Кабельные системы обогрева / Антиобледенительные системы / K.C.Help / Статьи по насосному оборудованию

На что обращать внимание при подборе насоса?

В результате неправильного выбора такого, казалось бы, незначительного и небольшого по размерам устройства как циркуляционный насос отопление в доме функционирует неудовлетворительно. Недовольный клиент ищет проблему в котле, радиаторах и общем проекте. Но иногда достаточно бывает критически оценить характеристики насоса и при необходимости скорректировать их.

Вспомним физическое обоснование необходимости в циркуляционном насосе. Нагретая вода, как мы знаем, способна передвигаться по трубам системы отопления и самостоятельно под действием силы гравитации. Нагретый теплоноситель, имеющий меньшую плотность, поднимается вверх, освобождая место для остывшего, более плотного теплоносителя. Но скорость, с которой происходит естественная циркуляция, не всегда соответствует расчетным показателям, особенно в трубах малого диаметра (DN 15-20) из-за преодоления гидравлического сопротивления. Для того, чтобы привести скорость кругооборота воды в отопительном контуре в соответствие с теоретическими расчетами, используют циркуляционный насос.

ПОДБОР НАСОСА

Для правильного подбора насоса требуется учесть ряд параметров:

• максимальный напор, м— максимальная высота, на которую потребуется поднять теплоноситель;
• максимальный проток, м³/ч— максимально возможный объем теплоносителя, который потребуется прокачать в единицу времени при полной нагрузке системы;
• проходной диаметр трубы DN, мм;
• химический состав теплоносителя - вода, незамерзающая жидкость или их смесь.

Напор и проток нужны для нахождения рабочей точки, проходной диаметр — для удобства монтажа и учета индивидуальных характеристик системы, химический состав — для подбора правильного модельного ряда насосов. Напор отвечает за подачу теплоносителя к верхней точке контура отопления и преодоление гидравлического сопротивления, проток — за компенсацию теплопотерь помещения. Из этого и надо исходить при ликвидации просчетов. Теперь подробнее о типичных ошибках, их причинах и способах устранения.

Подбор насоса по мощности

Хотя в характеристиках циркуляционного насоса и указывается его мощность, параметр этот вторичный, в подборе не участвует и служит лишь для ориентира, чтобы пользователь отдавал себе отчет в количестве электроэнергии, потребляемой приобретенным прибором.

Насос — не отопительный котел, не конвектор, не радиатор, его ни в коем случае нельзя подбирать по мощности на единицу обслуживаемой площади. Мощность циркуляционных насосов, имеющих одинаковые напорно-расходные характеристики, но принадлежащих к разным классам энергопотребления, может сильно отличаться. Более того, чем современнее прибор, тем меньшей мощностью он обладает при прочих равных.

Класс «А» свидетельствует о наименьшем энергопотреблении; класс «В» — о низком энергопотреблении, остальные буквы обычно не ставят вообще, потому что хвастаться тут нечем.

Рекомендация здесь проста — оценить приобретенный насос с точки зрения его рабочих характеристик.

Возможны четыре варианта результатов подбора насоса:

• рабочие параметры насоса избыточны;
• рабочие параметры насоса недостаточны;
• рабочие параметры насоса соответствуют проекту;
• насос совершенно не подходит: не тот теплоноситель, не та модификация, не то назначение насоса, наконец.

По максимальному напору

В характеристиках насоса обычно указывается его максимальный напор, при этом важно знать, что максимальный напор и рабочая точка — вещи разные. Необходимо заранее рассчитать так называемую «рабочую точку», в которой будут учтены и высота подъема, и требуемый при этом проток, и после искать насос с подходящими параметрами.

Обратная ошибка, когда учитывается лишь проток, также имеет место, хотя и значительно реже. Связано это с тем, что высоту подъема теплоносителя (т.е., обычно, высоту здания) найти легко, а вот проток нужно специально вычислять.

