Как работает насос в системе отопления дома: Циркуляционный насос – как работает, зачем он нужен?

Циркуляционный насос для системы отопления

Хотите экономить на отоплении частного дома до 30%?

Тогда вам определённо стоит узнать о таком замечательном устройстве, как циркуляционный насос. Помимо экономии он значительно ускорит нагрев помещения после запуска отопления, и не даст вам замёрзнуть даже в самый морозный вечер.

Какую функцию выполняет циркуляционный насос?

Насос – это корпус из нержавеющей стали, к которому крепится электрическая составляющая из обмотки статора с ротором внутри. Закреплённая на валу ротора крыльчатка при подаче тока вращается и способствует втягиванию воздуха с одной стороны им выбросу его – с другой. Напор, который создаётся таким образом, способен преодолеть гидравлическое сопротивление в системе отопления, и помогает циркуляции теплоносителя.

КАК ПРАВИЛЬНО ОРГАНИЗОВАТЬ ОТОПЛЕНИЕ ЧАСТНОГО ДОМА?

Главная задача насоса – обеспечение принудительной циркуляции воздуха в закрытой и открытой системе отопления.

ДВЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ – ЗАКРЫТАЯ И ОТКРЫТАЯ

Насколько высока эффективность системы с циркуляционным насосом?

Система, оснащённая циркуляционным насосом, является наиболее эффективной , благодаря скорости подачи отопления из отопительного кота по всему дому. Говоря о цифрах, можно утверждать, что при установке насоса грамотными специалистами эффективность экономии энергоресурсов в системе отопления газом составляет 25-30%.

За счёт чего экономится энергия? Циркуляционный насос ускоряет обмен во всей системе отопления. Он помогает быстрее подать нагретый воздух в радиаторы, следовательно, воздух быстрее попадёт из них обратно в котёл, и не успеет охладиться до температуры, привычной для системы без насоса. А подогрев такого воздуха будет занимать меньше времени и ресурсов.

НАСОС СДЕЛАЕТ ОТОПЛЕНИЕ ВАШЕГО ДОМА БОЛЕЕ КАЧЕСТВЕННЫМ И ВЫГОДНЫМ

Немалым плюсом является здесь и продление срока службы самого отопительного котла – он не будет работать так усиленно и прослужит дольше.

Итак, мы определились с тем, что циркуляционный насос, несомненно, полезное приобретение для дома. Но как выбрать подходящий в разнообразии товаров, предлагаемых производителям? Очень важно определиться с типом нужного вам насоса.

Типы циркуляционных насосов

Насосы по конструкционным особенностям делятся на механизмы «мокрого» и «сухого» типов. Разберёмся в особенностях каждого типа.

Циркуляционный насос «сухого» типа

В таких насосах рабочая поверхность отделена от электродвигателя нержавеющими уплотнительными кольцами, что изолирует ротор от теплоносителя. Между уплотнительными кольцами образуется тонкая плёнка воды, которая во время вращения герметизирует соединение. Происходит это благодаря различию между давлениями внешней среды и отопительной системы.

УСТРОЙСТВО НАСОСА «СУХОГО» ТИПА

В таком насосе используется прижимная пружина, которая обеспечивает самоподстройку колец по мере их изнашивания.

КПД насосов «сухого» типа равен 80%

Минусами таких систем является шумность, требовательность в обслуживании. Такие насосы редко используются в частных отопительных системах.

Циркуляционный насос «мокрого» типа

В таких насосах ротор располагается вместе с крыльчаткой в непосредственном контакте с теплоносителем, который охлаждает прибор и служит в качестве смазки. Все части таких насосов работают в используемой в качестве теплоносителя среде. Ротор и статор разделяются ёмкостью из нержавеющей стали, сохраняющей изоляцию той части двигателя, которая находится под напряжением.

КПД циркуляционного насоса «мокрого» типа составляет 55%

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС «МОКРОГО» ТИПА

В качестве отличия от насосов «сухого» типа стоит отметить меньшую шумность и неприхотливость в уходе. Мощности таких приборов хватает на обеспечение потребностей индивидуального отопления.

Как выбирать циркуляционный насос?

