Як працює циркуляційний насос: принцип підключення


Організовуючи опалення заміського будинку, важливо врахувати метраж житла. Якщо це не маленька дача, а двох чи триповерховий будинок, в якому загальна площа обчислюється сотнями квадратних метрів, то для вирішення опалювальних завдань буде недостатньо природної циркуляції теплоносія. У таких системах тиск у трубопроводі не буде вище 0,6 мПа і для ефективного руху гарячої води в системі потрібно зробити підключення циркуляційного насоса. Щоб правильно вибрати такий агрегат, підібрати відповідне місце для установки, потрібно розуміти принцип роботи цього приладу.

  • Особливості агрегату
  • Різновиди циркуляційних насосів
  • Як працює агрегат?
  • Пристрій насоса

Особливості агрегату

циркуляційний насос принцип роботи

Принцип дії циркуляційного насосного обладнання заснований на створенні безперервної циркуляції рідини в системі без зміни показника тиску

Циркуляційний насос – це прилад, що працює в замкнутій системі опалення та виконує переміщення води в трубопроводі. Агрегат підтримує певну температуру теплоносія в системі. Прилад не заповнює втрати теплоносія і не наповнює систему. Наповнення системи здійснюється за рахунок спеціального насоса або певного тиску в трубах.

Принцип дії циркуляційного насосного обладнання заснований на створенні безперервної циркуляції рідини в системі без зміни показника тиску. Оскільки після установки прилад працює постійно, головні вимоги до таких насосів – це низький рівень шуму при роботі, економне енергоспоживання, надійність, довговічність і простота використання.

Важливо: циркуляційні насоси – це компактні прилади, які не займають багато місця і не створюють шум при роботі.

Сфера використання циркуляційних агрегатів для опалювальних систем досить широка. Вони встановлюються:

  • традиційних радіаторних системах;
  • при облаштуванні водяної теплої підлоги;
  • геотермальних системах;
  • при організації гарячого водопостачання котеджів і дач.

На відміну від систем примусової циркуляції, дане насосне обладнання не потребує трубах з збільшеним діаметром. Крім цього прилад має наступні переваги:

  • швидкість нагрівання приміщення;
  • котел можна встановити в будь-яке підходяще місце;
  • втрати теплоносія і повітряні пробки зведені до мінімуму;
  • за рахунок термореле забезпечується автоматичне керування температурними режимами;
  • витрати на електроенергію знижуються завдяки використанню вирівнювання частоти обертання ротора;
  • оскільки прилади опалення постійно подається рідина, продовжується термін їх експлуатації.

Різновиди циркуляційних насосів

принцип роботи циркуляційного насоса

Насос з «мокрим» ротором виконується в корпусі з нержавіючої сталі, чавуну, бронзи або алюмінію. Всередині знаходиться керамічний або сталевий двигун

Щоб зрозуміти, як працює це прилад, необхідно знати відмінності між двома видами циркуляційного насосного обладнання. Хоч принципово схема системи опалення на базі теплового насоса не змінюється, два види таких агрегатів відрізняються особливостями роботи:

  1. Насос з «мокрим» ротором виконується в корпусі з нержавіючої сталі, чавуну, бронзи або алюмінію. Всередині знаходиться керамічний або сталевий двигун. Крильчатка з технополімера кріпиться на валу ротора. При обертанні лопатей крильчатки приводиться в рух вода в системі. Ця вода одночасно виконує функції охолоджувача двигуна і мастила для робочих елементів приладу. Оскільки схема «мокрого» приладу не передбачає використання вентилятора, робота агрегату відбувається практично безшумно. Таке обладнання працює тільки в горизонтальному положенні, інакше прилад просто перегріється і вийде з ладу. Головні переваги мокрого насоса в тому, що він не потребує технічного обслуговування, а також володіє відмінною ремонтопридатністю. Однак ККД приладу всього 45 %, що є невеликим недоліком. Але для побутового використання цей агрегат підходить як не можна краще.
  2. Насос з «сухим» ротором відрізняється від свого побратима тим, що його двигун не стикається з рідиною. У зв'язку з цим агрегат володіє меншою довговічністю. Якщо прилад буде працювати «на суху», то ризик перегріву і виходу з ладу невисокий, проте з'являється загроза порушення герметичності із-за зносу ущільнювача. Оскільки ККД сухого циркуляційного насоса становить 70 %, його доцільно застосовувати для вирішення комунальних і виробничих завдань. Для охолодження двигуна схема приладу передбачає використання вентилятора, який і викликає підвищення рівня шуму під час роботи, що є недоліком цього різновиду насосів. Оскільки в даному агрегаті вода не виконує функції мастила для робочих елементів, в ході роботи агрегату необхідно періодично проводити техогляд і виконувати змащування деталей.

