Pompă de apă pentru încălzire: tipuri, caracteristici tehnice și reguli de selecție

Fenomenele naturale gravitaționale nu sunt întotdeauna capabile să asigure un nivel suficient de circulație a lichidului de răcire, mai ales în sistemele complexe cu mai multe inele. O pompă de apă pentru încălzirea spațiului va ajuta la stimularea mișcării lichidului de răcire. Ce este acest echipament? Vom lua în considerare această problemă în articolul nostru.

Pe lângă designul și caracteristicile tehnice ale pompei de apă, vom analiza tipurile și caracteristicile de marcare. De asemenea, vom lua în considerare în detaliu avantajele echipamentelor de circulație și parametri importanți care trebuie luați în considerare la alegere.

Structura generală a unei pompe de apă

Pompa de apă este încorporată în circuitul de încălzire pentru a asigura mișcarea lichidului de răcire. Prin urmare, astfel de sisteme se numesc încălzire cu circulație forțată.

Se compune din următoarele elemente de bază:

• carcasă cu o cameră de lucru;
• motor;
• rotor;
• șurub de aerisire;
• cutie de borne.

Cutia de borne poate fi echipată cu echipamente mecanice și electronice suplimentare concepute pentru a regla modul de funcționare al motorului.

Simplitatea dispozitivului asigură o fiabilitate ridicată a pompelor, datorită căreia acestea pot funcționa eficient timp de aproximativ 5-10 ani.

La prima pornire a pompei de circulație a apei, trebuie să deșurubați șurubul de aer și să evacuați aerul din zona de lucru.

Tipuri de pompe pentru sisteme de incalzire

Pompele de circulație moderne sunt împărțite în două tipuri principale: „uscate” și „umede”. Ele diferă oarecum prin structura lor internă și schema de funcționare, dar mișcarea lichidului în ele este încă asigurată de procesele de circulație în sistem. Unele modele sunt echipate cu dispozitive pentru reglarea automată a funcționării lor.

Opțiunea #1 - dispozitive de tip „uscat”.

Proiectarea unei pompe de circulație uscată nu implică contactul lichidului de răcire cu rotorul. Zona sa de lucru este separată de părțile motorului electric prin inele speciale.

Sunt realizate din următoarele tipuri de materiale:

• grafit;
• ceramică;
• carbură de tungsten;
• din oțel inoxidabil;
• oxid de aluminiu.

Principiul de funcționare al unei pompe „uscate” este de a roti o roată într-un mediu de răcire. Orificiul de alimentare cu apă este situat în centrul camerei principale, iar sistemul de canale de evacuare este situat la periferie.

Zona de lucru a pompelor de circulație „uscate” este conectată la motor doar printr-un arbore, astfel încât, dacă este necesar, antrenarea electrică poate fi înlocuită

Rotirea rotorului roții funcționale duce la apariția unor forțe centrifuge care deplasează lichidul de răcire din centrul carcasei spre marginile acestuia. Acest principiu de funcționare al pompei de circulație asigură deplasarea constantă a apei prin camera sa internă.

Caracteristicile pozitive ale echipamentelor de încălzire de tip uscat sunt:

• nivel ridicat de eficiență – 70-80%;
• minim ciocan de apa la pornire;
• posibilitatea de aranjare orizontală și verticală a motorului;
• pomparea unor volume mari de lichid de răcire datorită puterii mari.

Datorită combinației dintre eficiență și zgomot, pompele uscate sunt utilizate în principal în sistemele de încălzire ale clădirilor industriale, administrative și clădirilor rezidențiale mari.

Prin urmare, dispozitivele de acest fel pot avea următoarele aspecte negative:

1. Nivel ridicat de zgomot, care nu permite utilizarea lor în apartamente.
2. Necesitatea înlocuirii discurilor de etanșare la fiecare 2-3 ani.
3. Există o mare probabilitate de scurgere a lichidului de răcire dacă etanșarea camerei de lucru este ruptă.
4. Nevoia de răcire externă a motorului.

Datorită greutății lor mari, astfel de echipamente sunt instalate pe podea sau atârnate pe suporturi.

Elementele pompei cantilever sunt fixate pe un cadru, iar motorul electric cu rotorul în carcasă este conectat printr-o cutie de viteze

Există două opțiuni de proiectare pentru pompele uscate:

1. Monobloc. Motorul și corpul metalic al dispozitivului sunt combinate într-o singură structură cu elemente de fixare specifice.
2. Consolă. Un motor de orice putere poate fi atașat la corpul echipamentului folosind suporturi universale.

Dispozitivele de circulație „uscate” pentru sistemele de încălzire, cu întreținere corespunzătoare, sunt mai durabile, astfel încât înlocuiesc treptat modelele cu un rotor umed de pe piață.

