Работа циркуляционного насоса в системе отопления: Циркуляционный насос – как работает, зачем он нужен?

Циркуляционный насос: устройство, типы, установка, выбрать

Циркуляционный насос выполняет функцию принудительной циркуляции теплоносителя в системах отопления закрытого и открытого типов. Циркуляционный насос состоит из стального нержавеющего корпуса, к которому крепится электрическая часть,  состоящая из обмотки статора, внутри которого вставлен ротор.

На валу ротора закреплена крыльчатка, которая при подаче электричества вращается, и выполняет втягивание теплоносителя с одной стороны и выброс его в трубопровод системы с другой стороны. Создаваемый насосом напор, преодолевает гидравлическое сопротивление элементов системы отопления и осуществляет циркуляцию теплоносителя.

Безусловно, система отопления, со встроенным циркуляционным насосом, является более эффективной, так как обогрев небольшого дома осуществляется в течении нескольких минут после запуска отопительного котла. Грамотная установка циркуляционного насоса в систему отопления, значительно повысит ее эффективность и сделает такую систему экономичнее в плане расхода энергоресурсов (как показывает практика, экономия газа составит примерно на 25 – 30%). За счет чего происходит экономия? Нагретый теплоноситель будет быстрее подаваться на радиаторы и быстрее возвращаться в котел менее охлажденный, а более теплый теплоноситель быстрее подогреть, соответственно снижается нагрузка на котел, который к тому же будет реже включаться.

По конструкционным особенностям циркуляционные насосы делятся на механизмы «мокрого» и «сухого» типа.

Конструкционная особенность насосов сухого типа заключается в том, что ротор не находится в прямом контакте с теплоносителем, так как его рабочая поверхность и электродвигатель разделены специальными уплотнительными нержавеющими кольцами. Тонкая пленка воды, находящаяся между кольцами, при вращении герметизирует соединение за счет разницы давления во внешней среде и системе отопления. Прижимная пружина выполняет постоянное поджатие колец по мере их износа и обеспечивает их «самоподгонку». КПД циркуляционных насосов с сухого типа составляет 80 %. Однако, насосы данного типа достаточно шумные и более требовательны в обслуживании, в сравнении с насосами мокрого типа и редко используются в индивидуальном отоплении.

Циркуляционные насосы мокрого типа отличаются от «сухих» тем, что ротор вместе с крыльчаткой находятся в прямом контакте с теплоносителем, который и охлаждает прибор и одновременно выполняет роль смазки. В насосах такого типа ротор и статор разделены специальным «стаканом» выполненным из нержавеющей стали, который обеспечивает герметичность части электродвигателя, находящейся под напряжением. Все части циркуляционного насоса мокрого типа, функционируют в перекачиваемой среде.
КПД таких насосов составляет около 55%, однако, они менее шумные и неприхотливы в обслуживании. Их производительности вполне достаточно для систем небольших протяжностей, поэтому их наиболее часто используют в индивидуальном отоплении.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Выбирая циркуляционный насос учитываются такие показатели, как его мощность, диаметр трубопровода, температура теплоносителя, уровень напора теплоносителя, производительность и пропускную способность отопительного котла.

Параметры циркуляционного насоса отображены в его маркировке. Например, маркировка 25-60 – что она обозначает? 25 – диаметр присоединительного размера в мм., в данном случае это 1 дюйм, а 60 – это давление или высота подъема. В данном случае высота подъема составляет 6 метров водяного столба или 0,6 атмосфер.
Любой циркуляционный насос имеет три ступени мощности. Каждая ступень мощности характеризуется своей производительностью, то есть объемом теплоносителя который прокачивает насос в один час.

Производительность циркуляционного насоса напрямую зависит от протяженности трубопровода (как правило при расчетах, на 10 м/п трубопровода приходится примерно 0,5 м. насосного напора). Также не следует забывать, что чем уже сечение труб в системе, тем большее сопротивление будет испытывать теплоноситель.

Расход теплоносителя рассчитывают просто приравнивая его к параметрам мощности отопительного прибора. Например, при мощности котла составляющей 25 кВт, расход теплоносителя будет составлять 25 л/мин. Радиаторам мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды.

При протяженности трубопровода системы отопления не более 80 м., достаточно будет установки одного насоса, при более длительной протяженности трубопровода необходимо устанавливать два и более циркуляционных насоса.