Если в небольшом здании огрехи не так заметны, многоквартирные высотки страдают от просчетов проектировщиков и монтажников весьма и весьма существенно. Имеется несколько примеров, когда в новостройках или в старых домах после капитального ремонта в квартирах нижних этажей температура зимой была выше, чем в пустыне Сахара, обитатели же верхних этажей ощущали себя полярниками на льдине. После проведенных исследований и устранения очевидных причин типа дефектных воздухоотводчиков и засоренных радиаторов (что, кстати, тоже неплохо), как правило, приходили к выводу, что насос «не тянет». В результате понимали, что при закупке оборудования сэкономили на проектировщике, понадеявшись на опыт продавца или свои силы.

Исправить ошибку можно установкой дополнительного насоса последовательно или параллельно с уже имеющимся. Необходимо помнить, что реальный напор/проток увеличатся при этом лишь незначительно, двойное увеличение возможно лишь в теоретических крайних точках.

Подбор насоса по габаритам

Иногда в индивидуальном строительстве встречается проблема, препятствующая монтажу насоса с подходящими характеристиками исключительно из-за его габаритов. Такое бывает, когда при сборке системы строители оставили столь мало свободного места, что требующийся дополнительный узел уже некуда воткнуть. Если на переделку всей обвязки (а это рекомендуется) денег уже не осталось, можно посоветовать отвести требуемые трубопроводы в сторону и смонтировать подходящую насосную группу вдали от общего хитросплетения. Если хотя бы один контур будет правильно оформлен, страдать из-за неправильного насоса не придется.

Использование насоса для незамерзающей жидкости

Наши соотечественники очень любят использовать в качестве теплоносителя незамерзающую жидкость, особенно если речь идет о системах отопления с компонентами, работающими от электричества. Мотивируется это тем, что «если электричество отключат, вся система замерзнет». При этом совершенно не учитывается то обстоятельство, что импортное оборудование, в общем-то, на наш тосол не рассчитано.

Во-первых, для предотвращения как раз таких случаев уже много лет назад были придуманы ИПБ (источники бесперебойного питания), которые на нашем рынке существуют ныне как в импортном, так и в отечественном исполнениях. Вот эти устройства и надо использовать, чтобы система не перестала работать. Ведь, помимо собственно отключений, могут иметь место также скачки напряжения, которые ИПБ успешно сгладит.

Теперь о незамерзающих смесях. Не будем сейчас касаться других узлов отопительной системы, не будем обсуждать разрушение отдельных компонентов ввиду их реакции с гликолями, завоздушивание и разгерметизацию системы, токсичность и пожароопасность спиртов, слабо прогнозируемую теплоотдачу и прочие «прелести».Остановимся лишь на насосе и наиболее распространенной незамерзающей жидкости — этиленгликоле.

Этиленгликоль и его смеси имеют в 2-4 раза большую вязкость, чем вода, и насос потребуется более мощный по сравнению с рассчитанным традиционным способом. Опытным путем установлено, что необходимо предусмотреть запас по напору около 50-60% и по производительности примерно 10-15%.

В инструкции производителя обычно написано, что прибор разрешается использовать исключительно для перекачки дистиллированной или близкой к ней по составу воды. В исключительных случаях допускается эксплуатация с водогликолевыми смесями при содержании гликоля, чаще всего, не более 20%. Смысл данного предупреждения вот в чем. В насосах с мокрым ротором охлаждение мотора происходит самой перекачиваемой жидкостью, которая поступает через сетку маленьких отверстий. Диаметр отверстий рассчитан таким образом, что вода проходит через них с необходимой для оптимального охлаждения скоростью. Молекулы многоатомных спиртов —органических соединения с гидроксильными группами — значительно крупнее, чем молекулы воды, поэтому скорость их протекания через отверстия ниже, следовательно, охлаждение происходит менее качественно. В конечном итоге, особенно если насос подобран, что называется, «впритык», он перегреется. Для этого ведущие производители включают в распространенные серии своих насосов модели с увеличенными охлаждающими отверстиями, которые можно использовать в системах с незамерзающей жидкостью.

