Рециркуляционные насосы в системе горячего водоснабжения
Комфортность ГВС, сокращение расходов энергоресурсов для потребителя дает применение рециркуляционных устройств и соответствующих линий в системе горячего водоснабжения. При использовании бойлеров нагрев воды, как правило, отнимает несколько минут и даже часов в зависимости от требуемого объема горячей жидкости.
В течение этого процесса (еще и при пользовании сантехприборами) несколько литров жидкости сливается в канализацию. Чем трубопровод длиннее, тем больше воды утрачивается. Результатом становятся значительные потери в водоснабжении. К тому же потребитель получает тепловые потери, перерасход энергоносителя. С целью устранения данного явления в системе ГВС устанавливают насос для рециркуляции.
Предназначение гидроконструкции заключается в постоянном поддержании температуры на требуемом уровне перед точками водозабора. Монтаж насоса осуществляется перед водонагревателем на обратном трубопроводе параллельно с основной трубой. По данной ветке он перекачивает воду во время пользования из бойлера. Обратный клапан устанавливают на напорном патрубке.
Рециркуляционный насос для систем ГВС
Установка прибора совершается, если количество жидкости в трубопроводе до точки забора от бойлера свыше трех литров. Чтобы избежать утрат тепла, трубопровод должен быть достаточно теплоизолирован. В случае, если рециркуляционная система грамотно спроектирована, горячая вода поступает мгновенно после открытия общего крана.
Стоит отметить, что многие проектировщики и инсталляторы допускают ошибки в устройстве рециркуляционных установок, применяя насосы с напором 8-9 м вод.ст. Для частного дома, коттеджа достаточно агрегата с максимальным значением напора в 3-4 м вод.ст. Не следует для ГВС использовать «рециркуляционник», рассчитанный на отопительную систему, поскольку система горячего водоснабжения не нуждается в высокой производительности и большом запасе мощности.
Управление оборудованием
Функционирование насоса регулируется за счет реле времени. Нет нужды в постоянном нахождении прибора в рабочем состоянии, таким образом, следует лишь не допускать остывание жидкости ниже 50 градусов. Многие модели имеют в своем оснащении встроенные датчик температуры и реле времени. Контроллер задает в программе временной интервал между включением и работой гидравлической машины. Регулирование выполняется с целью повышения экономичности установки путем подбора наиболее оптимального рабочего режима.
Как выбрать водяной насос для отопления дома
Насос для отопления в частном доме выбирается по нескольким основным параметрам:
- Производительность и напор;
- Тип ротора;
- Потребляемая мощность;
- Тип управления;
- Температура теплоносителя.
Давайте посмотрим, как выбирают водяные насосы для отопления частного дома.
Производительность и напор
Правильно сделанные расчеты помогут вам подобрать агрегат, наиболее полно удовлетворяющий вашим запросам, а значит поможет сберечь семейный бюджет.
Под производительностью водяного электронасоса подразумевается его способность перемещать определенное количество воды в минуту. Для расчета используется следующая формула – G=W/(∆t*C). Здесь С – это тепловая емкость теплоносителя, выраженный в Вт*ч/(кг*°С), ∆t – это разница температур в обратной и подающей трубах, W – требуемая тепловая мощность для вашего дома.
Рекомендованная разница температур при использовании радиаторов составляет 20 градусов. Так как в качестве теплоносителя обычно используется вода, то ее теплоемкость составляет 1,16 Вт*ч/(кг*°С). Тепловая мощность рассчитывается для каждого домовладения индивидуально и выражается в киловаттах. Подставьте эти значения в формулу и получите результаты.
Напор вычисляется в соответствии с потерями давления в системе и выражается в метрах. Потери считаются следующим образом – считаются потери в трубах (150 Па/м), а также в других элементах (котел, фильтры очистки воды, радиаторы). Все это складывается и умножается на коэффициент 1,3 (обеспечивает небольшой запас в размере 30% на потери в фитингах, изгибах и т. д.). В одном метре 9807 Па, следовательно, делим полученное суммированием значение на 9807 и получаем необходимый напор.