Установка циркуляционного насоса – особенности монтажа

Первое что следует сделать перед установкой циркуляционного насоса – определить место монтажа. Нужно учитывать то, что циркуляционный насос нуждается в периодическом обслуживании, поэтому он должен иметь к себе свободный доступ.

Наиболее оптимальное место для его установки, перед отопительным котлом, на обратном трубопроводе. Все дело в том, что в верхней части котла со временем может накапливаться воздух и при установке насоса на подаче, будет происходить вытягивание воздуха из котла, что будет приводить к образованию вакуума и к закипанию завоздушенной части котла. Если же насос устанавливается перед котлом, то он будет вталкивать теплоноситель в него, что не будет приводить к образованию воздушных пробок. Кроме этого, такая система монтажа предусматривает работу циркуляционного насоса при более низких температурах (на обратке температура теплоносителя всегда ниже, чем на подаче), а это продлевает срок его эксплуатации.

Очень важный момент монтажа – это положение вала циркуляционного насоса. Вал в обязательном порядке должен располагаться в строго горизонтальном положении, иначе насос будет находиться в воде не полностью, и в лучшем случае будет терять до 30% производительности, а в худшем – рабочая зона из-за перегрева может выйти из строя.

На выбранном участке монтажа циркуляционного насоса рекомендуется устанавливать, так называемый, байпас (обводная линия). Байпас необходим для того, чтобы в случаях отключения электричества или выхода насоса из строя теплоноситель циркулировал через открытия краны по главному трубопроводу, и отопительная система продолжала работать уже в режиме естественной циркуляции.

Следует обязательно помнить, что диаметр трубы обводной линии (байпаса) должен быть меньше диаметра основного трубопровода.

Перед насосом обязательно необходимо установить фильтр грубой очистки, который будет защищать вращающиеся элементы механизма от мелких механических частиц. Особенно нежелательно попадание мусора на крыльчатку, которая может попросту заклинить, что приведет к сгоранию обмотки и выходу насоса из строя.

С обеих сторон насоса необходимо установить запорную арматуру (обычные шаровые краны). Перекрыв их, в случае необходимости, можно выполнить демонтаж или обслуживание циркуляционного насоса без полного слива теплоносителя из системы.

Еще более правильны будет использование вместо одного из шаровых кранов обратного клапана.

Система будет выглядеть следующим образом: перед фильтром грубой очистки устанавливается шаровый кран, за фильтром устанавливается циркуляционный насос, а за насосом вместо второго шарового крана – обратный клапан.

При использовании обратного клапана при необходимости также можно демонтировать циркуляционный насос, перекрыв всего лишь один шаровый кран – обратный клапан, установленный по стрелке, не даст вытока теплоносителя с другой стороны насоса.

Еще одна функция, которую выполняет обратный клапан, особенно при высоких стояках на подающей линии, – это предотвращение противопотока давления в системе. Что это значит? Если от котла вверх «выходит» вертикальный стояк большой протяженности, то давление будет направленно не только вверх, но и благодаря силам гравитации, будет создаваться давление, направленное вниз. Вот для того, чтобы часть давления не пошло в “обратку”, и система «остановилась» и устанавливается обратный клапан.

• Отопление частного дома
• Расширительный бак в системе отопления
• Группа безопасности

Как работает циркуляционный насос: принцип подключения

Организовывая отопление загородного дома, важно учесть метраж жилища. Если это не маленькая дача, а двух или трёхэтажный дом, в котором общая площадь исчисляется сотнями квадратных метров, то для  решения отопительных задач будет недостаточно естественной циркуляции теплоносителя. В таких системах давление в трубопроводе не будет выше 0,6 мПа и для эффективного движения горячей воды в системе нужно произвести подключение циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать такой агрегат, подобрать подходящее место для установки, нужно понимать принцип работы этого прибора.

Содержание

• Особенности агрегата
• Разновидности циркуляционных насосов
• Как работает агрегат?
• Устройство насоса

Особенности агрегата

Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.

Важно: циркуляционные насосы – это компактные приборы, которые не занимают много места и не создают шум при работе.

Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

• в традиционных радиаторных системах;
• при обустройстве водяного тёплого пола;
• в геотермальных системах;
• при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром.  Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:

• быстрота нагревания помещения;
• котёл можно установить в любое подходящее место;
• потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
• за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
• затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
• поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.

