Насос для котла отопления. Насосы с мокрым ротором Мокрый и сухой ротор отличия

При планировании отопления дома, помимо мощности нагревательного котла и расположения радиаторов, особое внимание уделяется движению теплоносителя. Если площадь помещения значительная, тогда естественная циркуляция будет малоэффективна, что негативно отразится на КПД такой системы. Чтобы повысить эффективность отопления помещений, в трубопровод дополнительно устанавливается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. Поскольку существуют разные типы циркуляционных насосов, выбор модели осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик, наиболее подходящих для конкретных условий.

Назначение циркуляционных насосов

Принцип действия стандартной системы отопления замкнутого типа достаточно прост. Котел нагревает воду, которая проходит через радиаторы, отдавая накопленное тепло. В случае естественной циркуляции очень важно соблюдать точность при проектировании, сохраняя определенный угол наклона трубопровода. Однако вследствие незначительной скорости движения теплоносителя, он быстро остывает, и в котел возвращается холодная жидкость, заставляя его постоянно работать в полную нагрузку.

Чтобы устранить данный недостаток, применяются разные виды циркуляционных насосов. Их назначение заключается в создании давления теплоносителя, необходимого для обеспечения равномерного распределения тепла между всеми элементами системы. Прежде всего, это помогает снизить требования к соблюдению уклонов и сечению трубопровода. При этом разница температуры жидкости на выходе и входе котла составляет всего несколько градусов, что значительно уменьшает нагрузку на нагревательное оборудование и снижает энергозатраты.

Виды циркуляционных насосов

Основными элементами конструкции таких приборов являются:

• корпус, выполненный из нержавеющих сплавов;
• электродвигатель;
• лопастное колесо (крыльчатка), установленное на валу ротора.

При вращении лопастей возникает центробежная сила, в результате чего на выходном патрубке образуется требуемый напор, и жидкость нагнетается в трубопровод. Отличие между разными видами циркуляционных насосов для отопления заключается в типе ротора, который имеет две разновидности.

«Мокрый» ротор

Особенностью приборов «мокрого» типа является расположение лопастного колеса с ротором непосредственно в рабочей среде. При этом электрическая часть надежно герметизирована благодаря металлическому стакану, который разделяет статор и ротор.

То, что ротор постоянно находится в водной среде, обеспечивает ему непрерывное охлаждение и смазку деталей. При этом удается поглотить практически все вибрационные звуки, что делает данные аппараты практически бесшумными. Именно это свойство стало причиной большой популярности приборов «мокрого» типа в индивидуальных системах отопления.

Недостатком подобных устройств является низкий КПД (< 50%), что связано с невозможность надежной герметизации ротора при увеличении его диаметра. Поэтому их редко используют в случае большой протяженности трубопровода, когда требуется повышенная производительность.

«Сухой» ротор

В таком типе циркуляционного насоса ротор не контактирует с водой, а рабочая часть хорошо изолирована специальными защитными кольцами. Это позволяет безболезненно увеличивать габариты и мощность двигателя для перекачивания значительного объема теплоносителя. Преимуществом подобных приборов является КПД, достигающий 80%, а недостатком – высокий уровень шума, создаваемый в процессе работы.

В свою очередь данные аппараты могут выполняться в следующих вариантах:

• Консольные – имеют осевой вход и радиальный выход. Корпус электродвигателя снабжен самостоятельными узлами крепления и устанавливается на фундаментной плите.

• Вертикальные (in-line) – входной и выходной патрубки располагаются на одной оси и обладают одинаковым условным проходом. Мотор устройства располагается в вертикальном положении.

Какой тип выбрать

Вопрос выбора типа циркуляционного насоса для отопления – это вопрос сферы применения прибора, его производительности, цены и требований по шуму.

Сфера применения

Насос с «мокрым» ротором не рекомендуется устанавливать в открытую систему, например на ГВС. Поскольку в этом случае в воде, которая выполняет функцию смазки, могут быть разные примеси, в том числе песка. В результате микронные зазоры между ротором и изолированным статором быстро забьются, и прибор выйдет из строя уже через полгода-год такой работы. В закрытых системах, напротив, подобные устройства могут безотказно функционировать длительный период без всякого вмешательства со стороны человека.