Тип ротора
В домашнем отоплении используются водяные помпы с мокрым ротором. Они отличаются простой конструкцией, минимальным уровнем шума и отсутствием необходимости в проведении технического обслуживания. Также для них характерны небольшие габариты. Смазывание и охлаждение в них осуществляется с помощью теплоносителя.
Что касается водяных насосов сухого типа, то в домашнем отоплении они не применяются. Они громоздкие, отличаются высоким уровнем шума, требуют охлаждения и периодической смазки. Также они нуждаются в периодической замене уплотнителей. А вот пропускная способность у них большая – по этой причине они применяются в системах отопления многоэтажных домов и крупных промышленных, административных и хозяйственных зданиях.
Потребляемая мощность
Наименьшей потребляемой мощностью обладают самые современные водяные насосы с классом энергопотребления «А». Их недостатком является дороговизна, но лучше один раз вложиться, чтобы получить разумную экономию электроэнергию. Кроме того, дорогие электронасосы обладают меньшим уровнем шума и продолжительным сроком службы.
Тип управления
Через специальное приложение вы сможете получить информацию о работе приборе где бы вы не находились.
Обычно регулировка скорости вращения, производительности и напора выполняется трехпозиционным выключателем. Более продвинутые помпы наделяются электронными системами управления. Они контролируют параметры отопительных систем и позволяют экономить электроэнергию. Самые продвинутые модели управляются в беспроводном режиме, прямо со смартфона.
Температура теплоносителя
Водяные насосы для отопления частного дома отличаются по диапазону рабочих температур. Отдельные модели выдерживают нагревание до +130-140 градусов, именно таким и следует отдать предпочтение – они справятся с любыми тепловыми нагрузками.
Как показывает практика, эксплуатация на предельной температуре возможна разве что самое непродолжительное время, поэтому наличие солидного запаса станет плюсом.
Прочие характеристики
При выборе водяного насоса для отопления необходимо обратить внимание на максимальное рабочее давление для выбранной модели, монтажную длину (130 или 180 мм), тип соединения (фланцевое или муфтовое), наличие автоматического отводчика воздуха. Также обращайте внимание на бренд – ни в коем случае не покупайте дешевые модели от малоизвестных разработчиков. Водяной насос – это не та деталь, на которой следует экономить
Водяной насос – это не та деталь, на которой следует экономить.
Включение рециркуляционных насосов через подогреватели подпиточной воды.
В водогрейных котельных, расположенных в непосредственной близости от потребителей тепла, при использовании в качестве топлива природного газа, при закрытой схеме теплоснабжения получила применение схема включения рециркуляционных насосов, приведенная на рисунке 2:
Из обратного трубопровода холодная вода поступает на вход сетевого насоса. Сюда же рециркуляционный насос подает воду из водогрейного котла, которая прежде проходит одну или две ступени подогрева сырой воды. Вода из циркуляционного контура при смешивании с водой из обратного трубопровода, увеличивает ее температуру до 70ºС. С этой температурой вода поступает через сетевой насос в водогрейный котел, а из котла подается в трубопровод прямого тока для покрытия нагрузок внешних потребителей тепла.
Сырая вода, подвергаясь последовательно: подогреву, механической и химической очистке, вторичному подогреву и деаэрации, – подается в аккумулирующие баки (на рис. 2 подогреватель второй ступени и аккумулирующие баки не показаны). По мере необходимости подпиточным насосом вода из аккумулирующих баков подается в трубопровод обратной воды тепловой сети для поддержания в ней расчетного давления.
В этой схеме производительность сетевого насоса должна приниматься несколько больше, чем расход воды в трубопроводе прямого тока, так как часть воды сетевой насос подает в контур рециркуляции. Производительность рециркуляционного насоса может быть меньше, чем сетевого насоса в 5-10 раз и более.
Регулирование производительности рециркуляционного насоса осуществляется регулятором подачи, который выполнен в виде клапана с автоматическим приводом. Управление приводом клапана связано с температурой воды в обратном трубопроводе. При увеличении температуры воды в обратном трубопроводе клапан частично прикрывается и уменьшает производительность рециркуляционного насоса, что приводит к снижению температуры воды на входе в котел до расчетной величины (70ºС). При уменьшении tОБ клапан поднимается, увеличивая проходное сечение, снижая гидравлическое сопротивление байпаса, что приводит к увеличению производительности рециркуляционного насоса и увеличению температуры воды в подающем трубопроводе сетевого насоса (котла) до расчетной величины.