Opțiunea #2 - pompe cu rotor umed

Principiul de funcționare al unui dispozitiv de circulație cu un rotor de tip umed este similar cu omologul său din versiunea „uscata”: atunci când rotorul se rotește, lichidul de răcire furnizat centrului se deplasează la periferia camerei de lucru, de unde este. colectate în canale de evacuare.

Toate etanșările interne dintr-o pompă „umedă” sunt statice și nu sunt supuse uzurii dinamice, prin urmare astfel de modele sunt mai fiabile și mai durabile

Rotorul pompei „umede” este în contact cu lichidul de răcire, care asigură și răcirea motorului. Astfel de dispozitive nu ar trebui să fie operate în modul uscat, deoarece se supraîncălzi rapid și se ard.

Componentele echipamentului sunt de obicei amplasate într-o singură carcasă și formează o singură structură, astfel încât, dacă elementele individuale se defectează, acestea nu sunt înlocuite, ci se achiziționează o nouă pompă.

Lichidul de răcire din interiorul camerei de lucru parcurge o cale destul de sinuoasă, astfel încât nivelul de zgomot al pompei depinde de netezimea materialului suprafeței interioare a carcasei

Avantajele unei unități cu rotor de tip „umed”:

• funcționare silențioasă;
• dimensiuni compacte;
• consum redus de energie (30-50 W);
• durata de funcționare fără întreținere;
• cost relativ scăzut;
• ușurință de instalare.

Dispozitivele sunt adesea integrate direct în proiectarea cazanelor de uz casnic, ceea ce facilitează selectarea echipamentelor de către consumator atunci când instalează un sistem de încălzire.

Dispozitivele de încălzire de acest tip au, de asemenea, dezavantaje:

• restricții de proiectare privind puterea maximă;
• întreținere scăzută;
• eficiență scăzută (40-60%);
• necesitatea unei amplasări strict orizontale a axei motorului.

Datorită puterii reduse, mașinile de pompare de tip „umed” sunt utilizate în principal în sistemele de încălzire ale apartamentelor și caselor cu un etaj.

Avantajele dispozitivelor de circulație

Până în 1990, sistemele de încălzire din clădirile private au fost proiectate și construite în principal fără pompe.Lichidul de răcire se deplasa prin țevi prin gravitație, iar circulația lui era asigurată prin fluxuri de convecție de lichid atunci când acesta era încălzit în cazan. În prezent, sistemele cu circulatie naturala, deși nu atât de des.

Cazanele ieftine pe combustibil solid sunt produse fără pompe încorporate, deoarece producătorul nu cunoaște parametrii circuitului de încălzire. Pentru astfel de sisteme, achiziționarea unei pompe de apă este obligatorie.

În zilele noastre, mișcarea lichidului de răcire se efectuează forțat folosind pompe de apă, care au o serie de avantaje:

1. Sarcina redusă a cazanului prin reducerea diferenței de temperatură în conductele de intrare și de ieșire.
2. Distribuție uniformă a căldurii în încăperi datorită aceleiași temperaturi a lichidului de răcire pe toată lungimea inelelor de încălzire.
3. Capacitatea de a regla rapid temperatura lichidului de răcire.
4. Încălzirea rapidă a sistemului de încălzire la pornirea unui cazan rece.
5. Nu este nevoie să instalați conducte cu o pantă spre cazan, asigurând mișcarea spontană a lichidului de răcire.
6. Posibilitatea folosirii tevilor subtiri care ocupa putin spatiu interior in apartament.
7. Puterea pompei vă permite să creați o presiune în circuitul de încălzire suficientă pentru a furniza lichid de răcire cu câteva etaje în sus.
8. Utilizarea supapelor de închidere pe bucle individuale ale rețelelor de încălzire.
9. Posibilitatea de integrare a pompei în sistemul de control automat al cazanului.

Cu o mulțime de avantaje, dispozitivele de circulație au și două dezavantaje - dependența de alimentare cu energie și costuri suplimentare pentru electricitate.

Dar dezavantajele sunt ușor compensate - instalarea unei pompe de apă vă permite să economisiți 10-20% din combustibil, iar ponderea costului energiei electrice în costurile totale de încălzire este de doar 3-5%. În plus, dacă există o lipsă frecventă de energie electrică, puteți instala un UPS, care va asigura funcționarea autonomă a cazanului și a pompei pentru o anumită perioadă.

Caracteristicile marcajului echipamentului

Din păcate, nu există cerințe standardizate pentru etichetarea pompelor de circulație. Producătorii aleg în mod independent o listă de caracteristici tehnice care sunt indicate pe corpul dispozitivului.

