Как работи помпата в отоплителната система

Парно отопление

Някои потребители бъркат парното отопление с водно отопление. Всъщност двете системи са много сходни, с изключение на това, че топлоносителят е пара, а не вода.

В отоплителен котел с естествена циркулация водата се загрява до точката си на кипене и се превръща в пара, която след това се изпомпва по тръбна система към всеки радиатор в кръга.

Дизайнът на парна отоплителна система се състои от следните компоненти:

• Специален отоплителен котел, в който водата се загрява до точката на кипене и се натрупва пара;
• Вентил за пускане на пара в отоплителната система;
• тръбопроводи;
• отоплителни радиатори.

Класификацията на парното отопление според електрическите схеми и други критерии е абсолютно същата като при на системи за подгряване на вода. През последните години котлите се използват и за отопление на частни домове, което също има своите предимства.

Как да се повиши надеждността на системата

По правило от циркулационните помпи не се изисква да имат голям капацитет като дренажните помпи, нито пък да издигат течност на голяма височина като например оборудването за кладенци. Но те трябва да работят дълго време - през целия отоплителен сезон - и, разбира се, отоплението никога не трябва да спира през този период. Ето защо не пестете средства и за да осигурите 100% надеждност, е по-добре да инсталирате двойка помпи - основна и допълнителна - на байпасния клон на тръбата, през която се изпомпва отоплителната среда.

Ако главната помпа внезапно откаже, собственикът на жилището може много бързо да превключи подаването на отоплителна среда към байпасния клон и процесът на отопление няма да бъде прекъснат. Интересно е, че при днешното ниво на автоматизация това превключване може да се извършва и от разстояние, като за целта помпите и сферичните кранове трябва да бъдат свързани с интернет. Цената на такава автоматизация (цена на комплект сферични кранове и гнездо с дистанционно управление) е около 5-6 хиляди рубли.

ShutterStock

Монтаж на помпа в система за БГВ с подово отопление.

Grundfos

Циркулационни помпи. Модел ALPHA3 с функция за пренос на данни и поддръжка на мобилни приложения.

Grundfos

Помпите ALPHA1 L са подходящи за циркулация на вода или гликол-съдържащи течности в регулирани отоплителни системи и за отоплителни системи с променлив дебит. Помпите могат да се използват и в системи за битова гореща вода.

Лерой Мерлин

Циркулационни помпи Oasis, три режима на превключване на мощността, чугунен корпус, модел 25/2 180 mm (2 270 RUR).

Как да изберем водна помпа за отопление на дома

Помпа за отопление в частния дом на къщата се избира в зависимост от няколко основни параметъра:

• Капацитет и глава;
• Тип на ротора;
• Консумация на енергия;
• Вид контрол;
• Температура на охлаждащата течност.

Нека разгледаме как се избират водни помпи за отопление на частен дом.

Дебит и напор

Правилно направените изчисления ще ви помогнат да изберете устройството, което в най-голяма степен отговаря на вашите нужди, и следователно ще ви помогнат да спестите от семейния бюджет.

Капацитетът на електрическата водна помпа е способността ѝ да премества определено количество вода в минута. Използваната формула е G=W/(∆t*C). Тук C е топлинният капацитет на топлоносителя, изразен във W*h/(kg*°C), ∆t е температурната разлика между връщащата и подаващата тръба, W е необходимата топлинна мощност за вашата къща.

Препоръчителната температурна разлика при използване на радиатори е 20 градуса. Тъй като водата обикновено се използва като топлоносител, нейният топлинен капацитет е 1,16 W*h/(kg*°C). Топлинната мощност се изчислява за всяко домакинство поотделно и се изразява в киловати. Заместете тези стойности във формулата и получете резултатите.

Напорната височина се изчислява в зависимост от загубата на налягане в системата и се изразява в метри. Загубите се изчисляват по следния начин - отчитат се загубите в тръбите (150 Pa/m), както и в другите елементи (котел, водни филтри, радиатори). Всичко това се добавя и се умножава по коефициент 1,3 (като се осигурява малък марж от 30 % за загуби в арматури, огъвания и т.н.). Един метър има 9807 Pa, следователно разделяме сумата на 9807 и получаваме необходимия напор.