Производительность и цена

Если требуемый напор для нормальной функциональности замкнутой системы составляет до 10 м, тогда целесообразнее применить «мокрый» ротор, который при производительности 25-30 м³/ч зачастую стоит дешевле «сухого» аналога.

При увеличении требований по напору стоимость и типоразмер аппарата «мокрого» типа будут выше, чем «сухого», и в этом случае выгоднее отдать предпочтение второму варианту. Кроме того, учитывая более высокий КПД «сухого» ротора, он будет потреблять меньше электроэнергии при одинаковых параметрах напора и производительности.

Для высокопроизводительных систем «сухой» ротор является более предпочтительным вариантом.

Уровень шума

Как уже отмечалось, «мокрый» тип циркуляционного насоса имеет пониженный уровень шума, чего нельзя сказать о моделях с «сухим» ротором. В этом случае посторонний звук идет не только от работы насоса, но и от вращения вентилятора, который охлаждает электродвигатель. Поэтому «сухие» аппараты обычно устанавливают в отдельных помещениях, где уровень шума не будет приносить никакого дискомфорта жильцам дома. В случае установки прибора непосредственно в жилом помещении целесообразнее выбрать менее шумный вариант.

Низкий уровень шума «мокрых» насосов играет определяющую роль при проектировании индивидуальных систем отопления

Нужно отметить, что даже если вы знаете, какие бывают циркуляционные насосы, и на что следует обратить внимание при выборе, перед приобретением лучше проконсультироваться со специалистами. Только профессионал с большим опытом проектирования подобных систем поможет подобрать оптимальный тип оборудования в зависимости от схемы отопления.

Видео: выбор насоса для отопления

Установленный в отопительной системе насос.

Циркуляционный насос с мокрым ротором – элемент системы отопления, предназначенный для циркуляции теплоносителя по отопительному контуру.

Конструкция

Устройство насоса представляет собой чугунный корпус, в котором электрический мотор вращает закрепленное на валу композитное колесо. Колесо состоит из двух дисков, между которыми радиально расположены изогнутые лопасти. Теплоноситель попадает в колесо через отверстие в нижнем диске.

В моделях мокрого хода все движущиеся части (в том числе ротор мотора), соприкасаются с теплоносителем, который выполнят роль смазки/охлаждения для керамических (графитовых) торцевых подшипников скольжения и самого ротора. При этом статор изолируется от теплоносителя при помощи металлической перегородки с уплотнительными прокладками.

Устройство «мокрых» насосов сложнее, чем конструкция насосов с сухим ротором, поэтому их стоимость при равных характеристиках всегда будем выше.

Примечание! Как правило, циркуляционные насосы имеют 3 скорости, переключение которых осуществляется путем поворота регулятора на одну из трех скоростей. При этом на минимальной скорости, насос потребляет примерно в 2 раза меньше электричества по сравнению с максимальной скоростью.

Монтаж

Монтаж циркуляционного насоса для системы отопления, как и любого другого отопительного оборудования, должен осуществляться согласно руководству по монтажу, а также в соответствии с проектом отопительной системы. Однако можно выделить некоторые общие требования по установке циркуляционного насоса:

• Направление движения теплоносителя должно совпадать с направлением, указанным стрелкой на корпусе;
• Насос должен устанавливаться между котлом и отопительным контуром (но никак не между радиаторами). Он может монтироваться как на подаче, так и на обратке, однако предпочтение отдается обратному трубопроводу. Конкретное место монтажа должно быть легкодоступным, т.к. в процессе эксплуатации может потребоваться его обслуживание или замена в случае выхода из строя;
• Запрещается ставить теплоизоляцию на моторный отсек;
• После циркуляционного насоса с мокрым ротором рекомендуется , который в случае нештатной ситуации, предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении;
• Перед и после насоса необходимо установить запорные краны. В случае поломки, запорная арматура позволит снять/заменить устройство без слива теплоносителя из системы;
• Перед и после него рекомендуется поставить антивибрационные вставки. Это не касается небольших насосов;
• После монтажа, корпус не должен испытывать давление от подсоединенных труб. При установке циркуляционного насоса на относительно протяженных трубопроводах, рекомендуется зафиксировать как сами трубы, так и насос. Это позволит уменьшить негативное воздействие вибрации;

