Циркуляционный насос с мокрым ротором. Какие бывают циркуляционные насосы для отопления

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.

Циркуляционный насос для котла отопления в системе играет достаточно важную роль – ведь именно с его помощью производится перемещение теплоносителя. А равномерная циркуляция с определенной скоростью – залог качественного обогрева помещения. Поэтому и выбор насоса для отопительной системы имеет огромное значение, а в некоторых случаях понадобится вспомогательный насос для отопления.

Циркуляционный насос для котла отопления

Виды циркуляционных насосов

Правильная работа циркуляционного насоса обеспечивается специальным элементом – ротором, на концах которого размещены специальные лопасти, при помощи которых и усиливается перемещение теплоносителя в трубах.

В большинстве современных моделей циркуляционных насосов установлен один ротор, однако в некоторых приборах можно встретить и два таких элемента.

Вне зависимости от количества роторов, насосы для котлов отопления эффективно будут работать только в том случае, если в системе нет воздуха.

Существует два основных типа насосов – с мокрым ротором и с сухим.

Насос с мокрым ротором

Как понятно из названия, в насосе с мокрым ротором данный элемент погружен непосредственно в теплоноситель. Специальная конструкция позволяет циркулирующей жидкости соприкасаться с элементами ротора и, таким образом, выступать в роли охладителя и смазки для отдельных элементов насоса. Явное достоинство насоса с мокрым ротором состоит в том, что циркуляционный насос для центрального отопления является практически бесшумным, поскольку вибрация и звук работающего ротора поглощается самим теплоносителем.

Мини насосы для отопления данного типа могут применяться как отопительных системах, так и в тех, что осуществляют параллельно и ГВС дома. При этом такой бытовой насос для отопления можно использовать как для жилых домов, так и для промышленных помещений (промышленный циркуляционный насос для отопления). Промышленные насосы для отопления имеют большую мощность.

Проверяется работа насоса двумя способами – визуально (откручивается задняя пробка) или же аппаратно (при помощи специального прибора).

Благодаря изолированности деталей от влаги циркуляционный насос для отопления 12в с сухим ротором имеет большую мощность и может перекачивать достаточно большие объемы теплоносителя, что делает допустимым применение подобного оборудования для отапливания больших площадей. Явным отличием между сухим и мокрым насосом, помимо расположения ротора относительно теплоносителя, является еще и то, что при необходимости в насосе с сухим ротором возможна замена мотора на более мощный.

Существует некоторое различие насосов и по соединению мотора. В частности, такие центробежные насосы для отопления бывают:

• муфтовые;
• фланцевые.

Зачем нужен циркуляционный насос

Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя были популярны довольно давно, однако и сегодня их можно встретить в отдельных домах – здесь не присутствует повысительный насос для отопления. В такой системе теплоноситель перемещается благодаря элементарным законам физики. В основе циркуляции – разная плотность и масса горячего и холодного теплоносителя. Помимо этого, небольшой уклон труб системы также способствует перемещению.

Однако даже небольшие погрешности, допущенные при монтаже системы, могут привести к тому, что качество обогрева помещений будет существенно ниже. Чтобы подобного не случилось, систему и дополняют циркуляционным насосом. Электронасос для отопления дома с легкостью устраняет все недостатки системы с естественной циркуляцией теплоносителя. А именно:

• для системы не требуется уклон труб, который считается необходимым при самопроизвольном перемещении теплоносителя;
• не выдвигаются жесткие правила к сечению труб – они могут иметь меньший диаметр;
• в системе из-за разницы температур не создаются пробки, препятствующие циркуляции теплоносителя;
• прогрев помещения происходит более равномерно, поскольку теплоноситель движется по трубам с определенной, всегда одинаковой скоростью;
• разница температур на входе и выходе минимальная – проточные насосы отопления позволяют экономить некоторое количество топлива.

Стабильная температура теплоносителя в системе позволяет экономить не только топливо, но и значительно продляет работоспособность отопительного котла. Ведь при таких условиях насос для подкачки системы отопления всегда работает с определенной мощностью – нет условий для перегрева элемента.

Система, в которой задействован циркуляционный смесительный насос отопления, является более экономной.

В частности, в такой системе позволяется использование регуляторов температуры. Расположенные на каждом радиаторе, они позволяют корректировать уровень его прогрева. Таким образом – вы сами можете подбирать, какая именно температура будет вам наиболее комфортна. Кроме того, использование подобных регуляторов несколько снижает уровень прогрева воды, что ведет к экономии топлива.

Кроме того, циркуляционный подкачивающий насос для отопления позволяет за счет активного перемещения теплоносителя сохранить стабильную и комфортную температуру в помещениях даже в том случае, если работа котла временно остановлена. Дополнительными преимуществами системы с циркуляционным насосом является еще и то, что в ней может быть использовано меньшее, чем в системе с естественной циркуляцией, количество теплоносителя.

