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 .

Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

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.

Конструкция циркуляционного насоса Grundfos с мокрым ротором

Многими считалось, что для бытового исполнения надо брать циркуляционные насосы с мокрым ротором. Сухороторные циркуляционные насосы использовались для промышленного использования.

Существовало мнение, что насосы с сухим ротором имеют слишком большие размеры и сильно шумят. Однако крупными производителями стали все больше выпускаться бытовые модели циркуляционных насосов, имеющих сухой ротор.

В промышленности используются циркуляционные насосы с сухим ротором.

В бытовом исполнении используются циркуляционные насосы с мокрым и сухим ротором. Для производственных нужд не используются насосы с мокрым ротором, так как их можно производить мощностью до 3 кВт и они не получили широкого распространения.

Плюсы циркуляционных насосов с сухим ротором промышленного исполнения: для них неважно качество теплоносителя, обладают хорошей ремонтопригодностью. Минусом этих насосов является то, что они имеют большие размеры, сильно шумят, поэтому их устанавливают в отдельные помещения, много потребляют электроэнергии.

Что касается бытового исполнения насоса с сухим ротором, то его плюсы:

обладает более высоким КПД;

для него не важна чистота теплоносителя;

обладает хорошей ремонтопригодностью, причем запчасти дешевле насосов, имеющий мокрый ротор;

размерами почти не отличается от мокророторного аналога.

Минусом является большой шум при работе и необходимость регулярной замены торцевого уплотнителя.

Минусы циркуляционных насосов с сухим ротором являются плюсами для насоса с мокрым ротором: бесшумность, не имеет торцевого уплотнения. Недостатком является то, что качество теплоносителя имеет большое значение при эксплуатации. Чем хуже качество перекачиваемой жидкости, тем быстрее насос может выйти из строя.

Учитывая все минусы и плюсы рассмотренных насосов, можно сделать соответствующие выводы. Если для вас не важно качество теплоносителя, то лучше выбирать насос с мокрым ротором, но не известно, что будет с остальной системой отопления.

Если вы хотите, чтобы все работало слажено, лучше использовать мотор с сухим ротором, но при этом надо позаботиться о качестве теплоносителя.

По поводу шумности, каждый решает для себя сам, ведь насос не так часто попадает в поле зрения. КПД не столь важен, так как разница в процентах небольшая, а вот отсутствие необходимости замены торцевого уплотнителя является большим плюсом.

Но техобслуживание следует регулярно проводить вместе с осмотром всей отопительной системы специалистом.

Доброго дня, уважаемые читатели блога сайт

Циркуляционные насосы с «сухим» ротором

Продолжим рубрику «Насосы» разговором о циркуляционных насосах для систем отопления с «сухим» ротором. Эти насосы разделяются на три группы: inline насосы, моноблочные насосы и консольные насосы. В отличие от , у насосов с «сухим» ротором теплоноситель не соприкасается с электрическим двигателем. Данные насосы менее чувствительны к наличию в воде взвешенных частиц и накипи. Циркуляционные насосы с «сухим» ротором используются в системах с большим объемом теплоносителя. Для герметизации вала у этого типа насосов применяется . Оно состоит из двух частей: подвижного и неподвижного уплотнения Подвижная часть насаживается на вал насоса, а неподвижная – запрессована в корпус насоса. В качестве материалов для торцевого уплотнителя могут использоваться графит, керамика, карбон нержавеющая сталь, оксид алюминия, карбид вольфрама и другие материалы. Применяемый материал для уплотнений зависит от вида теплоносителя и его температуры.

Циркуляционные насосы для отопления с «мокрым» и inline насосы «сухим» ротором выпускаются как одинарные, так и двойные. Двойные насосы применяются для резервирования, в случае выхода из строя одного насоса второй включается в работу. Также когда в самое холодное время года необходимо большее количество тепла, и производительности одного насоса не достаточно, в работу можно включить второй насос. При больших морозах и пиковой нагрузке могут работать оба насоса, а когда температура повышается, и нет необходимости в работе двух насосов, один из них остается в резерве. Этим достигается экономия электроэнергии за счет того, что можно использовать насосы меньшей мощности. Как известно, согласно СНиПу расчет системы отопления производится на самую холодную пятидневку года, которая может быть в данном регионе. Исходя из этих расчетов, происходит подбор котельного и насосного оборудования. Но обычно система отопления в максимальном режиме эксплуатируется примерно месяц полтора. Все остальное время система отопления используется на 40 – 60% от своей максимальной мощности

