Как подобрать и рассчитать насос для полотенцесушителя

Нюансы выбора

Принцип, конструкция

Циркуляционный насос прокачивает среду благодаря центробежной силе, возникающей в жидкости при вращении рабочего колеса.

Колесо посажено на вал электродвигателя. В конструкциях с «мокрым» ротором последний вращается в жидкости, изолирован от обмотки статора гильзой. Подшипники скольжения смазываются, охлаждаются перекачиваемой средой. Cухой ход приводит к критическому перегреву, износу втулок, заклиниванию, сгоранию обмотки.

Для полотенчиков используют модели «мокрой» схемы. КПД на разных режимах составляет 5 – 54%. Технический уровень определяется материалом деталей, функциями регулирования, управления, защиты.

Чугунное исполнение – дешевле, нержавеющий корпус полностью удовлетворяет условиям горячего водоснабжения. Нержавеющий вал, пластиковая крыльчатка, металлографитовые подшипники – стандартное оснащение. Некоторые серии, к примеру ALPHA GRUNDFOS, комплектуются керамическими валами и опорами. Высокая твердость, износостойкость керамики существенно увеличивает долговечность узлов. Однако, плохая водоподготовка ГВС, в отличии от индивидуального отопления, «убивает» даже дорогую керамику.

Расчет параметров

Важно! Помпа ускоряет водообмен через змеевик, не гарантируя общую циркуляцию в автономке и подъем давления.

Объемная подача

Производительность (Q, м³/ч) предлагают вычислять по формуле:

Q = 0,9 R / Δt,     (1)

где R – теплоотдача прибора, кВт;

Δt – разность температур на входе и выходе теплообменника, °C.

Рекомендуют принимать Δt = 5 – 10 °C.

Например, змеевику мощностью R = 1 кВт, при Δt = 10 °C, подойдет агрегат производительностью:

Q = 0,9 × 1 / 10 = 0,09 м³/ч

Практическая теплоотдача отличается от паспортной, рассчитанной для определенных показателей теплоносителя, типа подключения. Измерить фактический перепад удобно накладным биметалическим термометром диапазоном 0 – 120 °C:

Минимальная разность температур объясняется стремлением поддерживать равномерный прогрев лесенки. Обоснованный подход при подключении радиатора к циркуляционному трубопроводу, расточителен при монтаже на подающей ветке. Горячая вода «проскакивает» полотенчик, не отдав энергию.

Расчет подачи по допускаемой скорости воды (Vдоп, м/с) призван упредить коррозию, зарастание, шум в трубах:

Q = 3,6 × 10-3 Vдоп F,     (2)

где 3,6 × 10-3 – переводной коэффициент;

F – площадь сечения трубы, мм².

На заметку. При скорости потока менее 0,25 м/с происходит осаждение взвеси, развивается подшламовая коррозия. Изделия из дешевой нержавейки страдают от точечных свищей. Высокая скорость жидкости способствует вредной диффузии кислорода к стенкам, в зауженых местах вероятна кавитация. СП 30.13330.2016 рекомендует V = 1,2 м/с, уже при значениях 0,3 – 0,4 м/с – частички уносятся потоком: https://www.c-o-k.ru/articles/uskorennaya-korroziya-ocinkovannyh-truboprovodov-v-sistemah-gvs.

Рассчитаем расход через черный змеевик условным проходом Ду = 40 мм, при V = 0,4 м/с:

Q = 3,6 × 10-3 × 0,4 × 1320 = 1,9 м³/ч

Напор

Энергия, сообщенная жидкости крыльчаткой, расходуется при прохождении разводки, прибора. Напор агрегата (Н, м) компенсирует потери по длине трассы, на местных сопротивлениях. Упрощенно:

H = 0,025 L,     (4)

где L – суммарная длина трубок аппарата, подающей, обратной подводок от стояка, м. Измеряется по факту рулеткой.

С увеличением подачи – напор падает. В документации напорная характеристика представлена графиком:

Выгодно, чтобы расчетная точка лежала на кривой максимальных оборотов двигателя вблизи точки наибольшего КПД.

Выбор, популярные марки

Отопительный насос не желательно ставить в систему ГВС из-за жесткой воды, существенно сокращающей ресурс. Применяют модификации, оптимизированные по материалам под горячее водоснабжение температурой +70 ºС. Подобные продукты Wilo обозначены литерой Z в конце шифра.