Тип на ротора

Помпите с мокър ротор се използват за битово отопление. Те се характеризират с прост дизайн, ниско ниво на шум и липса на необходимост от поддръжка. Те се характеризират и с малки размери. Те се смазват и охлаждат с охлаждаща течност.

Що се отнася до водните помпи със сух ход, те не са подходящи за битово отопление. Те са обемисти, шумни, изискват охлаждане и периодично смазване. Освен това те изискват периодична подмяна на уплътненията. От друга страна, те имат голям дебит и затова са подходящи за отоплителни системи в жилищни блокове и големи промишлени, търговски и офис сгради.

Консумация на енергия

Най-модерните водни помпи с клас А имат най-ниска консумация на енергия. Недостатъкът им е, че са скъпи, но е по-добре да се инвестира веднъж в правилните енергоспестяващи устройства. Освен това по-скъпите електрически помпи са по-тихи и имат по-дълъг експлоатационен живот.

Вид контрол

Можете да получите достъп до информация за работата на устройството чрез специално приложение, където и да се намирате.

Обикновено регулирането на скоростта, капацитета и дебита се извършва с трипозиционен превключвател. По-съвременните помпи са оборудвани с електронни системи за управление. Те контролират параметрите на отоплителната система и пестят енергия. Най-усъвършенстваните модели се управляват безжично, директно от смартфон.

Температура на отоплителната вода

Водните помпи за отопление на частни домове се различават по работния си температурен диапазон. Някои модели могат да издържат на нагряване до +130-140 градуса, което е за предпочитане - те могат да се справят с всякакви термични натоварвания.

Опитът показва, че работата при екстремни температури е възможна само за много кратко време, така че наличието на солиден резерв ще бъде от полза.

Други функции

При избора на водна помпа за отопление е необходимо да се обърне внимание на максималното работно налягане за избрания модел, монтажната дължина (130 или 180 mm), вида на свързване (фланец или муфа), наличието на автоматичен отклонител на въздух. Трябва да обърнете внимание и на марката - в никакъв случай не купувайте евтини модели от малко известни разработчици. Водната помпа не е нещо, от което може да се пести

Водната помпа не е нещо, на което трябва да се пести.

Състав на помпата

Тъй като статорът на двигателя е под напрежение, той е отделен от ротора с помощта на втулка, изработена от неръждаема стомана или въглероден материал.

Основните компоненти, които съставляват циркулационната помпа, са:

• Корпус от неръждаема стомана, бронз, чугун или алуминий;
• вала на ротора и ротора;
• работно колело или импелер;
• мотор.

Обикновено работното колело представлява конструкция от два успоредни диска, които са свързани помежду си с радиално извити лопатки. Единият от дисковете има отвор за протичане на течност. Вторият диск закрепва работното колело към вала на двигателя. Охлаждащата течност, която преминава през двигателя, действа като смазка и охлаждаща течност за вала на ротора в точката, където е фиксирано работното колело.

Когато статорът на двигателя е под напрежение, той се отделя от ротора с помощта на втулка, изработена от неръждаема стомана или въглероден материал. Дебелината на стените на статора е 0,3 mm. Роторът е закрепен върху керамични или графитни лагери за плъзгане.

Как да изберете най-добрата помпа за отоплителната система на дома си

Зависи от вида на системата и необходимите функции, от изчисленията, направени при създаването на проекта.

Общи параметри

Съветваме ви да обърнете внимание на 4 характеристики:

1. Допустима температура. Висококачествените устройства поддържат работа в диапазона 110-130 °C. Обърнете внимание, че дори и при евтино устройство в описанието трябва да е посочена минимална температура 90 °C. Това не се отнася за нискотемпературни системи. Напротив, за котлите на твърдо гориво тази стойност е много важна.