Inline насосы

Насосы для отопления с «сухим» ротором Inline – это насосы, у которых всасывающий и напорный патрубки находятся на одной оси. Эти насосы имеют одинаковый условный проход и подсоединительный размер фланцев на всасывающем и напорном патрубках. Диаметры патрубков от DN 32 – DN 100. Устанавливаются такие насосы непосредственно на трубопроводах. При монтаже насосов на трубопровод необходимо устанавливать температурные компенсаторы для компенсации температурных расширений трубопроводов при работе системы отопления. Inline насосы оснащены стандартными двух или четырех полюсными асинхронными двигателями с воздушным охлаждением и числом оборотов 2900 или 1450. В данных насосах применяется рабочее колесо с пониженными кавитационными характеристиками. Рабочее колесо насосов для отопления с «сухим» ротором расположено прямо на валу двигателя. За счет такой конструкции эти насосы работают тихо, не создавая большого шума и вибрации. Inline насосы используются для перекачивания холодной и горячей воды без абразивных веществ в системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования, в холодильных и других установках промышленного и бытового назначения. Температурный диапазон перекачиваемой жидкости от -20 до +140°C. Максимальное рабочее давление таких насосов составляет 16 бар. Максимальная температура окружающей среды 40°C.

Блочные насосы

Эти насосы являются низконапорными, центробежными циркуляционными насосами с большой производительностью. На блочных насосах применяются стандартные двух или четырех полюсные асинхронные электродвигатели с воздушным охлаждением. Имеют осевой всасывающий и радиальный напорный патрубок. Серийно насосы оснащены опорными уголками и кронштейнами для крепления их к основанию. Моноблочные насосы имеют очень широкий спектр применения и используются в качестве: циркуляционных насосов в системах отопления и кондиционирования, для подачи воды в системах водоснабжения, повышения давления и в системах пожаротушения. Для пищевой промышленности применяются моноблочные насосы из нержавеющей стали, чугуна или бронзы. будет посвящена отдельная статья

Консольные насосы

Особенность этих насосов состоит в том, что насосная часть и двигатель имеют свои валы и узлы крепления. При сборке насос и двигатель устанавливаются на общую раму (станину), их валы центрируются и соединяются при помощи муфты. Условный проход таких насосов определяется напорным патрубком. Всасывающий патрубок всегда имеет больший условный проход, чем напорный. Консольные насосы предназначены для перекачивания чистой и слабо загрязненной воды без абразивных включений в системах отопления, водоснабжения и повышения давления. Консольные насосы применяются в городском водоснабжении, ирригации, дренаже, коммунальном хозяйстве, в промышленности и т.д. тоже будет посвящена отдельная статья

Рабочая точка

Подбор циркуляционных насосов с сухим ротором происходит по тем же параметрам, что и . Рабочая точка системы отопления должна быть близкой к рабочей характеристике насоса, исходя из производительности и требуемого напора.

Эксплуатация и обслуживание

Как и циркуляционные насосы с «мокрым» ротором, насосы для отопления с «сухим» ротором не рекомендуется эксплуатировать без воды. При работе насоса подвижное уплотнение начинает вращаться относительно неподвижного. Между поверхностями трения образуется тонкая водяная пленка, которая смачивает рабочие поверхности уплотнений. На вращающейся части торцевого уплотнения находиться пружина, которая по мере износа рабочих поверхностей уплотнения все время поджимает подвижную часть к неподвижной. Средний срок службы уплотнения составляет от 2 до 4 лет, но при жестких условиях эксплуатации (частые перегревы, наличие в теплоносителе примесей и взвеси) очень резко сокращается срок эксплуатации. Сухой ход для насосов с сухим ротором недопустим и приводит к повреждению рабочих поверхностей торцевого уплотнения. Водяная пленка быстро испаряется, и происходит перегрев, а затем и механическое разрушение трущихся частей уплотнения.

Ремонт циркуляционного насоса в таком случае является операцией несложной, но проводить его должны специалисты сервисных центров по обслуживанию данного типа оборудования.

Спасибо и до новых встреч.

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.

При планировании отопления дома, помимо мощности нагревательного котла и расположения радиаторов, особое внимание уделяется движению теплоносителя. Если площадь помещения значительная, тогда естественная циркуляция будет малоэффективна, что негативно отразится на КПД такой системы. Чтобы повысить эффективность отопления помещений, в трубопровод дополнительно устанавливается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. Поскольку существуют разные типы циркуляционных насосов, выбор модели осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик, наиболее подходящих для конкретных условий.

Назначение циркуляционных насосов

Принцип действия стандартной системы отопления замкнутого типа достаточно прост. Котел нагревает воду, которая проходит через радиаторы, отдавая накопленное тепло. В случае естественной циркуляции очень важно соблюдать точность при проектировании, сохраняя определенный угол наклона трубопровода. Однако вследствие незначительной скорости движения теплоносителя, он быстро остывает, и в котел возвращается холодная жидкость, заставляя его постоянно работать в полную нагрузку.

