Циркуляционный насос для горячей воды (ГВС): принцип работы и правила подбора

Главная / ГВС

Назад

Опубликовано: 13.12.2019

Время на чтение: 4 мин

0

2679

В помещениях с большой длиной трубопровода горячего водоснабжения используются циркуляционные насосы. Они устанавливаются в отдельном контуре.

Циркуляционный насос для ГВС делает возможным поступление воды необходимой температуры сразу после открытия крана.

• 1 Конструкция 1.1 Насос с сухим ротором
• 1.2 С мокрым ротором

Конструкция

Рециркуляционный насос не имеет большой мощности и производительности. Устройство перекачивает теплоноситель на небольшие расстояния.

Нагнетания высокого показателя давления от циркуляционного насоса для ГВС не требуется. Изделие состоит из корпуса, крыльчатки и электрического двигателя. Под действием магнитного поля при поступлении напряжения на обмотки двигателя его якорь начинает вращаться.

Крыльчатка смещает массу воды и нагнетает её в выходной патрубок. Забор жидкости осуществляется из входного патрубка. При подборе циркуляционного насоса необходимо учитывать его тип и технические характеристики. Независимо от производителя все помпы для рециркуляции делят на 2 типа — с мокрым или сухим ротором.

Насос с сухим ротором

В устройствах такого типа водяная среда находится отдельно от деталей электрического двигателя. Мотор имеет воздушное охлаждение.

Устройство с сухим ротором

Отличительной особенностью агрегатов с сухим ротором является высокий коэффициент полезного действия. Вращающиеся детали электрического двигателя нуждаются в периодической смазке. Это необходимо для снижения степени трения между комплектующими.

С мокрым ротором

Просто такого типа крыльчатка и якорь электрического двигателя полностью погружены в водяную среду. Агрегаты с мокрым ротором имеют низкий коэффициент полезного действия.

Преимуществом устройств данного типа является отсутствие необходимости в смазке вращающихся деталей электрического двигателя. Охлаждение частей осуществляется водой.

Мокрый ротор. Источник фото: fl.ru

Рециркуляционные насосы с мокрым ротором отличаются низким уровнем шума при работе. Это позволяет использовать их в жилых помещениях, как в дневное, так и в ночное время суток. Часто подобные аппараты применяются в квартирах и домах.

Выбор насоса по популярности модели

Следует признать, что конструкционные различия и предполагаемые эксплуатационные характеристики «помогут» выбрать насос только специалисту по напорному оборудованию. А обычного потребителя они просто запутают. Поэтому для неспециалистов лучшим критерием выбора является скорее популярность модели, которая будет «понятнее» любой технической характеристики.

И с нашей точки зрения покупателям насосов для систем горячего водоснабжения стоит обратить внимание на следующие модели циркуляционных агрегатов:

Бытовые насосы для горячей воды серии UP Grundfos

Циркуляционный насос для горячей воды серии UP Grundfos
Эта серия принадлежит к «мокрому» типу насосов. Поэтому UP Grundfos работают абсолютно бесшумно, но с малой производительностью. К тому же у насосов из этой серии всего одна скорость. В итоге, UP Grundfos стоит покупать только владельцам бытовых систем теплоснабжения, собираемых не в котельной, а прямо в доме.

К достоинствам серии UP Grundfos следует отнести отсутствие потребности в техническом обслуживании и минимальный риск образования известковых отложений на внутренней стенке напорного узла. А еще компания Grundfos предусмотрела возможность демонтажа агрегата без разборки трубопровода.

То есть, перед нами практически идеальная бытовая модель циркуляционного насоса, со множеством достоинств.

Циркуляционный насос Wilo-Star-Z

Циркуляционный насос Wilo-Star-Z
Еще один «мокрый» агрегат, разработанный для поддержания напора и в тепловых сетях, и в водопроводах (и горячего, и питьевого типа). Причем эта модель Wilo-Star-Z снабжается как механической запорной арматурой (обратный клапан на выходе и шаровый кран на входе), так и электронной начинкой (таймер, темостат, дисплей и прочее).

