Ротор насоса

Ротор насоса это отдельная сборочная единица, которая в значительной мере определяет экономичность, надежность и долговечность работы насоса.

Базовой деталью ротора циркуляционного насоса является вал, на котором установлено рабочее колесо, защитные втулки, уплотнение , детали гидравлического разгрузочного устройства, полумуфта и другие мелкие детали, закрепленные на валу.

На конце ротора, закреплено рабочее колесо , которое фиксируется от смещения в осевом направлении гайкой или обтекателем (в зависимости от типа и конструкции насоса).

Насос с мокрым ротором

Конструктивно в насосе с “мокрым” ротором рабочая среда движется в полости между ротором и статором. В этом случая во избежание замыкания ротор и статор защищают специальными цилиндрами (рубашками) из нержавеющей стали. Рабочая среда в этом случае смазывает поверхности трущихся частей насоса, такие как подшипники и одновременно охлаждает их.

К преимуществам насоса с мокрым ротором относится высокая надежность, такие насосы практически бесшумны и обладают большим сроком службы.

К недостаткам таких насоса с мокрым ротором следует отнести невысокий КПД, в среднем до 50%, который падает следствии большого количества перегородок между ротором и статором. Небольшой КПД приводит к повышенному расходу электроэнергии.

Насос с сухим ротором

В насосах с сухим ротором контакт ротора с рабочей средой отсутствует. Между двигателем и рабочей средой устанавливают подвижные герметичные - торцевые уплотнения или негерметичные – сальниковые уплотнения.

К преимуществам насоса с сухим ротором относится высокий КПД, до 80%, а следовательно сравнительно небольшие затраты энергии.

К недостаткам насоса с сухим ротором относится высокий уровень шума, поэтому такие насосы устанавливают в отдельных звуко-изолированных помещениях.

Современные насосы с мокрым и сухим ротором.

В настоящее время много производителей как зарубежных, так и “отечественных” предоставляют циркуляционные насосы с мокрым и сухим типом ротора. Такие насосы используются в большинстве случаев для монтажа в системы отопления и кондиционирования.

Насосы способны перекачивать среду с температурой до 110 градусов цельсия, при давлении до 10 атм.

Материал корпуса насосов чугун. Насосы выполняются как в односкоростном, так и в многоскоростном вариантах исполнения и обладают низким уровнем шума.

Для обеспечения отопления дома используются циркуляционные насосы с мокрым ротором.

Особой популярностью пользуются насосы с мокрым ротором wilo серии Star-RS, TOP-RL, и др.

И насосы с мокрым ротором Grundfos серии ALPHA2, ALPHA3 и др.

Но такие насосы помимо компактных размеров и небольшой мощности всё же не способны отапливать по настоящему большие помещения.

Для этого требуются, например насосы с сухим ротором wilo серии ВL. Или насосы с сухим ротором grundfos серии TP.

Стоит ли устанавливать такие насосы?

Стоит ли покупать насос с мокрым ротором или насос с сухим ротором? Такой вопрос может возникнуть у любого человека, который задумается о создании бесперебойной циркуляции теплоносителя в системе отопления коттеджа или частного дома.

При работе каждый из насосов с любым типом ротора заставляет перемещаться жидкость по трубам. В результате такого воздействия Вы получаете:
постоянную температуру радиаторов отопления в любой точке Вашего дома;
удаление воздушных пробок из трубопроводной системы, а как следствие исключение гидравлических ударов;
экономия бюджета и электроэнергии на подогрев теплоносителя.

Конструкция ротора насоса

В большом разнообразии насосного оборудования на роторы разных по типу и назначению насосов может устанавливаться одно или несколько рабочих колес. Устройство насоса с одним рабочим колесом называют одноступенчатым, если колес установлено несколько, то насос является многоступенчатым.

Если рабочее колесо и привод электродвигателя установлены на одном (общем) валу, то такой тип насосов называют консольными.

В промышленном исполнении наиболее часто встречаются варианты, когда вал насоса и вал двигателя соединены полумуфтами, которые крепятся между собой стальными прорезиненными цилиндрами/винтами - “пальцами”.

Большинство деталей ротора посажены на вал на шпонках. Детали, устанавливаемые без шпоночного соединения, должны быть надежно закреплены от проворачивания.

Отсутствие шума и вибрации при работе насоса осуществляется благодаря балансировке роторной сборки. Выполнение этого требования осуществляется за счет тщательной статической балансировки отдельных деталей ротора и последующей динамической (при вращении) балансировки собранного ротора.

Наиболее подходящая конструкция ротора насоса для обеспечения уравновешенности – неразборная. Неразборной называется конструкция при которой рабочее колесо посажено на вал с натягом.

Натяг колеса на ротор циркуляционного насоса обеспечивают подогревом рабочего колеса или охлаждением ротора.

В подавляющем большинстве насосов при частоте вращения до 3000 об/мин применяют разборную конструкцию ротора, в которой колесо посажено на вал по подвижной посадке на шпонки. Рабочее колесо в таком случае, устанавливают по скользящей или плотной посадке, что обеспечивает минимально возможные зазоры.

Материал ротора насоса

Наиболее распространенным материалом для вала ротора насоса является углеродистая сталь марок 35 и 45, а так же конструкционная легированная сталь 40Х или 40 ХН. Для коррозионно опасных жидкостей применяют валы из нержавеющей стали 3Х13.

