Организация современной системы отопления в частном доме предусматривает установку высокотехнологичных устройств, одним из которых является циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя. Грамотный выбор такого изделия предусматривает понимание основных характеристик, которые определяют качество и долговечность работы всей системы.
Так как отопление, основанное на естественной циркуляции, является малоэффективным, применение такой схемы в частном строительстве на данный момент встречается все реже.
Это обусловлено рядом недостатков схемы с естественной циркуляцией:
- - такая система нуждается в трубах большого диаметра, что ведет к удорожанию всей конструкции;
- невозможность регулировки температуры;
- высокий перепад температур, что ускоряет износ элементов запорной арматуры;
- ограниченный протяженность трубопровода, расстояние от котла до радиаторов не более 30 м.
Установка циркуляционного в систему насоса позволяет устранить эти недостатки. Однако, учитывая, что циркуляционный насос работает постоянно и, соответственно, требует постоянного электроснабжения, основным его недостатком можно назвать зависимость от электросети. Тем не менее, производители, ориентируясь на обоснованное желание потребителя снизить расходы, стремятся к снижению энергопотребления своих изделий.
В зависимости от принципа работы циркуляционного насоса, можно определить каким образом в нем реализуется задача снижения потребления электрической энергии. По сути такие есть два варианта решения:
- - повышение коэффициента полезного действия;
- применение автоматической электронной регулировки частоты вращения, что позволяет циркуляционному насосу гибко подстраивать свою работу в зависимости потребностей системы.
Охлаждение двигателя циркуляционного насоса
Рассматривая типы циркуляционных насосов, первое, на что необходимо обратить внимание это способ охлаждения двигателя. Здесь есть два варианта:
- - «сухой ротор», когда охлаждение осуществляется при помощи вентилятора;
- «мокрый ротор», когда ротор погружен в перекачиваемую жидкость, за счет которой и осуществляется отвод тепла.
Подобные конструктивные отличия влекут за собой существенные особенности эксплуатационных характеристик. Циркуляционный насос с «сухим ротором» дешевле аналогичных моделей с ротором, погруженным в перекачиваемую среду. Кроме того, коэффициент полезного действия такого изделия выше, а ремонт осуществляется значительно проще. К достоинствам двигателя с «мокрым ротором» следует отнести низкий уровень шума, они вполне соответствуют санитарным нормам для установки в жилых помещениях. Из этого следует, что в котельных или на производственных линиях более оправдано применение воздушного охлаждения, в то время как в частном строительстве оптимальным будет двигатель с «мокрым ротором». Учитывая это, некоторые производители выпускают аналогичные модели в разном исполнении.
Виды циркуляционных насосов
На данный момент имеющиеся на рынке изделия можно разделить по принципу работы:
- - с асинхронным двигателем;
- синхронным двигателем.
В первом случае конструкция такова, что скорость вращения ротора несколько ниже скорости статора. Отсюда происходят определенные недостатки подобных двигателей. Главными из них можно назвать высокий пусковой ток и неспособность плавного изменения скорости вращения ротора.
При этом циркуляционный насос с синхронным двигателем лишен подобных проблем и демонстрирует стабильную скорость вращения, а также высокую устойчивость к перегрузкам и высокие энергосберегающие характеристики. В таких двигателях ротор представляет собой магнит, который за счет разноименных со статором полюсов, вращается синхронно со статором. Но, тем не менее, к недостаткам синхронных двигателей можно отнести сложность начального запуска.
В независимости от типа двигателя в циркуляционных насосах может быть реализована возможность электронного регулирования частоты оборотов ротора, которая позволяет существенно уменьшить энергопотребление и, соответственно, снизить затраты. При этом если в асинхронных двигателях, в силу их конструктивных особенностей, значительно снизить потребляемую мощность не удастся, то в синхронных двигателях подобная возможность реализована в полной мере и на практике демонстрирует высокие энергосберегающие показатели.
Расчет мощности циркуляционного насоса
Ещё на стадии проектировании системы отопления следует определиться, какими характеристиками должен обладать циркуляционный насос. От этого будет зависеть эффективность работы системы в целом.
В большинстве случаев рассчитать требуемую мощность позволяет формула
W = C * Q * (t1 – t2)
- где W – тепловая энергия, выделяющаяся в результате работы системы отопления (Вт);
С – собственная теплоемкость теплоносителя, которая для воды составляет 1163 Вт/(м3 * °С) или 1,163 Вт/(л * °С);
Q – объем теплоносителя, проходящего через котел (м3/ч или л/ч);
t1 – температура теплоносителя, выходящего из котла (°С);
t2 – температура теплоносителя, поступающего в котел (°С).
Пример.
Если принять температуру на выходе котла t1 равной 60 °С, температуру на входе t2 равной 50 °С, а тепловую энергию, выделяемую системой отопления W равной 9 кВт, то подача теплоносителя должна быть
Q = 9000 / 1,163 * (60 – 50) = 774 л/ч
Монтаж циркуляционного насоса
Одним из факторов, определяющих надежность и эффективность работы циркуляционного насоса, является правильная установка в отопительную систему.
Существуют общие правила монтажа, не зависящие от модели устройства или производителя, согласно которым:
- - при установке устройства, оснащенного ротором, погруженным в перекачиваемую жидкость, его вал должен занимать строго вертикальное положение, при этом само устройство может быть смонтировано как в горизонтальном трубопроводе, так и в вертикальном;
- место установки в большинстве случаев определяют с наименьшей температурой теплоносителя, т.е. возле входного патрубка котла отопления;
- обязательна установка фильтра грубой очистки воды, для исключения попадания в устройство тверды частиц;
- подача должна соответствовать характеристикам отопления, т.к. большая мощность повлечет увеличение уровня шума;
- необходимо исключить включение устройства до удаления воздуха из системы, в противном случае работа на «сухом» ходе может привести к повреждению изделия;
- перед первым запуском обязательна промывка системы;
- при установке необходимо обеспечить защиту клеммной коробки от попадания воды;
- следует помнить о том, что монтаж устройства, оборудованного термостатом возле водонагревателя может привести к некорректной работе термостата.