1. Материалът, използван при производството на корпуса. Чугунът се счита за най-изгоден по отношение на съотношението цена - качество. Ако бюджетът не е достатъчен, се препоръчва да се потърси помпа, изработена от термоустойчива пластмаса.
2. Размерът на връзката е от G1 до G4. Важен е и типът: с резба или с фланци. Резбовите се делят на мъжки и женски и за тях трябва да се монтират специални адаптери. Фланцовата връзка е еднокомпонентна връзка, която може да се избере, като просто се вземе предвид диаметърът на точката на монтаж.
3. Необходими са два вида защита: защита от работа на сухо и защита от прегряване. И двата вида се използват в циркулационните помпи за удължаване на експлоатацията. Първият служи в "мокрите" агрегати за безопасно охлаждане на двигателя. Вторият се използва за изключване на устройството при достигане на критична температура. Висококачествената защита гарантира безопасност и избягване на инциденти.

Подбор въз основа на резултатите

Мощността на устройството трябва да е достатъчна, за да транспортира горещия топлинен флуид през всички тръбопроводи. За изчислението се използва проста формула:

K = N, където N е мощността на котела в kW.

K се измерва в литри в минута. Например за отоплителен уред с мощност 30 kW се използва помпа с капацитет 30 литра в минута.

Налягане в едноетажни и двуетажни къщи

Всеки уред има горна граница, над която съществува риск от неизправности. В частни двуетажни къщи тя е 3 до 4 атмосфери, а в други случаи - 1,5 до 2,5 атмосфери.

Важно е да се изчисли височината на издигане на водата в уреда. За да направите това, определете дължината на тръбопровода и я умножете по 0,06 m. Например за 80 м тръба е необходим напор от 4,8 атмосфери.

Препоръчително е да изберете помпа с няколко скорости. Това ви позволява да контролирате потока или да затоплите помещението по-бързо, ако е необходимо.

Важно: Препоръчително е да се избират устройства с напор до 1,6 м/сек, тъй като в противен случай ще се генерира шум.

Външни условия

Диаметърът на тръбите трябва да отговаря на изчисленията за тръбопроводите. Номерът се намира при създаването на дизайна. Използването на по-малки материали ще намали налягането в системата. Това правило действа и в обратна посока.

Възможно е да се използва байпас, който създава естествена циркулация на отоплителната среда. За монтажа е необходим по-малък диаметър на тръбата. Те се поставят около помпата, като се докоснат до всяка област.

Как да изберем устройство според потреблението

0,1 kW/m2 за малки еднофамилни къщи; Зависи от размера на сградата и региона, в който се намира. При топъл климат са необходими 0,07 kW/m2:

• 0,07 kW/m2 за многофамилни сгради;
• 2 за промишлени сгради.

В по-студените райони се използват нормите на SNiP 2.04.07-86, според които:

• За нискоетажни сгради се използват 173-177 W/m2.
• За 3-етажни и по-високи сгради - 97-101 W/m2.

ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ НА ЦИРКУЛАЦИОННАТА ПОМПА

Изборът на подходяща помпа за отоплителен котел започва с проучване на основните параметри. Предварително се прави изчисление на отоплителната система и въз основа на получените данни се избират компонентите.

Взема се предвид не само техническият компонент, но и производителят. Продължителността на безремонтната експлоатация зависи от качеството на сглобяването и спазването на технологията.

Основни технически характеристики:

• капацитет;
• височина на доставка;
• Брой на скоростите;
• монтажни размери;
• консумация на енергия;
• максимална допустима температура на топлоносителя.

Определящата характеристика е капацитетът. Той показва максималния обем течност, който трябва да се изпомпва за единица време. За домашните модели тя варира от 25 до 60 л/мин. Зависи от действителното хидравлично съпротивление на компонентите на системата.

Височината на подаване или хидравличното съпротивление определя максималната височина, на която помпата може да издигне воден стълб. Тя може да бъде между 3 и 7 метра. Всеки 10 метра височина съответстват на една атмосфера налягане.

Настройките са важни за правилното свързване на помпата към отоплителната система

Важно - диаметърът на връзката на помпата трябва да е по-малък от сечението на главната тръба. В противен случай главата ще създаде зона с ниско налягане.

Консумацията на енергия е ниска, не повече от 0,8 kW. Това обаче трябва да се вземе предвид при изчисляването на отоплителните товари. Това важи с особена сила за електрическото отопление.