В случае, если конструкция насоса требует применения подшипников скольжения с боббитовой заливкой, на шейки вала следует насадить защитные втулки из углеродистой стали, так как нержавеющая сталь способна образовывать задиры.

Защитные втулки либо навинчивают на вал, либо поджимают в осевом направлении круглыми гайками. Направление резьбы необходимо выбирать с учетом направления вращения вала для исключения самоотвинчивания при работе.

Все варианты насосов для отопления самых популярных производителей с возможностью подбора под конкретные параметры

Сегодня редко встретишь систему обогрева дома, построенную по классической гравитационной схеме. Практически везде применяется циркуляционный насос для отопления. Это устройство полезно и функционально, однако снижает общие требования к точности проектирования трубопроводной сети. Одновременно без принудительного источника циркуляции невозможна работа таких технологичных систем отопления в частном доме или квартире, как теплый пол.

Устройство циркуляционного насоса — реализация стандартной схемы центробежной машины . В основные конструкционные узлы входят:

• корпус насоса;
• ротор, передающий вращение от вала двигателя блоку турбины;
• крыльчатка турбины с наклонными лопатками, которую еще называют рабочим колесом;
• средства уплотнения, изоляции от воды или теплоносителя;
• основная электрическая схема, переключающая режимы работы и осуществляющая контроль параметров двигателя.

Насосы для циркуляции могут иметь различную форму корпуса и расположение отводных и входных патрубков. Это сделано, чтобы устройство просто монтировалось, обслуживалось в условиях эксплуатации, для которого оно разработано. В частности, подбор насоса можно сделать по типу подключения: с фланцем, резьбовым соединением, гайкой.

Циркулирующий насос имеет небольшие габариты . Его часто встраивают непосредственно во внутреннюю полость корпуса бытовых газовых котлов отопления. В сборе с насосом могут устанавливаться устройства безопасности. Малые размеры нагнетателя легко понять, если учесть назначение циркуляционных насосов. От них не требуется рекордная мощность подачи жидкости. Фактически, они двигают воду буквально в горизонтальном направлении.

Задача циркуляционных насосов — преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов. Если рассматривается коллекторная группа теплого пола, нагнетатель занят созданием потока очень малого объема как такового, так как никаких значимых гравитационных сил в отопительной схеме этого типа не существует.

Принцип работы циркуляционного насоса можно проиллюстрировать несколькими пунктами.

1. Теплоноситель поступает во входной патрубок.
2. При включении двигателя момент вращения передается через ротор на колесо турбины.
3. Вращаясь, колесо наклонными лопатками перемещает воду, которая движется к краю диска под действием механики (распределение сил по наклонной плоскости), а также благодаря центробежной силе.
4. По мере приближения к краю диска, скорость потока воды растет, как и ее давление.
5. Жидкость выбрасывается в выходной патрубок.

По мере движения воды или теплоносителя к краю турбинного колеса во входном патрубке возникает разрежение, он захватывает новую порцию рабочего тела для транспортировки.

Важно! Циркуляционный насос газового или твердотопливного котла способен эффективно обслуживать определенную длину трубопроводов, прокачивая заявленный в характеристиках объем теплоносителя. Если требуется большая производительность и напор — не обязательно покупать отдельный, внешний нагнетатель. В систему можно установить дополнительный насос, который создаст необходимый поток или поможет поднять воду на второй этаж. Так же поступают, когда строиться распределенная, зонированная система теплого пола.

Как обычная домашняя, так и система отопления с двумя насосами может использовать различные типы нагнетателей. Главное отличие предлагаемых на рынке моделей в инженерном решении зоны ротор-турбина.

Насосы с мокрым ротором

Насосы для циркуляции с мокрым ротором — самый распространенный тип нагнетателей для системы отопления частного дома или квартиры. Устройства так названы из-за того, что работа узлов происходит непосредственно в теплоносителе.

1. Ротор помещается в специальный стакан с уплотнительной или вихревой защитой от протечек.
2. Во время работы детали ротора, включая подшипники скольжения, находятся в воде или теплоносителе.
3. Происходит непрерывная смазка и охлаждение частей конструкции.

Благодаря таким особенностям работы мокрые системы отличаются стабильностью, отсутствием необходимости в обслуживании, низким шумом.

Чтобы в область ротора не попал воздух, насос оснащается выпускными отводами. Верхний предназначен для работы автоматизированной системы, а через находящийся в передней части корпуса спускают газ во время пусконаладочных операций или регулировки.

Важно! Работа насоса с мокрым ротором при условии попадания воздуха в трубопроводы вызывает резко растущий износ движущихся частей, перегрев, заклинивание или непоправимую поломку оборудования. Не рекомендуется присутствие в теплоносителе абразивных частиц. Поэтому водяной насос с мокрым ротором следует устанавливать только в закрытой системе отопления.

Насосы с сухим ротором

Насос с сухим ротором исполняется с тщательным изолированием блока турбины от протечек . Система имеет ряд достоинств и недостатков.

1. Преимущество сухих систем в лучшем охлаждении — большинство узлов не соприкасается в системе отопления с горячим теплоносителем.
2. Сухие насосы более шумные.
3. Общий уровень надежности насосов с сухим ротором ниже из-за большего количества уплотнителей, отсутствия постоянной смазки.

Однако главное достоинство нагнетателей сухого типа заключается в том, что они не боятся завоздушивания . Им также меньше мешает абразивная взвесь в воде — от нее страдает только турбина, у которой ресурс выработки на отказ гораздо выше, чем у блока ротора с его подшипниками скольжения. Поэтому такие нагнетатели стоит выбрать, если строится открытая система отопления с циркуляционным насосом.