Разновидности циркуляционных насосов

Чтобы понять, как работает это прибор, необходимо знать отличия между двумя видами циркуляционного насосного оборудования. Хоть принципиально схема системы отопления на базе теплового насоса не меняется, два вида таких агрегатов отличаются особенностями работы:

1. Насос с «мокрым» ротором выполняется в корпусе из нержавеющей стали, чугуна, бронзы или алюминия. Внутри находится керамический или стальной двигатель. Крыльчатка из технополимера крепится на валу ротора. При вращении лопастей крыльчатки приводится в движение вода в системе. Эта вода одновременно выполняет функции охладителя двигателя и смазки для рабочих элементов прибора. Поскольку схема «мокрого» прибора не предусматривает использования вентилятора, работа агрегата проходит практически бесшумно. Такое оборудование работает только в горизонтальном положении, иначе прибор просто перегреется и выйдет из строя. Главные преимущества мокрого насоса в том, что он не нуждается в техническом обслуживании, а также обладает отличной ремонтопригодностью. Однако КПД прибора всего 45 %, что является небольшим недостатком. Но для бытового использования этот агрегат подходит как нельзя лучше.
2. Насос с «сухим» ротором отличается от своего собрата тем, что его двигатель не соприкасается с жидкостью. В связи с этим агрегат обладает меньшей долговечностью. Если прибор будет работать «на сухую», то риск перегрева и выхода из строя невысокий, однако появляется угроза нарушения герметичности из-за истирания уплотнителя. Поскольку КПД сухого циркуляционного насоса составляет 70 %, его целесообразно применять для решения коммунальных и производственных задач. Для охлаждения двигателя схема прибора предусматривает использование вентилятора, который и вызывает повышение уровня шума во время работы, что является недостатком этой разновидности насосов. Поскольку в данном агрегате вода не выполняет функции смазки для рабочих элементов, в ходе работы агрегата периодически необходимо проводить техосмотр и выполнять смазку деталей.

В свою очередь «сухие» циркуляционные агрегаты по типу установки и соединения с двигателем делятся на несколько видов:

• Консольные. В этих приборах у двигателя и корпуса есть своё место. Они разделены и прочно зафиксированы на нём. Приводной и рабочий вал такого насоса объединяет муфта. Для установки такой разновидности прибора потребуется соорудить фундамент, а обслуживание этого агрегата довольно затратное.
• Моноблочные насосы могут эксплуатироваться на протяжении трёх лет. Корпус и двигатель располагаются отдельно, но объединяются моноблоком. Колесо в таком приборе устанавливается на валу ротора.
• Вертикальные. Срок использования этих приборов доходит до пяти лет. Это герметичные усовершенствованные агрегаты с уплотнителем с торцевой стороны, изготовленным из двух отполированных колец. Для изготовления уплотнителей используется графит, керамика, нержавеющая сталь, алюминий. Когда прибор работает, эти кольца вращаются относительно друг друга.

Также в продаже есть более мощные приборы, имеющие два ротора. Такая сдвоенная схема позволяет повысить производительность прибора при максимальной нагрузке. В случае выхода одного из роторов, второй может взять на себя его функции. Это позволяет не только усилить действие агрегата, но и экономить электроэнергию, ведь при снижении потребностей в тепле, работает только один ротор.

Как работает агрегат?

Принцип действия циркуляционного агрегата очень схож с работой дренажного насоса. Если этот прибор установить в отопительную систему, то он будет вызывать движение теплоносителя за счёт захватывания жидкости с одной стороны и нагнетания её в трубопровод с другой стороны. Всё это происходит за счёт центробежной силы, которая образуется в процессе вращения колеса с лопастями.  В ходе работы прибора давление в расширительном баке не изменяется. Если требуется повысить уровень теплоносителя в отопительной системе, устанавливают повышающий насос. Циркуляционный агрегат только способствует преодолению водой силы сопротивления.

Схема установки прибора выглядит так:

• На трубопроводе с горячей водой, поступающей от нагревателя, устанавливается циркуляционный насос.
• На отрезке магистрали между насосным оборудованием и нагревателем монтируется пропускной клапан.
• Трубопровод между пропускным клапаном и циркуляционным насосом соединяется байпасом с обратным трубопроводом.

Такая схема установки подразумевает выброс теплоносителя из прибора только в том случае, если агрегат заполнен водой. Чтобы длительно удерживать жидкость в колесе, на конце трубопровода сооружается приёмник, оборудованный обратным клапаном.