Кроме того, отдельные модели насосов сделаны таким образом, что даже в неотопительный сезон насос для подпитки системы отопления включается раз в день для того, чтоб прогнать теплоноситель по трубам. Это способствует сохранению нормальной работоспособности системы. Однако, возможно, понадобится дополнительный насос в системе отопления. В частности, это может быть насос для заполнения системы отопления – специальное приспособление, которое требуется для заполнения воды. Воздушные тепловые насосы для отопления составляют отдельную категорию систем отопления, использующихся в современности.

При необходимости обогрева больших помещений общей площадью в несколько сотен квадратных метров давление в системе автономного отопления с естественной циркуляцией (около 0,6 мПа), создаваемой отопительным нагревателем, обычно бывает недостаточным.

Для решения этой задачи можно пойти двумя путями:
1. Соорудить замкнутую систему с использованием труб большого калибра, которые стоят недешево.
2. Включить в систему циркуляционный насос.

Второй вариант является экономически более целесообразным. Благодаря улучшению циркуляции теплоносителя в системе эффективность отопления повышается значительно.

Циркуляционные отопительные насосы делятся на два вида:
1. С мокрым ротором.
Используются в отопительной системе частных домовладений, где протяженность трубопроводов не столь велика.
Ротор насоса, снабженный крыльчаткой, вращаясь внутри корпуса, ускоряет движение теплоносителя. Жидкость, внутри которой вращается ротор, охлаждает и смазывает механизм.
При установке насоса "мокрого типа" следует уделять внимание горизонтальности вала, тогда внутри корпуса всегда будет вода.
Преимущества насосов с мокрым ротором:
- практически бесшумны;
- бесступенчатое переключение скорости вращения ротора;
- надежность в эксплуатации;
- длительный срок службы;
- отсутствие необходимости в техобслуживании;
- простота ремонта и настройки насоса;
- относительная дешевизна.
Недостатки:
- невысокий КПД (не выше 50%)

2. С сухим ротором. Применяются в отопительных системах большой протяженности. Между электродвигателем и рабочей частью ротора установлены уплотнительные кольца, срок службы которых составляет 3 года. Контакт ротора с теплоносителем отсутствует.
Преимущества:
- высокий КПД - около 80%;
Недостатки:
- высокий уровень шума, в связи с чем они устанавливаются в отдельном помещении, оснащенном звукоизоляцией;
- необходимость контроля отсутствия взвешенных частиц в теплоносителе и пыли в окружающем двигатель воздухе во избежание повреждения поверхностей уплотнительных колец, что может вызвать их повреждение и нарушение герметичности.

При выборе типа и модели циркуляционного насоса для системы отопления следует учитывать также их производительность, условия эксплуатации, особенности теплоносителя (его вязкость и плотность), рекомендации и требования производителя к установке и качественным характеристикам перекачиваемой жидкости.

Не секрет, что именно водяное отопление наиболее распространено в городских жилых домах и частных коттеджах. И неотъемлемой частью системы , наряду с котлом, является циркуляционный насос, функцией которого является обеспечение движения воды по контуру «котел–контур отопления–котел». Конечно, можно обойтись и без циркуляционного насоса, сделав тем самым , но это повлечет за собой увеличение диаметров труб, наличие уклонов при прокладке, что только усложнит систему отопления.

При упоминании термина «циркуляционный насос» сразу же представляется насос «с мокрым ротором». И это не случайно, так как именно данный вид является наиболее подходящим для обеспечения отопления в частных домах и небольших крышных котельных. Устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором обуславливает такие его достоинства, как компактность и бесшумность при работе .

Свое название данный вид насосов получил из-за наличия водяного охлаждения электродвигателя . Жидкость, перекачиваемая насосом, используется также и для смазки деталей .

Хоть производителей насосного оборудования в настоящее время немало, но принципиальное устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором является одинаковым что у Wilo , что у Grundfos .

В чугунном или стальном корпусе на валу электродвигателя закреплено закрытое рабочее колесо , изготовленное из термостойкого композитного материала. Оно представляет собой два параллельных диска , которые соединены между собой радиально изогнутыми лопатками. В одном из дисков имеется отверстие для входа рабочей жидкости, во втором предусмотрено отверстие для крепления рабочего колеса на валу электродвигателя.

В корпусе насоса по периферии рабочего колеса выполнено спиралевидное отверстие в форме конфузора . Его назначение – преобразование кинетической энергии потока жидкости в статическое давление, а также сбора и отвода воды в нужном направлении.

Рабочее колесо закреплено на валу ротора , который омывается и охлаждается перекачиваемой водой. Статор электродвигателя герметично отделён от ротора разделительным стаканом с толщиной стенки 0,1 — 0,3 мм . Стакан изготавливается из ферритной нержавеющей стали или углеродного волокна.

Ротор циркуляционного насоса закреплён на торцевых графитовых или керамических подшипниках скольжения , которые также охлаждаются перекачиваемой водой.

Также на передней стенке корпуса двигателя имеется резьбовая пробка для удаления воздуха из насоса.

