Циркуляционный насос предназначен для обеспечения непрерывного движения воды в замкнутых системах отопления, водоснабжения и кондиционирования. Он помогает поддерживать равномерную температуру в помещениях, улучшает эффективность работы систем и способствует экономии энергоресурсов.
В современных зданиях циркуляционные насосы играют ключевую роль в поддержании комфорта, поскольку обеспечивают стабильный поток теплоносителя, предотвращая его застаивание и образование накипи. Это способствует продлению срока службы оборудования и повышению общей надежности систем жизнеобеспечения.
Зачем нужны циркуляционные насосы?
Для обогрева различных помещений мы используем самые разнообразные системы отопления, от пассивного нагрева солнечным теплом, до прямого обогрева огнем и дымом, как например бани «по-черному». Есть централизованные системы отопления, которые мы имеем в городских многоквартирных домах, где один крупный источник тепловой энергии, теплостанция, передает тепло в множество удаленных помещений, и индивидуальные, где один источник тепла на одно помещение или здание.
Там, где требуется равномерно распределить тепло от одного источника по определенной площади, по нескольким помещениям, в большинстве случаев используются трубы и теплоноситель. Трубы проводим во все помещения, которые хотим обеспечить теплом, замыкаем их в единый контур, заполняем теплоносителем и получаем систему трубопровода. Теплоносителем может служить как простая вода, так и другие жидкости, например антифриз. Включив в систему трубопровода источник тепловой энергии, то, что будет нагревать теплоноситель в системе, мы получаем уже систему отопления. Теплоноситель будет забирать тепло от источника и, перемещаясь по трубопроводу, отдавать тепло в отапливаемом помещении, а затем, остыв, возвращаться обратно по трубам к источнику, циркулируя таким образом по трубопроводу.
— Ага, а чего это теплоноситель будет сам циркулировать в трубопроводе?
На помощь приходит специальное устройство – циркуляционный насос. Когда необходимо обеспечить непрерывное движение жидкости в замкнутой системе трубопровода, нужен циркуляционный насос.
— И что, система отопления вообще не может работать без циркуляционного насоса?
Нет, не всегда. Некоторые системы отопления, которые называют «открытыми», функционируют без применения циркуляционных насосов на одном только принципе конвекции: теплое поднимается, холодное опускается. Выглядит это так: нагретая теплонесущая жидкость (теплоноситель) поднимается наверх по трубам, а более холодный, остывший теплоноситель опускается в нижнюю часть трубопровода. Недостатком этого метода является ограничение по масштабам, его нельзя использовать в помещениях более 100 м2 и многоэтажных домах.
 |
 |
| Рис. 1 Система отопления без циркуляционного насоса | Рис. 2 Система отопления с циркуляционным насосом |
Итак, циркуляционный насос — это механизм, заставляющий двигаться теплонесущую жидкость в пределах замкнутого контура определенной системы трубопровода.
Циркуляционный насос непрерывно перегоняет через себя жидкость с заданной скорость, благодаря чему происходит равномерный нагрев системы отопления всего здания, и тепло проникает во все находящиеся там помещения.
Основу циркуляционного насоса составляет электродвигатель, сквозь который проходит вал ротора, на который надето рабочее колесо с лопастями. При помощи этих лопастей насос производит движение теплоносителя. Под воздействием циркуляционного насоса жидкость продвигается по трубам, преодолевая возникающее в трубопроводе сопротивление.
Существуют различные конструкции циркуляционных насосов. В системах отопления используют компактные прямоточные насосы, которые представляют собой закрытое устройство в цельном металлическом корпусе 120-150 мм диаметром, имеющим входное и выходное соединение одного диаметра, обычно с внешней резьбой.
На корпусе насоса всегда имеется маркировка, указывающая направление движения жидкости в насосе. Циркуляционный насос подбирается с тем же диаметром входа и выхода, что диаметр трубопровода, в который он устанавливается. Насос устанавливается таким образом, что поток теплонесущей жидкости находится на одной линии с входом и выходом насоса. Чтобы в случае необходимости демонтаж циркуляционного насоса осуществлялся проще, в системе трубопровода на входе и выходе насоса устанавливаются запорные краны.
На корпусе насоса имеется клемная коробка для подключения электропитания. В некоторых моделях на коробке устанавливается выключатель или переключатель мощности работы насоса, часто с указанием потребляемой мощности для каждого режима. В центре цилиндрической части корпуса циркуляционного насоса всегда имеется винт, иногда скрываемый под пластиковой крышкой. Такой винт предназначен для ручного прокручивания рабочего колеса насоса. Это может понадобится в случае его заклинивания и закоксовывания отложениями теплоносителя, вызванного продолжительным простоем в работе циркуляционного насоса.