Совет! Опасность открытой системы отопления для циркулярного насоса состоит в вероятности завоздушивания, гидравлических бросков и образования в теплоносителе абразивной взвеси. Из-за контакта с воздухом вода постоянно насыщается кислородом, процессы окисления ускоряются, особенно, если используются стальные трубы или радиаторы отопления. В теплоносителе увеличивается количество ржавчины. В таких условиях рекомендуется применение насоса с сухим ротором.

Насосы с регулировкой скорости

Скорость насоса в системе отопления играет большую роль. При помощи ее изменения можно добиться:

• оптимального режима работы нагревательного оборудования;
• стабилизации температуры всех радиаторов, вне зависимости от дальности их расположения от котла;
• уменьшения температуры теплоносителя при неизменной эффективности отопления, так как при большей скорости циркуляции вода каждый проход теряет меньше энергии.

Сегодня на рынке представлены различные технические решения насосов. Домашнее отопление может использовать односкоростную модель, производительность которой нужно выбрать в соответствии с характеристиками котла и общего объема теплоносителя. Предлагаются двух, трех, четырехскоростные модели . Их работа основана на изменении схемы коммутации полюсных пар двигателя.

Более технологичное, но и ощутимо дорогое решение — частотное управление. Насос такого типа обеспечивает не ступенчатое переключение, а плавное регулирование скорости. Это позволяет очень тонко настроить работу отопительного контура.

Применение циркуляционных насосов в отоплении дома

Поскольку выше уже были упомянуты некоторые особенности эксплуатации циркуляционных насосов для воды в различных схемах отопления, следует подробнее коснуться главных черт их организации. Стоит отметить, что в любом случае нагнетатель ставится на трубе обратной подачи, если домашнее отопление подразумевает подъем жидкости на второй этаж — там устанавливается еще один экземпляр нагнетателя.

Закрытая система

Самая главная черта закрытой системы отопления — герметизация . Здесь:

• теплоноситель никак не соприкасается с воздухом в помещении;
• внутри герметичной системы трубопроводов давление выше атмосферного;
• расширительный бак построен по схеме гидрокомпенсатора, с мембраной и областью воздуха, создающего обратное давление и компенсирующая расширение теплоносителя при нагревании.

На заметку! Для закрытой схемы можно сделать расширительной бак своими руками. Его емкость рассчитывается по простым формулам, зависит от общего объема воды в системе.

Достоинств у закрытой системы отопления множество. Это и возможность провести обессоливание теплоносителя для нулевого осадка и накипи на теплообменнике котла, и заливка антифриза для предотвращения замерзания, и возможность использовать для передачи тепла широкий ряд составов и веществ, начиная от водно-спиртового раствора, заканчивая машинным маслом.

Схема закрытой системы отопления с насосом однотрубного и двухтрубного типа выглядит следующим образом:

При установке гаек Маевского на радиаторах отопления улучшается настройка контура, не нужна отдельная система выпуска воздуха и предохранители перед циркуляционным насосом.

Важно! Закрытая система отопления, построенная без наклона труб, соблюдения уровня основных линий движения теплоносителя, не работает без циркуляционного насоса. Она также не функционирует при отключении электропитания.

Открытая система отопления

Внешние характеристики открытой системы похожи на закрытую: те же трубопроводы, радиаторы отопления, расширительный бак. Но есть кардинальные отличия в механике работы.

1. Основная движущая сила теплоносителя — гравитационная . Нагретая вода поднимается вверх по разгонной трубе, для увеличения циркуляции ее рекомендуют делать как можно длиннее.
2. Трубы подачи и обратки располагают под наклоном.
3. Расширительный бак — открытого типа. В нем теплоноситель соприкасается с воздухом.
4. Давление внутри открытой системы отопления равно атмосферному.
5. Циркуляционный насос, установленный на обратке подачи, выполняет роль усилителя циркуляции. Его задача состоит также в компенсации недостатков системы трубопроводов: излишнего гидравлического сопротивления из-за избыточных стыков и поворотом, нарушение углов наклона и прочего.

Открытая система отопления требует обслуживания, в частности, постоянном доливе теплоносителя для компенсации испарения из открытого бака. Также в сети трубопроводов и радиаторов постоянно идут процессы коррозии, из-за чего вода насыщается абразивными частицами, и рекомендуется устанавливать циркуляционный насос с сухим ротором.

Схема открытой системы отопления выглядит следующим образом:

Открытую систему отопления при правильных углах наклона и достаточной высоте разгонной трубы можно эксплуатировать и при отключении электропитания (прекращении работы циркуляционного насоса). Для этого в структуре трубопроводов делают байпас. Схема отопления выглядит так:

При прекращении подачи электричества достаточно открыть кран на обводной петле байпаса, чтобы система продолжила работу на гравитационной схеме циркуляции. Данный блок также делает более простым начальный запуск отопления.

Система теплый пол

В системе теплого пола правильный расчет циркуляционного насоса и выбор надежной модели — гарантия стабильной работы системы. Без принудительного нагнетания воды такая структура просто не может работать. Принцип установки насоса следующий:

• на входной патрубок подается горячая вода из котла, которая через блок смесителя перемешивается с обраткой теплого пола;
• подающий коллектор для теплого пола присоединяется к выходному патрубку насоса.

