Насосы с сухим и мокрым ротором отличия. Виды циркуляционных насосов для отопительной системы дома

Что такое 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

Циркуляционные насосы с «мокрым ротором»

В рубрике «Насосы» поговорим о насосах для отопления с «мокрым» ротором. Циркуляционный насос – это очень важный элемент в системах отопления, кондиционирования, горячего водоснабжения, а также в системах обогрева полов. Благодаря насосу происходит циркуляция теплоносителя в «закрытой» системе отопления, системе «теплый пол», что увеличивает теплоотдачу. При использовании насоса можно монтировать трубопроводы меньшего диаметра, отсюда уменьшение количества теплоносителя в системе, уменьшение потребления количества энергоносителей и уменьшение стоимости затрат на используемые материалы, хотя нужно дополнительно устанавливать . Такие системы отопления быстрее реагируют на колебания температуры и легче поддаются регулировке. Применение циркуляционных насосов в системах отопления позволяет экономить до 30% энергоносителей, используемых на нагрев теплоносителя. Насосы для горячего водоснабжения (ГВС) позволяют поддерживать постоянную температуру воды в системах горячего водоснабжения (рециркуляция горячей воды). При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать, где будет использоваться насос в системе отопления или горячего водоснабжения. Конструктивно насосы имеют четкое разделение на насосы для отопления и ГВС. Корпуса насосов для систем отопления изготавливаются из чугуна, а для горячего водоснабжения используют корпуса с бронзы или латуни. Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором работают постоянно на протяжении всего отопительного сезона, поэтому к ним предъявляются высокие требования: бесшумная работа, малая потребляемая мощность, простота и надежность. Существует два наиболее распространенных вида циркуляционных насосов - насосы с «мокрым» и «сухим» ротором. В данной статье мы будем вести разговор о насосах с «мокрым ротором».

Устройство и конструкция

Конструктивно насосы для отопления с «мокрым» ротором состоят из четырех основных элементов: статора, ротора, разделительного стакана и корпуса (фото).

Конструкция насосов с «мокрым» ротором

Способы монтажа

К насосам с «мокрым» ротором изготавливаются и поставляются накидные гайки (фото)

или как их еще называют американки, резьбовое соединение с условным проходом 1″ и 1 1/4″. Насосы большего размера имеют фланцевые соединения. Циркуляционные насосы для систем отопления могут монтироваться непосредственно на трубопровод в горизонтальном или в вертикальном положении, с условием, что ось вала насоса должна быть всегда расположена горизонтально. Они могут монтироваться как на подающий, так и обратный трубопроводы. Предпочтительно выполнять монтаж на обратном трубопроводе. Стрелка на корпусе насоса для систем отопления указывает направление движения теплоносителя. До и после циркуляционного насоса необходимо установить отсечные краны или задвижки того же диаметра, что и условный проход насоса. Краны или задвижки используются для удобства обслуживания насоса во время профилактики или ремонта. При этом теплоноситель не нужно сливать из системы отопления или горячего водоснабжения. Между отсечным клапаном и всасывающим патрубком насоса обязательно необходимо смонтировать фильтр грубой очистки того же диаметра, что и условный проход насоса. Если в системе отопления используется несколько циркуляционных насосов, то на каждом из них необходимо установить обратные клапаны. Клапан устанавливается того же диаметра, что и условный проход насоса и монтируется после насоса на напорном патрубке до отсечного крана. В случае если ось вала двигателя смонтирована вертикально (рис)

по отношению к горизонту, в процессе эксплуатации в верхний части разделительного стакана может образоваться воздушная пробка. Керамический или графитовый подшипник не будет смазываться перекачиваемой жидкостью, что может привести к его перегреву и, как следствие, заклиниванию вала ротора. Как мы уже говорили, смазка подшипников насосов с «мокрым ротором» осуществляется перекачиваемой жидкостью. Кроме того, ухудшится охлаждение статора из-за недостаточной циркуляции жидкости. Для этого жидкость через разделительный стакан должна циркулировать постоянно. Подробнее о способах монтажа можно найти в инструкции по монтажу и эксплуатации циркуляционных насосов для систем отопления.