Внешнее отличие конструкции циркуляционного насоса с мокрым ротором от насосов с воздушным охлаждением электродвигателя (с сухим ротором) - это отсутствие оребрения на корпусе двигателя и крыльчатки на его торце.

Установленный в отопительной системе насос.

Циркуляционный насос с мокрым ротором – элемент системы отопления, предназначенный для циркуляции теплоносителя по отопительному контуру.

Конструкция

Устройство насоса представляет собой чугунный корпус, в котором электрический мотор вращает закрепленное на валу композитное колесо. Колесо состоит из двух дисков, между которыми радиально расположены изогнутые лопасти. Теплоноситель попадает в колесо через отверстие в нижнем диске.

В моделях мокрого хода все движущиеся части (в том числе ротор мотора), соприкасаются с теплоносителем, который выполнят роль смазки/охлаждения для керамических (графитовых) торцевых подшипников скольжения и самого ротора. При этом статор изолируется от теплоносителя при помощи металлической перегородки с уплотнительными прокладками.

Устройство «мокрых» насосов сложнее, чем конструкция насосов с сухим ротором, поэтому их стоимость при равных характеристиках всегда будем выше.

Примечание! Как правило, циркуляционные насосы имеют 3 скорости, переключение которых осуществляется путем поворота регулятора на одну из трех скоростей. При этом на минимальной скорости, насос потребляет примерно в 2 раза меньше электричества по сравнению с максимальной скоростью.

Монтаж

Монтаж циркуляционного насоса для системы отопления, как и любого другого отопительного оборудования, должен осуществляться согласно руководству по монтажу, а также в соответствии с проектом отопительной системы. Однако можно выделить некоторые общие требования по установке циркуляционного насоса:

• Направление движения теплоносителя должно совпадать с направлением, указанным стрелкой на корпусе;
• Насос должен устанавливаться между котлом и отопительным контуром (но никак не между радиаторами). Он может монтироваться как на подаче, так и на обратке, однако предпочтение отдается обратному трубопроводу. Конкретное место монтажа должно быть легкодоступным, т.к. в процессе эксплуатации может потребоваться его обслуживание или замена в случае выхода из строя;
• Запрещается ставить теплоизоляцию на моторный отсек;
• После циркуляционного насоса с мокрым ротором рекомендуется , который в случае нештатной ситуации, предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении;
• Перед и после насоса необходимо установить запорные краны. В случае поломки, запорная арматура позволит снять/заменить устройство без слива теплоносителя из системы;
• Перед и после него рекомендуется поставить антивибрационные вставки. Это не касается небольших насосов;
• После монтажа, корпус не должен испытывать давление от подсоединенных труб. При установке циркуляционного насоса на относительно протяженных трубопроводах, рекомендуется зафиксировать как сами трубы, так и насос. Это позволит уменьшить негативное воздействие вибрации;

Примечание! Перед насосом обязательна установка сетчатого фильтра, который позволит снизить вероятность повреждения механизмов различными механическими частицами (песок, ржавчина, окалина или другой шлам). Помимо этого, избежать загрязнения такими частицами, позволит его правильное месторасположение, он не должен быть установлен в самом нижнем участке отопительной системы.

• Установка циркуляционного насосв с мокрым ротором в наивысшей точке системы может привести к тому, что в него будет часто попадать воздух. Если все же в нем скопился воздух, необходимо при помощи отвертки или монетки медленно открутить винт спуска воздуха и дать теплоносителю вытечь в течении 2-4 секунд;

• Для поддержания циркуляционного насоса для системы отопления запрещается использовать деревянные (или выполненные из любого другого пожароопасного материала) подпорки, т.к. во время работы корпус может нагреваться до температуры +124°C, таким образом возможно возгорание таких подпорок;

Примечание! Всегда следует помнить, что корпус работающего насоса нагревается до высоких температур и существует вероятность ожога при соприкосновении с ним.

• Если система отопления только что смонтирована, перед эксплуатацией рекомендуется ее промыть водой температурой 80-85°C, после чего слить воду и только после этого заполнять систему «постоянным» теплоносителем. Это позволит удалить все загрязнения, которые могли попасть в отопительный контур в процессе монтажных работ;
• Вал мотора должен всегда находиться в горизонтальном положении.

Насос Wilo на распределительном коллекторе теплого пола.

Электрическая часть

• Подключение электрической части должно выполняться подготовленным специалистом согласно схеме подключения, которая есть в инструкциях и руководствах по монтажу.
• Клеммную коробку не следует направлять вниз, т.к. в случае протечки в нее может попасть теплоноситель. К тому же, в таком положении ее неудобно обслуживать.
• Насос в обязательном порядке заземляется.

Высокий уровень шума во время работы циркуляционного насоса с мокрым ротором может быть вызван:

1. присутствием воздуха;
2. низким давлением всасывания;
3. слишком высокой скоростью теплоносителя;
4. в движущиеся детали попали механические частицы.

Видео