Регулирование тепловой нагрузки для внешних потребителей в этой схеме возможно, как за счет изменения температуры воды на входе в котел, так и за счет незначительного изменения производительности сетевого насоса.
Несомненными достоинствами этой схемы являются ее простота, высокая экономичность и надежность.
2 Виды и отличия
В первую очередь насосы для рециркуляции и повышения давления делят на:
- Образцы с мокрым ротором;
- Образцы с сухим ротором.
В первом случае мы рассматриваем насосы для откачки жидкости с малой мощностью. Они способны поднять давление в системе на 1,5-3 атмосферы. Такие устройства довольно удобны, почти не потребляют энергии и отличаются практичностью. Мокрый ротор постоянно омывается, что способствует водяной смазке всех его составляющих.
Модели с сухим ротором имеют мощный двигатель, что практически не контактирует с жидкостью. Он размещен в отдельной камере и имеет куда более внушительные характеристики.
Такое оборудование может обеспечивать уровень повышения давления в 5-10 атмосфер. Из его недостатков отличают повышенное звуковое давление и высокую цену. Практически все промышленные модели циркуляционников, так или иначе, относятся к этому классу.
По возможности переключения скоростей их делят на:
- Односкоростные;
- Многоскоростные.
Односкоростные насосы для рециркуляции применяются в быту и отличаются пониженной производительностью. Их достаточно просто врезать в систему и оставить для самостоятельной работы.
Многоскоростные модели можно настраивать на те или иные показатели за счет переключения алгоритмов работы. Они стоят дороже, но в быту применяются только при обустройстве систем ГВС и отопления в крупных коттеджах.
Также насосы для рециркуляции по своей конструкции делятся на:
- Одиночные;
- Спаренные.
Эти две разновидности скорее относятся к водяной схеме откачки с мокрым ротором, так как часто мощности единственного мокрого циркуляционника просто не хватает.
Одиночные насосы имеют единственный двигатель и крыльчатку. Спаренные модели для повышения давления, соответственно, имеют два двигателя.
Они мощнее, надежнее и могут заменять друг друга, в случае поломки парного механизма. Очень часто встречаются промышленные циркуляционные насосы спаренного типа. Для откачки воды в бытовых системах они используются намного реже.
2.1 Технология монтажа
Пример подключения циркуляционного насоса к системе отопления
Водяной циркуляционный насос для ГВС монтируют по простой схеме. Его врезают в трубопровод на определенном участке и подключают к электричеству.
Врезать устройство можно на трубе прямой или обратной подачи. Здесь уже надо ориентироваться по вашей конкретной схеме водоснабжения.
Непосредственно врезка выполняется в несколько этапов:
- Собираем насос, знакомимся с инструкцией. Выбираем правильное место и положение для его установки.
- Отключаем воду в системе. Вырезаем либо удаляем часть трубы.
- Подключаем насос с помощью резьбовых или фланцевых соединений.
- Герметизируем стыки.
- Подключаем электричество.
- Тестируем и настраиваем работу устройства.
Рекомендуется устанавливать циркуляционный насос в так называемом кармане (коротком отводе трубы, что отрезан запорными арматурами). В таком случае ваша система будет более функциональной, так как в любой момент циркуляционник можно будет отключить и снять, а движение носителя переориентировать на центральную ветку.
Предыстория
Для зданий сталинской постройки и хрущевок типичны тупиковые системы холодного и горячего водоснабжения. В тупиковой системе розлив переходит в стояки, а каждый стояк заканчивается подводкой водоснабжения на верхнем этаже с подключенными к ней сливным бачком и смесителями. Вода в такой системе приходит в движение лишь в тот момент, когда кто-то из жильцов открывает краны.