Распределительно-регулирующий узел теплого пола выглядит следующим образом:

Система работает по следующему принципу.

1. На входе насоса устанавливается основной терморегулятор , управляющий смесительным узлом. Он может получать данные из внешнего источника, например, выносных датчиков в комнате.
2. В подающий коллектор приходит горячая вода установленной температуры и расходится по сети теплого пола.
3. Пришедшая обратка имеет более низкую температуру, чем подача из котла.
4. Терморегулятор с помощью узла смесителя меняет пропорции горячего потока котла и остывшей обратки.
5. Через насос подается вода установленной температуры на входной распределительный коллектор теплого пола.

Важно! В такой структуре нет гравитационной составляющей циркуляции. Поэтому при отключении питания и насоса теплый пол просто не работает.

Основные характеристики циркуляционных насосов

Главные характеристики, по которым делается выбор циркуляционного насоса:

• напор , показывающий способность устройства поднять воду на определенную высоту;
• производительность и расход , показывающие, сколько жидкости нагнетатель подает в единицу времени.

Эти параметры являются ключевыми в расчете отопительной системы. Напор позволит понять, способен ли нагнетатель обслуживать сеть трубопроводов с определенным перепадом высоты. А расход рассчитывается по требованиям отопительного котла для планируемого объема теплоносителя.

Еще один фактор, который зачастую очень важен для пользователя — монтажный размер устройства. Это габарит насоса, его придирчиво рассматривают, если нагнетатель планируют врезать в существующий трубопровод, при этом обеспечивая аккуратную и незаметную установку.

Все нужные пользователю данные содержит маркировка на передней панели . Цифры на циркуляционном насосе означают:

• тип устройства (чаще всего это UP — циркуляционный);
• тип регулировки скорости (не указан — односкоростной, S — ступенчатое переключение, E — плавное частотное регулирование);
• диаметр патрубков (указывается в миллиметрах, означает внутренний габарит трубы);
• напор в дециметрах или метрах (может отличаться у разных производителей);
• монтажный габарит.

Маркировка насоса содержит сведения и о типах соединений подводящих и выходных труб. Полная схема кодирования и порядка следования слов выглядит так:

Ответственные производители всегда следуют стандартным правилам маркировки. Однако отдельные компании могут не указывать часть данных, например, монтажный габарит. Его нужно узнавать непосредственно из документации к устройству.

Выбор циркуляционного насоса всегда делается после тщательного расчета, который учитывает тип нагревательного оборудования, объем теплоносителя, перепады высот, минимально необходимую производительность нагнетателя.

Совет! Нельзя покупать изделия неизвестных компаний, которые копируют продукцию надежных и популярных брендов. Такой насос — неэффективное вложение средств. Использование некачественных материалов, крыльчаток, турбин с ограниченным моторесурсом приводит к быстрой поломке нагнетателя. На специализированных форумах можно найти множество страшных историй в фотографиях о том, какой технологический нигилизм содержат корпусы китайских «ноунейм» изделий.

Поэтому стоит выбирать насос только от проверенных брендов . Надежные устройства представлены и в средней ценовой категории. А если нужно высочайшее качество и есть возможность заплатить в полтора-два раза больше — следует обратить внимание на изделия марок GRUNDOFS, WILO.

Обзор популярных моделей

Привести четкое наименование модели лучшего среди нагнетателей невозможно без четкой сегментации по условиям их эксплуатации. Поэтому рейтинг циркуляционных насосов для отопления представляет соревнование брендов и ключевые особенности предлагаемого ими оборудования.

1. Grundfos UPS

Один из самых популярных и качественных типов насосов. Компания с корнями в Дании обеспечила максимум надежности, используя нержавеющие гильзы, подшипники из керамики, колеса турбин из композитных материалов. Насосы с мокрым ротором отличаются следующими особенностями:

• малое потребление энергии, от 45 до 220 Вт;
• очень низкий уровень шума (до 43 дБ) и вибраций — понять, что насос работает, можно только положив на него руку;
• широкий температурный диапазон от 2 (-20 у отдельных моделей) до 110 градусов Цельсия;
• простой монтаж;
• неприхотливость, отсутствие обслуживания;
• долговечность, срок службы составляет минимум 10 лет.

Насосы Grundfos UPS очень компактные и легкие. К их недостаткам можно отнести высокую цену, до 2 раз выше конкурентов. Однако популярность изделий этой марки говорит о том, что их характеристики оправдывают ценник.

Насос Grundfos UPS 25/40

Изделия этого бренда считаются самыми надежными. В их конструкции и электронных схемах используются только проверенные и простые решения. Насосы характеризуются:

• экономичностью;
• простой регулировкой мощности;
• надежностью, долговечностью — чугунный корпус, колесо турбины из полипропилена, подшипники из металлографита, нержавеющие валы;
• рабочей температурой от -10 до 110 градусов Цельсия;
• защитой от перепадов и бросков напряжения;
• простотой установки.

Насосы Wilo Star-RS компактны, легки, не требуют обслуживания . Их цена также выше конкурентов, однако ниже, чем у лидера рейтинга. Пользователи отмечают, что на самой высокой скорости насос со временем начинает шуметь.

Насос Wilo STAR-RS25/4-130

Серия Циркуль — это разумный выбор, крепкий середнячок с привлекательными характеристиками и стоимостью. Насосы отличает:

• экономичность;
• простая схема переключения скорости;
• малые габариты;
• достаточно малый уровень шума до 65 дБ;
• богатая комплектация и простой монтаж;
• отказоустойчивость из-за отсутствия сложных технических решений и применения надежных материалов;
• низкая цена.