Точка, в которой пересекаются характеристики циркуляционного насоса и системы, называется рабочей точкой системы и насоса. Это значит, что в этой точке находится равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления системы отопления. Напор насоса всегда равен сопротивлению системы. От напора зависит также и подача, которую может обеспечить насос. При этом необходимо помнить, что подача не должна быть ниже определенного минимума. В противном случае малая производительность может вызвать сильное повышение температуры в насосной камере, что может привести к повреждению насоса. Во избежание этого следует соблюдать инструкции завода производителя насоса. Рабочая точка за пределами рабочей характеристики насоса может привести к перегреву и выходу насоса из строя. При изменении подачи во время работы насоса изменяется и напор, а, следовательно, и рабочая точка постоянно смещается. Найти расчетную рабочую точку в соответствии с требованиями при эксплуатации системы в максимальном режиме входит в задачи проектировщика. Все остальные рабочие точки находятся слева от расчетной рабочей точки. На рисунке показано влияние изменения гидравлического сопротивления на смещение рабочей точки.

Смещение рабочей точки системы влево от расчетной рабочей точки увеличивает напор насоса. Это приведет к повышенному шуму в системе отопления при наличии регулирующей арматуры и клапанов.

Подача насоса

Для определения подачи в системе отопления применяется следующая формула: Q=Q N /1,163*Δυ (м 3 /час)

Q – подача насоса в расчетной точке в [м 3 /ч]

Q N – тепловая мощность котла в [кВт]

1,163 – удельная тепловая емкость воды [Вт*ч/кг*К]

Δυ – расчетная разность температур в прямом и в обратном трубопроводах системы отопления, в кельвинах [K], при этом за основу можно принять 10 – 20 К для стандартных систем.

Напор насоса

Чтобы доставить перекачиваемый теплоноситель в любую точку системы отопления, насос должен преодолеть сумму всех гидравлических сопротивлений. Так как обычно определить схему прокладки и условный проход трубопроводов довольно трудно, для примерного расчета напора системы отопления можно использовать следующую формулу:

Н=R *L*ZF/10 000 (м)

R – потери на трение в трубах [Па/м]. При этом можно принять за основу значение 50 Па/м – 150 Па/м для стандартных систем (в зависимости от года постройки дома, в старых домах в связи с использованием труб большего диаметра потери давления меньше (50 Па/м)).

L – длина [м] прямого и обратного трубопроводов или: (длина дома+ширина дома+ высота дома) x 2

ZF – коэффициент. для запорной арматуры ≈1,3, термостатического клапана ≈1,7, смеситель ≈1,2

При наличии запорной арматуры и термостатических клапанов нужно использовать коэффициент ZF=2,2 .

При наличии запорной арматуры, термостатических клапанов и смесителя нужно использовать коэффициент ZF=2,6 .

10000 – коэффициент пересчета (м) и (Па)

Пример: котел, установленный в многоквартирном доме старой постройки, имеет мощность 50 кВт.

Для перепада температур Δυ=20 K (температура подачи=90 °C, температура возврата=70 °C) получается, напор равен: Q=Q N /1,163*Δυ (м 3 /час)=50/1,163*20=2,15 м 3 /час

При отоплении аналогичного здания с меньшим перепадом температур (например, 10 K) циркуляционный насос должен обеспечить двойной расход, то есть 4,3 м 3 /час с условием, чтобы тепло, производимое теплогенератором, могло доходить до потребителей в необходимом количестве.

Потери давления из-за трения в трубопроводе составляют в нашем примере 50 Па/м,

общая длина прямого и обратного трубопроводов - 150 м, коэффициент - 2,2, так как смеситель и термостатические клапана отсутствуют. В результате получаем напор (H): Н=R*L* ZF/10000(м)=50-150-2,2/10000=1,65 м.