В итоге, модель Wilo-Star-Z можно использовать и в обычных системах теплоснабжения, и в высокотехнологичных тепловых сетях, интегрированных в систему «умный дом». А еще у этого насоса есть система распознавания функции термической дезинфекции, применяемой при работе с питьевой водой.

Насос VortexBW 152 R1/2″ oT

Циркуляционный насос VortexBW 152 R1-2″ oT
Этот насос выпускает немецкая компания Vortex. Причем прагматичные немцы, попросту не умеющие делать плохое оборудование, наделили модель не только заметной производительностью, но и потрясающей ремонтопригодностью. Насос разбирается без особых хлопот и без необходимости демонтажа самого агрегата. Поэтому модель VortexBW 152 R1/2″ oT можно очистить от накипи, не снимая с трубы.

К тому же 152 R1/2″ oT работает абсолютно бесшумно и отличается от аналогичных изделий конкурентов очень скромными габаритами. Поэтому в быту эта модель просто незаменима.

Насос ESPA RA1-S 25-60

Циркуляционный насос ESPA RA1-S 25-60
Насос ESPA RA1-S 25-60 – это еще один агрегат «мокрого» типа, предназначающийся для систем вентиляции и кондиционирования. Основное отличие этой модели от аналогичных предложений кроется в возможности вертикального монтажа. Причем ESPA RA1-S 25-60 можно использовать и в системах горячего водоснабжения, и в линиях подачи холодной воды.

Однако этот насос не может перекачивать легковоспламеняющиеся жидкости и разогретую до температуры 120 градусов Цельсия воду. Но в бытовых теплосетях эта модель зарекомендовала себя, как экономичный и производительный насос, с помощью которого можно решать любые задачи.

Принцип действия

Циркуляционные насосы используются для постоянного перемещения жидкости в системе горячего водоснабжения. Для их подключения необходима установка накопительной емкости. Забор жидкости осуществляется через входной патрубок насоса, при этом создается разрежение, и вода из накопительного бака поступает в контур.

Крыльчатка насоса перекачивает жидкость, нагнетая давление в выходном патрубке, одновременно с этим остывшая вода поступает обратно в ёмкость. Таким образом, при постоянной работе помпы осуществляется непрерывная циркуляция теплоносителя в системе.

Принцип работы насоса в схеме

Контур ГВС не заканчивается в месте крайней точке забора воды, а соединяется с накопительной емкостью. Таким образом жидкость постоянно циркулирует в системе независимо от того, открыты точки забора воды или закрыты. Для удобства использования на трубопроводе для обратной подачи можно установить запорное устройство. Это позволит перекрыть контур и прекратить рециркуляцию горячего водоснабжения при необходимости.

Как работает циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения

Принцип работы циркуляционного насоса системы ГВС практически идентичен тому, что используется в системах отопления. Целью установки является повысить и стабилизировать недостающее давление водоснабжения.

Циркуляционные насосы в системах ГВС частных жилых домов работают следующим образом:

• Монтируется замкнутая система ГВС, состоящая из: накопительной емкости, запорной и регулирующей арматуры, насосного оборудования и контура, подключенного к водоразборным точкам.
• В емкость набирается горячая вода. Насос создает необходимое давление, заставляя определенное количество воды постоянно циркулировать в контуре трубопровода.
• При открытии крана, потребитель сразу получает горячую воду под давлением, достаточным, чтобы принять душ, быстро набрать ванну и т.д.

Большинство моделей насосного оборудования, предназначенных для нужд горячего водоснабжения, имеют электродвигатели на основе «мокрого ротора». Все двигающиеся части полностью погружены в водную среду. «Мокрая» конструкция имеет множество достоинств: отсутствие необходимости в обслуживании, бесшумность работы, малые затраты электроэнергии.

Наряду с этим, существует опасность сухого хода. Теплоноситель играет роль смазочного материала. Без смазки, подшипники моментально выходят из строя.

Как подобрать насос для ГВС

При выборе помпы необходимо учитывать технические характеристики определенной модели. Это позволит приобрести рециркуляционный насос, по своим параметрам подходящий под определённую систему горячего водоснабжения.