Примечание! Перед насосом обязательна установка сетчатого фильтра, который позволит снизить вероятность повреждения механизмов различными механическими частицами (песок, ржавчина, окалина или другой шлам). Помимо этого, избежать загрязнения такими частицами, позволит его правильное месторасположение, он не должен быть установлен в самом нижнем участке отопительной системы.

• Установка циркуляционного насосв с мокрым ротором в наивысшей точке системы может привести к тому, что в него будет часто попадать воздух. Если все же в нем скопился воздух, необходимо при помощи отвертки или монетки медленно открутить винт спуска воздуха и дать теплоносителю вытечь в течении 2-4 секунд;

• Для поддержания циркуляционного насоса для системы отопления запрещается использовать деревянные (или выполненные из любого другого пожароопасного материала) подпорки, т.к. во время работы корпус может нагреваться до температуры +124°C, таким образом возможно возгорание таких подпорок;

Примечание! Всегда следует помнить, что корпус работающего насоса нагревается до высоких температур и существует вероятность ожога при соприкосновении с ним.

• Если система отопления только что смонтирована, перед эксплуатацией рекомендуется ее промыть водой температурой 80-85°C, после чего слить воду и только после этого заполнять систему «постоянным» теплоносителем. Это позволит удалить все загрязнения, которые могли попасть в отопительный контур в процессе монтажных работ;
• Вал мотора должен всегда находиться в горизонтальном положении.

Насос Wilo на распределительном коллекторе теплого пола.

Электрическая часть

• Подключение электрической части должно выполняться подготовленным специалистом согласно схеме подключения, которая есть в инструкциях и руководствах по монтажу.
• Клеммную коробку не следует направлять вниз, т.к. в случае протечки в нее может попасть теплоноситель. К тому же, в таком положении ее неудобно обслуживать.
• Насос в обязательном порядке заземляется.

Высокий уровень шума во время работы циркуляционного насоса с мокрым ротором может быть вызван:

1. присутствием воздуха;
2. низким давлением всасывания;
3. слишком высокой скоростью теплоносителя;
4. в движущиеся детали попали механические частицы.

Видео

Насосы с мокрым ротором, которые можно купить в Москве по бюджетной цене в интернет-магазине ЭГМ-SHOP.ru, предназначены для комплектации автономных систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования малоэтажных жилых домов и коттеджей .

Их основное предназначение — поддержание бесперебойной циркуляции теплоносителя для максимально эффективного распределения тепловой энергии и своевременной поставки горячей воды в точки водопотребления.

Конструкция насосов DAB с мокрым ротором

В названии циркуляционных насосов с мокрым ротором отображена их ключевая конструктивная особенность — вращение ротора в перекачиваемом теплоносителе с обеспечением за этот счет охлаждения электропривода и смазки подшипников .

Для защиты статора от попадания теплоносителя предусмотрен специальный разделительный стакан из углеродистого волокна или нержавеющей стали.

Преимущества насосов циркуляционного типа ДАБ с мокрым ротором

• Широкий ассортимент моделей и исполнений, от простых недорогих до энергоэффективных частотно-регулируемых;
• Три режима скоростей, позволяющие отрегулировать скорость прогрева любых помещений;
• Низкий уровень шума при работе;
• Небольшой вес и компактные габариты;
• Продолжительный период безостановочной работы;
• Быстрые и легкие монтаж и настройка;
• Минимальное техобслуживание;
• Высокая ремонтопригодность.

