Насосы ГВС: устройство, принцип работы, виды, сферы применения

В жилом доме возникает необходимость циркуляции горячей воды. Для циркуляции воды по замкнутому кругу, а также для эффективного функционирования системы горячего водоснабжения, применяется насос для ГВС. Благодаря циркуляционным насосам для ГВС, не приходится ждать потока горячей воды от бойлера. Особенно это эффективно, если расстояние между водонагревательным прибором и краном большое. Такой агрегат заметно экономит воду.

Циркуляционный или рециркуляционный насос обеспечивает постоянное движение воды по трубам. С его помощью повышается до нужного уровня давление в магистральных трубопроводах. Устройство позволяет получать горячую воду одинаковой температуры и напора на всех этажах дома, даже если открыто одновременно несколько кранов.

1 Устройство

Насос ГВС изготавливается соответственно стандартам. Шум от работы агрегата днем не превышает 55 Дб, а ночью- 40 Дб.

Циркуляционный насос для ГВС производится небольших размеров, это упрощает монтаж. Установка проводится в разрыв трубопровода, вынос из общей системы и использование байпаса не обязательно.

Основные элементы центробежных насосов для циркуляции воды — корпус ракушка, крыльчатка и двигатель. Вода подается в центр крыльчатки, раскручивается двигателем, в результата чего происходит ее движение внешним краем ракушки к выходному патрубку.

Насос ГВС BWZ от фабрики DAB

Характеристики насосов для рециркуляции ГВС:

• производительность;
• создаваемое давление, напор;
• мощность;
• способ управления (по таймеру или температурному датчику).

Для данных агрегатов не нужна большая мощность и производительность, поскольку вода перекачивается по трубах с малым внутренним объемом, с небольшой скоростью. Для труб с протяженностью 40-50 метров достаточно производительности аппарата 0,2-0,6 куб. метров за час.

Работу насоса в стабильном режиме обеспечивает потребляемая мощность от 5 до 20 Вт.

Важно подобрать правильный напор. Для одноэтажного дома или квартиры хватает напора 0,5-0,8 метров водяного столба. Для многоэтажного дома напор должен соответствовать количеству этажей, да еще с запасом.
к меню ↑

1.1 Принцип работы

Насос рециркуляции работает по такому принципу:

1. Главный трубопровод, проходящий через дом, присоединяется к нагревательному оборудованию.
2. От нагревателя к точкам разбора идут трубы с небольшим диаметром.
3. Установка циркуляционного насоса обеспечивает постоянную циркуляцию нагретой воды, в результате этого при открытии крана сразу идет горячий поток.

Для возврата к нагревателю неизрасходованной воды необходима установка обратного трубопровода. Оборудование для нагрева воды имеет три патрубка:

• из первого патрубка нагретая вода поступает в контур водоснабжения;
• второй патрубок способствует поступлению жидкости из контура ГВС к баку;
• по третьему патрубку поступает холодная вода, что заменяет использованную горячую.

1.2 Область применения

Рециркуляционные насосы используются не только в системах ГВС. Еще они применяются для:

Технические характеристики насосов ГВС с разными типами корпуса

• ускорения циркуляции жидкости радиаторных систем отопления;
• циркуляции жидкости протяженных систем подогрева теплых полов;
• в многоэтажных домах для поддержания нужного давления отопительной системы.

2 Способ управления

Постоянное поддерживание циркуляции горячей воды в трубах неоправданно и неэкономично. Горячая вода не используется постоянно, например в ночное время или когда никого нет дома.

При правильно выполненной разводке труб обязательно применяется теплоизоляция. Поэтому вода, попадая в трубы, быстро не остывает. Так что периодической работы насоса достаточно, это также снимет нагрузку с насоса и системы ГВС.