Циркуляционные насосы, используемые  в бытовых целях, могут развивать скорость теплоносителя до 2 м/с, а агрегаты, применяемые в промышленной области, ускоряют теплоноситель до 8 м/с.

Стоит знать: любой вид циркуляционного насоса работает от электросети. Это довольно экономичное оборудование, поскольку мощность двигателя у крупных производственных насосов составляет 0,3 кВт, а у приборов бытового назначения –  всего 85 Вт.

Устройство насоса

Главными элементами, из которых состоит циркуляционный насос, являются:

• корпус из нержавеющей стали, бронзы, чугуна или алюминия;
• роторный вал и ротор;
• колесо с лопастями или крыльчатка;
• двигатель.

Как правило, рабочее колесо – это конструкция из двух параллельных дисков, которые соединяются друг с другом посредством радиально выгнутых лопастей. В одном из дисков есть отверстие для протекания жидкости. Второй диск фиксирует крыльчатку на валу электродвигателя. Теплоноситель, проходящий через двигатель, выполняет функции смазки и охладителя для роторного вала в месте фиксирования рабочего колеса.

Поскольку статор двигателя находится под напряжением, он отделяется от ротора при помощи стакана, выполненного из нержавейки или углеродистого материала. Стенки стакана  толщиной 0,3 мм. Ротор фиксируется на керамических или графитовых подшипниках для скольжения.

Обслуживание насоса центрального отопления

Циркуляционный насос играет решающую роль в функционировании вашей системы центрального отопления. Если в нем возникнет неисправность, это, вероятно, вызовет проблемы с горячей водой и отоплением.

В этой статье мы объясним, что делает циркуляционный насос и как распознать проблемы. Затем мы познакомим вас с нашим контрольным списком устранения неполадок циркуляционного насоса.

Что такое циркуляционный насос?

Циркуляционный насос — это водяной насос, который перемещает горячую воду по системе отопления. Вода проходит от вашего котла к трубам, которые питают ваши радиаторы, полотенцесушители и водонагреватель. Затем вода возвращается в котел, чтобы поддерживать постоянный поток нагретой воды вокруг вашего дома.

Циркуляционные насосы центрального отопления обычно располагаются внутри или рядом с котлом или в сушильном шкафу рядом с водонагревателем.

Если ваш насос находится внутри котла, следуйте нашему руководству, чтобы избежать поломки котла в будущем и поддерживать циркуляционный насос в отличном состоянии.

Циркуляционный насос не работает?

Есть несколько контрольных признаков, указывающих на то, что ваша система циркуляционного насоса работает неправильно. Вы можете заметить:

• Трубка подачи воды не горячая, несмотря на работающий насос
• Утечка воды из насоса
• Насос издает необычные звуки
• Корпус насоса горячий на ощупь
• Некоторые или все радиаторы не нагреваются
• У вас нет горячей воды

Это может быть вызвано такими проблемами, как блокировка или воздушная пробка в системе, которые можно устранить. Итак, прежде чем спешить с заменой насоса, следуйте нашему контрольному списку ниже, чтобы диагностировать проблему и устранить ее, где это возможно.

Распространенные проблемы и способы их устранения

Следуйте приведенному ниже контрольному списку поиска и устранения неисправностей циркуляционного насоса котла, чтобы узнать, как устранить наиболее распространенные проблемы.

• Вода не течет по системе
• Шумный циркуляционный насос
• Заблокирован насос
• Негерметичный насос
• Неверные настройки скорости
• Потеря мощности
• Насос не выключается
• Неправильная установка

В системе не течет вода

Если циркуляционный насос продолжает работать, но не перемещает воду по системе, возможно, его вал или крыльчатка заклинило.

Решение: Попробуйте слегка постучать по насосу. Этого может быть достаточно, чтобы высвободить заклинившие компоненты.

Если это не работает или вы обнаружите, что помпа регулярно заедает, вероятно, пришло время заменить ее, прежде чем она выйдет из строя полностью.

Следуйте инструкциям по замене циркуляционного насоса или свяжитесь с сертифицированным инженером по газовой безопасности, если вы считаете, что вам нужен запасной насос.

Шумный циркуляционный насос

Если ваш насос шумный, внутри насоса может быть воздушная пробка. Воздушные шлюзы могут привести к тому, что помпа перестанет работать, но, к счастью, есть простое решение.