При выборе учитываются:

• уровень шума. В зависимости от модели степень шумности может отличаться. Для жилого помещения лучше подобрать тихий насос;
• напор подаваемой жидкости. Измеряется максимальной высотой водяного столба. Если контур ГВС расположен в одной горизонтальной плоскости с помпой, подойдут модели с высотой столба 50 – 80 см. Для высоких зданий и сооружений необходимо учитывать этот параметр с запасом;
• потребление электроэнергии. В зависимости от модели насоса его показатели мощности могут отличаться.

Основные характеристики

Выбирая циркуляционный насос для ГВС или отопления, следует обращать внимание на следующие характеристики:

• производительность – количество жидкости, которое рециркуляционный электронасос способен перекачать в единицу времени (м3/час или литр/мин);
• напор или создаваемое насосом давление жидкой среды (метры водяного столба или Па);
• мощность, потребляемая рециркуляционным насосом (Вт);
• способ управления устройством (посредством таймера или датчика температуры).

Поскольку рециркуляционными насосами перекачиваются небольшие объемы жидкости, которая перемещается в отопительных трубах или водопроводе с небольшой скоростью, то высокие мощность и производительность таким устройствам не требуются. Так, для поддержания температуры воды в бытовых системах отопления и водопотребления, длина которых не превышает 40–50 метров, будет вполне достаточно рециркуляционного насоса с производительностью 0,2–0,6 м3/час.

Насос Grundfos с пропускной способностью 3.3 куб. м/час

В плане потребления электричества насосы для котельной и ГВС также экономичны, так как их мощность в зависимости от модели составляет от 5 до 20 Вт. Этого вполне достаточно для того, чтобы водяной электронасос был в состоянии обеспечивать эффективную циркуляцию по трубам горячей воды в частном доме.

Очень важно правильно подобрать циркуляционный насос по такому параметру, как напор потока жидкой среды, который он способен создавать.

Чтобы правильно выбрать насос по данной характеристике, можно руководствоваться следующими рекомендациями при подборе рециркуляционного оборудования для систем отопления и ГВС как небольшого жилого строения, так и большого коттеджа в несколько этажей.

• Если трубы, по которым насос должен обеспечивать циркуляцию жидкой среды, расположены на одном уровне, то подбираем оборудование со значением напора 0,5–0,8 метров водяного столба.
• Если в доме несколько этажей, рециркуляция ГВС должна обеспечиваться на нескольких уровнях трубопровода, а значит, следует учитывать высоту, на которую необходимо поднимать жидкость.

Чтобы в системах отопления и ГВС рециркуляцию жидкой среды сделать более эффективной, насосы следует выбирать с некоторым запасом по создаваемому напору.

Как подключить

Для правильного включения в контур горячего водоснабжения насоса необходимо строго следовать инструкции по эксплуатации приложенной производителем. При наличии систем защиты, предусмотренных заводом-изготовителем, их установка является обязательной.

Подключение осуществляется в следующей последовательности:

1. Подбор места для установки. Лучше монтировать помпу в отдельном кармане. Такой способ установки позволит при необходимости исключить её из системы. Это может понадобиться для проведения профилактических мероприятий или ремонта.
2. Прекращение водоснабжения и слив жидкости из контура. Проведение работ при наличии воды в системе запрещено. Это может привести к затоплению помещения.
3. Удаление части трубопровода. Обрезка металлических труб осуществляется углошлифовальной машиной или другими инструментами. Для пластиковых трубопроводов применяют специализированные ножницы. Они делают ровный срез, что положительно влияет на качество пайки.

   
   Подключение. Источник фото: bakilux.com.ua

4. Монтаж резьбовых соединений и установка помпы.
5. Подключение к бытовой электрической сети. Включение прибора в электросеть должно производиться в строгом соответствии с инструкцией по эксплуатации.
6. Пуск и наладка агрегата.

Первый запуск

Перед тем, как включить насос, необходимо исключить наличие воздуха в системе. Для этого в трубопровод подачи нагнетают давление воды, до тех пор, пока жидкость не потечёт из трубы обратки. Запуск насоса без воды в системе не рекомендуется. Это может привести к быстрой поломке устройства.

Как рассчитать гидравлическое сопротивление?

Чтобы не считать вручную, воспользуйтесь нашим калькулятором.