Черные трубы — врезки тупиковой системы ГВС в подачу и обратку теплосети
Для ХВС это вполне приемлемо, а вот на горячей воде имеет пару неприятных последствий:
- Если в вашей части дома (по стояку или в группе стояков) никто продолжительное время не пользовался горячей водой, она остывает в трубах. Да-да, несмотря на теплоизоляцию розливов: изоляция замедляет охлаждение, но не прекращает его полностью.
В результате для того, чтобы из крана пошла горячая вода, вы вынуждены несколько минут сливать холодную: ее объем при диаметре розлива ГВС 80-100 мм может исчисляться десятками литров;
Хочешь умыться? Слей остывшую в трубах воду!
Механический прибор учитывает расход воды, не регистрируя ее температуру
- В ванных комнатах хрущевок повсеместно устанавливались полотенцесушители. Они подключены в разрыв подводки ГВС, между стояком и кранами, и нагреваются только при расходе воды в этой конкретной квартире.
Хрущевка: демонтированный полотенцесушитель был установлен между подводкой и стояком
Поскольку горячая вода редко расходуется больше часа в сутки, большую часть дня и ночи эти приборы стоят холодными. Отсюда — затхлый запах у полотенец, холод и сырость в ванной, а зачастую и грибок на стенах.
Плесень — одно из последствий холода в санузле
Революция в проектировании систем ГВС свершилась 1 января 1977 года, когда вышел СНиП II-34-76. В пункте 2.8 прямо указывалось, что горячее водоснабжение отныне нужно проектировать с непрерывной циркуляцией воды через кольцующие перемычки и стояки.
Действие документа ныне отменено, но существуют его актуальные переиздания
Что дает циркуляция воды в системе водоснабжения — довольно очевидно: отныне вода в розливе ГВС и в стояках стала горячей круглосуточно. Для нагрева текущей из крана воды достаточно слить те несколько ее литров, которые стоят в подводке.
Полотенцесушители перекочевали с подводки на стояк и стали греть постоянно — до тех пор, пока в стояках поддерживается циркуляция. Как мы выясним позже, возможна ситуация, когда эта циркуляция может остановиться.
В новых домах сушилки подключаются не к подводкам, а к стоякам
4 Подключение оборудования
Данное оборудование устанавливается на трубах прямой или обратной подачи. Для теплого пола лучше подключать насос на трубе обратки для стимуляции движения воды.
Для трубопровода ГВС с большой протяженностью рекомендуется проводить монтаж на трубе прямой подачи. Тогда все жильцы дома получат горячую воду в нужном количестве.
Этапы установки циркуляционного насоса:
- сборка механизма с помощью прилагаемой инструкции;
- выбор места для монтажа;
- отключение водоснабжения;
- вырезание и удаление части трубы;
- подключение насоса с помощью фланцевых или резьбовых соединений;
- проведение герметизации стыков;
- подключение к электросети;
- настройка работы и тестирование механизма.
Насос рециркуляционный (ГВС) WILO STAR- Z NOVA A
Для достижения максимальной функциональности системы насос рекомендуется устанавливать в кармане. Это отвод трубы, отрезанный запорной арматурой. В таком случае система при необходимости легко отключается и демонтируется, а теплоноситель переориентируется на центральную ветку.
4.1 Советы по монтажу
При установке насоса следует помнить о следующих нюансах:
- устройство монтируется только после полного удаления из системы воздуха и наполнения ееводой. Сухой ход приведет к поломке устройства;
- при монтаже устройств с мокрым ротором нужно соблюдать горизонтальное положение вала;
- нельзя устанавливать насос с большей, чем нужно, производительностью. Иначе появится шум в трубах;
- перед запуском система хорошо промывается;
- нужно убедиться о возможности удаления воздуха из труб и насоса;
- оборудование с термостатом нельзя монтировать возле нагревательных баков, они будут перегревать прибор;
- при закрытой системе агрегат устанавливается на обратке, там температура воды ниже всего.
4.3 Правила запуска
После установки агрегата проводится запуск. Для этого выполняются следующие действия:
- водопроводные трубы заполняются водой и создается статистическое давление в системе;
- автоматическим воздухоотводчиком или краном удаляется воздух из механизма;
- включается нагреватель;
- включается насос и проверяется циркуляция воды по трубам;
- после нескольких минут работы насос выключается и оставшийся воздух удаляется из системы.