Când cumpărați o pompă, nu trebuie să vă bazați doar pe marcaje. Este mai bine să deschideți manualul de instrucțiuni și să citiți specificațiile tehnice acolo

Panoul frontal afișează de obicei următoarele informații:

• direcția de mișcare a lichidului de răcire;
• diametrul conductelor conectate;
• presiunea maxima admisa;
• producător și model;
• temperatura maxima de functionare;
• Grad de protecție;
• parametrii de funcționare ai rețelei electrice;
• marci de conformitate cu reglementarile tehnice nationale.

Producătorii pot furniza alte informații la discreția lor. Caracteristicile tehnice detaliate ale dispozitivelor sunt indicate în instrucțiunile de utilizare.

Unitățile de măsură variază de la țară la țară, astfel încât numerele de pe carcasă pot fi înșelătoare. Este mai bine să deschideți din nou instrucțiunile, unde, împreună cu caracteristicile, sunt indicate și unitățile lor de măsură.

La ce să cauți atunci când alegi o pompă?

Alegerea unei pompe separate pentru circuitul de încălzire trebuie să țină cont de mulți parametri.

Parametrii tehnici ai echipamentului

Echipamentele de circulație au o serie de caracteristici care sunt deosebit de importante de luat în considerare la cumpărare.

Acestea includ:

1. Eficienţă – raportul dintre volumul de energie electrică consumată și munca utilă efectuată la pomparea lichidului de răcire.
2. Presiune – diferența de presiune între orificiile de evacuare și admisie ale pompei.
3. Rezerva de apa – volumul maxim de lichid de răcire pompat prin camera de lucru cu rezistență minimă a circuitului de încălzire.
4. Putere consumul de energie electrică.
5. Diametrul conductei – valoarea nominală a echipamentului conectat.
6. Presiune nominală maximă (desemnat PN) într-un circuit de funcționare la 20 °C, la care funcționarea pe termen lung a dispozitivului este încă garantată în perioada de garanție.

Aceste date sunt de obicei suficiente pentru a confirma că caracteristicile tehnice ale pompei îndeplinesc parametrii sistemului de încălzire.

Am examinat mai detaliat criteriile de selecție În acest articol.

Putere suficientă a dispozitivului

Alegerea unui model specific de echipament de circulație este influențată de caracteristicile tehnice, precum și de capacitățile financiare ale cumpărătorului și de proprietățile sistemului de încălzire. Dacă doriți să economisiți bani, este important ca puterea pompei să fie suficientă pentru funcționarea normală a cazanului. La urma urmei, nivelul de alimentare cu apă indicat în instrucțiuni este întotdeauna semnificativ mai mare decât cel real.

Pentru a determina în mod independent caracterul adecvat al puterii dispozitivului, trebuie efectuate trei etape de calcule.

Etapa #1 - determinați performanța pompei

Determinarea performanței necesare a pompei folosind formula.

Puterea termică de încălzire necesară depinde în mare măsură de materialul pereților, de prezența golurilor în podea și de etanșeitatea ramelor ferestrelor.

Pentru apartamentele din clădiri cu mai multe etaje, puterea termică de încălzire se presupune a fi de 75-80 W/mp. m., pentru case - 100-120 W/mp. m.Diferența de temperatură între intrarea și ieșirea cazanului este de obicei de 10 °C.

Rezultă că pentru un apartament de 60 de metri pătrați. m. performanța reală a pompei de (80*60)/(1,16*10)=414 (l/oră) va fi suficientă.

Etapa #2 - calculați valoarea presiunii

Determinarea cantității de presiune pentru a depăși rezistența hidraulică totală a sistemului folosind formula.

Fiecare supapă de închidere are propriul său indicator de rezistență hidraulică, care este determinat folosind tabele speciale. La calcul, se iau în considerare valorile rezistenței tuturor elementelor conductei

Această formulă necesită calcule complexe folosind date de referință, astfel încât pentru sistemele de încălzire a locuințelor și apartamentelor puteți utiliza un program simplificat.

Pierderea de presiune depinde foarte mult de diametrul țevilor, așa că atunci când alegeți între două dimensiuni posibile, este mai bine să o alegeți pe cea mai mare

Conform graficului, pierderea de presiune într-un apartament cu diametrul conductei de 20 mm va fi de 70 mm/m, și ținând cont de lungimea conductei de 50 m - 3,5 metri. Această cifră trebuie înmulțită cu un factor de 1,3-2,2, care ține cont de rezistența fitingurilor de presiune a apei.

Etapa #3 — determinați puterea pompei

Determinarea suficienței puterii pompei în funcție de graficul caracteristicilor presiune-debit.

Puterea insuficientă a pompei de apă duce la un consum excesiv de gaz în cazan și poate duce chiar la avarii fatale

Acest program este indicat în instrucțiunile de utilizare și este unic pentru fiecare model de pompă. Dacă punctul de intersecție al parametrilor calculați mai sus este sub curba B, atunci dispozitivul este potrivit pentru sistemul de încălzire, dar dacă este mai sus, atunci nu.