У свою чергу «сухі» циркуляційні агрегати за типом установки і з'єднання з двигуном діляться на кілька видів:

  • Консольні. У цих приладах у двигуна і корпусу є своє місце. Вони розділені і міцно зафіксовані на ньому. Приводний і робочий вал такого насоса об'єднує муфта. Для установки такого різновиду приладу потрібно спорудити фундамент, а обслуговування цього агрегату досить витратна.
  • Моноблочні насоси можуть експлуатуватися протягом трьох років. Корпус і двигун розташовуються окремо, але об'єднуються моноблоком. Колесо в такому приладі встановлюється на валу ротора.
  • Вертикальні. Строк використання цих приладів доходить до п'яти років. Це герметичні вдосконалені агрегати з ущільнювачем з торцевої сторони, виготовленим з двох відполірованих кілець. Для виготовлення ущільнювачів використовується графіт, кераміка, нержавіюча сталь, алюміній. Коли прилад працює, ці кільця обертаються відносно один одного.

Також у продажу є більш потужні прилади, що мають два ротора. Така здвоєна схема дозволяє підвищити продуктивність приладу при максимальному навантаженні. У разі виходу одного з роторів, другий може взяти на себе його функції. Це дозволяє не тільки підсилити дію агрегату, але і економити електроенергію, адже при зниженні потреб у теплі, працює тільки один ротор.

Як працює агрегат?

схема підключення циркуляційного насоса

Принцип дії циркуляційного агрегату дуже схожий з роботою дренажного насоса. Якщо цей прилад встановити в опалювальну систему, то він буде викликати рух теплоносія за рахунок загарбання рідини з одного боку і нагнітання її в трубопровід з іншого боку

Принцип дії циркуляційного агрегату дуже схожий з роботою дренажного насоса. Якщо цей прилад встановити в опалювальну систему, то він буде викликати рух теплоносія за рахунок загарбання рідини з одного боку і нагнітання її в трубопровід з іншого боку. Все це відбувається за рахунок відцентрової сили, яка утворюється в процесі обертання колеса з лопатями. В ході роботи приладу тиск в розширювальному баці не змінюється. Якщо потрібно підвищити рівень теплоносія в опалювальній системі, встановлюють підвищувальний насос. Циркуляційний агрегат тільки сприяє подоланню водою сили опору.

Схема установки приладу виглядає так:

  • На трубопроводі з гарячою водою, що надходить від нагрівача, який встановлюється циркуляційний насос.
  • На відрізку магістралі між насосним обладнанням і нагрівачем монтується пропускний клапан.
  • Трубопровід між пропускним клапаном і циркуляційним насосом з'єднується з байпасом зворотним трубопроводом.

Така схема установки передбачає викид теплоносія з приладу тільки в тому випадку, якщо агрегат заповнений водою. Щоб довгостроково утримувати рідину в колесі, на кінці трубопроводу споруджується приймач, обладнаний зворотним клапаном.

Циркуляційні насоси, що використовуються в побутових цілях, можуть розвивати швидкість теплоносія до 2 м/с, а агрегати, які застосовуються у промисловій галузі, прискорюють теплоносій до 8 м/с.

Варто знати: будь-який вид циркуляційного насоса працює від електромережі. Це досить економічне обладнання, оскільки потужність двигуна у великих виробничих насосів становить 0,3 кВт, а у приладів побутового призначення – всього 85 Вт.

Пристрій насоса

циркуляційний насос схема

Оскільки статор двигуна знаходиться під напругою, він відокремлюється від ротора за допомогою склянки, виконаного з нержавіючої сталі або вуглецевого матеріалу

Головними елементами, з яких складається циркуляційний насос, є:

  • корпус з нержавіючої сталі, бронзи, чавуну або алюмінію;
  • роторний вал і ротор;
  • колесо з лопатями або крильчатка;
  • двигун.

Як правило, робоче колесо – це конструкція з двох паралельних дисків, які з'єднуються один з одним за допомогою радіально вигнутих лопатей. В одному з дисків є отвір для протікання рідини. Другий диск фіксує крильчатку на валу електродвигуна. Теплоносій, що проходить через двигун, виконує функції мастила і охолоджувача для роторного вала в місці фіксування робочого колеса.

Оскільки статор двигуна знаходиться під напругою, він відокремлюється від ротора за допомогою склянки, виконаного з нержавіючої сталі або вуглецевого матеріалу. Стінки склянки товщиною 0,3 мм. Ротор фіксується на керамічних або графітових підшипниках для ковзання.