Решение: Для циркуляционного насоса, который находится за пределами вашего котла, следуйте этим инструкциям, чтобы снять шлюз:

Вам понадобится отвертка с плоской головкой и ткань.

1. Отключить электропитание насоса
2. Найдите маленький спускной винт на насосе
3. Помните, что помпа заполнена водой, поэтому подложите ткань под винт
4. Поворачивайте винт очень медленно (обычно достаточно менее четверти оборота), чтобы воздух вышел.
5. Затяните винт
6. Удалите лишнюю воду
7. Снова включить электропитание

Если это не устранит шум, возможно, разболтался подшипник внутри насоса. В этом случае необходимо заменить циркуляционный насос.

Если шум не исчезнет, ​​возможно, разболтался подшипник внутри насоса. В этом случае необходимо заменить циркуляционный насос.

Если вы по-прежнему слышите шум, возможно, проблема связана с вашим котлом. Узнайте, как диагностировать шумные котлы.

Заблокирован насос

Если ваш отопитель прогревается медленно, не до полной температуры или вообще не нагревается, возможно, циркуляционный насос заблокирован или перестал работать.

Засорение насосов может быть результатом скопления шлама и металлических частиц, протекающих через систему центрального отопления. Грязь может застрять в основных компонентах, таких как циркуляционный насос, что приведет к их выходу из строя.

Решение: Вызовите сертифицированного инженера по газовой безопасности для диагностики проблемы. Им может потребоваться выполнить подходящую очистку системы, чтобы очистить ее.

Утечка в насосе

Если вы видите, что из циркуляционного насоса вытекает вода, это может быть вызвано тем, что насос плохо работает или пробито уплотнение.

Если вам нужна помощь в устранении протечек в доме, воспользуйтесь этим полезным руководством для диагностики протекающих труб.

Решение: Во-первых, затяните все соединения с помощью разводного ключа или гаечного ключа.

Если утечка не устранена, проверьте все фитинги на насосе. Некоторые детали могут подвергнуться коррозии. В этом случае насос необходимо заменить.

Наконец, проверьте соединение на насосе. Если утечка происходит из-за этого, возможно, пробило уплотнение на насосе. В этом случае вызовите сертифицированного инженера по газовой безопасности , который может либо заменить уплотнение, либо, если насос очень старый, заменить весь насос.

Неверные настройки скорости

Некоторые насосы имеют регулируемые настройки скорости и расхода. Настройки обычно находятся в диапазоне от 1 до 3, где 1 — самый медленный, а 3 — самый высокий. Если ваши радиаторы не нагреваются, возможно, потребуется отрегулировать скорость и поток.

Решение: Лучше всего обратиться к инженеру-теплотехнику для диагностики и устранения проблемы.

Потеря питания

Если ваш котел работает, а насос нет, это может быть проблема с электропроводкой.

Решение: Вам нужно будет вызвать инженера-теплотехника, чтобы проверить электропроводку. Возможно, они смогут починить проводку, или, если насос старый и подвергся коррозии, вероятно, более рентабельно заменить его новым.

Неправильная установка

Менее распространенная проблема с неработающим насосом заключается в том, что он может быть установлен неправильно.

Решение: Насос необходимо снять и правильно установить. Обратитесь к сертифицированному инженеру по газовой безопасности, чтобы убедиться, что он установлен правильно.

Нужна замена или новый бойлер?

Если у вас возникли некоторые проблемы, возможно, стоит подумать о замене бойлера и насоса. Но если котел работал без проблем, нужно только заменить насос.

Если помпе меньше 5 лет, проверьте гарантию производителя. Вы можете иметь право на замену по гарантии

Перед покупкой новой помпы проверьте маркировку старой помпы. Большинство из них показывают характеристики, такие как скорость и скорость потока, поэтому вы будете знать, что вам нужно, когда покупаете замену.

Стоимость замены циркуляционного насоса

Стоимость замены циркуляционного насоса зависит от типа и марки насоса, от того, где вы его покупаете, а также от того, насколько легко или сложно его установить.

Циркуляционный насос обычно стоит от 90 до 160 фунтов стерлингов. Затем, с учетом стоимости установки, общая цена может варьироваться от 150 до 350 фунтов стерлингов.