Если циркуляционный насос долго не работал, будучи заполненным теплоносителем, и при включении не функционирует, достаточно прокрутить винт с помощью соответствующего инструмента, чтобы перезапустить насос и восстановить его работоспособность. Делать это необходимо только при отключенном питании.
 |
 |
Если насос издает сильный шум, с большой вероятностью это говорит о выходе из строя подшипника и о необходимости демонтажа и ремонта насоса. Правильный подбор циркуляционного насоса, соблюдение правил его установки и эксплуатации, позволит снизить риск его поломки и остановки работы системы отопления. Для точного расчета требуемой мощности циркуляционного насоса лучше обратиться к специалистам, поскольку этот параметр определяет правильность подбора насоса.
Источник3: td-automatika.ru
Циркуляционные насосы. Характеристика. Виды
Циркуляционный насос – это специализированный насосный агрегат, который предназначается для закрытых систем горячего/холодного водоснабжения и отопления. Циркуляционный насос позволяет жидкости обращаться в замкнутом контуре «по кругу», что благоприятно сказывается на теплоотдаче теплоприемников в системах отопления. Насосы данного типа помогают поддерживать постоянство температуры воды в замкнутых системах горячего водоснабжения. Поскольку циркуляционные насосы работают непрерывно, то к ним предъявляются достаточно высокие требования, такие как: надежность, простота, малое энергопотребление, бесшумность.
Циркуляционные насосы функционально отличаются от обычных насосов, предназначенных для перекачивания жидкости. Связано это с тем, чт о в циркуляционных системах закрытого типа не допускается присутствие каких-либо вредных примесей. Циркуляционные насосы в системах применяются для отопления зданий, включая высотные, для охлаждения технологического оборудования, а также для повышения давления и напора циркулирующей воды.
Основным назначением циркуляционного насоса является увеличение скорости протекания воды, либо другой жидкости в системе подачи или отвода тепла. Благодаря этому, повышается коэффициент теплопередачи, а система эффективнее реагирует на температурные колебания теплоносителей, т.е. происходит упрощение процесса регулирования.
Дополнительным положительным эффектом при установке циркуляционного насоса является возможность использования труб в системе меньшего диаметра с меньшим условным проходом, а это значит, что в трубопроводе замкнутой системы будет находиться меньшее количество воды, что приведет к снижению инерционности всей системы в целом, снижению затрат на поддержание температуры воды.
Вообще, существует принципиальная разница между работой насосов при обычном перекачивании воды, и работой насосов в замкнутых системах.
При перекачивании воды из емкости в емкость (т.е. простом перекачивании), насос должен преодолеть не только потери на трение в трубопроводах, но и затратить энергию напора на то, чтобы «продавить» различные местные сопротивления, такие как: столб жидкости в трубе, фильтрующие нагрузки, создание противодавления.
Для циркуляционного контура характерно постоянное движение воды в трубопроводе. При этом, потеря напора в такой системе складывается лишь из потерь, связанных с трением в трубопроводах и местных потерь на сопротивление отдельных элементов циркуляционных сетей. Таким образом, на протяжении всего времени работы насоса, потери напора остаются практически постоянными, при условии, что не берется в расчет сопротивление, которое возникает в результате постепенного нарастания отложений в трубопроводе. Т.е. скорость движения жидкости в трубопроводе, в первую очередь, будет зависеть от работы циркуляционного насоса.
Для регулирования скорости потока воды в системе, электродвигатели циркуляционных насосов оборудованы ступенчатыми регуляторами скорости вращения двигателя.
Среди насосов для повышения давления в циркуляционных системах, отдельно можно выделить бустерные насосы серии БА. Принцип действия этих насосы немного отличается от обычных циркуляционных насосов. Насосы серии БА предназначаются для повышения давления в циркуляционных системах промышленных предприятий и высотных зданий.
История появления циркуляционных насосов достаточно интересна.
После изобретения инженером Г. Баукнехтом закрытого герметичного электродвигателя, в 1929 году В.Оплендером была разработана конструкция «ускорителя циркуляции». Такой ускоритель представлял собой пропеллер (рабочее колесо аксиального типа), установленный в колене трубы и приводившийся в движение при помощи вала электродвигателя. Вал, при этом, герметизировался путем использования сальниковых уплотнений. Впоследствии, тип уплотнений изменялся, а подобные «ускорители» изготавливались вплоть до 1995 года. Это были первые «насосы с сухим ротором».
Слабым местом конструкции «ускорителя циркуляции» Оплендера являлось сальниковое уплотнение, которое, из-за материала самого сальника и из-за износа вала, приходилось постоянно набивать, шлифовать или менять. Решение проблемы с сальниками предложил швейцарский инженер Рютчи, который изобрел «бессальниковый» насос для применения в системах циркуляции. Здесь, установка электродвигателя производилась непосредственно в корпус колена трубы, по которому проходила вода. При этом, конструкиця герметизировалась, а вода выполняла роль смазки. Таким образом, был изобретен первый «насос с мокрым ротором», который производился с 1952 года.
