Насосные технологии — Системы отопления с несколькими циркуляционными насосами
Главная → Полезная информация → Статьи → Системы отопления с несколькими циркуляционными насосами
На практике часто возникают ситуации, в которых один одинарный насос просто не может удовлетворить всем предъявляемым к нему требованиям. В таких случаях используют два и более насосов. В зависимости от назначения насосы монтируются по последовательной или параллельной схеме.
Однако, прежде чем перейти к обсуждению отдельных функций, следует указать на одну принципиальную, хотя и часто встречающуюся ошибку. Так, абсолютно неверно утверждение, что, как правило, два одинаковых насоса, работающие по последовательной схеме, обеспечивают двойной напор, а два одинаковых насоса, работающих по параллельной схеме, — двойную подачу.
Хотя теоретически это возможно, однако практически едва ли выполнимо в связи с особенностями конструкции и функционирования систем отопления.
Последовательное включение насосов
При монтаже двух насосов по последовательной схеме (друг за другом) суммируются напоры при одинаковой подаче.
При этом напор при нулевой подаче от двух насосов одинаковой мощности удваивается. Если взять другую крайнюю точку, то есть точку, при которой подача осуществляется безнапорно, то в ней два насоса не могут обеспечить большую подачу, чем один насос. В связи с особенностями регулирования в больших системах отопления часто используются несколько нагревательных контуров. Иногда устанавливаются даже несколько котлов.
Насосы для системы подогрева воды (WWB) и нагревательных контуров HС 1 и HС 2 работают независимо друг от друга. Циркуляционные насосы предназначены только для преодоления возникающих в системе сопротивлений. Каждый из этих трех насосов подследовательно подключен к циркуляционному насосу котла (KP). В задачи последнего входит преодоление сопротивления, возникающего уже в контуре котла.
Все предшествующие теоретические рассуждения основаны на том, что насосы имеют одинаковую мощность. Однако, насосы могут иметь различные мощности. Такой вариант монтажа может быть чрезвычайно опасен в случае, если мощность отдельных насосов не была принята в рассмотрение.
При создании циркуляционным насосом котла слишком высокого напора один или все распределительные насосы получают огромное давление на всасывающем патрубке. В этом случае они начинают работать уже не как насосы, а как турбины (по принципу генератора). В результате этого в течение короткого времени возникают различные функциональные нарушения и повреждения насосов. (Проблема гидравлической развязки в рамках данного обсуждения не рассматривается.)
Параллельное включение насосов
При монтаже двух насосов по параллельной схеме (параллельно друг другу) суммируются подачи при одинаковом напоре. При этом максимальная подача от двух насосов одинаковой мощности удваивается.
Ранее уже указывалось на то, что эта точка характеристики насоса является теоретическим предельным значением. Если взять другую крайнюю точку, то есть точку, при которой подача равна нулю, то в ней два параллельно работающих насоса не могут обеспечить больший напор, чем один насос.
Когда потребление тепловой энергии достигает максимума, насосы I и II начинают работать по параллельной схеме.
Необходимые для этого приборы управления встроены в съемные модули или электронный блок с соответствующими приспособлениями.Каждый из двух объединенных в сдвоенный насос одинарных насосов имеет несколько ступеней переключения, что дает широкий спектр регулирования параметров насосов в зависимости от отопительной нагрузки.
При отказе одного из насосов подача, тем не менее, продолжает поддерживаться на уровне более 50 %. В соответствии с рабочим графиком радиатора отопления это означает все те же 83 % тепловой энергии, которые может отдавать радиатор.
Основной и резервный насос
Назначение систем отопления заключается в том, чтобы обогреть жилые помещения в холодное время года. В связи с этим рекомендуется предусмотреть в каждом нагревательном контуре по одному резерв-ному насосу на случай отказа основного насоса. В первую очередь это относится к многоквартирным домам, больницам и другим общественным учреждениям.
С другой стороны, использование второго насоса влечет за собой — помимо необходимой дополнительной арматуры и приборов управления — довольно существенные расходы на сам монтаж.
В качестве компромисса производители насосов предлагают сдвоенные насосы, у которых два рабочих колеса с приводными моторами объединеныв одном корпусе.
В резервном режиме оба насоса (I и II) рабо-тают по очереди в соответствии с установленным графиком (например, по 24 часа). В товремя, как один насос работает, другой стоит. При этом отток перекачиваемой жидкости через неработающий насос предотвращаетсявстроенным переключающим клапаном (входит в серийную комплектацию).
Как уже указывалось в начале данного раздела, в случае отказа одного из двух насосов система автоматически переключается на работоспособный насос.