С 1 августа 2015 года в существующей системе отопления можно устанавливать только высокоэффективные циркуляционные насосы с индексом энергоэффективности (EEI) >0,23. Эта цифра должна отображаться:

• На циркуляционный насос
• По инструкции производителя
• На коробке с насосом

Когда обращаться к специалисту

Если у вас возникли проблемы с циркуляционным насосом, пришло время обратиться к специалистам. Свяжитесь с профессиональным инженером-теплотехником, чтобы он помог быстро диагностировать и устранить проблему.

Прочтите наш отказ от ответственности

Основы работы циркуляционного насоса. Принцип работы насоса HVAC Принцип работы

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube

Изучите основы типичного циркуляционного насоса, чтобы понять, как он работает и где мы его используем.

Посетите сайт Statesupply.com, который любезно спонсировал эту статью. Здесь вы можете узнать, какие циркуляционные насосы доступны, купить запчасти или поговорить со знающими специалистами по продуктам о ведущих брендах насосов, таких как Bell & Gossett и Taco. Просто нажмите здесь, чтобы узнать больше.

State Supply — ваш поставщик компонентов паровых и водяных систем отопления, таких как конденсатоотводчики, клапаны, элементы управления и насосы (включая лучшие в отрасли бренды, такие как Bell & Gossett, Taco и другие). Посетите сайт www.statesupply.com или позвоните нам по бесплатному номеру 877-775-7705, чтобы получить беспрецедентный выбор продуктов, опытных экспертов и отличное обслуживание клиентов.

Посмотреть циркуляционные насосы ➡️ https://www.statesupply.com/pump/hydronic

Посмотреть видео по ремонту и обслуживанию насосов ➡️  https://www.youtube.com/statesupply

Скачать это руководство ➡️  https:// www.statesupply.com/boiler-inspection-checklist

Что такое циркуляционный насос и где он используется?

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы бывают разных форм, цветов и размеров, но обычно они выглядят примерно так. Эти насосы представляют собой встроенные насосы центробежного типа, что означает, что их вход и выход выровнены, а метод перемещения воды основан на центробежных силах.

Контур с подогревом воды

Мы обнаружим, что эти насосы используются для циркуляции горячей воды по контуру с подогревом воды, так что когда мы открываем кран, у нас почти мгновенно появляется горячая вода. В противном случае каждый раз, открывая кран, нам приходилось бы ждать, пока горячая вода потечет по всей системе.

Водяные системы отопления

В водяных системах отопления мы также найдем эти насосы, используемые для циркуляции нагретой воды между котлом и радиаторами или другими типами теплообменников.

Большие системы отопления

Мы также можем найти циркуляционные насосы, используемые в более крупных системах отопления для подачи тепла в различные части или зоны внутри здания.

Основные части циркуляционного насоса

Детали насоса

Циркуляционный насос состоит из двух основных частей: насоса и двигателя.

Двигатель представляет собой двигатель асинхронного типа, который позволяет нам преобразовывать электрическую энергию в механическую. Эта механическая энергия используется для привода насоса и перемещения воды.

Вход и выход

Когда мы смотрим на корпус насоса, у нас есть вход и выход. Насос всасывает воду через вход и выталкивает ее через выход. Как правило, на корпусе есть стрелка, указывающая направление потока, чтобы вы знали, где вход, а где выход.

Поскольку это встроенный насос, вход и выход выровнены концентрически, это полезно, потому что мы потенциально можем вырезать участок трубы из системы горячего водоснабжения и установить циркуляционный насос в этом пространстве без необходимости изменения трубопровода. как нам нужно для стандартного насоса центробежного типа.

Ушко крыльчатки

Это по-прежнему насос центробежного типа, поэтому вода должна поступать в насос через ушко крыльчатки. Для этого впуск следует по этому изогнутому пути, который проходит вокруг рабочего колеса.

Корпус насоса

Эта часть представляет собой корпус насоса. У него есть канал внутри, известный как улитка. После того, как вода выйдет из крыльчатки, она будет собираться в этом канале и направляться к выпускному отверстию. Мы увидим это более подробно позже в статье.

Улитка

Далее мы находим крыльчатку, которая находится внутри корпуса насоса и окружена улиткой. Рабочее колесо вращается и передает центробежную силу воде, которая выталкивает ее из насоса и через трубы.