4.4 Самые частые виды поломок
Поломка может произойти по нескольким причинам:
- сухой ход- запрещается работа насоса без теплоносителя;
- гидравлический удар- для его избегания насос перед запуском вручную заполняется жидкостью;
- замерзание воды — когда прибор не используется, жидкость сливается.
Разбор рециркуляции горячей воды в частном доме – схемы и технологические нюансы
Система отопления частного дома – это несколько вариантов технологических схем, состоящих в основном из нагревательного элемента (котел, печь), трубной разводки, запорной арматуры и отопительных радиаторов. Сам же способ нагрева помещения достаточно прост.
В котле вода нагревается и начинает движение по трубам, действуя по чисто физическим законам, перемещаясь вверх. При этом остывшая вода выталкивается горячей, спускаясь вниз, перетекая в котел. Это и есть цикл движения воды системы отопления.
Сегодня нередко, упрощая схему и увеличивая эффективность ее работы, в систему устанавливают циркуляционные насосы, которые отвечают за такой критерий, как рециркуляция горячей воды в частном доме.
Блок с системой рециркуляции
Сами по себе насосы внутри отопления создают небольшое давление, которое и создает движение горячей воды. Скорость небольшая, но она резко повышает эффективность теплоотдачи, потому что горячая вода, таким образом, равномерно распределяется по всем радиаторам. Поэтому температура во всех комнатах частного дома практически одинаковая.
Внимание! Циркуляционные насосы обязательно устанавливаются на обратке около отопительного котла. Это делается с той целью, что в конструкции насоса присутствуют различного рода уплотнители и манжеты, отвечающие за герметичность соединений его частей
Это делается с той целью, что в конструкции насоса присутствуют различного рода уплотнители и манжеты, отвечающие за герметичность соединений его частей.
Уплотнительные элементы обычно изготавливаются из резины, которая быстро выходит из строя под действием высоких температур. А температура воды в обратке самая низкая в отопительной системе частного дома.
Двухконтурное отопление
Почему необходимо рассмотреть именно двухконтурное отопление, чтобы разобраться в рециркуляции и циркуляции горячей воды в частном доме? Все дело в том, что двухконтурное отопления – это система, которая обслуживает и отопление, и горячее водоснабжение. Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо подробно разобрать схему на фото ниже.
Схема двухконтурного котла
На схеме четко видно, что от котла отходят сразу два трубопровода горячей воды. Один снабжает ею отопление, второй ГВС. Поэтому в самом котле располагаются два теплообменника, которые соответствуют двум разным контурам.
Не самый эффективный вариант, потому что, чтобы получить горячую воду, к примеру, в ванной, расположенной на втором этаже частного дома, придется сливать достаточно большой объем воды, который охладился и находится в трубе, ведущей к ванной комнате.
Есть другая технологическая разводка, она также двухконтурная, но в ее схему устанавливается бак с водой, который называется бойлером. Сам отопительный котел имеет обычную технологию нагрева с одним теплообменником, то есть, он одноконтурный.
Из него выходит одна труба горячей воды, которая соединяется с теплообменником (змеевиком) бойлера. То есть, проходя по этой конструкции, теплоноситель нагревает воду внутри бака, обеспечивая частный дом горячей водой для бытовых нужд.
От бойлера он дальше поступает в отопительную систему.
Есть схема, где теплоноситель распределяется по двух контурам. То есть, часть его объема уходит напрямую в отопление, другая часть используется для обогрева бойлера. На фото ниже такая технология показана.
Два раздельных контура
Понятно, что в этой схеме говорить о рециркуляции можно лишь в отоплении. Но она опять-таки не самая эффективная по той же причине, имеется в виду подача горячей воды на потребители.
Самой эффективной считается схема, предложенная ниже. В ней четко определены контуры, по которым теплоноситель будет проходить и возвращаться обратно в бойлер или котел.
Это касается и отопительного контура, и ГВС.