Основной и пиковый насос
В системах отопления, для которых характерна большая подача, например, в больницах с 20 зданиями и одной котельной, часто используются несколько одинарных насосов для частичной нагрузки.
В следующем примере мощные насосы с мокрым ротором и встроенным электронным блоком управления установлены параллельно друг другу.
В зависимости от потребностей такая система для пиковых нагрузок может состоять из двух и более насосов одинаковой мощности. Работающая в сочетании с датчиком сигналов система управления поддерживает перепад давления насоса на постоянном уровне (p-c). При этом совершенно неважно, какие объемы перекачиваемой жидкости проходят через термостатические вентили на радиаторах отопления и какие из четырех насосов работают в данный момент времени.
Если в такого рода системе выполняется гидравлическая балансировка, эти схемы используются также для анализа снабжения самой дальней точки с целью его надлежа-щего обеспечения. При этом датчик сигналов устанавливается в самой плохо снабжаемой точке системы. Сигналы управления, генерируемые датчиком сигналов (о чем говорит само название датчика), передаются на блок управления, который корректирует их в зависимости от инерционности и других характеристик системы отопления. После этого блок управления соответствующим образом активизирует подключенные насосы, например, через встроенную электронную схему.
В нашем примере управление всей системой осуществляется следующим образом:
Регулирование насоса основной нагрузки, или основного насоса PH со встроенным электронным блоком осуществляется бесступенчато в диапазоне между максимальной (n = 100 %) и минимальной частотой вра-щения (n = 40 %) в зависимости от сигнала датчика перепада давления DDG. В результате этого подача при частичной нагрузке плавно изменяется в диапазоне QT1 < = 25 %.
Если возникает необходимость в увеличении подачи (QT > 25 %), подключается насос пиковой нагрузки (также со встроенным электронным блоком PS1) с макс. частотой вращения. Основной насос PH продолжает бесступенчато регулироваться, что в свою очередь влияет на общую подачу, которая аналогичным образом регулируется в диапа-зоне между 25 % и 50 % в зависимости от потребности.
Этот процесс повторяется при подключении насосов для частичной нагрузки со встроен-ной электроникой PS2 и PS3, каждый раз с макс. частотой вращения. Максимальная потребность в тепле всей больницы покрывается тогда, когда все четыре насоса работают с максимальной мощностью — в этом случае они обеспечивают подачу при полной нагрузке V· Аналогичным образом, при умень-шении потребления тепла насосы для пиковых нагрузок со встроенной электроникой PS3 – PS1 снова отключаются.
Чтобы достичь максимальной равномерности в распределении рабочего времени между всеми циркуляционными насосами, функцию регулируемого основного насоса каждый день поочередно выполняют различные насосы.
Для больших систем низкие эксплуатацион-ные расходы в течение многих лет гораздо важнее, чем небольшие инвестиционные затраты. Четыре небольших насоса со встроенной электроникой и система управления могут стоить больше, чем один большой насос без системы управления. Однако, если взять, например, период эксплуатации длиной в десять лет, то затраты на систему управления и насосы со встроенной электроникой с лихвой окупятся за счет сэкономленной электроэнергии. В качестве дополнительного преимущества можно назвать оптимизацию работы всей системы в сочетании с низким уровнем шума и высокой экономичностью благодаря улучшенному снабжению потребителей. А это может означать даже значительную экономию энергии.
Циркуляционные насосы в системах отопления
Циркуляционные насосы в системах отопления поддерживают необходимый напор рабочей жидкости в контуре отопительной системы.
Благодаря устройству, циркуляция теплой воды в системе происходит быстрее, прогрев радиаторов осуществляется равномерно независимо о тих удаленности от отопительного котла, что предотвращает излишнюю потерю тепла и существенно экономит расход газа.
Отопительная система может быть организована двумя способами движения жидкости в системе: естественной (благодаря специальной схеме монтажа труб) и принудительной. В устройствах с естественной циркуляцией жидкости наличие насоса не обязательно, но его использование может значительно улучшить производительность работы системы отопления.
Необходимо понимать, что циркуляционный насос усиливает движение потока воды в контуре отопления, но не сможет обеспечить подъем воды на высоту. Гидравлическая система отопления должна быть смонтирована с таким стартовым давлением жидкости в системе, которое обеспечивало бы достаточную подъемную силу для снабжения горячей водой конвекторов в верхних этажах здания.
Как устроен циркуляционный насос системы отопления?
Конструкция насоса представлена на рисунке 1.
Устройство защищено чугунным корпусом, к нему подсоединяется ротор. На валу мотора закреплена специальная насадка — крыльчатка, выполняющая функцию захвата проходящей через прибор жидкости и направления ее в нужную сторону. Воздушный винт, размещенный на корпусе оборудования, выполняет здесь функцию воздухоотвода. При необходимости его выкручивают и выпускают воздух из системы.