Нерегулируемые трехскоростные версии обычно работают на нижней ступени оборотов с низким КПД. Пользователи объясняют выбор режима малым электропотреблением. Однако, регулируемая «умная» модель всё равно экономнее минимум на четверть, разница стоимости окупается за год.

Встроенный частотный преобразователь позволяет плавно регулировать напор, подачу соответственно потребности. Сигнал от внутреннего термостата поступает в электронный блок, управляющий включением по программе. Электронасос с защитой от аварийного сухого хода автоматически отключается при отсутствии протока или падении давления.

 

При коротких подводах (до 1,5 м), возможно, хватит помощи мини-помпы, чтобы наладить водообмен. Последние предназначены для рециркуляции от смесителя до бойлера. Проверьте – попадают ли вычисленные Q, Н в рабочую зону графика. Убедитесь в наличии подходящего режима работы.

Широкую известность получила продукция германской компании Wilo и датской –  Grundfos. Востребованность подтверждают многочисленные копии китайского происхождения.

Дабы избежать подделки, не жертвуя качеством, можно выбирать среди менее именитых европейских производителей. К примеру, итальянская Emmeti предлагает образцы с аналогичными характеристиками: https://www.emmeti.com/portal/ru/products/termo/typology/62486_productTipology/family/62520_productFamily/.

Читайте также:  Как поменять батарею в квартире: меняем батареи пока не начался отопительный сезон

Wilo-Stratos PICO-Z – современный образец с электронно-коммутируемым мотором, интегрированным устройством регулировки мощности. Устойчив к токам блокировки. Собран в коррозионностойком стальном корпусе, оснащен индикацией текущей мощности, расхода, температуры, суммарного потребления (кВт×ч). Укомплектован фильтром, коннектором быстрого подключения. Обеспечивает бесступенчатое регулирование частоты, поддержание постоянной температуры контура.

Линейку Grundfos UP РМ рационально настроить на температурный режим. Электронный блок, связанный с накладным термодатчиком, поддерживает заданный диапазон температуры воды, управляя периодичностью включения.

Монтаж

Компоновка

Действующие нормативы запрещают самовольное изменение параметров трубопровода ГВС. Циркуляционный насос монтируют в байпасе посредством «американок», параллельно подводкам полотенцесушителя, направление воды в ветках должно совпадать. Предпочтительно врезать обводку в обратку из полотенчика.

Обводной участок отсекают шаровыми кранами. Перед насосом устанавливают сетчатый фильтр-грязевик с сеткой 500 мкм. В промышленных установках за агрегатом расположен обратный клапан, препятствующий противоходу, для маломощных моделей — это лишнее сопротивление. При необходимости естественную циркуляцию восстанавливают, перекрыв запорную арматуру.

В вариантах с обратным клапаном или диффузором ток по основной магистрали восстанавливается после отключения двигателя. Первая компоновка отказывает при засорение, вторая – требует гидравлического расчета, сложная в изготовлении.

Нестандартное решение

Избежать проблем узоконивания изменений помогает устройство замкнутого контура из полотенчика и аппарата рубашечного типа, одетого на магистраль. Недостаток: разница нагрева стояка и полотенчика превышает 10 ºС. Помпа ускорит конвекцию, повысит эффективность теплообмена.

Самоделка:

Подключение, управление

Электроподключение выполняют по трехпроводной схеме с защитным проводником PE. Запитыват через УЗО, проводку, штепсельные розетки организуют согласно требований раздела 7 ПУЭ, инструкций производителя.

Защиту от холостого (сухого) хода, при отсутствии встроенной, реализуют посредством реле давления, протока. С обоих сторон устройства необходимы прямые участки длиной не менее трех внутренних диаметров.

Известны три метода управления помпой:

  • Ручной – самый неудобный способ. Изделие работает до отключения автомата или извлечения сетевой вилки жильцом. Нужно вовремя реагировать на прекращение водоснабжения, защита мотора – только тепловая.
  • Таймером. Пользователь практически подбирает интервалы включения. Обратной связи, оперативной реакции на изменения температуры полотенчика – нет.
  • Терморегулятором. Простое устройство, представляет термовыключатель, встроенный в цепь питания, срабатывающий от температурного датчика в подающей или обратной линии. Продвинутые электронные девайсы интегрированы в управляющий модуль.