Компания-производитель имеет разветвленную сервисную сеть, однако пользователи отмечают, что насосы серии Джилекс «Циркуль» ломаются крайне редко.

Насос Джилекс «Циркуль» 25/60

4. DAB VA

Серия насосов от итальянского производителя — это оптимальный баланс характеристик и цены. Они не способны предложить рекордных показателей, однако надежны, адаптированы к реалиям отечественных энергосетей. Устройства характеризуют:

• трехступенчатая регулировка скорости;
• простой монтаж с использованием быстроразъемного соединения;
• два типа монтажного габарита в 130 и 180 мм;
• уровень шума до 70 дБ;
• доступная стоимость.

На заметку! Сегодня на рынке представлена обновленная линейка DAB VA, где тщательно проработан вопрос надежности. Применена литая алюминиевая оболочка двигателя, технополимерное колесо турбины, керамические вал и упорный подшипник, графитовые втулки, множество нержавеющих деталей и новое поколение уплотнительных колец в EPDM.

Насос циркуляционный DAB VB 55/120

Заключение

Сегодня на рынке можно купить любой циркуляционный насос. Кроме представленных в рейтинге выше, предлагаются адаптивные системы , самостоятельно определяющие параметры рабочего тела и изменяющие производительность. Для пользователя главное — правильно рассчитать требуемые показатели нагнетателя. И тогда, если не покупать откровенно бросовые изделия китайской гаражной промышленности, система отопления с качественным насосом будет функционировать долго, безотказно и стабильно.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором для отопления вентиляции, кондиционирования.

Данный тип насосов применяется в основном для одно- или двухтрубных систем отопления и в смесительных контурах крупных систем.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором отличает:

простота монтажа;

высокая эксплуатационная надежность;

встроенная тепловая защита;

низкий уровень шума;

экономичность;

отсутствие необходимости технического обслуживания

Циркуляционные насосы серии Grundfos UPS / UPSD оснащены ступенчатым переключением скорости вращения. Циркуляционные насосы серии UPE/ UPED регулируются электронно. Циркуляционные насосы UPS и UPE являются одинарными насосами, насосы UPSD и UPED представляют собой сдвоенную модель. Циркуляционные бессальниковые насосы Grundfos (UPS, UPSD серия 2000)

Насосы Grundfos с частотным регулированием (UPE, UPED серия 2000)

Виды циркуляционных насосов

Два наиболее распространенных вида циркуляционных насосов:насосы с сухим и мокрым роторами.

Циркуляционный насос с "сухим" ротором

В зависимости от вида теплоносителя и его температуры в качестве материалов для торцевого уплотнителя используют графит, керамику, нержавеющую сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и другие материалы. Они во многом и обеспечивают длительный срок службы уплотняющих колец — при перекачке обычной воды в нормальных условиях эксплуатации они не требуют никакого обслуживания в течение 3-4 лет. Для сравнения скажем, что традиционная сальниковая набивка не обеспечивает должной герметичности, требует подвода воды для смазки и охлаждения, а также нуждается в регулярном обслуживании.

Циркуляционный насос с "мокрым" ротором

Если в случае с выбором насоса встал вопрос, какой лучше - насос с мокрым ротором или с сухим, то попробуем разобраться с такими агрегатами на примере циркуляционных насосов. Известно, что такое оборудование успешно применяется для создания отличной и бесперебойной циркуляции теплоносителя в системе отопления частного дома.

В рабочем состоянии насос с любым из типов ротора нагнетает объем жидкости по трубам, заставляя её двигаться постоянно вперед. В результате такого воздействия на теплоноситель имеем следующие преимущества:

• Постоянный температурный показатель радиаторов на всех участках системы теплоснабжения;
• Отсутствие воздушных пробок в системе, а значит, исключение вероятности гидравлического удара в ней;
• Экономия семейных средств на расход топлива или электроэнергии для подогрева теплоносителя (теперь не нужно усиленно кочегарить котёл, чтобы желаемая температура воды скорее достигла радиаторов в дальней комнате дома и прогрела её). Насосы с мокрым ротором или сухим ротором сделают все быстрее и продуктивнее.

Важно: насосы с роторами всех типов имеют в своей конструкции два отверстия: всасывающее и нагнетательное. Таким образом, агрегат выполняет свою работу, продвигая её по замкнутому контуру.

Циркуляционные насосы имеют схожее с дренажными помпами устройство. Корпус насоса с наличием сухого или мокрого ротора чаще всего выполняют из прочных сплавов, таких как латунь, чугун, нержавеющая сталь или бронза. Такие металлы отлично взаимодействуют с водой высоких температур или с агрессивными средами (в случае дренажного ротора).

Сам ротор производит либо из прочной нержавеющей стали, либо из керамики. А рабочий узел (колесо с лопастями) располагают на валу ротора.

Принцип работы такого устройства заключается в создании центробежной силы внутри помпы и выглядит таким образом:

Во включенном состоянии ротор приводит в действие колесо с крыльчаткой, которое вращается достаточно быстро, создавая понижение давления в камере помпы. Это способствует притоку воды в резервуар. Далее попавшая в камеру вода повышает давление и при этом прижимается к стенкам внутреннего резервуара насоса. Вследствие такого перепада происходит выталкивание воды в выходное отверстие. Цикл повторяется снова и снова, до выключения агрегата.