Как выбрать циркуляционный насос для отопления?
Производители оборудования производят широкий ассортимент комплектующих для систем обогрева помещений, каждая их которых имеет свои особенности. Это и материал конструкции (чугун, бронза, нержавеющая сталь),скорость, потери напора, источник питания, типы соединения, размеры, уровень шума.
Основным параметром, который необходимо учитывать при подборе циркуляционного насоса, является его производительность. Она обязательно должна соответствовать тепловой мощности,обслуживаемой им отопительной системы. Рассчитать необходимый для данной конкретной системы показатель производительности можно по следующей формуле:
Q = 0,86 Х P/d,
где Q — расчетная производительность оборудования (кубометр/час), Р – тепловая мощность отопительной системы в киловаттах, d – разница температур рабочей жидкости на подаче и выходе из системы (при стандартном расчете этот показатель равен 20).
Рис 1. Устройство циркуляционного насоса
Виды циркуляционных насосов
Насосное оборудование в зависимости от конструктивных решений делят на два типа:
• Сухой тип
В насосах такого типа вал не соприкасается с жидкостью. Он изолирован кольцевым уплотнителем. Сухие циркуляционные насосы более производительны, но при эксплуатации издают сильный шум, имеют немаленький размер и требуют специального технического обслуживания. Поэтому их целесообразно монтировать в отдельных помещениях (котельных).
• Мокрый тип
В насосах мокрого типа ротор находится непосредственно в рабочей жидкости. В данной конструкции электродвигатель надежно защищен металлическим стаканом. В силу строения такое устройство производит меньше шума, но обладает более низким КПД. Оно проще в обслуживании и ремонте, поэтому его целесообразнее использовать в небольших системах отопления частных домов.
Модели новейшего поколения уже оснащены современной автоматикой.
Они обладают множеством функций, которые увеличивают производительность оборудования. Подобные модификации хорошо работают в системах с постоянным расходом воды. Возможность выбора наиболее подходящего для данного объекта режима работы значительно снижает расход электроэнергии, и повышает эффективность всех работы системы в целом. Например, насосы, оснащенные таймером и термостатом, дают возможность регулировать работу оборудования,опираясь на показатели температуры жидкости отопительной системы. Термостат измеряет температуру и регулирует нагрузку насоса: высокая температура — насос снижает обороты, низкая – увеличивается мощность – температура воды повышается.Таймером позволяет задать время, когда прибору включаться и выключаться.
Как правильно установить циркуляционный насос?
Часто задаваемый вопрос: «Где в контуре отопления установить циркуляционный насос: в месте подачи жидкости в котел (горячая сторона) или на возвратной стороне (прохладная сторона) контура отопления?»
Чтобы теплообмен в системе не был нарушен, необходимо выбрать зону, где гидравлическое давление будет всегда высоким.
Специалисты рекомендуют следующие способы принудительного создания идеальных условий для установки насоса:
І- й вариант —если позволяет высота помещения, поднять расширительный бак на высоту 80 см по отношению к самой высокой точке системы. Или установить насос на утепленном чердаке.
ІІ — й вариант —врезать трубку от расширительного бака в обратку — недалеко от всасывающего штуцера циркуляционного насоса.
ІІІ — й вариант —вмонтировать циркуляционный насос в трубопровод в месте подачи воды (если позволяют технические характеристики насоса).
Наиболее верным решением выбора места установки циркуляционного насоса будет следование рекомендациям изготовителя котла, которые обязательно изложены в инструкции по эксплуатации оборудования.
Традиционно в большинстве отопительных контуров жилых и коммерческих объектов циркуляционные насосы монтируют на входной стороне отопительного котла (так называемая «обратка»). Пример такого монтажа циркуляционного насоса представлен на рис.
2
Такая установка взяла свое начало с тех времен, когда системы котлов выпускались без циркуляторов. Считалось, что при такой установке насос и его составляющие будут иметь более длительный срок эксплуатации,чем при установке на выходе жидкости из котла. Это связано с разницей температур на входе и выходе, которая в стандартных системах достигает 20 °.
Современные циркуляционные насосы выдерживают высокие температуры без потери своих технических качеств. Производители насосного оборудования настаивают на том, что нет принципиального значения, с какой стороны отопительного котла установлен циркуляционный насос, со стороны подачи или возвратной стороны контура. Насос будет работать в любом месте, и будет двигаться воду по системе отопления, выполняя свои функции. Это происходит благодаря тому, что в гидравлической системе отопления насос толкает воду по замкнутому контуру: котел и трубопровод заполняются водой, и воздух в системе отсутствует. (Если горячая воды в системе трубопроводов или котла содержит больше, чем несколько пузырьков воздуха, тепло будет потеряно).