Кроме того, насосы для обеспечения циркуляции воды и повышения давления в системе отопления, оснащенные мокрым ротором, снижают затраты на обогрев помещения и горячее водоснабжение. Они потребляют меньше энергии и предназначены для комплектации трубопроводов с меньшим сечением, что позволяет рационально расходовать тепло за счет быстрого и интенсивного перемещения теплоносителя.

Циркуляционные насосы с «мокрым ротором»

В рубрике «Насосы» поговорим о насосах для отопления с «мокрым» ротором. Циркуляционный насос – это очень важный элемент в системах отопления, кондиционирования, горячего водоснабжения, а также в системах обогрева полов. Благодаря насосу происходит циркуляция теплоносителя в «закрытой» системе отопления, системе «теплый пол», что увеличивает теплоотдачу. При использовании насоса можно монтировать трубопроводы меньшего диаметра, отсюда уменьшение количества теплоносителя в системе, уменьшение потребления количества энергоносителей и уменьшение стоимости затрат на используемые материалы, хотя нужно дополнительно устанавливать . Такие системы отопления быстрее реагируют на колебания температуры и легче поддаются регулировке. Применение циркуляционных насосов в системах отопления позволяет экономить до 30% энергоносителей, используемых на нагрев теплоносителя. Насосы для горячего водоснабжения (ГВС) позволяют поддерживать постоянную температуру воды в системах горячего водоснабжения (рециркуляция горячей воды). При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать, где будет использоваться насос в системе отопления или горячего водоснабжения. Конструктивно насосы имеют четкое разделение на насосы для отопления и ГВС. Корпуса насосов для систем отопления изготавливаются из чугуна, а для горячего водоснабжения используют корпуса с бронзы или латуни. Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором работают постоянно на протяжении всего отопительного сезона, поэтому к ним предъявляются высокие требования: бесшумная работа, малая потребляемая мощность, простота и надежность. Существует два наиболее распространенных вида циркуляционных насосов - насосы с «мокрым» и «сухим» ротором. В данной статье мы будем вести разговор о насосах с «мокрым ротором».

Устройство и конструкция

Конструктивно насосы для отопления с «мокрым» ротором состоят из четырех основных элементов: статора, ротора, разделительного стакана и корпуса (фото).

Конструкция насосов с «мокрым» ротором

Способы монтажа

К насосам с «мокрым» ротором изготавливаются и поставляются накидные гайки (фото)

или как их еще называют американки, резьбовое соединение с условным проходом 1″ и 1 1/4″. Насосы большего размера имеют фланцевые соединения. Циркуляционные насосы для систем отопления могут монтироваться непосредственно на трубопровод в горизонтальном или в вертикальном положении, с условием, что ось вала насоса должна быть всегда расположена горизонтально. Они могут монтироваться как на подающий, так и обратный трубопроводы. Предпочтительно выполнять монтаж на обратном трубопроводе. Стрелка на корпусе насоса для систем отопления указывает направление движения теплоносителя. До и после циркуляционного насоса необходимо установить отсечные краны или задвижки того же диаметра, что и условный проход насоса. Краны или задвижки используются для удобства обслуживания насоса во время профилактики или ремонта. При этом теплоноситель не нужно сливать из системы отопления или горячего водоснабжения. Между отсечным клапаном и всасывающим патрубком насоса обязательно необходимо смонтировать фильтр грубой очистки того же диаметра, что и условный проход насоса. Если в системе отопления используется несколько циркуляционных насосов, то на каждом из них необходимо установить обратные клапаны. Клапан устанавливается того же диаметра, что и условный проход насоса и монтируется после насоса на напорном патрубке до отсечного крана. В случае если ось вала двигателя смонтирована вертикально (рис)

по отношению к горизонту, в процессе эксплуатации в верхний части разделительного стакана может образоваться воздушная пробка. Керамический или графитовый подшипник не будет смазываться перекачиваемой жидкостью, что может привести к его перегреву и, как следствие, заклиниванию вала ротора. Как мы уже говорили, смазка подшипников насосов с «мокрым ротором» осуществляется перекачиваемой жидкостью. Кроме того, ухудшится охлаждение статора из-за недостаточной циркуляции жидкости. Для этого жидкость через разделительный стакан должна циркулировать постоянно. Подробнее о способах монтажа можно найти в инструкции по монтажу и эксплуатации циркуляционных насосов для систем отопления.