Эксплуатация обслуживание и ремонт

Циркуляционные насосы для систем отопления – это надежное и эффективное оборудование, работающее долго при соблюдении условий эксплуатации. Но у насосов с «мокрым» ротором есть и один серьезный недостаток. этих насосов не превышает 50%, в то время как у насосов с сухим ротором этот показатель может достигать 80-90% . Поэтому такие насосы больше всего востребованы в индивидуальных системах отопления и горячего водоснабжения.

Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором нельзя эксплуатировать без протока теплоносителя — может произойти перегрев керамических или графитовых подшипников и как следствие заклинивание ротора.

Для уменьшения шума в закрытых системах отопления/охлаждения с циркуляционными насосами необходимо, чтобы в системе не было воздуха. Для удаления воздуха применяются автоматические воздушные клапаны или .

На практике очень часто случается, что в теплоносителе содержится мелкая взвесь и накипь. При работе насоса накипь постепенно осаждается и наслаивается на рабочие поверхности ротора и стакана. Расстояние между ротором и стаканом составляет 0,1-0,2 мм, из-за наслоения накипи ротор «заклинивает» в стакане. Если насос с «заклиненным» ротором продолжительное время находится под напряжением, то этот дефект может привести к более серьезной поломке: перегреву и короткому замыканию обмоток. Статор выходит из строя, так как уменьшается или полностью прекращается проток теплоносителя, и недостаточно охлаждение двигателя. К сожалению, мастерские по перемотке двигателей не берут в работу статоры бытовых циркуляционных насосов, из-за их высокой трудоемкости и сложности в переметке, как следствие – приобретение нового насоса. Если статор насоса не вышел из строя, то для расклинивания ротора приходится потратить довольно много времени: от нескольких часов до нескольких дней. Особенно тяжело эта процедура происходит с насосами, у которых вал из керамики. Вал таких насосов очень хрупкий и может сломаться при неосторожном движении. Как правило, удавалось расклинивать все роторы, попадавшие в ремонт с таким дефектом.

Для уменьшения накипи в системе отопления, необходимо:

• Промывать систему отопления перед вводом в эксплуатацию. Особенно много накипи образуется у систем отопления работавших на «естественной» циркуляции теплоносителя, так как приходилось очень часто доливать воду в расширительные баки, и это вода не подготовленная. После установки в такую систему циркуляционного насоса и плохой промывке системы отопления, вся накипь, которая годами наслаивалась в трубах и радиаторах при медленной естественной циркуляции очень быстро оказывается в насосе из-за того, что скорость теплоносителя возросла в несколько раз.
• Заправлять систему отопления специальной умягченной водой.
• Не сливать теплоноситель из системы после окончания отопительного сезона.
• После окончания отопительного сезона необходимо хотя бы один раз в месяц включить насос на 1-2 минуты в работу, чтобы в начале отопительного сезона не столкнутся с проблемой заклинивания ротора.
• Устанавливать в систему отопления

Вторая причина выхода насосов из строя – это наличие взвеси в системе отопления. Взвесь попадает в керамические подшипники, и образуется выработка на подшипниках и вале (особенно это быстро происходит на подшипниках из графита). Из-за выработки, появляется люфт и дополнительный шум, а в один прекрасный момент происходит «прилипание» ротора к стакану. Проще говоря, ротор перестает вращаться. Запчастей на циркуляционные насосы практически нет, и приходится покупать новый насос. Для предотвращения таких дефектов, необходимо проделывать те же процедуры, что и при заклинивании ротора.

Подводя итог, можно сказать, современные системы отопления, как в индивидуальных, так и в городских зданиях нуждаются в высококачественном насосном оборудовании, способном обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя. Для долгой и надежной их эксплуатации необходимо соблюдать условия монтажа и правила эксплуатации. Используемые насосы должны отвечать весьма жестким требованиям: быть экономичными, надежными и обеспечивать непрерывную работу в отопительный период на протяжении долгих лет.