Существует два метода управления- за показаниями датчика температуры или по таймеру. Принцип действия этих вариантов существенно отличается.
к меню ↑

2.1 По датчику температуры

Температурный датчик погружается в воду внутри трубы контура. На его показания опирается блок управления насосом. Как только вода в трубах остывает до заданного температурного значения, насос включается. Таким образом вода остается постоянно нагретой, а нагрузка на оборудование снижается.
к меню ↑

2.2 По таймеру

На таймере устанавливается время, через которое блок управления включает и выключает механизм. Чтобы правильно подобрать режим включения и выключения, необходимо знать и учитывать параметры системы ГВС. К ним относится протяженность труб, их объем, теплоизоляция и теплопотери.

У таймера есть еще одно преимущество — составление расписания для работы насоса на сутки или на всю неделю.
к меню ↑

3 Разновидности

Существует два типа рециркуляционных насосов для ГВС:

Место насоса в системе ГВС

• обратный (устанавливается на трубопроводе для обратной подачи воды);
• подающий (монтируется на трубы для подачи горячей воды из нагревателя).

Оба этих вида применяются в системах с замкнутым контуром.

За особенностями конструкции агрегаты, обеспечивающие горячее водоснабжение, делятся на два вида:

1. Агрегаты с мокрым ротором. В данной разновидности рециркуляционных насосов напорная часть размещается внутри перекачиваемой жидкости. Вода выполняет функцию смазки и охлаждения. Такие приборы отличаются большим сроком службы и малошумной работой. Не нуждаются в техническом обслуживании, приемлемы по цене. К недостаткам данного оборудования относится низкий КПД (40-45%), а также способ установки только в горизонтальном положении. Используются в небольших домах для систем отопления и водоснабжения. Способны создавать давление до 1,5-3 атм.
2. Приборы с сухим ротором. В таких насосах силовая установка и перекачиваемая жидкость отделены друг от друга. Циркуляционные насосы с сухим ротором нуждаются в периодическом техосмотре, во время которого проводится смазка. Для охлаждения двигателя существует встроенный вентилятор. Стоимость обслуживания и самого прибора выше, чем агрегата с мокрым ротором. Но выше также и производительность, она составляетоколо 70%. Давление повышают до 5-10 атм. К недостаткам относится повышенный уровень шума во время работы и высокая стоимость. Используются в промышленности и для централизованных систем отопления и водоснабжения.

В зависимости от скоростей переключения бывают такие модели:

• многоскоростные- выполняют переключение алгоритма работы. Используются в домах с большой площадью, более дорогие;
• односкоростные- имеют пониженную производительность, подходят для бытового использования. Легко устанавливаются, работают самостоятельно.

3.1 Подбор модели

Основной задачей рециркуляционного насоса является поддержание оптимальной скорости горячей воды по трубопроводу, при которой температура воды в обратной трубе будет в нужных пределах. Выбор агрегата производится с учетом таких параметров:

Расчет параметров выбора насоса ГВС

• максимальный напор жидкости, что измеряется высотой водяного столба. Напор влияет на давление и температуру воды, циркулирующей по трубопроводу;
• расход жидкости. По формуле вычисляется разница температуры воды подающей и обратной трубы. На полученное число разделяется мощность нагревательного оборудования;
• теплоотдача отопительной системы. Вычисляется зависимо от площади помещения, что отапливается, и ожидаемых теплопотерь.

Подбирать рециркуляционный электронасос нужно с учетом этих параметров. Это работа опытного проектировщика.
к меню ↑

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.
к меню ↑

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.

4.2 Модель для ГВС WILO STAR-Z NOVA (ВИДЕО)

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.

При правильной установке и эксплуатации насоса, он будет работать исправно на протяжении долгого времени.