Крыльчатка

За крыльчаткой у нас есть задняя пластина. Задняя пластина действует как барьер и удерживает поток воды внутри корпуса насоса. Задняя пластина также удерживает один из подшипников вала, чтобы обеспечить плавное вращение. В дополнение к этому мы также найдем резиновое уплотнение для предотвращения утечек.

Задняя пластинаРезиновое уплотнение

Далее нам нужно найти вал и ротор. Ротор прикреплен к валу, а вал прикреплен к рабочему колесу. Когда ротор вращается, вращаются также вал и рабочее колесо. Это движущая сила воды внутри насоса.

Ротор и вал

Ротор находится в корпусе ротора. Ротор может обеспечивать физический барьер, предотвращающий контакт воды с электрической цепью асинхронного двигателя.

Роторная банка

Вокруг ротора находится индукторный двигатель. Он состоит из нескольких катушек медной проволоки, плотно упакованных в статор. Катушки и статор неподвижны и не вращаются. Электричество течет через катушки внутри статора, это создает вращающееся электромагнитное поле, которое заставляет ротор вращаться.

Статор и обмотки

Защита статора и катушек у нас есть корпус двигателя. На боковой стороне корпуса двигателя мы найдем электрическую клеммную коробку. На передней панели у нас есть переключатель скорости, который позволяет нам вручную изменять скорость вращения двигателя между низкой, средней и высокой, что меняет скорость потока насоса.

Корпус двигателя

Внутри клеммной коробки находится переключатель скорости. У нас также есть клеммы заземления, нейтрали и линии, которые позволяют нам подключать насос к источнику питания. Обычно в насосах этого типа также есть конденсатор, конденсатор жизненно важен для работы насоса, поэтому мы вскоре рассмотрим его подробно.

Клеммная коробка

Обмотки двигателя и конденсатор

Электродвигатель циркуляционного насоса представляет собой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

Однофазный асинхронный двигатель переменного тока

Электричество — это поток электронов по проводу. У нас есть постоянный или постоянный ток, который мы получаем от источников питания, таких как батареи, и в этом типе электричества электроны текут только в одном направлении от отрицательного к положительному.

Постоянный ток

Но электроснабжение в ваших домах и на рабочих местах будет представлять собой электричество другого типа, известное как переменный ток. При переменном токе электроны меняют направление и многократно движутся вперед и назад.

Переменный ток

Когда электричество течет по проводу, оно генерирует электромагнитное поле. Когда электроны меняют направление, магнитное поле непрерывно расширяется и сжимается. Сворачивая провод в катушку, мы создаем гораздо более сильное электромагнитное поле.

Намотка провода

Когда провод намотан на катушку, мы называем это катушкой индуктивности. Когда мы подаем переменный ток, магнитное поле расширяется и сжимается, каждый раз, когда оно расширяется и сжимается, северная и южная полярность катушки меняется местами. Нам нужно это расширяющееся и сжимающееся магнитное поле, чтобы создать вращение.

Переменный ток

Чтобы сформировать двигатель, мы наматываем провод на две катушки внутри статора, чтобы создать сильное электромагнитное поле. Если мы поместим ротор в центр этого магнитного поля, ротор выровняется с магнитным полем, а затем застрянет. Чтобы вращать ротор, нам нужно вращающееся магнитное поле. Если бы мы взяли несколько магнитов и тщательно рассчитали время их взаимодействия с ротором, мы могли бы добиться этого, но это не очень практично.

Заклинивание ротора. Необходимо вращающееся магнитное поле

В больших двигателях мы создаем вращающееся магнитное поле, используя большее количество фаз, потому что электроны текут вперед и назад в разное время в двух фазах, что, следовательно, создает другое магнитное поле в разное время. Однако этот тип насоса имеет только однофазное подключение, поэтому вместо него мы будем использовать конденсатор для создания поддельного 2 ^{-я фаза} .

Вращающееся магнитное поле

Поэтому мы вставляем вторую катушку в статор с поворотом на 90 градусов от первой катушки. Две катушки соединены параллельно, но вторая катушка имеет конденсатор, включенный последовательно с катушкой.

Конденсатор создает фальшивую вторую фазу

Электричество не проходит через конденсаторы. Цепь разрывается внутри конденсатора, образуя две стенки. Две внутренние стенки расположены очень близко друг к другу, поэтому электроны могут скапливаться на этих стенках, а также высвобождаться отсюда. Следовательно, конденсатор представляет собой что-то вроде накопительного бака или диафрагмы. Когда подача электричества движется в одном направлении, конденсатор будет накапливать электроны. Когда подача электроэнергии меняет направление, конденсатор высвобождает электроны

Таким образом, у нас есть электроны, проходящие через разные катушки в разное время, это создаст наше вращающееся магнитное поле. Однако для этого необходимо правильно подобрать размер конденсатора.