Чтобы устранить данный недостаток, применяются разные виды циркуляционных насосов. Их назначение заключается в создании давления теплоносителя, необходимого для обеспечения равномерного распределения тепла между всеми элементами системы. Прежде всего, это помогает снизить требования к соблюдению уклонов и сечению трубопровода. При этом разница температуры жидкости на выходе и входе котла составляет всего несколько градусов, что значительно уменьшает нагрузку на нагревательное оборудование и снижает энергозатраты.

Виды циркуляционных насосов

Основными элементами конструкции таких приборов являются:

• корпус, выполненный из нержавеющих сплавов;
• электродвигатель;
• лопастное колесо (крыльчатка), установленное на валу ротора.

При вращении лопастей возникает центробежная сила, в результате чего на выходном патрубке образуется требуемый напор, и жидкость нагнетается в трубопровод. Отличие между разными видами циркуляционных насосов для отопления заключается в типе ротора, который имеет две разновидности.

«Мокрый» ротор

Особенностью приборов «мокрого» типа является расположение лопастного колеса с ротором непосредственно в рабочей среде. При этом электрическая часть надежно герметизирована благодаря металлическому стакану, который разделяет статор и ротор.

То, что ротор постоянно находится в водной среде, обеспечивает ему непрерывное охлаждение и смазку деталей. При этом удается поглотить практически все вибрационные звуки, что делает данные аппараты практически бесшумными. Именно это свойство стало причиной большой популярности приборов «мокрого» типа в индивидуальных системах отопления.

Недостатком подобных устройств является низкий КПД (< 50%), что связано с невозможность надежной герметизации ротора при увеличении его диаметра. Поэтому их редко используют в случае большой протяженности трубопровода, когда требуется повышенная производительность.

«Сухой» ротор

В таком типе циркуляционного насоса ротор не контактирует с водой, а рабочая часть хорошо изолирована специальными защитными кольцами. Это позволяет безболезненно увеличивать габариты и мощность двигателя для перекачивания значительного объема теплоносителя. Преимуществом подобных приборов является КПД, достигающий 80%, а недостатком – высокий уровень шума, создаваемый в процессе работы.

В свою очередь данные аппараты могут выполняться в следующих вариантах:

• Консольные – имеют осевой вход и радиальный выход. Корпус электродвигателя снабжен самостоятельными узлами крепления и устанавливается на фундаментной плите.

• Вертикальные (in-line) – входной и выходной патрубки располагаются на одной оси и обладают одинаковым условным проходом. Мотор устройства располагается в вертикальном положении.

Какой тип выбрать

Вопрос выбора типа циркуляционного насоса для отопления – это вопрос сферы применения прибора, его производительности, цены и требований по шуму.

Сфера применения

Насос с «мокрым» ротором не рекомендуется устанавливать в открытую систему, например на ГВС. Поскольку в этом случае в воде, которая выполняет функцию смазки, могут быть разные примеси, в том числе песка. В результате микронные зазоры между ротором и изолированным статором быстро забьются, и прибор выйдет из строя уже через полгода-год такой работы. В закрытых системах, напротив, подобные устройства могут безотказно функционировать длительный период без всякого вмешательства со стороны человека.

Производительность и цена

Если требуемый напор для нормальной функциональности замкнутой системы составляет до 10 м, тогда целесообразнее применить «мокрый» ротор, который при производительности 25-30 м³/ч зачастую стоит дешевле «сухого» аналога.

При увеличении требований по напору стоимость и типоразмер аппарата «мокрого» типа будут выше, чем «сухого», и в этом случае выгоднее отдать предпочтение второму варианту. Кроме того, учитывая более высокий КПД «сухого» ротора, он будет потреблять меньше электроэнергии при одинаковых параметрах напора и производительности.

Для высокопроизводительных систем «сухой» ротор является более предпочтительным вариантом.

Уровень шума

Как уже отмечалось, «мокрый» тип циркуляционного насоса имеет пониженный уровень шума, чего нельзя сказать о моделях с «сухим» ротором. В этом случае посторонний звук идет не только от работы насоса, но и от вращения вентилятора, который охлаждает электродвигатель. Поэтому «сухие» аппараты обычно устанавливают в отдельных помещениях, где уровень шума не будет приносить никакого дискомфорта жильцам дома. В случае установки прибора непосредственно в жилом помещении целесообразнее выбрать менее шумный вариант.

Низкий уровень шума «мокрых» насосов играет определяющую роль при проектировании индивидуальных систем отопления

Нужно отметить, что даже если вы знаете, какие бывают циркуляционные насосы, и на что следует обратить внимание при выборе, перед приобретением лучше проконсультироваться со специалистами. Только профессионал с большим опытом проектирования подобных систем поможет подобрать оптимальный тип оборудования в зависимости от схемы отопления.

Видео: выбор насоса для отопления