Броят на скоростите за домашните модели не надвишава три. Това е достатъчно, за да се регулира главата и да се оптимизират работните параметри.

Максимално допустимата температура на експозиция зависи от режима на работа на отоплението. При нискотемпературно отопление до +75/40С този параметър е незначителен. Въпреки това се препоръчва да се купуват модели, които са проектирани за максимални термични ефекти до +110С, за да има резерв.

Изчисляване на параметрите на помпата.

За да определите стойностите на характеристиките на помпата, трябва да знаете основните параметри на отоплението - мощността на котела и начина на топлоснабдяване. Те зависят и от топлинните загуби на сградата. Според SNiP 2.04.07-86 при съответната стойност на съпротивлението на топлопреминаване на външните стени и прозоречните конструкции за 1 m² жилищна площ са необходими 177 W топлинна енергия.

Ако броят на етажите се увеличи, нормата нараства до 101 W.

За едноетажна сграда с площ от 120 m² с норми за топлоизолация мощността на котела ще бъде равна на:

Капацитетът на помпата, или дебитът, се изчислява по следната формула:

.

Къде:

• Q - капацитет на помпата, m³/h;
• N - проектна мощност на отоплителното оборудване, kW;
• t1 и t2 - температурата на водата на изхода на котела и във възвратната тръба, °C.

За котел с номинална мощност от 22 kW и в при температура от 90/70 може да се изчисли капацитетът на помпата:

.

Препоръчително е да се вземе малък запас от производителност, така че оборудването да не работи постоянно на максимална мощност.

Дебитът или напора се изчислява по сложни формули. За самостоятелно топлоснабдяване на частна къща или апартамент могат да се вземат приблизителни стойности. Експериментите разкриват стойностите на съпротивлението на определени участъци от системата в зависимост от тяхната конфигурация и предназначение.

Стойности на съпротивлението, Pa/m, за нагревателните компоненти:

• прави участъци от тръбопровода - до 150;
• Фитинги - до 45;
• трипътни смесители - 30;
• оборудване за термостатичен контрол - 105.

Стойностите за всички компоненти на системата трябва да се съберат. Резултатът се умножава по 0,0001, за да се изчисли напора.

Важно - разликите във височината не се вземат предвид, тъй като се компенсират от вертикалната секция на връщащата тръба. Но освен тях трябва да вземете предвид и повратните точки.

При тях съпротивлението на потока зависи от диаметъра на линията и от стойността на ъгъла на завъртане.

Кои помпи са подходящи за монтаж в жилищното помещение?

Монтаж на циркулационна помпа.

Оптималните температури в отоплителната система на селска къща могат да се постигнат с инсталирани термостатични вентили. Ако зададената температура на отоплителната система бъде превишена, вентилът може да бъде затворен, а налягането и съпротивлението на потока ще се увеличат.

Използването на помпи с електронно управление спомага за предотвратяване на шума, тъй като устройствата автоматично следят всички промени в обема на водата. Помпите осигуряват плавно регулиране на спада на налягането.

За да се автоматизира работата на помпата, се използва модел на автоматичен агрегат. Това го предпазва от неправилна работа.

Използваните помпи могат да варират в зависимост от вида на приложението. Например, сухите помпи не влизат в контакт с топлоносителя по време на работа. Мокрите помпи изпомпват вода, когато са потопени. Сухите помпи са шумни и схемата на инсталиране на помпата в отоплителната система е по-подходяща за предприятия, отколкото за жилищни райони.

За селски и ваканционни къщи са подходящи помпи, предназначени за работа във вода, със специални бронзови или месингови корпуси. Частите, използвани в корпуса, са от неръждаема стомана, така че системата няма да се повреди от вода. По този начин тези конструкции са защитени от влага, високи и ниски температури. Възможно е такава конструкция да се монтира на връщащия и подаващия тръбопровод. Цялата система ще изисква определен подход при поддръжката си.