Эффективная схема рециркуляция воды в системе отопления и водоснабжения
Циркуляционный насос для ГВС: для чего используется и как работает
То, что установив насос для горячей воды, вы не будете ждать, пока из крана течет холодная жидкость, вы уже поняли. Не совсем понятным остается только принцип работы этого насоса. Он несложный и заключается в устройстве замкнутого контура, по которому постоянно циркулирует горячая вода. То есть кольцо, по которому вода совершает бесконечное движение и периодически подогревается до заданной температуры. В любом месте этого кольца может быть установлен кран или подключен смеситель.
Предугадывая ваш следующий вопрос, скажу, что горячая вода в этот контур поступает не через нагревательный прибор, использующий для нагрева воды топливо. Этот контур запитывается от котла отопления через специальный теплообменник, называющийся бойлером косвенного нагрева – вода здесь нагревается за счет системы отопления. По сути, внутри такого бойлера смонтирована батарея (змеевик), при контакте с которой нагревается вода. Это не проточный водонагреватель – это накопительный бойлер, который имеет как минимум пять патрубков подключения. Два из них используются для подсоединения к отоплению, два для циркуляции горячей воды (так сказать, подача и обратка) и один для притока в бак холодной воды.
Рециркуляционный насос для горячей воды фото
Если описывать цикл работы такого агрегата, то выглядит он следующим образом. При закрытом кране на смесителе вода благодаря циркуляционному насосу движется по кругу и нагревается змеевиком до максимально предельной температуры. Как только вы открываете смеситель, происходит расход воды – одновременно с этим в бак косвенного нагрева из водопровода поступает свежая холодная вода, которая тут же подогревается от змеевика. В общем, здесь происходит то же самое, что и в обычном электрическом накопительном водонагревателе, только вместо тэна в нем используется змеевик.
Основные характеристики
Насосы для горячей воды должны обеспечивать заданный режим циркуляции. Для этого все устройства обладают определенными параметрами:
- Рабочее давление. Это показатель, определяющий напор в трубопроводе.
- Производительность. Величина, определяющая количество воды, которое насос перекачивает за единицу времени.
- Мощность. Это показатель, определяющий максимальное усилие, которое может быть приложено на валу устройства.
- Напряжение питания. Есть насосы, работающие от 380 или 220 В переменного тока. Кроме этого, есть низковольтные модели (12,24 или 36 В), более безопасные в работе.
- Тип конструкции. Многие модели имеют отличия в устройстве ротора. Они дают свои преимущества, но имеют и недостатки.
- Назначение. Есть насосы для ГВС или для систем отопления.
Параметры насоса — это его основные показатели, определяющие выбор пользователя. Приобретать насос, не ознакомившись с его техническими характеристиками, крайне рискованно. Необходимо обеспечить полное соответствие требований системы и параметров насоса, чтобы получить ожидаемый эффект от его работы.
Не следует выбирать модель «на вырост», с большим запасом по всем показателям. Насос только будет потреблять лишнюю электроэнергию, издавать заметный шум, ничем не улучшая режим циркуляции.
Как выбрать рециркуляционный насос для горячей воды?
Покупая оборудование для рециркуляции ГВС, необходимо определиться с его основными параметрами. К ним относится:
- Производительность – эта характеристика зависит от площади жилья. В среднем, для двухэтажного частного дома или трехкомнатной квартиры хватит агрегата, который перекачивает 70–100 л теплоносителя я минуту;
- Напор – еще одна важная характеристика, которая обозначает максимальную высоту подачи теплоносителя. В случае с двухэтажным частным домом следует выбирать прибор, создаваемый напор на 3–4 м;
- Потребление энергии – этот фактор позволяет определить, во сколько обойдется эксплуатация рециркуляционного насоса. При этом нужно помнить, что чем мощнее и производительнее агрегат, тем дороже обойдется его использование;
- Наличие встроенной защиты – лучше всего покупать насос, оборудованный реле протока воды. Этот элемент защитит насос от работы на «сухом ходу» и, как следствие, перегрева мотора агрегата.
Среди других важных факторов также следует отметить систему охлаждения насоса. Если агрегат не оборудован вентиляцией, то его мотор будет постоянно нагреваться и выходить из строя.