Рециркуляционный насос для ГВС

В автономной системе горячего водоснабжения (ГВС) часто используется циркуляционный насос. Если источником тепла является котел, а значительная порция горячей воды накапливается в бойлере, то насос перекачивает постоянно воду от аккумулирующей емкости к теплообменнику и обратно. Если имеется в виду рециркуляционный насос для горячей воды, то он избавляет от самого сильного разочарования автономных систем ГВС – делает так, чтобы при открытии крана не пришлось долго ждать, пока горячая вода дойдет от бойлера до потребителя по трубам.

Принцип работы

Рециркуляционный насос вовсе не обязателен, однако значительно повышает комфорт и даже качество горячей воды. Основная его задача – перекачка воды по трубопроводу в замкнутом контуре от бойлера к точкам забора и обратно. Для этого специально разрабатываются аппараты с малой производительностью, малошумные и низким энергопотреблением. Основное требование к насосам – устойчивость к высокой температуре, стабильная работа при условии, что вода нагревается до 65°С.

В совокупности рециркуляционные насосы для горячей воды все-таки отличаются от насосов для отопления. Последние рассчитаны на температуру вплоть до 90°С и со значительно большей производительностью. Взаимозаменяемость при этом неактуальна. При большом желании насос от отопления можно использовать в рециркуляции ГВС, однако наоборот применять насос нельзя.

Особенно востребован циркуляционный насос в домах площадью более 200 м кв., где бойлер располагается в отдельном помещении или подвале, и имеются несколько точек водозабора, разнесенные по дому. Ждать, пока с труб стечет холодная вода, придется долго, что существенно увеличивает расход. Если в бойлере вода нагревается до 65-80°С, то погибают почти все болезнетворные бактерии, однако в трубах, где вода остывает, они способны активно размножаться.

Регулярная прокачка воды по трубам устраняет эти проблемы на корню. Однако за счет теплопотерь в трубах возрастает нагрузка на котел или водонагреватель, так что установка рециркуляционного насоса в меньшей степени сказывается на экономии и отвечает в первую очередь за комфорт жильцов.

Чтобы использовать рециркуляционный насос, разводка ГВС по дому должна выполняться в виде закрытого контура, замкнутого на бойлере. От него уже выполняется подключение всех точек забора воды. Если брать воду с верхней части бойлера, то это будет считаться началом контура, тогда насос устанавливается на втором входе в бойлер, расположенном в нижней части аккумулирующей емкости на одном уровне с входом на подачу холодной водопроводной воды.

Циркуляционный насос обязательно устанавливается совместно с обратным клапаном, который предостережет от обратного хода воды в контуре, ведь при этом по трубам будет течь только холодная вода, завязанная на нижней части бойлера и входном водопроводе.

Характеристики

В списке основных характеристик циркуляционных насосов:

• производительность, м3/час (литр/мин);
• напор, создаваемое давление, метры или Па;
• потребляемая мощность, Вт;
• способ управления (по таймеру или датчику температуры).

Мощность и производительность для рециркуляционного насоса нужна небольшая. Необходимо перекачивать воду только в тубах с малым внутренним объемом, притом с небольшой скоростью. Достаточно аппарата с производительностью всего 0,2-0,6 куб.м/час, чтобы постоянно поддерживать температуру воды в трубах протяженностью до 40-50 метров.

Потребление насоса так же низко и составляет от 5 до 20 Вт. Этого достаточно для стабильной работы и выполнения поставленной задачи.

Важнее подобрать правильно напор, создаваемый насосом. Чаще в доме или тем более квартире разводка выполняется по одному этажу на одном уровне, тогда и достаточно напора, эквивалентного 0,5-0,8 метрам водяного столба. Однако если необходимо обеспечить беспроблемную циркуляцию воды в доме с несколькими этажами, то и насос должен справляться с подъемом воды на заданную высоту, притом с запасом. Производительность насоса напрямую зависит от фактически установленной нагрузки.

Конструкция

Для циркуляции воды используются центробежные насосы. В них основные элементы – это корпус ракушка, крыльчатка и двигатель. Подача воды происходит в центр крыльчатки. Ее раскручивает двигатель, и под воздействием центростремительной силы вода с напором движется по внешнему краю ракушки к выходному патрубку.