Деление насосов с ротором на типы

Всё насосное оборудование с ротором можно поделить на два вида:

• Агрегаты с «мокрым» ротором;
• Насосы с «сухим» ротором.

В первом случае речь идёт о механизме, ротор которого не имеет прямого контакта с перекачиваемой водой. Обособленность ротора в механизме помпы поддерживают специальные керамические или металлические уплотнители в виде колец. Они-то и защищают ротор от прямого контакта узлов с перекачиваемой средой. Но здесь принцип работы устройства с мокрым ротором заключается в том, что между трущимися друг о друга защитными кольцами располагается тонкий, еле заметный водяной слой. Он способствует поддержанию разности давления в системе отопления и в рабочей камере, а значит, обеспечивает герметичность роторного отсека. При этом в моменты работы кольца -уплотнители притираются друг к другу сильнее, что обеспечивает еще большую герметичность устройства.

Важно: циркуляционные агрегаты для систем отопления или кондиционирования с «мокрым» ротором могут быть как однофазными, так и трехфазными. То есть использовать такие помпы можно и дома, и на большом производстве или промышленном предприятии.

Благодаря именно таким принципам работы агрегат с «мокрым» ротором отличается целым рядом преимуществ:

• Низкий уровень шума при перекачивании воды по системе;
• Скромный вес и небольшие габариты;
• Возможность длительной эксплуатации без остановок;
• Экономичное энергопотребление;
• Простота монтажа, настройки, обслуживания и ремонта.

При этом большей популярностью у современного потребителя пользуются именно моноблочные устройства с «мокрым» ротором.

Важно: но наряду со всеми перечисленными преимуществами КПД насоса с ротором «мокрого» типа существенно ниже и составляет около 55%. Таким образом, использовать подобный механизм лучше всего в домах небольшой площадью, где замкнутый контур системы отопления имеет небольшую протяженность.

Если же говорить о водоподающих насосах с ротором «мокрого» типа, то и здесь устройства будут немного уступать своим собратьям с «сухим» ротором. Но это относится только к поверхностным агрегатам.

Важно: обязательное условие качественной работы помпы с «мокрым» ротором и соблюдения принципов перекачивания воды является правильная установка агрегата на контур. Здесь вал оборудования должен располагаться строго горизонтально относительно замкнутого контура системы отопления. Только в этом случае качественное поступление жидкости к подшипникам для смазывания рабочих узлов будет обеспечено через гильзу.

Насосы с ротором «сухого» типа

Здесь принцип работы механизма заключается в том, что ротор работает без контакта с водой. При этом отличается высокий уровень КПД подобного устройства, который достигает аж 80%.

При всей своей производительной мощности агрегаты подобного типа отличаются рядом недостатков:

• Высокий уровень шума в рабочем состоянии.
• Необходимость постоянного контроля над качеством перерабатываемой среды, поскольку насосы с «сухим» ротором не терпят наличия посторонних примесей мусора в воде или молекул воздуха. Такие «соседи» способны нарушить герметичность колец-уплотнителей в механизме.

При этом весь ассортимент насосов с «сухим» ротором делят на три вида:

• Блочные устройства ;
• Вертикальные агрегаты , в которых двигатель находится в вертикальном положении, а оба патрубка располагаются на одной оси;
• Консольные (горизонтальные) , у которых двигатель смонтирован горизонтально, а патрубки располагаются перпендикулярно друг друга.

Правила выбора насоса: «сухой» или «мокрый» ротор

Для того чтобы система отопления работала максимально продуктивно, необходимо правильно подобрать насос в соответствии с параметрами дома и характеристиками отопительной системы. Только в этом случае и при условии правильного монтажа механизма с соблюдением принципов его работы тепло в доме будет качественным и продолжительным.

Итак, при выборе насоса учитывайте следующие моменты:

• Общая площадь дома и протяженность замкнутого контура системы отопления;
• Количество радиаторов на весь отрезок системы обогрева;
• Наличие систем «тёплый пол» и др.;
• Качество и плотность оконных металлопластиковых пакетов;
• Утепление стен, потолка или крыши в доме.

Важно: расчеты необходимого количества тепла должна проводить только грамотные теплотехники, которые учтут все важные нюансы и порекомендуют насос с номинальными именно для вашего помещения напорными характеристиками.

При этом важно учесть, что если вы выбираете насос к системе отопления, которая уже есть, но требует доработки, то лучше купить агрегат регулируемый. Это устройство отлично подстраивается под рабочие параметры заданного контура.

Принципы монтажа агрегатов с любым ротором

Для того чтобы работа циркуляционного оборудования была качественной, лучше пригласить для его установки специалистов. Но если есть делание установить помпу самостоятельно, то придерживайтесь таких правил:

• Монтаж агрегата производят у котла со стороны обратного типа. То есть там, где вода, прошедшая весь замкнутый контур системы, снова возвращается обратно. Но такое правило касается помещений, площадь которых не превышает 150-200 м2.
• Важно следить за расположением стрелки на корпусе насоса при его установке. Стрелка должна смотреть в сторону движения тёплой воды по системе.
• Все фланцевые и резьбовые стыки необходимо обработать герметиком, чтобы избежать возможных течей.
• Если вы имеете дело с системой отопления обратной циркуляции, то нелишним будет установить и байпас - отрезок трубы, который в случае ремонта агрегата сможет замкнуть контур отопления после снятия насоса.