При выборе насоса учитывайте такие показатели, как:

• Мощность
• Диаметр трубопровода
• Температура теплоносителя
• Напор теплоносителя
• Производительность и пропускная способность отопительного котла

Как видите, большая часть показателей вашего будущего насоса определяется не по желанию владельца, а по показателям системы отопления, уже имеющейся или проектируемой для его дома. Именно поэтому так важно правильно читать характеристики насоса, а лучше попросить специалистов о помощи в выборе.

Где указаны параметры циркуляционного насоса?

Все важные параметры указаны в маркировке насоса. Возьмём в пример проточный насос GRUNDFOS UPS 25-40:

ПРИМЕР МАРКИРОВКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Цифры 25-40 означают следующее: диаметр присоединительного размера в таком насосе составляет 25 мм, а давление или высота подъёма составляет 4 метра водяного столба, или 0,4 атмосфер. Монтажная длина здесь указана сразу после первых двух показателей, и составляет 180 мм. Это расстояние, необходимое для врезки насоса в систему, показатель, очень важный для планирования процесса установки. Самая большая мощность работы даст производительность в 60 Вт, а потребление тока при этом будет равно 0,26 А. Максимальный температурный показатель составляет 110°С. Буквенные обозначения говорят о типе насоса: UP – тип циркуляционный насос, S – наличие переключателя скоростей в устройстве.

У каждого насоса, оснащённого переключателем скоростей, есть три ступени мощности. Все они характеризуются индивидуальной производительностью – объёмом теплоносителя, перекачиваемого в час.

Производительность насоса зависит от протяжённости системы отопления – 0,5 м напора на 10 м/п трубопровода. Диаметр труб также влияет на этот показатель – чем они уже, тем большее сопротивление будет оказываться теплоносителю.

Расчёт расхода теплоносителя производится просто – приравниваем показатель мощности котла и получаем искомое. К примеру, если мощность котла – 25 кВт, расход теплоносителя будет составлять 25 л/мин.

Если общая протяжённость системы отопления в вашем доме составляет не более 80 м, вам будет достаточно одного насоса, в противном случае понадобится установка двух и более.

Где установить циркуляционный насос?

Тщательно выбирайте место для установки насоса – оно должно быть доступным для периодического обслуживания оборудования. Лучшим вариантом будет установка на обратном трубопроводе перед отопительным котлом. Это обусловлено тем, что со временем в верхней части нагревательного котла может образовываться воздух, а вытягивание его из котла приведёт к созданию вакуума. Установленный перед котлом насос будет вталкивать теплоноситель в котёл, не взаимодействуя с воздухом.

Кроме того, в таком случае насос будет работать с максимально остывшим теплоносителем, что продлит срок его службы.

Лучше всего на выбранном участке для монтажа насоса установить байпас (ссылка на блог, статья ещё в работе) – обводную линию, позволяющую воде циркулировать в системе естественным путём в случае выхода насоса из строя или отключении электричества в доме. Если байпаса в вашей системе не предусмотрено, при любых неполадках придётся временно отключать отопление, что доставит дискомфорт жильцам.

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС НА БАЙПАСЕ

В каком положении устанавливать циркуляционный насос?

Очень важно, чтобы вал насоса находился в строго горизонтальном положении, иначе насос не будет полностью находиться в воде, и эффективность его работы снизится как минимум на 30%. И это снижение ещё не самый плохой вариант – как мы помним, в насосах «мокрого» типа теплоноситель служит ещё и в качестве охлаждения. В сухой среде рабочая зона будет перегреваться и выйдет из строя.

Дополнительные элементы для эффективной работы циркуляционного насоса

Фильтр грубой очистки – это очень нужный элемент, который стоит установить перед насосом. Он будет очищать воду от накипи и ржавчины и продлит срок службы насоса. Особенно восприимчива к механическим частицам в воде крыльчатка – при засорении она выводит прибор из строя.

Также позаботьтесь об установке запорной арматуры с обеих сторон насоса. Подойдут самые простые шаровые краны, их задача – перекрывать доступ теплоносителю в случае поломки, обслуживания, демонтажа. Альтернативой кранам будет слив теплоносителя из системы, что, конечно же, намного более трудозатратно, и совсем не экономит ваше время.