Уже шла речь о том, что на подбор циркуляционного насоса для системы отопления непосредственно влияет и такой важный параметр, как гидравлическое сопротивление, которое создаётся отдельными элементами системы обогрева, позволяет произвести расчёт высоты всасывания насоса и, как следствие, даёт возможность выбрать модель техники по мощности и создаваемому напору. Для расчёта всасывания насоса (обозначается буквой Н) используют такую формулу:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1……..Zn) / 10000

Параметры, используемые в этой формуле, указаны в таблице.

Значения R1и R2, которые применяются этой таблице, стоит выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидросопротивления, что создаётся разными устройствами, применяемыми для оснащения отопительных систем, как правило прописываются в техдокументации на них. Если подобные сведения в паспорте устройства отсутствуют, то можно взять примерные показания гидравлического сопротивления (см. таблицу).

Есть специальные информационные таблицы, позволяющие узнать гидросопротивление почти для любого элемента оснащения обогревательных систем.

Зная высоту всасывания, для расчёта которой применяется вышеприведённая формула, можно быстро подобрать насос циркуляции по его мощности и узнать необходимый его напор.

Управление насосом

Круглосуточная циркуляция воды в системе является экономически невыгодной. В зависимости от способа управления различают 2 вида рециркуляционных насосов:

1. Управляемый блоком управления исходя из показаний температурного датчика. Рециркуляция воды в системе осуществляется по мере ее остывания. Датчик монтируют в контур для циркуляции горячей воды. Когда температура жидкости находится в установленных пределах, ротор электродвигателя и крыльчатка, перекачивающая жидкость, останавливаются. По мере падения показателя насос автоматически выключается. Это позволяет постоянно поддерживать температуру жидкости в нужном диапазоне.

   
   Насосом управляет контроллер, в зависимости от температуры наружного воздуха

2. Управляемый таймером. Насос рециркуляции ГВС автоматически включается и выключается через определенный промежуток времени. Временной промежуток между срабатываниями устанавливаются пользователем. При этом нужно рассчитать длину контура, скорость движения жидкости и наличие теплопотерь. В зависимости от модели можно программировать устройство на 24 часа или на 7 дней.

Назначение и область применения

У насосов для рециркуляции горячей воды очень важная функция. При помощи таких устройств обеспечивается работа в требуемом режиме замкнутых трубопроводов, по которым транспортируется горячая вода. Нагнетая жидкость в трубопровод за счет вращения специальных элементов, рециркуляционные электронасосы повышают напор перекачиваемой ими жидкой среды и, соответственно, скорость ее перемещения.

Чаще всего рециркуляционными насосами оснащают системы отопления, что позволяет повысить не только эффективность, но и экономичность последних. Большинство таких систем, как известно, работает за счет теплоносителя, который, перемещаясь по трубопроводу, отдает тепло в помещение. Нагрев теплоносителя (в данном случае перед его подачей в трубопровод) обеспечивается котлом, бойлером или водонагревателем. После прохождения всего отопительного контура вода должна вернуться к нагревательному оборудованию, где ей снова придается требуемая температура.

Схема рециркуляции ГВС

Без использования специального насосного оборудования циркуляция воды в системе отопления будет протекать медленно, а в некоторых случаях может вообще не протекать, так как напор потока теплоносителя, никаким образом дополнительно не увеличиваемый, будет гаситься элементами трубопровода. Результат этого – неравномерно прогретые отопительные трубы и, соответственно, некомфортная температура в помещениях дома.

Циркуляционный насос для горячего водоснабжения повышает напор и давление горячей жидкости, перемещающейся по замкнутому трубопроводному контуру. Особенно актуально применение циркуляционных насосов для горячей воды в трубопроводных системах домов площадью более 200 м2, в которых имеется несколько точек водозабора, а бойлер установлен в отдельном помещении или в подвале. Вода в таких трубопроводах (как правило, достаточно протяженных), если в них не предусмотрена система рециркуляции при помощи специального насоса, остывает достаточно быстро. Это приводит к тому, что при открытии крана приходится долго ждать, пока из него польется нагретая до требуемой температуры жидкость.