Популярные модели насосов с ротором «мокрого» типа

Самыми популярными агрегатами для транспортировки воды с роторами «мокрого» типа являются продукты производства немецких, датских и канадских компаний. Особое место среди ассортимента товаров занимает насос Wilo.

Устройства имеют резьбовое соединение и оснащены системой регулировки частоты вращения для контроля над производительностью и мощностью помпы. Агрегаты Wilo используются в системах отопления и кондиционирования, а также в системах циркуляции холодной воды на предприятиях.

Насосы «Грундфос»

Еще одни лидеры на современном российском и мировом рынках насосного оборудования. Такие помпы отличаются высокой производительностью и надежностью. Благодаря тщательной сборке от щепетильных датчан агрегаты работают без сбоев и поломок длительное время.

Отличительными особенностями таких механизмов являются:

• Абсолютная инертность к воде и антикоррозионные свойства металла;
• Отсутствие необходимости частого профилактического обслуживания и ремонта (мокрый ротор делает своё дело);
• Надежная герметичность корпуса.

Важно: корпусы насосов «Грундфос» оснащаются специальным теплозащитным кожухом, что предотвращает риск возможного ожога пользователя.

Циркуляционные насосы, используемые для перекачивания воды или негустой однородной жидкости – важная часть отопительной системы. Обеспечивая равномерное движение теплоносителя по трубам, они добиваются равномерного распределения тепла, улучшая рабочие показатели.

Кроме обеспечения движения жидкости по кругу внутри труб отопления, насос может работать в режиме рециркуляции. Рассчитывая его параметры стараются учитывать потери на трение и сопротивление теплоносителя. Высота верхней точки, разводки труб, отопительных приборов мало влияют на работу насоса, ведь жидкость, подающаяся в трубопровод в одном направлении, толкает ее в обратном. Поэтому, осуществляя подбор циркуляционного насоса, можно остановиться на меньшей мощности, чтобы обеспечить нормальное движение теплоносителя.

Расчеты

Устройство циркулярного насоса представляет собой механизм в виде ротора, помещенного внутрь металлического корпуса. На валу ротора закреплено колесо с несколькими лопастями (крыльчатка). При включенном двигателе насоса крылья вращаются и продвигают жидкость по всей системе отопления.

Принцип работы состоит в принудительной транспортировке воды внутри замкнутого контура системы отопления, иными словами, обеспечение циркуляции теплоносителя по трубам и радиаторам. Грамотный подбор такого агрегата обеспечивает его корректную работу без лишних затрат.

Таблица расчета мощности насоса.

Прежде чем выбрать насос, необходимо определить объем воды, которая пройдет за одну минуту через нагревательный котел. Именно такие параметры закладывают производители, уравнивая расход жидкости с мощностью котла. Если установлен нагреватель в 20 кВт, то за одну минуту он пропустит 20 литров теплоносителя.

Далее, необходимо произвести расчет расхода воды в каждом кольце системы отопления (зная мощность радиаторов, этот процесс не составит труда). Расход теплоносителя в трубах напрямую зависит от их диаметра. Дюймовые трубы транспортируют 30 л жидкости в минуту, двухдюймовые – 170 л/мин. Средняя скорость движения воды по отопительной системе равна 1,5 м/сек. Мощность циркулярного насоса можно выбрать с учетом длины трубопровода. Для десятиметрового отрезка тепловой магистрали достаточно напора 0,6м. Следовательно, чтобы наладить подачу воды по 100-метровой отопительной системе, необходимо подобрать насос, способный выдать напор в 6м.

Также можно провести расчет мощности при помощи такой формулы:
Qpu=Qn/1.163xDt [м3/ч], где

• Qpu (измеряется в м3/час) – подача теплоносителя в расчетной точке;
• Qn (измеряется в кВт) – потребляемое тепло на отапливаемой площади;
• Dt – температурная разница в прямом и обратном трубопроводе (в среднем 10-20 °С);
• 1,163 – удельная теплоемкость воды.

Такие расчеты не являются абсолютными, они скорее стандартны. Существуют сложные формулы для более точного выяснения необходимой мощности циркуляционного насоса, но разобраться в них без определенных знаний в области физики будет непросто. Да и агрегаты выпускаются серийно, поэтому подогнать их эксплуатационные параметры под индивидуальные системы отопления можно лишь приблизительно. Поэтому специалисты советуют осуществлять подбор насоса с запасом мощности на 5 – 10% от той, что была получена в результате расчетов. Существуют аппараты с несколькими режимами настройки. В процессе их эксплуатации можно выбрать оптимальные параметры работы.

Владея такими нехитрыми знаниями и заручившись помощью продавца, можно выбрать циркуляционные насос той оптимальной мощности, при которой будет обеспечено тепло во всем помещении.

Виды

Давление жидкости создается роторами, на которых закреплены лопатки. Чаще в конструкции циркуляционного насоса для отопления задействован один ротор, но можно найти вариант и с двумя. Важным условием работы является отсутствие в системе воздуха.

По устройству, исполнению рабочей части, насос бывает с мокрым ротором или сухим. Те, у которых мокрый ротор, специально спроектированы, чтобы он с рабочим колесом находился в перекачиваемой среде. Изменения чаще затрагивают конструкцию корпуса, сделанного таким образом, что через существующие технологические зазоры попадает жидкость, ее постоянное движение осуществляет охлаждение мотора, смазку движущихся деталей.