Am oferit recomandări detaliate pentru calcularea unei pompe de circulație cu exemple specifice. în articolul următor.

Funcții suplimentare ale dispozitivului

Dacă mișcarea constantă a fluidului este critică pentru sistemul de încălzire, atunci puteți instala o pereche de pompe situate în serie în circuit. Al doilea motor dintr-un astfel de sistem poate fi pornit dacă nu există o putere insuficientă sau o defecțiune a primului motor.

Pentru a automatiza funcționarea unui cazan cu încălzire dintr-un circuit de încălzire, puteți utiliza pompe cu termostat și temporizator. Mecanismul încorporat asigură că motorul este pornit și oprit în funcție de temperatura lichidului de răcire și de ora din zi.

Cutia de borne poate avea butoane de reglare și un panou indicator. Ecranele LCD de pe pompele de încălzire sunt rareori folosite din cauza intoleranței la temperaturi ridicate

În rețelele de încălzire ramificate pot fi utilizate pompe de circulație cu termostat și turație rotorului reglabilă continuu. Cu ajutorul lor, viteza lichidului de răcire este reglată independent în diferite bucle, în funcție de temperatura acestuia. Pompele cu automatizare sunt de multe ori mai scumpe și sunt rareori folosite în apartamente și clădiri rezidențiale mici.

Piața oferă atât modele cu structuri standard, cât și non-standard, care oferă funcționalitate suplimentară. Evaluarea celor mai bune pompe de încălzire, pe baza recenziilor de la utilizatori reali, noi adus aici.

Alte nuanțe ale alegerii unei pompe

Este important ca echipamentul nu numai să-și îndeplinească funcția, ci să funcționeze și o lungă perioadă de timp, fără a provoca neplăceri locuitorilor casei sau apartamentului.

Prin urmare, atunci când alegeți un dispozitiv, ar trebui să respectați următoarele reguli:

1. Alegeți producători cunoscuți de pompe: Calpeda, Grundfos, WILO. Prețul echipamentului lor este cu 20-40% mai mare, dar probabilitatea de defecțiune este mult mai mică.
2. Luați un dispozitiv cu caracteristici care sunt cu 20-30% mai mari decât cele calculate. Această rezervă va reduce sarcina operațională și va crește durata de viață a echipamentului.
3. Acordați atenție dimensiunilor astfel încât pompa să se potrivească în spațiul prevăzut pentru aceasta.
4. Funcționarea dispozitivului trebuie să fie cât mai silențioasă posibil pentru a nu deranja locuitorii noaptea.
5. Nu este nevoie să te străduiești să cumperi un model cu o putere care depășește cu mult parametrii calculați. Acest lucru va duce doar la un consum excesiv de energie, dar și la zgomot inutil.
6. Alegeți o pompă special pentru sistemele de încălzire, deoarece acestea sunt proiectate pentru temperaturi de funcționare de până la 130-150 °C.
7. Este de dorit ca dispozitivul să aibă o plasă încorporată pentru a filtra particulele solide suspendate în lichidul de răcire.

Caracteristicile de performanță ale echipamentului trebuie să corespundă în mod necesar parametrilor sistemului de încălzire; este imposibil să economisiți pe acest lucru. În plus, va trebui să plătiți doar pentru un producător de încredere, securitate sporită a carcasei și un sistem de control automat.

Majoritatea dispozitivelor de circulație a încălzirii de uz casnic nu necesită reglare. Pentru a le porni, este suficient să conectați conductele la conductă și să conectați dispozitivul la rețeaua electrică. Ne-am uitat la cum să instalați corect pompa instrucțiuni pas cu pas.

Concluzii și video util pe această temă

Cum să alegeți o pompă de circulație bună pentru încălzire:

Echipament de circulație DAB:

Comparație a două dispozitive Grundfos: UPS și modele Alpha2:

Este mai bine să coordonați alegerea unei pompe de circulație cu specialiști.Dacă puterea echipamentului pentru un apartament standard poate fi sugerată de către vânzătorii dintr-un magazin, atunci înainte de a cumpăra un dispozitiv de încălzire pentru o casă de țară va trebui să apelați la profesioniști pentru calcule complexe..

Trebuie amintit că nu îl puteți schimba în magazin după ce începeți să îl utilizați, așa că este mai bine să cumpărați imediat un model potrivit.

Doriți să completați articolul nostru cu recomandări utile pentru alegerea unei pompe de încălzire? Sau ați observat o discrepanță în datele prezentate? Scrieți comentariile dvs. în blocul de comentarii - cu siguranță vom ține cont de părerea dvs.

Sau poate mai ai întrebări după ce ai citit articolul? Întrebați experții noștri, cereți sfaturi - vom încerca să vă ajutăm.