Когда общая площадь помещений с отоплением составляет не десятки, а сотни квадратных метров, то классическая схема отопления полноценно работать не может. Почему? Просто ее принцип основан на самоциркуляции теплоносителя. К тому же давление в такой системе в силу физических причин не может превышать 0,6 мПа,
что довольно мало для эффективного отопления.
С целью улучшения циркуляции теплоносителя используют два основных способа:
- замкнутая система с трубами большего диаметра;
- использование циркуляционного насоса.
Стоит заметить, что постройка новой системы отопления — удовольствие не самое бюджетное, поэтому лучшим и более экономным решением в подобной ситуации все-таки будет циркуляционный насос для отопления.
История насосов для систем отопления
Попытки решить проблему с более интенсивным движением воды в системах отопления начались еще сотню лет назад. Инженеры пытались приспособить для этого насос с электродвигателем, однако ничего путного из этого не получилось. Все дело в том, что в те времена все электродвигатели были с открытыми контактами, соответственно попадание воды на них часто создавало аварийные ситуации.
В 20-х годах ХХ века немцу Готтлобу Баукнехту, основателю компании "Bauknecht", удалось создать электродвигатель с закрытыми контактами. Через несколько лет в немецкой компании "Wilo", владельцем которой был Вильгельм Оплендер, создали первый "сухой" циркуляционный насос, где был применен герметичный электродвигатель авторства Баукнехта, который позже получил название "ускоритель циркуляции". Пик популярности ускорителя циркуляции конструкции от "Wilo" припал на период с 1929 по 1955 г. Насос в системах отопления активно использовался как в Европе, так и в США.
Несмотря на определенный прорыв, циркуляционный насос для систем отопления Опледера имел серьезный недостаток. Его суть заключалась в наличии сальникового уплотнения, которое без смазки довольно быстро изнашивалось, если поверхность вала имела хоть малейшие неровности. По этой причине уплотнение приходилось часто менять, а сам вал шлифовать, что создавало определенные неудобства.
70 лет назад инженерам удалось разработать первый циркуляционный насос так называемого "мокрого" типа. Лавры изобретателя получил Карл Рютчи — основатель компании "Rütschi pumpen AG". Герметичный электродвигатель в "мокром" насосе, изобретенном Рютчи, крепили на специальном колене, по которому прокачивалась вода, игравшая роль смазки. Чуть позже колено было заменено на "улитку", которая используется по сегодняшний день.
Конструкция и принцип работы насоса
Специализация циркуляционных насосов довольно узкая — они предназначены для ускорения циркуляции воды в замкнутых отопительных системах, так что вопроса: куда установить циркулярный насос не возникает. Их устройство очень похоже на устройство дренажных насосов:
- металлический корпус;
- ротор;
- роторный вал;
- электродвигатель.
Принцип работы насоса заключается в засасывании воды в трубопровод с одной стороны и нагнетании ее с другой, что происходит за счет центробежной силы, появляющейся в момент вращения крыльчатки. Таким образом в одном патрубке возникает разрежение, а в другом — компрессия, благодаря чему теплоноситель преодолевает сопротивление.
Типы насосов для отопления
Ускорители циркуляции подразделяют два типа — "сухой" и "мокрый".
В конструкциях насосов первого типа у ротора нет контакта с перекачиваемым теплоносителем, а его рабочая часть отделена от двигателя специальными уплотнительными кольцами. Такие кольца чаще всего делают из угольного агломерата, но иногда, в зависимости от теплоносителя, для этих целей используются и другие материалы (оксид алюминия, керамика, нержавеющая сталь и т.д.).
Когда двигатель запускается, то уплотнительные кольца начинают интенсивно крутиться и между ними создается очень тонкий слой воды, который герметизирует соединения за счет разницы в наружном и внутреннем давлении. Пружина постоянно толкает кольца друг к другу и в процессе эксплуатации они изнашиваются. Хотя такие уплотнительные кольца более эффективны, чем сальниковая набивка, их срок службы не превышает трех лет. Еще один недостаток — "сухие" насосы работают очень шумно, поэтому их нужно устанавливать только в отдельных помещениях. Однако КПД "сухих" циркуляционных насосов доходит до 80 процентов, что значительно выше, чем у "мокрых".
Отличие "мокрых" отопительных насосов от сухих состоит в том, что их крыльчатка окунается в теплоноситель вместе с ротором. При этом теплоноситель работает как смазка и охладитель для работающего двигателя. Ротор и подшипники для такого насоса делают из керамики, а корпус — из чугуна, бронзы или латуни.
"Мокрые" циркуляционные насосы состоят из пяти основных частей:
- корпус;
- электродвигатель со статором;
- коробка с клеммниками;
- рабочее колесо;
- картуш (ротор + вал с подшипниками).
Если сравнивать с "сухими", "мокрые" циркуляционные насосы менее шумные, годами не требуют обслуживания, более просты в настройке и ремонте. При всем этом они имеют существенный минус — КПД 50 процентов. Причина столь низкой производительности состоит в невозможности полностью загерметизировать гильзу, которая разделяет теплоноситель и статор. Из-за низкого КПД такие насосы используются чаще всего в бытовом отоплении.
В статье про циркуляционные насосы мы кратко рассказали за и против их использования, а за более развернутой информацией лучше обратиться к специалистам.