Вместо одного из шаровых клапанов, находящегося между насосом и нагревательным котлом, можно установить обратный клапан.

БЕСПЕРЕБОЙНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ – ЗАЛОГ КОМФОРТНОЙ ЗАГОРОДНОЙ ЖИЗНИ

Наверное, каждый хозяин частного дома понимает, как важна правильно организованная система отопления, где все механизмы работают как часы. Именно к такой идеальной картине по-настоящему тёплого дома стремятся производители циркуляционных насосов. Вам остаётся лишь пользоваться плодами их труда, ну а мы всегда готовы помочь вам услугами специалистов, знающих всё об организации отопления в частном доме.

Вам также могут быть полезны другие материалы

Как выбрать котёл для отопления частного дома?

Все хозяева частных домов однажды задумываются над приобретением современной отопительной системы. Как правильно выбрать котёл отопления для дачи и коттеджа – расскажут специалисты фирмы «Адмирал».

Остались вопросы?

Закажите консультацию,
и мы подберем для вас идеальное решение!

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на и соглашаетесь c политикой конфиденциальности компании.

Водяной насос для отопления – конструктивные особенности, принцип работы и правила монтажа

Содержание:

1. Конструктивные особенности насоса для отопления
2. Как правильно установить
3. Тепловые насосы

Отопление – система непростая. Очень важно правильно собрать схему расположения источников тепла, трубной разводки и нагревательного элемента (печи или котла). Но все становится проще, если в систему вставить водяной насос для отопления, который чаще всего называется циркуляционным. С помощью него в отопительной системе образуется небольшое давление, которое прогоняет теплоноситель по всем элементам. То есть, неважно, как будет собрана схема – правильно или неправильно – горячая вода все равно попадет в радиаторы и отдаст свое тепло в помещения.

Конструктивные особенности насоса для отопления

Устройство водяного насоса для отопления достаточно простое. Во-первых, это малогабаритный и маломощный прибор.

Во-вторых, в его конструкции нет сложных деталей и узлов. На фото ниже показана деталировка агрегата, в который входит чугунный корпус (1), латунная крыльчатка (2), специальная крышка (3), с помощью которой отделяются два отсека друг от друга: где расположена крыльчатка и электродвигатель. Сам электродвигатель (4) и электрическая часть: клеммная коробка (5), к ней присоединяется питающий электрический кабель, блок управления в виде электронной платы (6) и крышка (7), закрывающая клеммную коробку.

Деталировка водяного насоса для отопления

Данная модель является более современной, потому что в ней все процессы контролируются и управляются электронной платой. Но есть модели проще, в которых плату заменяют конденсатором, а настройку скоростей производят вручную, для чего используется тумблер, расположенный на крышке блока управления.

Принцип работы водяных насосов для отопления частного дома, как и сама конструкция, достаточно прост. Все дело во вращении крыльчатки, которая создает центробежную силу, которая отбрасывает воду на периферию своего колеса, где и создается большое давление жидкости.

Это давление и прогоняет теплоноситель по трубам и другим элементам системы отопления. В центре же крыльчатки, наоборот, создается разряжение, то есть, снижение давления. Поэтому горячая вода как бы сама втягивается в этот участок, то есть, происходит засасывание жидкости.

Но фото ниже показано, как работает насос для отопления, как теплоноситель из одной камеры перетекает в другу. Обратите внимание и на один элемент, через который в автоматическом режиме воздух в теплоносителе покидает трубную систему. Необходимо отметить, что такие воздухоотводчики редко используются в конструкциях водяных насосов. Чаще в них устанавливается винт, открывая который, можно стравливать скопившийся воздух. Данная конструкция проще и по использованию, и по технологическому исполнению.

Принцип работы отопительного насоса

Как правильно установить

Правильная установка водяного насоса в систему отопления – это не просто вмонтировать его в трубу и подключить в питающую электрическую сеть. Кстати, все бытовые циркуляционные агрегаты работают от обычной розетки напряжением 220 вольт. Электрики рекомендуют устанавливать отдельно на них автоматический выключатель. По всем остальным позициям это обычный бытовой прибор, как, к примеру, электрический чайник или холодильник.