Впоследствии, вместо колена трубы, как в первой, так и во второй конструкции насоса стала использоваться так называемая «улитка», которая дала толчок для развития и определила конструкцию современных циркуляционных насосов.
Итак, развитие циркуляционных насосов шло по двум направлениям и вылилось в два принципиально разных типа насосов:
1. Насосы циркуляционные с «мокрым ротором».
Главная особенность конструкции насосов данного типа состоит в том, что закрепленный на валу ротор электродвигателя (3) работает при полном погружении в воду. Благодаря этому, смазываются графитовые или керамические подшипники (4), а двигатель охлаждается. Опорный подшипник крепиться к ротору при помощи фиксатора (6).
Однако, статор, который находится по напряжением, отделен от перкачиваемой воды специальной гильзой (2), которая изготавливается из ненамагничивающейся нержавеющей стали толщиной от 0,1 до 0,3мм. Сама гильза прикреплена к корпусу насоса через уплотняющую прокладку. На торце корпуса (7) электродвигателя устанавливается заглушка, которая предназначается для удаления воздуха из гильзы. Изготавливаемое из полимерных композитных материалов рабочее колесо (5) устанавливается на валу при помощи шпильки или штифта. Вал, который приводит в действие рабочее колесо, может быть изготовлен либо из нержавеющей стали, либо из металлокерамики. Схема насоса с мокрым ротором в разрезе представлена на рисунке 2.
Сейчас, все большее распространение получают насосы с мокрым ротором, у которых вал, подшипники и ротор собраны в единый блок, который называется «картуш». Такая конструкция исключает места застоя воздуха в корпусе и помогает удалить его при запуске насоса.
Насосы циркуляционные с мокрым ротором практически не требуют технического обслуживания, отличаются бесшумной работой, оптимальным соотношением подачи и напора. Однако, такие насосы ограничены в производительности. Это связано с тем, что при больших диаметрах ротора становится сложно герметизировать гильзу, отделяющую статор от жидкости.
Насосы с мокрым ротором могут быть оснащены, в зависимости от желаемой мощности, однофазным или трехфазным электродвигателем. В зависимости от производительности они могут иметь либо резьбовое, либо фланцевое крепление к трубопроводу.
Классическими представителями насосов «с мокрым ротором» являются насосы серий: ЦВЦ-Т, «Циркуль», иностранные Grundfos UPS и Wilo-Stratos-D.
ВАЖНО! Устанавливать циркуляционные насосы с мокрым ротором необходимо так, чтобы вал насоса находился в строго горизонтальном положении.
2. Насосы циркуляционные «с сухим ротором».
Насосы данного типа чаще всего используются для перекачивания больших объемов воды под большим напором. Принципиальное их отличие от насосов с мокрым ротором состоит в том, что здесь существует необходимость использования уплотнения двигателя, отделяющее его от перекачиваемой жидкости. Уплотнения, на момент написания статьи, могут быть двух видов:
— Сальниковое уплотнение – самое распространенное уплотнение вала. Недостатком такого уплотнения является срок годности, который составляет, при активной эксплуатации, не более двух лет. Однако, при низкой нагрузке на сальниковое уплотнение и вал, срок службы можно увеличить.
— Скользящее торцевое уплотнение – по сути представляет собой два кольца с тщательно пришлифованными поверхностями, при помощи пружин прижатые друг к другу. Эти кольца вращаются относительно друг-друга при вращении вала.
Под действием давления воды, находящейся в системе циркуляции, между поверхностями скольжения колец образуется тонкая пленка воды, благодаря которой и происходит герметизация насоса. В качестве материала для изготовления колец применяют графит, керамику либо нержавеющую сталь. Стоит отметить, что при использовании таких насосов, особое внимание нужно обращать на условия эксплуатации (перегрев, сухой ход, повышенные обороты электродвигателя), степень загрязненности воды и запыленность окружающего воздуха. Микроскопические частицы грязи и пыли способны повредить поверхности колец, что приведет к разгерметизации.
ВАЖНО! Для всех насосов с сухим ротором характерно разрушение уплотняющих поверхностей при работе в режиме «сухого хода». Не допускайте отсутствия жидкости в циркуляционной систем, её засорения или разгерметизации.
Насосы с сухим ротором по типу исполнения могут быть:
— Вертикальными (насосы «in line») – насосы, которые имеют расположенные на одной оси и имеющие одинаковый проход всасывающий и нагнетательный патрубки. Электродвигатель, приводящий в движение рабочее колесо здесь расположен вертикально. Это, например, насосы серии 1КМЛ.