Мы подробно рассмотрели основы конденсаторов в предыдущей статье, проверьте это здесь.

Обмотки многоскоростного двигателя

Как правило, у нас есть переключатель сбоку на клемме двигателя, который позволяет нам изменять скорость двигателя и, следовательно, расход насоса, а также напор.

Выбор скорости

Внутри двигателя рабочая катушка будет иметь различные точки подключения или даже может иметь несколько различных катушек. Переключатель используется для подключения к этим различным точкам и эффективного изменения длины катушки, через которую должно пройти электричество.

Множественные точки подключения

Вам может быть интересно, почему у низкой настройки катушка длиннее, чем у высокой настройки.

Когда мы пропускаем переменный ток через катушку индуктивности, создаваемое ею магнитное поле мешает электронам, пытающимся пройти через нее. Сила, известная как индуктивное сопротивление, препятствует изменению тока.

Индуктивное реактивное сопротивление

Когда мы увеличиваем длину катушки, индуктивное реактивное сопротивление также увеличивается, и это затрудняет протекание тока электронов. Таким образом, поскольку ток уменьшается, электромагнитное поле также уменьшается, что снижает скорость и крутящий момент двигателя.

Максимальное индуктивное сопротивление

При переходе к минимальному значению индуктивное сопротивление становится максимальным, ток уменьшается, а двигатель вращается медленно.

Минимум индуктивного сопротивления

Когда мы переходим к высокой настройке, индуктивное сопротивление минимально, поэтому ток высок, и ротор вращается намного быстрее.

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели многоскоростные насосы и то, как читать их диаграммы насосов. Проверьте это здесь.

Итак, как работает циркуляционный насос. Прежде всего, вода из системы горячего водоснабжения поступает в насос через входное отверстие и попадает в проушину рабочего колеса, эта вода будет задерживаться между лопастями рабочего колеса внутри корпуса насоса.

Циркуляционный насос

Электричество поступает в клеммную коробку и течет по обмоткам двигателя, конденсатор помогает создать вращающееся магнитное поле, и это магнитное поле заставляет ротор вращаться. К ротору прикреплен вал. Вал проходит от двигателя и спускается в корпус насоса, где он соединяется с рабочим колесом.

По мере вращения ротора вращаются вал и рабочее колесо. Когда крыльчатка вращается, она передает кинетическую энергию или скорость воде, которая движется наружу.
Скорость и кинетическая энергия воды увеличиваются по мере того, как она достигает края крыльчатки.

К тому времени, когда вода достигает края крыльчатки, она достигает очень высокой скорости. Эта высокоскоростная водяная муха слетает с рабочего колеса в улитку, где ударяется о стенку корпуса насоса.

Этот удар преобразует скорость в потенциальную энергию или давление.
Вода попала в корпус насоса. Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию (давление).

Корпус насоса гидроудара

По мере того, как вода движется наружу и от крыльчатки, в центре создается область низкого давления, которая втягивает больше воды, и таким образом развивается поток. Спиральный канал имеет расширяющийся диаметр по мере того, как он закручивается по окружности корпуса насоса. По мере его увеличения скорость воды будет уменьшаться, что приведет к увеличению давления.
Сзади следует еще вода; развивается скорость течения. Диаметр спирального канала увеличивается; это приводит к уменьшению скорости воды, что увеличивает давление.

Диаметр спирального канала расширяется

Таким образом, расширяющийся канал позволяет большему количеству воды присоединяться и преобразовываться в давление.

Выходное отверстие имеет более высокое давление

Таким образом, выходное отверстие находится под более высоким давлением, чем входное отверстие. Высокое давление на выходе позволяет нам заставить воду циркулировать по трубопроводу и отводить ее, когда и где это необходимо. Хорошо, ребята, это все для этого видео, но чтобы продолжить обучение, посмотрите одно из видео на экране сейчас, и я поймаю вас на следующем уроке. Не забудьте подписаться на нас в Facebook, Instagram, Twitter, LinkedIn, а также на инженерное мышление .