Рис.2 — Установка циркуляционного насоса в систему отопления
Общие рекомендации установки циркуляционного насоса:
· При монтаже оборудования важно помнить, что вал насоса должен располагаться всегда горизонтально, независимо от того, как расположен корпус.
· Необходимо обеспечить доступ к циркуляционному насосу для дальнейшего обслуживания и ремонта.
· Перед насосом рекомендуется установка фильтра первой очистки.
· С двух сторон от насоса стандартно устанавливают шаровые краны для простоты замены, чистки или текущего ремонта оборудования.
Как починить насос отопления?
Ремонт насоса лучше доверить специалистам.
Единственный случай, когда с ситуацией можно справиться самостоятельно, это засор насоса солями жесткости после длительного простоя. При такой поломке оборудование при включении гудит, но циркуляции рабочей жидкости не происходит. Мотор не может провернуть крыльчатку, «зацементированную» солями жесткой воды.
Для решения проблемы достаточно открутить гайку и повернуть вал насоса с насадкой вручную — дальше мотор заработает сам.
Рекомендации по наиболее оптимальной установке циркуляционного насоса в систему отопления можно посмотреть на видео:
Котел
— Почему некоторые многозональные системы отопления имеют несколько циркуляционных насосов?
На многих фотографиях, которые я видел здесь и в других местах, показаны системы водяного отопления с несколькими зонами, каждая зона имеет свой собственный циркуляционный насос.
В моей двухзонной системе имеется один циркуляционный насос с зональным клапаном на подаче в каждую зону и общей обраткой. Кажется, это работает хорошо. Между зонами очень мало утечки, и когда обе зоны требуют тепла, все радиаторы нагреваются.
Есть ли преимущество в использовании нескольких циркуляционных насосов?
- котел
Компромиссы системной инженерии.
Как правило, один насос на зону будет стоить дороже, но (теоретически) его можно более точно подобрать для зоны (но существует всего несколько типовых размеров насосов, так что, в конце концов, это может быть не так уж идеально).
)
Один насос для их подачи будет подходящего размера для некоторого набора зон и более или менее идеального с другими наборами, открытыми или закрытыми, однако существует функциональный диапазон, и при правильном проектировании можно использовать любой метод. в безопасных диапазонах.
В целом, большинство проектировщиков систем отопления не слишком заботятся о том, сколько энергии потребляют насосы (они за это не платят, и обычно это не очевидно для конечного пользователя), что может быть еще одним недостатком (для конечного -пользователь) особенно неподходящего выбора насоса(ов) для работы. Конструкторы заботятся о том, чтобы насосы не попали в кавитацию, которая может их разрушить, и о скорости жидкости в трубах. В некоторых случаях большее количество насосов может означать меньшее количество потерянной мощности, но без учета этого, как правило, контролируют более высокие первоначальные затраты на большее количество насосов.
В системах, с которыми я работал в многоэтажных системах, на каждом этаже были независимые зоны.
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Котел— Должен ли быть установлен вспомогательный циркуляционный насос на подаче или обратке?
Задавать вопрос
спросил
Изменено 2 года, 3 месяца назад
Просмотрено 632 раза
Я добавляю новый циркуляционный насос 007 для замкнутой системы. Проблема в том, что один из радиаторов на третьем этаже не греет — пробовал продувать воздух (это новый добавленный радиатор). Становится жарко, когда я постоянно выпускаю воздух/воду из обратной трубы, но кажется, что давления недостаточно, чтобы сделать это самостоятельно. В подвале у меня есть одна 1-дюймовая петлевая труба и от нее 1/2-дюймовые ответвления, выходящие к радиаторам.
Итак, я хочу добавить новый циркуляционный насос Taco только для этой линии (новый радиатор на третьем этаже, так как в нем недостаточно давления). Устанавливать насос на обратку или на подачу? В каком направлении должна указывать стрелка?
- бойлер
- радиатор
- насос
Посмотрите на существующие тройники 1 x 1 x 1/2 дюйма. посмотрите внимательно; у них есть стрелки, указывающие на длину 1 дюйм? Есть ли у них какие-либо маркировки буквы или имя. Если они это сделают, они могут быть monoflotees. Обвивает ли 1-дюймовая труба всю систему или она уменьшается по мере удаления от котла? Вам необходимо ответить на все эти вопросы, чтобы иметь возможность определить тип вашей системы. Новый радиатор вы добавили, можете выложить его фото. Вы купили его новым или это старый рад? некоторые рады можно использовать только в паровых системах. Если ваша система представляет собой монофлоу, вам необходимо установить тройники того же типа, чтобы радар работал.
3
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.