Точка, в которой пересекаются характеристики циркуляционного насоса и системы, называется рабочей точкой системы и насоса. Это значит, что в этой точке находится равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления системы отопления. Напор насоса всегда равен сопротивлению системы. От напора зависит также и подача, которую может обеспечить насос. При этом необходимо помнить, что подача не должна быть ниже определенного минимума. В противном случае малая производительность может вызвать сильное повышение температуры в насосной камере, что может привести к повреждению насоса. Во избежание этого следует соблюдать инструкции завода производителя насоса. Рабочая точка за пределами рабочей характеристики насоса может привести к перегреву и выходу насоса из строя. При изменении подачи во время работы насоса изменяется и напор, а, следовательно, и рабочая точка постоянно смещается. Найти расчетную рабочую точку в соответствии с требованиями при эксплуатации системы в максимальном режиме входит в задачи проектировщика. Все остальные рабочие точки находятся слева от расчетной рабочей точки. На рисунке показано влияние изменения гидравлического сопротивления на смещение рабочей точки.

Смещение рабочей точки системы влево от расчетной рабочей точки увеличивает напор насоса. Это приведет к повышенному шуму в системе отопления при наличии регулирующей арматуры и клапанов.

Подача насоса

Для определения подачи в системе отопления применяется следующая формула: Q=Q N /1,163*Δυ (м 3 /час)

Q – подача насоса в расчетной точке в [м 3 /ч]

Q N – тепловая мощность котла в [кВт]

1,163 – удельная тепловая емкость воды [Вт*ч/кг*К]

Δυ – расчетная разность температур в прямом и в обратном трубопроводах системы отопления, в кельвинах [K], при этом за основу можно принять 10 – 20 К для стандартных систем.

Напор насоса

Чтобы доставить перекачиваемый теплоноситель в любую точку системы отопления, насос должен преодолеть сумму всех гидравлических сопротивлений. Так как обычно определить схему прокладки и условный проход трубопроводов довольно трудно, для примерного расчета напора системы отопления можно использовать следующую формулу:

Н=R *L*ZF/10 000 (м)

R – потери на трение в трубах [Па/м]. При этом можно принять за основу значение 50 Па/м – 150 Па/м для стандартных систем (в зависимости от года постройки дома, в старых домах в связи с использованием труб большего диаметра потери давления меньше (50 Па/м)).

L – длина [м] прямого и обратного трубопроводов или: (длина дома+ширина дома+ высота дома) x 2

ZF – коэффициент. для запорной арматуры ≈1,3, термостатического клапана ≈1,7, смеситель ≈1,2

При наличии запорной арматуры и термостатических клапанов нужно использовать коэффициент ZF=2,2 .

При наличии запорной арматуры, термостатических клапанов и смесителя нужно использовать коэффициент ZF=2,6 .

10000 – коэффициент пересчета (м) и (Па)

Пример: котел, установленный в многоквартирном доме старой постройки, имеет мощность 50 кВт.

Для перепада температур Δυ=20 K (температура подачи=90 °C, температура возврата=70 °C) получается, напор равен: Q=Q N /1,163*Δυ (м 3 /час)=50/1,163*20=2,15 м 3 /час

При отоплении аналогичного здания с меньшим перепадом температур (например, 10 K) циркуляционный насос должен обеспечить двойной расход, то есть 4,3 м 3 /час с условием, чтобы тепло, производимое теплогенератором, могло доходить до потребителей в необходимом количестве.

Потери давления из-за трения в трубопроводе составляют в нашем примере 50 Па/м,

общая длина прямого и обратного трубопроводов - 150 м, коэффициент - 2,2, так как смеситель и термостатические клапана отсутствуют. В результате получаем напор (H): Н=R*L* ZF/10000(м)=50-150-2,2/10000=1,65 м.