Место установки

Основное требование правильного монтажа – это место установки. Все дело в том, что в водяном насосе для отопления, как и во всех насосных установках, присутствуют уплотнительные манжеты, обеспечивающие герметичность всей конструкции. Чаще их изготавливают из резины или паранита. Так вот оба материала реагируют на высокую температуру, под действием которой быстро выходят из строя.

А так как в системе отопления частного дома теплоноситель на разных участках имеет разную температуру, то насос надо устанавливать там, где температура самая низкая. А это на обратном контуре схемы трубной разводки около нагревательного элемента. Здесь температура не превышает +50С, тогда, как на выходе из котла или печи теплоноситель достаточно горячий – до +95С.

Что касается схемы водяного отопления частного дома с насосом, то она может быть собрана проще, чем безнасосная. Все дело в том, что во второй схеме придется выдерживать уклон труб, по которым самотеком вода должна будет перемещаться. В схеме с насосом это делать нет необходимости, потому что в системе всегда присутствует давление, перегоняющее теплоноситель в определенном направлении.

Внимание! Установка циркуляционного насоса должна производиться в определенном пространственном положении. Ротор устройства должен располагаться всегда горизонтально. На фото ниже показаны правильное и неправильное расположение установки.

Схема расположения насоса

В принципе, никто не запрещает устанавливать насос и вертикально. Просто при таком расположении он теряет 30% своей мощности и напора.

Особенности монтажа

На что еще обратить внимание при монтаже.

• В комплекте прибора всегда идет необходимые крепежные изделия: гайки и прокладки. Покупать их дополнительно не надо.
• К месту монтажа должен быть свободный доступ для обслуживания и ремонта, монтажа и демонтажа.
• Обязательно с двух сторон агрегата устанавливаются отсекающие вентили или краны. С их помощью можно перекрыть участок, чтобы демонтировать сам насос.
• Перед прибором обязательно устанавливается фильтр грубой очистки.
• Оптимально, если насосную установку поставить на байпас. Это отводящий трубный участок, который можно отключить, не влияя на работоспособность всей отопительной системы. На фото ниже такой участок показан.

Насос на байпасе

Это удобная конструкция, особенно, если в доме отключился свет, и насос перестает качать теплоноситель. Да и в случае с неисправностью агрегата такая схема спасает дом. Просто надо закрыть два крана на байпасе с разных сторон от насоса, и, наоборот, открыть кран на основной магистрали. Такая манипуляция займет одну минуту, но в доме будет работать отопительная сеть, даже без насоса.

Тепловые насосы

Казалось бы, что слово «насос» — это определение оборудования, которое перекачивает жидкости. Но с добавлением слова «тепловой» этот агрегат становится совершенно другим видом оборудования. С его помощью можно организовать отопление и горячее водоснабжение. То есть, не надо путать два вроде бы одинаковых понятия, это разные типы оборудования.

В категории тепловых насосов есть два типа, отличающихся друг от друга сферой забора тепловой энергии. Это может быть вода или воздух, которые тепловую энергию передают воде для отопления и ГВС. Отсюда и их названия.

• Тепловой насос вода-вода для отопления дома.
• Система воздух-вода.

В первом случае тепловая энергия забирается из воды, которая на глубине ниже 3 м никогда не замерзает, то есть, всегда имеет положительную температуру. Поэтому в воду опускается трубная разводка, по которой перемещается хладагент. Даже при малых положительных температурах он испаряется и направляется в компрессор, где происходит его сжатие. Именно на этой стадии хладагент нагревается до высоких температур. Он подается в теплообменник, где отдает свое тепло воде, используемой в системе отопления и горячего водоснабжения.

Схема теплового насоса вода-вода

Что касается второй системы – теплового насоса воздух-вода для отопления дома, то она работает точно по такому же принципу. Только хладагент забирает температуры не из воды, а из окружающего теплообменник воздуха. Поэтому данный тип оборудования напоминает обычный кондиционер в виде сплит-системы. Инверторный блок устанавливается на улице, гидравлический модуль устанавливают в котельной. Правда, необходимо отметить, что установки воздух-вода являются низкотемпературными. То есть, они могут нагревать воду до температуры +50С. А ее можно будет использовать в системе теплых полов и для ГВС.