— Горизонтальными – насосы, всасывающий патрубок которых располагается на торце так называемой «улитки», а нагнетательный патрубок радиально размещен на обейчатке её корпуса. Здесь, двигатель прикреплен к насосу в горизонтальном положении. Как пример, приведем насосы серии 1КМ.
Теперь рассмотрим насос вертикального типа с торцевым уплотнением более подробно (рисунок 4):
Здесь, вал насоса (6), на котором находится рабочее колесо (7), приводится в движение электродвигателем через муфту (3). Вода, поступающая через горловину рабочего колеса в осевом направлении, меняет его на радиальное в каналах рабочего колеса. При этом, центробежные силы, воздействующие на каждую частицу жидкости, вызывают повышение статического давления и скорости. После прохождения рабочего колеса жидкость собирается в корпусе насоса (4), выполненном в виде спирали («улитка»). Благодаря спиральной конструкции корпуса, скорость движения жидкости замедляется, а статическое давление возрастает.
Принципиально, теми же словами можно описать работу любого современного центробежного насоса.
Источник4: td-automatika.ru
Источник5: kontmotor.ru
Циркуляционные насосы – что это и как они работают?
Циркуляционные насосы – это устройства, которые обеспечивают непрерывную циркуляцию воды в системе. Их задача — поддерживать постоянное давление и температуру жидкости во всех точках системы. Циркуляционные насосы предназначены для перекачки только чистой, неагрессивной, свободной от загрязнений воды. Из-за высокой температуры, в которой они работают, насосы должны быть изготовлены из проверенных материалов, чаще всего это нержавеющая сталь, латунь, бронза, чугун.
Для чего нужен насос ГВС?
В простейшей самотечной или открытой системе водоснабжения вода попадает в самые дальние точки установки, и ее движение на этом заканчивается. Когда клапан открывается на выходе, например, открывая кран, вода из установки поступает с температурой, которая в настоящее время находится в данной точке сети.
Использование циркуляционных насосов ГВС обеспечивает циркуляцию воды в установке, проходящей через теплообменник, таким образом поддерживая постоянную температуру. Получается, насос ГВС может значительно сэкономить расход воды (вам не нужно ждать, пока «свежая» горячая вода попадет в водоразборную точку). Минусом систем с насосами ГВС является более высокое энергопотребление. Однако взамен мы получаем комфорт от использования горячей воды с достаточным напором в любое время.
Нужен ли насос ГВС?
Самотечные установки для горячего водоснабжения без циркуляционного насоса дешевле и проще. Однако такая конструкция имеет серьезные недостатки, которых можно точно избежать, установив насос ГВС. Таким образом, даже если насос ГВС не является необходимым элементом для правильного функционирования установки, он может оказаться очень полезным.
Циркуляционные насосы для отопления
Принципиальное отличие насосов для отопления от насосов для ГВС, это температура перекачиваемой жидкости: насосы для ГВС, как правило, работают с жидкостями температурой не более 65 С, а насосы, предназначенные для отопления, могут выдерживать температуру в 90-95 С. Соответственно корпус таких агрегатов изготавливают из чугуна.
Какой циркуляционный насос выбрать?
Циркуляционные насосы не особенно разнообразны с технической точки зрения, но, тем не менее, для правильной и эффективной работы всей системы, нужно учитывать несколько основных факторов:
- Расчет требуемой производительности. Нужно учитывать площадь помещения (для систем отопления), количество радиаторов/точек водоразбора, длину водяного контура, давление в системе и т.д.
- Марка и цена: продукты большинства известных компаний стоят дороже бюджетных моделей «попроще», но водяной насос — это инвестиции на долгие годы, и относительно небольшая экономия на момент покупки обычно не оправдывает выбор продукта более низкого качества.
- Энергосбережение циркуляционных насосов
Разработка и использование новейших технологий, адаптация к требованиям рынка и удовлетворение потребностей потребителей способствовали тому, что насосы, предлагаемые производителями, отличаются большей эффективностью и меньшим энергопотреблением. Стоит помнить, что циркуляционный насос является одним из наиболее часто покупаемых насосов. По этой причине на рынке доступны модели, например, циркуляционные насосы Grundfos. которыеимеют регулируемое количество оборотов, а также характеризуются адаптацией рабочих параметров к преобладающим условиям и требованиям установки или совместимости практически с любой установкой. Насосы Grundfos полностью оптимизированы и обладают высочайшим классом энергоэффективности. В результате они не только потребляют меньше энергии, но и характеризуются более тихой работой, повышенным удобством использования и улучшенной работой всей установки.
Источник6: kontmotor.ru