Эксплуатация обслуживание и ремонт

Циркуляционные насосы для систем отопления – это надежное и эффективное оборудование, работающее долго при соблюдении условий эксплуатации. Но у насосов с «мокрым» ротором есть и один серьезный недостаток. этих насосов не превышает 50%, в то время как у насосов с сухим ротором этот показатель может достигать 80-90% . Поэтому такие насосы больше всего востребованы в индивидуальных системах отопления и горячего водоснабжения.

Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором нельзя эксплуатировать без протока теплоносителя — может произойти перегрев керамических или графитовых подшипников и как следствие заклинивание ротора.

Для уменьшения шума в закрытых системах отопления/охлаждения с циркуляционными насосами необходимо, чтобы в системе не было воздуха. Для удаления воздуха применяются автоматические воздушные клапаны или .

На практике очень часто случается, что в теплоносителе содержится мелкая взвесь и накипь. При работе насоса накипь постепенно осаждается и наслаивается на рабочие поверхности ротора и стакана. Расстояние между ротором и стаканом составляет 0,1-0,2 мм, из-за наслоения накипи ротор «заклинивает» в стакане. Если насос с «заклиненным» ротором продолжительное время находится под напряжением, то этот дефект может привести к более серьезной поломке: перегреву и короткому замыканию обмоток. Статор выходит из строя, так как уменьшается или полностью прекращается проток теплоносителя, и недостаточно охлаждение двигателя. К сожалению, мастерские по перемотке двигателей не берут в работу статоры бытовых циркуляционных насосов, из-за их высокой трудоемкости и сложности в переметке, как следствие – приобретение нового насоса. Если статор насоса не вышел из строя, то для расклинивания ротора приходится потратить довольно много времени: от нескольких часов до нескольких дней. Особенно тяжело эта процедура происходит с насосами, у которых вал из керамики. Вал таких насосов очень хрупкий и может сломаться при неосторожном движении. Как правило, удавалось расклинивать все роторы, попадавшие в ремонт с таким дефектом.

Для уменьшения накипи в системе отопления, необходимо:

• Промывать систему отопления перед вводом в эксплуатацию. Особенно много накипи образуется у систем отопления работавших на «естественной» циркуляции теплоносителя, так как приходилось очень часто доливать воду в расширительные баки, и это вода не подготовленная. После установки в такую систему циркуляционного насоса и плохой промывке системы отопления, вся накипь, которая годами наслаивалась в трубах и радиаторах при медленной естественной циркуляции очень быстро оказывается в насосе из-за того, что скорость теплоносителя возросла в несколько раз.
• Заправлять систему отопления специальной умягченной водой.
• Не сливать теплоноситель из системы после окончания отопительного сезона.
• После окончания отопительного сезона необходимо хотя бы один раз в месяц включить насос на 1-2 минуты в работу, чтобы в начале отопительного сезона не столкнутся с проблемой заклинивания ротора.
• Устанавливать в систему отопления

Вторая причина выхода насосов из строя – это наличие взвеси в системе отопления. Взвесь попадает в керамические подшипники, и образуется выработка на подшипниках и вале (особенно это быстро происходит на подшипниках из графита). Из-за выработки, появляется люфт и дополнительный шум, а в один прекрасный момент происходит «прилипание» ротора к стакану. Проще говоря, ротор перестает вращаться. Запчастей на циркуляционные насосы практически нет, и приходится покупать новый насос. Для предотвращения таких дефектов, необходимо проделывать те же процедуры, что и при заклинивании ротора.

Подводя итог, можно сказать, современные системы отопления, как в индивидуальных, так и в городских зданиях нуждаются в высококачественном насосном оборудовании, способном обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя. Для долгой и надежной их эксплуатации необходимо соблюдать условия монтажа и правила эксплуатации. Используемые насосы должны отвечать весьма жестким требованиям: быть экономичными, надежными и обеспечивать непрерывную работу в отопительный период на протяжении долгих лет.

Спасибо за внимание.