Реле времени Grundfos с суточной шкалой TS 2 N/T крепится на корпус, TS 3/T – на стену.

Настенный терморегулятор Grundfos ET 2 подключают к накладному или погружному термодатчику. Стоимость сопоставима с адаптивно регулируемым электронасосом ALPHA2.

Видео советы по подключению агрегата и термостата:

Ошибки

Направление потока должно совпадать со стрелкой на корпусе. Ось электродвигателя всегда располагают горизонтально. Изменение положения головки мотора выполняют по инструкции к изделию.

Избегайте заужений прохода на арматуре, соединениях. Выбирите фильтр на типоразмер больше, чтобы сохранить диаметр переходников. Минимизируйте число колен. Монтаж помпы на вертикальных участках снижает КПД, повышает шумность.

На фото ниже заужены проходные сечения фитингов, добавлены лишние латунные уголки:

За компактную врезку без прямых участков платят потерями напора.

Автор видео встроил насос напрямую в подающую линию, автоматическая блокировка сухого хода не предусмотрена:

Послесловие

Принудительная прокачка полотенцесушителя – решение спорное. Электронасос потребляет до 10 Вт×ч, при продолжительности включения 50% получится около 3 кВт×ч в месяц. На первый взгляд – мизер, но придется покупать оборудование, дорабатывать разводку. Не всегда удается удобно разместить, скрыть агрегат.

Сохраняются плата за ГВС (отопление), зависимость от наличия и качества теплоносителя. Не исключены претензии со стороны управляющей компании, соседей.

Сравните выгоды, затраты с альтернативами: отладкой существующей системы специалистами, установкой электросушилки. Подумайте о сокращении длины трассы, отказе от переноса полотенцесушителя.

Устройство и принцип работы оборудования

По сути, тепловой насос – это центробежная машина, которая состоит из комплекта деталей:

  • корпус;
  • ротор, передающий вращение от вала движка к турбине;
  • крыльчатка с лопастями;
  • уплотнительное кольцо;
  • электрический блок.

Все агрегаты дополнены патрубками для облегчения монтажа, фиксация на фланцы или резьбовым соединением. Насосы небольшого формата сразу встраиваются в котлы нагрева.

Задача оборудования – обеспечить циркуляцию теплоносителя путем снижения гидравлического сопротивления трубопровода. Принцип работы прост – как только включается прибор, колесо турбины заставляет теплоноситель двигаться с определенной скоростью. Жидкость перемещается по всем деталям системы, равномерно прогревая приборы.

Важно! В схемах с твердотопливными и газовыми котлами один насос может обслуживать только определенный участок трубопровода заданной длины. Если требуется передача теплоносителя на 2-й этаж, в схему встраивается еще один насос. Типы приборов могут быть разными.

Насосы с мокрым ротором

В этом агрегате ротор помещен в высокий стакан, который защищает прибор от протечек. При запуске прибора в работу лопасти транспортируют жидкость, которая одновременно служит охладителем и смазкой. Нагнетатели с мокрым ротором отличаются небольшими размерами, работают тихо и долго. Для защиты от воды агрегаты оснащены выпускными отводами – верхний служит для поддержания работы автоматизированной системы, а нижний выпускает скопления воздуха.

Важно! Насосы с мокрым ротором применяются только в закрытых схемах. Иначе есть риск завоздушивания трубопровода. Для устранения причин поломки из-за мусора перед насосом устанавливается грубый фильтр.

Популярный букмекер наконец-то выпустил мобильное приложение для своих игроков и теперь можно делать ставки в любой момент. Для этого достаточно скачать МелБет приложение для своего Андроид телефона. Интерфейс и функционал приложения ничем не уступает сайту.

Читайте также:  Полотенцесушитель не греет, методы решения проблемы

Нагнетатель с сухим ротором

В этих конструкциях реализована полная герметичность, поэтому они обладают широким списком достоинств:

  1. Лучше охлаждаются. Нет контакта с горячей водой, поэтому не случается перегревов.
  2. Низкий риск завоздушивания. Агрегаты не размещаются в трубопроводе, поэтому попадание воздуха внутрь исключается.

По причине полной герметичности насосы можно применять в системах с недостаточной чистотой теплоносителя. К недостаткам относят шумность при работе и малую надежность – нет постоянной смазки, поэтому прибор может выйти из строя. К тому же большое количество уплотнителей требует регулярного осмотра агрегата.