У циркуляционных насосов, оборудованных мокрым ротором, нет сальника, скользящего торцевого уплотнения. Ротор полностью находится в перекачиваемой среде, что обеспечивает охлаждение, смазку деталей. При вращении ротора вода постоянно проходит через гильзу. Лучший эффект наблюдается, если насос располагается горизонтально, тогда не образуется воздушных пробок внутри мокрого ротора.

То, что все части циркуляционного насоса отопления постоянно находятся в жидкости, не только смазывает движущиеся части, но и поглощает вибрационные шумы, поэтому они практически бесшумны. Чтобы проверить его работу и правильность вращения ротора, пользуются специальным приспособлением или визуально, вскрывая заднюю пробку. Отсутствие шума при работе позволяет широко применять их для индивидуального отопления. Кроме этого, исполнение конструкции насосов, оборудованных мокрым ротором, может быть обычным – для систем отопления, и специальным – для водоснабжения горячей водой, где учитывается возможность минеральных отложений.

В таких случаях жидкость не омывает ротор, не смазывает движущиеся части. Основное достоинство такого типа в возможности перекачивать больший объем жидкости. Преимущество проявляется в установке двигателей большей мощности. Кроме этого, устройство бывает со сплошным валом, на котором установлен мотор с крыльчатками или с соединением муфтой – здесь предусмотрена возможность замены электродвигателя, установки другого с большими параметрами.

Чтобы исключить попадание воды, между насосом и электродвигателем устанавливается торцевое уплотнение, сальник. При вращении между поверхностями появляется тонкая водяная пленка. За счет давления, создаваемого внутри насоса, пленка дополнительно герметизирует вращающиеся части. Основной материал при изготовлении колец – агломерированный уголь, иногда при тяжелых условиях работы уплотнитель изготавливают из керамики, нержавейки.

По конструкции исполнения устройство циркуляционного насоса бывает с фланцевым соединением мотора и муфтовым. Если патрубки (всасывающий, напорный) расположены на одной оси – то это прямоточное исполнение, что допускает их установку непосредственно в линию. Для крепления предусмотрена рама. Кроме крепления к раме насоса, электродвигателя, она сама устанавливается на фундаменте.

Для чего необходим

Схема отопления с циркуляционным насосом позволяет устранить часть проблем, которые характерны для естественного типа движения теплоносителя. Ведь если на выходе из радиатора вода холодная, когда к крайним радиаторам она тоже доходит еле теплая, то поступающая через обратку холодная вода заставляет работать котел на максимуме своих возможностей. При малейших просчетах проектирования, ошибках монтажа - перекос в температуре становится заметен еще больше, особенно когда необходимо прогреть помещение быстро, или при первом запуске системы, что можно заметить по работе котла, по дальним регистрам.

Применение циркуляционного насоса устраняет эти недостатки. Прежде всего, снижаются требования к соблюдению уклонов труб, их проходному сечению, устраняются все пробки, вызванные разницей температур. Проброс тепла наступает равномерно, температура теплоносителя на входе/выходе каждого радиатора практически одинаковая, а разница между теплоносителем перед входом в систему и возвратом его в котел составляет несколько градусов, в пределах десяти.

Насос сильно упрощает проектирование системы трубопроводов.

Что это дает? Стабилизирует работу котла. Если разница в несколько градусов, то на прогрев затрачивается меньший объем газа, рабочий цикл уменьшается. Например, нам нужна температура теплоносителя в 70. Первоначально, когда вода холодная, котел работает на максимальной мощности, но, со временем прогреваясь, картина меняется.

В весенние, осенние месяцы, когда ночами в доме слегка прохладно, а днем комфортно, совместная работа котла, автоматики, циркуляционного насоса могут поддерживать показатели теплоносителя в пределах 40°, что при естественной циркуляции невыполнимо.

Теплоноситель за один проход по системе возвращается, потеряв всего 5°, его температура 65°, при этом в помещениях она одинаковая, тепло распределено равномерно по всем радиаторам, а автоматика отключает работу горелки согласно запрограммированным показателям.

Следующее включение произойдет, когда температура понизится. Это экономичный режим работы, при котором происходит не постоянный нагрев, а только поддержание требуемых температурных параметров. Если на всех радиаторах установлены терморегуляторы, то, задавая необходимые температурные параметры на каждом регистре, например, на кухне, в теплой комнате с южной стороны, понизив их, мы получим дополнительную экономию.

Дополнительные преимущества

При использовании циркуляционного насоса отопления допускается уменьшение диаметра прокладываемых труб. Это проявляется в дополнительной экономии средств, позволяет уменьшить объем воды в системе, соответственно, сокращается объем газа для поддержания нужной температуры, уменьшается время нагрева.

Насос grundfos.

Но существует ряд параметров, вносящих коррективы в расчеты. Основные из них: площадь дома (обычно во внимание берется жилая), теплопроводность материалов, трение жидкости внутри труб. Последнее требование, учитывая текучесть жидкости, может показаться необоснованным, но оно работает. Устанавливаемая на циркуляционный насос опция автоматического регулирования позволит обогреть дом перед вашим приходом, дачу перед выходными, заметно сэкономит электроэнергию. При покупке изделия не забываем обращать внимание на гарантию, продолжительность службы.

Существует несколько основных производителей насосного оборудования, давно зарекомендовавших себя качеством, надежностью. Это бренды Grundfos, DAB, WILO, Pedrollo. Основным отличием в их работе является максимальное внедрение процессов автоматизации производства, что, затрагивая многие этапы, позволяет получить качественную продукцию.