Для рециркуляционного насоса преимуществами являются бесшумность и малые габариты. Потому используются малые насосы преимущественно с мокрым типом ротора. Ротор – это внутренняя подвижная часть двигателя, закрепленная на одном валу с крыльчаткой. Под воздействием переменного магнитного поля от катушки статора ротор приобретает вращательное движение.

Мокрый ротор полностью погружен в перекачиваемую среду. Вода выполняет роль теплоотвода и заодно смазки для опорных подшипников. Наличие воды вокруг подвижных частей двигателя снижает шум и вибрации во время работы насоса.

Способ управления

Вполне допустимо постоянно поддерживать циркуляцию горячей воды в трубах, однако это неэкономично и неоправданно. Горячая вода не используется постоянно. В ночное время пока все жильцы спят бесполезно поддерживать в трубах воду горячей, то же относится и ко времени, когда все на работе или учебе.

Если разводка труб выполнена правильно, то обязательно применяется теплоизоляция, так что раз попав в трубы, горячая вода не остынет моментально. Потому и нет нужды все время перекачивать воду из бойлера в трубы и обратно, достаточно периодической работы насоса, что снижает нагрузку на него и систему ГВС в целом. Говорить про экономию электричества не приходится, так как потребление рециркуляционного насоса невелико.

Используется два основных метода управления:

• по показаниям датчика температуры;
• по таймеру (расписанию).

Оба варианта востребованы, хоть и существенно отличаются по принципу действия.

По датчику температуры

Блок управления насосом в этом случае опирается на показания температурного датчика, погруженного в воду внутри труб контура. Работа насоса возобновляется, как только вода остыла до определенного порогового значения температуры. Такой подход существенно снижает нагрузку на оборудование, постоянно поддерживает воду в трубах нагретой. Кроме этого повышается безопасность ГВС. Установив достаточно большой порог срабатывания, вода чаще прокачивается через бойлер, где дополнительно греется и обеззараживается.

По таймеру

Блок управления попеременно включает и выключает насос исходя из временных задержек, установленных в настройках. Точно зная параметры системы ГВС, протяженность труб и их внутренний объем, теплоизоляцию и средние теплопотери, можно подобрать оптимальное время, за которое вода не успеет остыть. Насос включается от сигнала таймера и перекачивает всю воду. При этом продолжительность работы так же рассчитывается исходя их объема труб и производительности насоса.

Еще одно преимущество таймера – это возможности составлять расписание для работы рециркуляционного насоса на сутки или даже неделю. Именно в этом случае учитывается время простоя, когда горячей водой не пользуются.

Схемы монтажа

В зависимости от количества точек подключения и протяженности труб выбирается способ подключения циркуляционного насоса и разводка труб:

• последовательное соединение с одним контуром;
• параллельное подключение с коллектором.

В первом случае все точки водозабора подключаются последовательно и в одном контуре. Это выгодно, если без труда можно объединить санузлы и кухню одной водопроводной трубой без лишних затрат материала и достаточно коротким маршрутом. Есть только одна особенность, которая больше касается напорного насоса, а не циркуляционного. Если будут открыты несколько точек забора воды одновременно, то давление в каждой из них будет делиться поровну. Как вариант, это решается установкой редуктора на каждый кран и выбором более мощного насоса.

Простейшая схема монтажа рециркуляционного насоса

Параллельное подключение решает проблему с давлением и распределением воды с помощью коллекторной группы и компактного размещения редукторов. В этом случае рециркуляционные насосы необходимо установить в каждом отдельном контуре или подобрать один более производительный насос на все группы разом. Такая разводка необходима при наличии нескольких санузлов в доме, разнесенных далеко друг от друга и от кухни, или когда при последовательном подсоединении общая длина маршрута становится слишком большой.