Спасибо за внимание.

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

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.

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.

Конструкция насоса с мокрым ротором

В насосах с мокрым ротором ротор особого электромотора погружен в перекачиваемую среду. Разделительная втулка, встроенная в корпус электромотора, защищает катушку статора. Эта втулка изготовлена из немагнитной высоколегированной стали . Вал изготовлен из нержавеющего материала и вращается в графитовых подшипниках. Втулка вала неподвижна. Среда, под давлением перекачиваемая через систему, одновременно её охлаждает и снижает трение в подшипниках.

Установка насоса с мокрым ротором на прямую или обратную линию обеспечивает быстрое и интенсивное перемещение воды. В результате, появляется возможность использовать трубопроводы с меньшим сечением. Это приводит к снижению затрат на систему отопления . Это также означает, что в линиях системы теперь будет существенно меньшее количество воды. Система отопления может быстрее реагировать на колебания температуры и легче поддается регулировке.

Особенности

Отличительной особенностью рабочего колеса центробежного насоса является радиальное перемещение воды. Вал, приводящий во вращение рабочее колесо, изготавливается из нержавеющей стали ; подшипники вала сделаны из спеченного углеродистого или керамического материала. Ротор мотора, установленный на валу, вращается в воде. Вода смазывает подшипники и охлаждает мотор.

Находящийся под напряжением статор мотора окружен разделительным стаканом. Он сделан из немагнитной нержавеющей стали или углеродного волокна и имеет толщину стенки от 0,1 до 0,3 мм.

Для специальных применений, например, в системах водоснабжения , используются моторы насосов с фиксированной частотой вращения.

Если насос с мокрым ротором используется, например, в тепловом контуре, а значит предназначен подавать тепловую энергию к радиатору , он должен подстраиваться под меняющуюся тепловую нагрузку здания. Термостатические радиаторные клапаны , установленные перед поверхностями нагрева, определяют интенсивность подачи насоса.

Насосная система отопления

Для того, чтобы уменьшить потребление электроэнергии, необходимо, чтобы моторы насосов с мокрым ротором постоянно меняли частоту вращения. Частоту вращения можно менять вручную с помощью переключателей. Возможна также организация системы автоматики путем установки коммутационной аппаратуры и устройств управления, которые будут срабатывать в зависимости от времени, разности давлений или температуры.

С 1988 г. существуют конструкции со встроенными электронными устройствами, обеспечивающими бесступенчатое регулирование частоты вращения.

Первый полностью электронный насос с мокрым ротором со встроенным устройством бесступенчатого регулирования частоты вращения

Насосы с мокрым ротором, в зависимости от размера и требуемой выходной мощности насоса, работают от сети 1~230 В~ или 3~400 В трехфазного тока.

Насосы с мокрым ротором отличаются малошумной работой и, благодаря своей конструкции, не имеют уплотнений вала.

Конструкция современного поколения насосов с мокрым ротором основана на модульном принципе. В зависимости от размера и требуемой выходной мощности насоса, модули компонуются в различные конфигурации. Таким образом, любой ремонт, который может потребоваться, можно осуществить с меньшими трудозатратами, просто заменив деталь на запасную.

Важным качеством этого типа насосов является их способность самостоятельно удалять воздух во время наладки.

Способы монтажа
Насосы с мокрым ротором поставляются с резьбовыми соединениями с условным проходом до R 1¼. Насосы большего размера имеют фланцевые соединения. Эти насосы могут монтироваться в трубопровод горизонтально или вертикально без сооружения фундамента.

Как было упомянуто раньше, смазка подшипников такого насоса осуществляется рабочей жидкостью. Она также служит охлаждающей жидкостью для электромотора. Поэтому через разделительный стакан должна постоянно циркулировать жидкость.