведь проблема может быть не в насосе.

Устройство работает, но не качает теплоноситель

Одна из неполадок, которая случается с отопительными агрегатами, это работа насоса без перекачивания воды.

Существует четыре причины такого состояния:

попадание воздуха или вытекание воды, что устраняется ремонтом дыр и трещин в трубах;
неправильная регулировка системы отопления. Неисправность решается проверкой верного положения кранов (в первую очередь до насоса);
нет воды. Отремонтировать такую неисправность стоит подводом воды к устройству.
Блокировка или заедание клапана. Для устранения следует починить или заменить клапан.