Необходимо отметить, что обе системы являются универсальными в плане совместимости с любой циркуляционной сетью. У них очень высокий КПД – до 350%. С экологичностью все понятно, нет выбросов вредных веществ в атмосферу.

Работают такие установки только от электроэнергии, поэтому ее постоянное и бесперебойное поступление – основное требование эффективной работы тепловых насосов.

Добавим сюда и уникальность конструкций. Они могут работать и на обогрев дома, и на его охлаждение. В качестве практичности можно отметить полное отсутствие других видов энергоносителей, кроме электричества. То есть, нет необходимости запасаться дровами или углем, соляркой или баллонами с газом. Полное отсутствие складов.

Схема теплового насоса воздух-вода

Но в любом случае тепловые насосы не часто можно увидеть в частном домостроении. Это нетрадиционный способ отопления и горячего водоснабжения. Проще смонтировать трубную разводку с установкой радиаторов или теплых полов. Даже электрические нагревательные котлы отопления чаще встречаются в домах, чем тепловые насосы. К тому же они – не самый дешевый вариант, тем более, полностью зависящий от подачи электрического тока. А это большая проблема за городом. К сожалению, отечественные линии электропередач не могут гарантировать постоянную и полноценную подачу.

И в этом вся проблема.

Не забудьте оценить статью:

Как работают тепловые насосы?

Тепловой насос забирает тепло из земли или воздуха вокруг здания и нагревает его до температуры, при которой дома и предприятия остаются теплыми внутри.

Узнайте о различных типах тепловых насосов, о том, как они работают и почему они могут помочь нам справиться с изменением климата дома.

Зачем нужны тепловые насосы?

Около 40 % глобальных выбросов приходится на здания, и большая их часть связана с тем, как мы отапливаем наши дома и предприятия. Использование природного газа для отопления обеспечивает почти 20% британского выбросов парниковых газов , а на северо-востоке США это около 35%. Переход на более чистые и низкоуглеродные варианты сыграет решающую роль в борьбе с изменением климата.

Чтобы сократить наши выбросы углерода и достичь чистого нуля , нам необходимо перейти от отопления, основанного на топливе с высоким содержанием углерода, к более чистым альтернативам с низким или нулевым выбросом углерода. Одной из таких альтернатив являются тепловые насосы .
 

Как работает тепловой насос

Тепловой насос работает как холодильник наоборот; вместо того, чтобы охлаждать вашу еду, он обогревает ваш дом с помощью хладагента, который может испаряться в газ и конденсироваться в жидкость.
 

1. Источник тепла – наружный воздух или тепло из земли – продувается или перекачивается через теплообменную поверхность внешней части теплового насоса.
    

2. Это тепло (хотя и холодное по сравнению с домом с центральным отоплением) достаточно теплое, чтобы специальный жидкий хладагент испарился и превратился в газ.
    

3. Затем этот газ проходит через компрессор, который увеличивает давление и, таким образом, вызывает повышение его температуры.
    

4. Газ (теперь нагретый) проходит над внутренней поверхностью теплообмена. Затем это тепло может быть либо рассеяно по всему помещению, либо передано в систему центрального отопления или горячего водоснабжения.
    

5. Температура газа падает по мере того, как тепло передается в дом, и впоследствии он возвращается в жидкое состояние.
    

6. Цикл реверсивного охлаждения повторяется до тех пор, пока в вашем доме или офисе не будет достигнута требуемая температура, установленная на вашем термостате.

Так как земля и воздух снаружи всегда содержат некоторое количество тепла, тепловой насос может снабжать дом теплом, даже когда на улице холодно. Чтобы тепловые насосы работали наилучшим образом, также важно, чтобы в доме была установлена ​​хорошая энергоэффективность, например, эффективная изоляция.

Существуют различные типы тепловых насосов: воздушные, грунтовые и гибридные тепловые насосы.
 