Насосы с регулируемой скоростью

Выбирая приборы с возможностью корректировки подачи теплоносителя, хозяин получает равномерность доступа воды ко всем приборам, снижение затрат на топливо. Для автономных систем пригодятся приборы с одним уровнем скорости, которые выбираются по типу производительности, характеристикам котла и объему теплоносителя в системе.

В продаже есть приборы с 2-4 скоростями, принцип работы основан на смене схемы коммутации полюсных пар двигателя. Самыми удобными считаются агрегаты с плавным переключением скоростей. Стоят они дороже, но в применении удобнее. Частотная настройка позволяет точнее установить уровень подачи теплоносителя.

Применение тепловых насосов в автономных системах отопления

Устанавливается оборудование на трубе обратной циркуляции теплоносителя. Если строение 2-3 этажное, то для подачи воды на каждый этаж нужно интегрировать еще один прибор. Различаются особенности применения насосов по типу схемы магистрали.

Закрытая система отопления

Особенность закрытой схемы в герметичности. Теплоноситель не контактирует с кислородом, сохраняется определенное давление в трубах (выше атмосферного). Расширительный бак герметичный, разделен мембраной – одна половина для воды, другая для воздуха. Такая конструкция поддерживает оптимальное давление в системе.

К плюсам закрытой схемы относят низкий уровень заиливания, завоздушивания магистрали и возможность использования антифриза в качестве теплоносителя. Для регулировки контуров устанавливаются краны Маевского, но можно обойтись без системы для стравливания воздуха и предохранителей перед тепловым насосом.

Совет! Герметичная схема с насосом – энергозависимая конструкция, а чтобы тепло поступало в дом при отключении электричества, трубопроводы укладываются с наклоном в сторону трубы обратного тока.

Система отопления открытого типа

При формировании контуров нужно соблюдать определенные правила:

  • Участок трубопровода от котла должен быть самым длинным и прямым. Это разгонный трубопровод, который нужен для подъема нагретой жидкости.
  • Трубы для обратной циркуляции всегда укладываются с уклоном.
  • Открытый расширительный бак устанавливается в верхней точке схемы. Крышки нет, потому антифриз в систему не запускается. Хозяину нужно регулярно замерять количество воды и при необходимости доливать ее в расширительный бак.
  • Давление в системе равно атмосферному.
  • Чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя, в схему с поворотами и изгибами также встраивается тепловой насос.

Совет! Чтобы магистраль работала при отключении электричества, нужен байпас. Как только питание в насос не поступает, открывается кран на обводной петле, и вода будет поступать самотеком, благодаря чему дом не останется без обогрева.

Контуры теплых полов

Теплые полы без насосов не выкладываются, горизонтальный контур не позволяет жидкости стекать самотеком, поэтому без принудительной циркуляции схема работать не будет.

Правила монтажа:

  1. На патрубок входа подается теплоноситель, разогретый до высоких температур. Чтобы снизить уровень нагрева, в блоке смесителя подача смешивается с обраткой.
  2. Подающий коллектор нужно соединить с выходным патрубком, а на входе насоса установить терморегулятор. Это позволит управлять смесительным блоком.
  3. После смешивания в подающий коллектор жидкость поступает в нужном режиме нагрева, после чего направляется по контуру теплых полов. Охлажденная обратка направляется в смеситель для снижения температуры подаваемого теплоносителя.

Циркуляционный насос обеспечивает движение воды в теплых полах, если электричества не будет, система не заработает – это нужно учитывать при обустройстве контуров в загородных домах.

Читайте также:  Подключение полотенцесушителя к стояку горячей воды схема

Характеристики циркуляционных тепловых насосов

Выбирая оборудование, необходимо обратить внимание на несколько нюансов:

  • Мощность. Параметр нужен для того, чтобы подавать воду на второй этаж или в мансарду. Чем больше мощность напора, тем дальше будет подаваться теплоноситель.
  • Расход, производительность. Определяют передачу объема жидкости за единицу времени. Эти показатели нужно учитывать при разработке схемы тепловой магистрали.

На заметку! Если предполагается врезка насоса в систему, нужно выбирать прибор с компактными размерами. Напор в этом оборудовании будет ниже, поэтому схема должна быть с минимальными перепадами по высоте. Величина расхода учитывает общий объем жидкости и мощность котла отопления.