За да се повиши степента на налягането в смукателната секция, е възможно помпата да се монтира така, че разширителният съд да е в близост. Отоплителната тръба трябва да бъде спусната надолу в точката на свързване на уреда. Необходимо е да се гарантира, че помпата може да издържи на високо налягане на горещата вода.

Къде да поставим циркулационната помпа?

Циркулационната помпа най-често се монтира във връщащата, а не в подаващата тръба. Смята се, че рискът от износване е по-малък, тъй като нагревателната среда вече е изстинала. Но това не е необходимо за съвременните помпи, тъй като те имат така наречените лагери с водно смазване. Те вече са проектирани за тези условия на работа.

Това означава, че циркулационна помпа може да се монтира и от страната на захранването, още повече че хидростатичното налягане на системата тук е по-ниско. Разположението на устройството разделя системата на две части: нагнетателна и смукателна. Помпата, монтирана от страната на захранването, непосредствено след разширителния съд, изпомпва водата от резервоара за съхранение и я вкарва в системата.

Циркулационната помпа в отоплителната система разделя кръга на две части: нагнетателна зона, от която навлиза отоплителната среда, и смукателна зона, от която тя се изпомпва.

Ако помпата е монтирана на обратната страна преди разширителния съд, тя ще изпомпва водата в резервоара, докато я изхвърля от системата. Разбирането на тази точка ще ви помогне да разгледате хидравличното налягане в различните точки на системата. Когато помпата работи, динамичното налягане в системата с постоянно количество топлоносител остава постоянно.

Важно е не само да изберете най-доброто място за инсталиране на помпата, но и да я инсталирате правилно. Препоръчваме ви да се запознаете с нюансите при инсталирането на циркулационна помпа

Разширителният съд генерира така нареченото статично налягане. Във връзка с това тя генерира по-високо хидравлично налягане в зоната на изпускане на отоплителната система и по-ниско хидравлично налягане в зоната на вакуума.

Вакуумът може да бъде толкова висок, че да достигне или дори да е по-нисък от атмосферното налягане, и това създава условия за навлизане на околен въздух в системата.

Напротив, в зоната с по-високо налягане въздухът може да бъде изтласкан от системата и понякога може да се стигне до кипене на топлинния флуид. Всичко това може да доведе до неизправности в отоплителната система. За да избегнете подобни проблеми, трябва да се уверите, че в зоната на засмукване има свръхналягане.

За тази цел може да се използва едно от следните решения

• Повдигнете разширителния съд на височина най-малко 80 cm от нивото на отоплителните тръби;
• поставете акумулатора в най-високата точка на системата;
• Изключете връзката на резервоара за съхранение от захранването и я свържете към обратната връзка след помпата;
• Монтирайте помпата от страната на подаването, а не от страната на връщането.

Невинаги е възможно разширителният съд да се издигне на достатъчна височина. Обикновено се монтира на тавана, ако има достатъчно място.

Важно е да се спазват указанията за инсталиране на акумулатора, за да се осигури безпроблемна работа.

Подробна информация за инсталирането и свързването на разширителния съд ще намерите в други наши статии.

Ако таванското помещение не се отоплява, резервоарът за съхранение трябва да се изолира. Доста трудно е да се премести резервоарът в най-високата точка на система с принудителна циркулация, ако преди това тя е била проектирана като естествена система.

Част от тръбопроводите ще трябва да бъдат препроектирани така, че наклонът на тръбите да е насочен към котела. В естествените системи наклонът обикновено е към котела.

Разширителният съд, монтиран на закрито, не се нуждае от допълнителна защита, но ако е монтиран в неотопляемо таванско помещение, е необходимо да се погрижите за топлоизолацията на това устройство.

Промяната на позицията на изхода на резервоара от подаване към връщане обикновено не е трудна. И последният вариант е също толкова лесен за изпълнение: чрез свързване на циркулационна помпа към системата по захранващата тръба зад разширителния съд.

В тази ситуация е препоръчително да се избере помпа, която е възможно най-здрава и която ще може да поддържа контакт с горещата топлоносителна среда за продължителен период от време.

Свързване към захранването

Циркулационните помпи работят с мрежово захранване от 220 V. Връзката е стандартна, за предпочитане е отделна захранваща линия с предпазител. Връзката изисква три проводника - фаза, нула и земя.