Как работает воздушный тепловой насос?

Как работает геотермальный тепловой насос?

Как работает гибридный тепловой насос?

Как тепловые насосы могут сократить наши выбросы, если они работают на электричестве?

Тепловые насосы используют электричество, но они могут производить в два-три раза больше тепла, чем потребляют электроэнергии.

Системы тепловых насосов предназначены для извлечения большего количества тепловой энергии из окружающей среды, чем энергия, которую они потребляют для производства тепла.

Кроме того, само производство электроэнергии приближается к нулевому уровню. Возобновляемые источники энергии, такие как  солнечная энергия  и  энергия ветра все чаще питают наши системы, а это означает, что электричество, используемое для питания тепловых насосов, становится чище.
 

Можно ли использовать тепловые насосы в качестве кондиционеров?

Да, цикл теплового насоса является полностью обратимым, и тепловые насосы могут обеспечивать круглогодичный климат-контроль в помещении – обогрев зимой и охлаждение летом.

 

Объяснение дополнительной энергии

Что такое тепловой насос?

Что такое чистый ноль?

Что такое зеленая энергия?

Как работает солнечная энергия?

Просмотреть все статьи с объяснением энергии

Как работает тепловой насос – Будущее тепловых насосов – Анализ

МЭА (2022), Будущее тепловых насосов , МЭА, Париж https://www. iea.org/reports/the-future-of-heat-pumps, Лицензия: CC BY 4.0

• Поделиться в Твиттере Твиттер
• Поделиться на Facebook Facebook
• Поделиться в LinkedIn LinkedIn
• Поделиться по электронной почте Электронная почта
• Выложить в печать Распечатать

Скачать

Будущее тепловых насосовБудущее тепловых насосов

В тепловом насосе используется технология, аналогичная той, что используется в холодильнике или кондиционере. Он извлекает тепло1 из источника, такого как окружающий воздух, геотермальная энергия, хранящаяся в земле, или близлежащие источники воды или отработанное тепло завода. Затем он усиливает и передает тепло туда, где это необходимо. Поскольку большая часть тепла передается, а не вырабатывается, тепловые насосы намного эффективнее традиционных технологий отопления, таких как бойлеры или электрические нагреватели, и могут быть дешевле в эксплуатации. Выход энергии в виде тепла обычно в несколько раз больше, чем требуется для питания теплового насоса, обычно в виде электричества. Например, коэффициент полезного действия (КПД) для типичного бытового теплового насоса составляет около четырех, т. е. выходная энергия в четыре раза превышает электроэнергию, используемую для его работы. Это делает текущие модели в 3-5 раз более энергоэффективными, чем газовые котлы. Тепловые насосы можно комбинировать с другими системами отопления, обычно газовыми, в гибридных конфигурациях.

Тепловой насос состоит из компрессора, который перемещает хладагент по холодильному циклу, и теплообменника, отбирающего тепло от источника. Затем тепло передается на радиатор через другой теплообменник. В зданиях тепло доставляется либо с помощью принудительной вентиляции, либо с помощью водяных систем, таких как радиаторы или полы с подогревом. Тепловые насосы могут быть подключены к баку для производства горячей санитарной воды или обеспечения гибкости гидравлических систем. Многие из тепловых насосов могут также обеспечивать охлаждение помещений летом в дополнение к удовлетворению потребностей в отоплении помещений зимой. В промышленности тепловые насосы используются для подачи горячего воздуха, воды или пара или для непосредственного нагрева материалов. Крупномасштабные тепловые насосы в коммерческих или промышленных целях или в сетях централизованного теплоснабжения требуют более высоких температур на входе, чем в жилых помещениях, которые могут быть получены за счет сбросного тепла промышленных процессов, центров обработки данных или сточных вод.

Как работает тепловой насос

Скачать картинкуСкачать картинку

Каталожные номера

1. Физически тепловая энергия присутствует всякий раз, когда температура выше абсолютного нуля (0 градусов Кельвина или -273 °C).

Физически тепловая энергия присутствует всякий раз, когда температура выше абсолютного нуля (при 0 Кельвинах или -273 °C).