Все данные на оборудование помещаются на передней панели насосов, расшифровка такая:

  • тип – UP (циркуляционный насос);
  • регулировка не указана – это односкоростной прибор, S – ступенчатое переключение, E – плавная регулировка;
  • показатель диаметра патрубка в мм, это внутренний диаметр;
  • напор обозначен в дециметрах.

Также на передней панели указаны размеры прибора.

Как правильно выбрать насос?

Выбирая оборудование, нужно обращать внимание на рекомендации производителя по типу отопительного котла, общему объему воды в системе. Также учитываются перепады по высоте системы и мощность прибора.

Обзор производителей:

  1. UPS Grundfos. Датская компания предлагает насосы с гильзами из нержавеющего материала, подшипниками из керамики и композитным материалом колеса турбины. Потребление электроэнергии от 45 Вт, работа бесшумная при температурах до +110 С. Срок службы до 10 лет, малые габариты и простой монтаж – дополнительные плюсы.
  2. Джилекс Циркуль. Средняя цена, высокое качество, экономичность потребления, простота монтажа и малые габариты – плюсы. Шум до 65 дБ, ломаться в этих насосах практически нечему, все узлы дополнительно укреплены.
  3. Wilo Star-RS. Экономный вид оборудования дополнен плавной регулировкой мощности. Чугунный корпус, лопасти из полипропилена, вал из нержавеющей стали и металлографитовый подшипник – этот прибор не сломается даже при интенсивной эксплуатации. Рабочий режим температур от -10 С до +110 С. Дополнительная защита от перегрузок и скачков давления будет кстати в системе отопления с мощными котлами.
  4. DAB VA. Это итальянские насосы, которые стоят недорого, но полностью адаптированы под наши системы отопления. Трехступенчатая регулировка, простота монтажа, малые форматы (130х80 мм), уровень шума до 70 дБ – такие приборы удобно встраивать в систему, они занимают мало места и не доставляют проблем при работе.

Причины выхода из строя помпы насоса и способы ремонта

Разбираясь, почему шумит насос в системе отопления, нужно учитывать ряд нюансов:

  • Допущена ошибка в подключении питания, на помпах нет клемм. Устранить проблему поможет тестирование с последующим переподключением.
  • Если при нормальной подаче питания и правильном соединении не работает циркуляционный насос, возможно механизм засорился. Нужно снять крышку, ротор, прочистить или заменить фильтр.
  • Питание есть, мусора нет, а насос не работает – неплотное прилегание предохранителя или на узлах образовалась накипь. Разобрать и смазать узлы, зачистить все крепления.

Стоит знать, как разобрать циркуляционный насос. Работы не сложные – сначала отключить питание, затем слить воду из системы, снять крышку, ротор прибора. Провернуть отверткой ротор до упора, установив инструмент в рабочую насечку, – механизмы крутятся без затруднений, ничего кроме отвертки не потребуется.

Совет! Если насос не работал долгое время и вал окислился, прибор тоже придется разбирать. А вот шум может появиться из-за дефекта подшипника, завоздушивания системы. Воздух спустить через ниппель на баке или котле, или канале на трубопроводе, подшипник заменить.

Если оборудование постоянно выходит из строя, следует пригласить специалистов. Ремонт циркуляционного насоса в период гарантии своими руками категорически запрещен – все обязательства производителя будут аннулированы.





Требования по эксплуатации

Чтобы раньше времени не приниматься за ремонт циркуляционного насоса Grundfos, другого дорогого оборудования, нужно придерживаться рекомендаций по использованию агрегатов:

  • не включать систему без теплоносителя;
  • в теплое время года раз в месяц запускать прокачку системы на 15-20 минут, чтобы вал агрегата не окислился;
  • учитывать мощность оборудования и объем теплоносителя в контурах;
  • не заставлять оборудование работать на износ, при необходимости установить еще один насос;
  • проверять систему на герметичность;
  • правильно подключать оборудование в систему и к точке питания;
  • тестировать работу приборов перед постоянной эксплуатацией для выявления возможных дефектов.

Не стоит забывать о профилактических осмотрах и подновлении всех узлов – это поможет увеличить срок службы всех приборов и насосов в частности.

Источники

https://masteravannoy.ru/polotencesushitel/nasos-dlya-polotentsesushitelya.html
https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/oborudovanie/nasosy/printsip-raboty-teplovogo-nasosa.html

Ссылка на основную публикацию