Схема на електрическото свързване на циркулационната помпа

Самата връзка може да бъде организирана с помощта на триконтактен контакт и щепсел. Този начин на свързване се използва, ако помпата е снабдена със захранващ кабел. Възможно е също така да се свърже чрез клемна лента или директно чрез кабел към клемите.

Клемите се намират под пластмасовия капак. Отстранете този капак, отвийте няколко винта и ще откриете три съединителя. Обикновено те са подписани (маркирани с пиктограми N - неутрален проводник, L - фаза, а "земя" има международно обозначение), трудно е да се сбърка.

Къде да свържете захранващия кабел

Тъй като цялата система зависи от работата на циркулационната помпа, има смисъл да се направи резервно захранване - поставете стабилизатор със свързани батерии. С такава система за захранване всичко ще работи и няколко дни, тъй като самата помпа и автоматиката на котела "дърпат" електричество с максимална мощност 250-300 вата. Но е необходимо да се изчисли и избере капацитетът на акумулаторите. Недостатъкът на тази система е необходимостта да се гарантира, че акумулаторите няма да се разредят.

Как да свържете циркулационната помпа към електрическата мрежа чрез регулатор

Здравейте. Моята ситуация, помпата 25 x 60 е точно след електрическия котел на 6 kw, след това линията на 40 мм тръба отива в сауната (има три стоманени радиатори) и се връща в котела; след клона на помпата нагоре, след това 4 м, надолу, звъни на къщата 50 кв. през кухнята, след това през спалнята, където се удвоява, след това през коридора, където се утроява и се влива във връщането на котела; в банята има разклонение от 40 мм нагоре, излиза от банята, влиза във втория етаж на къщата с площ 40 кв.м (там има два чугунени радиатора) и се връща във ваната във връщането; на първия етаж не достига топлина; има идея да се инсталира втора помпа в банята на захранването след разклонението; обща дължина на тръбата 125 м. Колко правилно е решението?

Идеята е правилна - линията е твърде дълга за една помпа.

Отопление с вода като нагревателна среда

Функционалността на системите за затопляне на вода с естествена циркулация се определя от редица характеристики.

Разграничението се прави въз основа на това, кой разширителен съд се използва за изграждане на отоплителна система с естествена циркулация:

1. Отворени системи. В този случай разширителният съд се монтира възможно най-високо, за да се създаде свръхналягане в разширителния съд. По този начин се избягват и въздушни джобове в отоплителния кръг. От време на време в тръбите се добавя вода, която частично се е изпарила по време на отоплителната операция, чрез отворен разширителен съд.
2. Затворени системи. При този тип отопление с естествена циркулация разширителният съд е заменен със специален мембранен акумулиращ цилиндър. Той осигурява допълнително налягане във веригата в рамките на 1,5 атмосфери. От съображения за безопасност системите от този тип обикновено са оборудвани с манометър, чиято функция е да регулира налягането в тръбопровода.

Друга основна характеристика, която отличава проектирането на отоплителни системи с естествена циркулация на водата, е свързването на отоплителните елементи.

Съществуват следните възможности за свързване на нагревателни елементи към газов котел без помпа:

1. Еднотръбно разпределение на отоплението. При този тип отопление всички радиатори са свързани последователно към една и съща тръба. Това означава, че водата преминава през всеки следващ радиатор и едва след това се движи нататък. Предимствата на еднотръбните разпределителни системи са лесният им монтаж, както и ниският разход на материали.
2. Двутръбно разпределение в отоплителна система с естествена циркулация. В този случай всички радиатори, които са част от отоплителната система, са свързани паралелно към тръбата. Температурата на охлаждащата течност, която влиза във всеки радиатор, е една и съща. След като водата премине през целия радиатор и се охлади, тя се връща към топлообменника на котела чрез обратната тръба.

Двутръбната система се счита за най-ефективния начин за отопление на дома ви. Въпреки това, за да се оборудва такава система, ще са необходими доста тръби и фитинги за инсталиране на отоплителния кръг.