Кроме того, при открытии сразу некоторых кранов в водозаборных точках напор воды в них падает, потому что давление жидкости, перемещающейся по трубопроводу самотеком, ничем дополнительно не поддерживается. Для решения именно таких проблем, с которыми сталкиваются владельцы частных и жители многоквартирных домов, предназначен насос ГВС, обеспечивающий принудительное перемещение, а также создание стабильного напора и давления воды в системе горячего водоснабжения.

Рециркуляционный насос не следует устанавливать вблизи баков и водонагревателей, тепло от которых может действовать на термостат

Использование циркуляционного насоса для отопления и горячего водоснабжения частного дома, кроме вышеперечисленных преимуществ, позволяет экономить на затратах на энергоносители. Поскольку в системах с рециркуляцией вода от котла транспортируется по трубам принудительно и значительно быстрее достигает всех точек водозабора и радиаторов отопления, ее температура при такой транспортировке снижается незначительно. Котлу, если в обслуживаемом им трубопроводе предусмотрена принудительная рециркуляция воды, требуется меньше времени, чтобы нагреть ее, соответственно, расход энергоносителей, используемых для работы нагревательного оборудования, снижается.

Насосы для циркуляции горячей воды активно используются для оснащения систем «теплый пол», схема которых предполагает наличие протяженного трубопроводного контура сложной конфигурации, состоящего из труб небольшого диаметра. Насос циркуляционный в таких случаях обеспечивает постоянное движение теплоносителя по трубам.

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы теплых полов

Какой насос лучше Grundfos или Wilo

Насосы для ГВС Grundfos и аналогичные изделия фирмы Wilo являются качественными помпам для рециркуляции горячей воды от европейских производителей. Насосы компании Грундфос, как и устройства Wilo, имеют свои преимущества и недостатки. При выборе необходимо опираться на технические характеристики определенных моделей.

Независимо от производителя насос должен подходить под эксплуатационные параметры. Нарушение этого правила сократит срок службы изделия. Насосы для циркуляции горячего водоснабжения используются для бесперебойной подачи жидкости независимо от длины трубопровода. В зависимости от модели технические характеристики изделий отличаются. Это необходимо учитывать при выборе устройства

Особенности управления рециркуляционным насосом

Для управления работой рециркуляционного насоса используется реле времени, так как агрегат не используется для постоянной работы, а лишь для поддержания необходимой температуры воды. На практике для хорошо вентилируемого трубопровода этот временной отрезок составляет 20–25 минут. Большинство современных насосов уже оборудованы реле времени и датчиком температуры. В таких приборах временной интервал между включением и выключением насоса задается в программе посредством контроллера.

Правильная регулировка работы прибора позволяет снизить потребление энергии оборудованием минимум на 50 %. Чтобы еще больше сократить расходы электроэнергии, некоторые модели снабжаются системой автоматического управления, которая адаптируется под конкретные потребности воды жильцами. К примеру, после установки насоса система отслеживает время использования воды жильцами на протяжении 1–2 недель. После этого автоматика прибора получает данные, которые позволяют ей подстроиться под определенные условия эксплуатации.

Схемы монтажа

В зависимости от количества точек подключения и протяженности труб выбирается способ подключения циркуляционного насоса и разводка труб:

• последовательное соединение с одним контуром;
• параллельное подключение с коллектором.

В первом случае все точки водозабора подключаются последовательно и в одном контуре. Это выгодно, если без труда можно объединить санузлы и кухню одной водопроводной трубой без лишних затрат материала и достаточно коротким маршрутом. Есть только одна особенность, которая больше касается напорного насоса, а не циркуляционного. Если будут открыты несколько точек забора воды одновременно, то давление в каждой из них будет делиться поровну. Как вариант, это решается установкой редуктора на каждый кран и выбором более мощного насоса.

Простейшая схема монтажа рециркуляционного насоса

Параллельное подключение решает проблему с давлением и распределением воды с помощью коллекторной группы и компактного размещения редукторов. В этом случае рециркуляционные насосы необходимо установить в каждом отдельном контуре или подобрать один более производительный насос на все группы разом. Такая разводка необходима при наличии нескольких санузлов в доме, разнесенных далеко друг от друга и от кухни, или когда при последовательном подсоединении общая длина маршрута становится слишком большой.