Ну и не стоит забывать, что используемые в качестве теплоносителя многоатомные спирты коррозионно активны, вступает в реакцию с некоторыми металлами и неметаллами. В плане насоса интерес представляют реакции с масляной краской, которой окрашены некоторые насосы изнутри, и материалами, использующимися для уплотнений вала. По поводу других распространенных химических соединений, применяющихся в качестве антифриза, наиболее безвредным являются, пожалуй, одноатомные спирты (метанол, этанол, изопропанол). Что не отменяет их горючесть, летучесть, ядовитость и нераспространенность в свободной продаже.

Использование насоса с избыточными характеристиками

Слишком мощный насос неприятен шумом в трубах из-за чрезмерно маленького гидравлического сопротивления воды и возникающей вследствие этого турбулентности. Кроме того, пониженный перепад температуры теплоносителя в подающей и обратной линиях котла вызывает повышение средней температуры в радиаторах. Следовательно, теплоотдача отопительных приборов увеличивается, происходит перерасход топлива и электроэнергии.
 

Еще одна ошибка заказчика — это погоня за модой в ущерб качеству отопления. В системе все компоненты должны быть подобраны гармонично, без перекосов, лишь в этом случае можно добиться оптимальных характеристик.

Поясним на примере. Некий домовладелец, прочитав рекламу об экономичности насосов с электронным регулированием, оснастил свою систему такими же. Само по себе решение похвально, но оправдано ли? Насосы с электронным управлением оптимально подходят для контуров с переменным расходом теплоносителя, когда надо постоянно подстраивать количество подаваемого теплоносителя под число закрытых и открытых термовентилей, под угол поворота трехходового смесителя и т.п. Если же оборудовать электронным насосом контур нагрева бойлера ГВС, ситуация в плане комфорта пользователя лишь ухудшится: уменьшение мощности по мере нагрева воды в емкости приведет к увеличению времени нагревания, следовательно, остальная система останется без отопления на более длительный период, в самом плохом случае до радиаторов дело так и не будет доходить ввиду непрерывного нагревания бойлера. Да и пользователю придется дольше ждать своего кипятка в кране.

При подборе и вводе в эксплуатацию не учитывались параметры давления.

Следует различать два понятия: минимальный подпор и максимальное рабочее давление. Подпором называют давление на входе в насос, которое не должно опускаться ниже обозначенной производителем отметки. Иначе существует опасность возникновения кавитации в результате резкого перепада давления между входом в насос (низкое) и зоной рабочего колеса (высокое).

Низкое давление на входе провоцирует увеличение размеров воздушных пузырьков в жидкости, а резкое повышение давления на рабочем колесе приводит к разрушению этих пузырьков: большой пузырь с высокой скоростью разлетается в разные стороны сотней «осколков», разрушающих рабочее колесо. С максимальным рабочим давлением ошибок в коттеджном строительстве обычно не встречается, вероятно, потому, что эта величина у резьбовых насосов обычно равна 6 бар, в то время как в стандартных отопительных системах закладывается не более 3 бар. Более аккуратным надо быть с серьезными, фланцевыми насосами. Тут есть одна хитрость: сам насос может быть рассчитан на большую величину давления, чем присоединительный фланец, что вызовет трудности при монтаже из-за несовпадения отверстий.

ОШИБКИ МОНТАЖА

Нередки сложности, возникающие ввиду неправильного или неудобного расположения насоса. Например, клеммная коробка повернута к стене (пожелание заказчика: чтобы было красиво, ничего не торчало). Как ее вскрывать и подводить кабели — неизвестно.

Монтаж вверх ногами и под разнообразными неприемлемыми углами опасен, собственно, потерей насосом работоспособности. Как правило, несоблюдение требований инструкции в этой части приводит к непопаданию воды на рабочее колесо, значительному ухудшению рабочих характеристик, перегреву насоса.

Расположение клеммной коробки под корпусом стандартного «мокророторного» насоса способствует конденсации содержащейся в воздухе влаги внутри коробки (она же не настолько герметичная), вследствие этого появлению ржавчины и замыканию электрических контактов.