Компактность и удобство эксплуатации. Особенности ручного насоса для опрессовки системы отопления

Опрессовка представляет собой процедуру испытания с параллельной проверкой на прочность и герметичность системы отопления путем создания высокого давления.

Первая опрессовка проводится сразу после установки трубопровода на участке. Делается это для выявления потенциальных мест утечек.

Механические насосы чаще всего используются в бытовых целях. Подобные агрегаты имеют более низкую стоимость, они компактны, с ними легко работать. Их особенность заключается в простоте использования и в возможности работы в ограниченных пространствах без доступа к электрической сети.

Насосы для опрессовки и заполнения системы: есть ли отличия

Опрессовочные насосы и оборудование для заполнения не имеют существенных различий. Часто один и тот же агрегат применяется как для проверки системы на прочность, так и для ее наполнения.

Фото 1. Так выглядит ручной насос для опрессовки. Производитель устройства «НПФ Инстан».

Современные опрессовщики и насосы для закачки различаются по типу привода. Он бывает электрическим либо ручным. По принципу действия оборудование подразделяется на следующие типы:

• мембранное;
• пластинчато-роторное;
• поршневое.

Принцип работы опрессовщика

Принцип работы ручного опрессовщика довольно прост. В проверяемую систему отопления до максимально возможного уровня заливается вода. После этого при помощи нажатия на рычаг достигается необходимый для проведения испытания уровень давления (в 2—3 раза выше рабочей нормы). Когда нужный показатель давления будет получен, шаровой вентиль агрегата перекрывается. Оператор отслеживает на манометре колебания.

Внимание! Чтобы в процессе опрессовки не допустить внутри отопительной системы чрезмерно высокого давления, насосы оборудованы специальным пропускным клапаном.

Если давление начинает падать, значит, труба протекает. Описанная процедура повторяется несколько раз. При выявлении дефекта работы прекращаются до момента его устранения.

Первая опрессовка проводится непосредственно после окончания монтажных работ. Далее проверку повторяют каждые 5 лет после промывки трубопровода агрессивными химическими средствами.

Преимущества ручных опрессовочных насосов

Механический опрессовочный агрегат имеет ряд преимуществ:

1. Низкая масса и компактные размеры

Небольшой вес и компактность оборудования позволяют без сложностей переносить и транспортировать приборы без использования грузоподъемных устройств.

Агрегаты применяются даже в ограниченном пространстве.

1. Высокая точность получаемых результатов

Показатель точности во многом зависит от мощности самого устройства. При выборе конкретной модели оборудования нужно понимать, что использование насоса с малой мощностью увеличивает время, необходимое для проверки. Кроме того, при выявлении негерметичного стыка результаты испытаний могут исказиться.

1. Автономность работы

В отличие от моделей с электрическим приводом, ручные опрессовщики подходят для использования вдали от источника электрического снабжения.

1. Простота эксплуатации

Ручные приборы имеют простую конструкцию и не требуют того, чтобы их обслуживали квалифицированные специалисты.

Недостатки устройств

Недостатков у механических насосов для опрессовки всего два:

• невысокая производительность;
• необходимость владельца агрегата принимать непосредственное участие в опрессовке.

Из-за этих минусов ручные опрессовщики не используют на крупных объектах. Чаще всего их применяют в частных загородных домах и коттеджах.

Полезное видео

Посмотрите видеообзор на ручной опрессовщик для отопительных систем, в котором рассказывается о принципах работы устройства.

Выбор насосного устройства для запитки и опрессовки отопления

При выборе конкретной модели опрессовщика учитывают параметры отопительной системы, в которой он будет в дальнейшем эксплуатироваться.

Рекомендуется выбирать более прочные модификации со стальным, а не пластиковым корпусом.

Хороший ручной опрессовщик имеет

удобный рычаг для накачки жидкости и два защитных клапана.

Стоит обратить внимание и на качество шланга, через который устройство подключается. Лучше выбирать армированный вариант, отличающийся относительной гибкостью.

После подключения устройства потребуется приложить физические усилия: при помощи рычага добиваются повышения давления в системе отопления, перекрывают вентиль и внимательно следят за манометром.

конструктивные особенности и схемы включения

Автор Евгений Апрелев На чтение 5 мин Просмотров 5.1к.

Каждый владелец автономной системы отопления (СО) неизбежно сталкивается с проблемой уменьшения количества теплоносителя в отопительном контуре.

В открытых системах это происходит регулярно и достаточно быстро, в закрытых – медленно. Избежать аварийных ситуаций при недостатке теплоносителя в отопительном контуре поможет узел автоматической подпитки.

[contents]

Для чего нужна подпитка СО

Несколько слов теории. Существует два типа отопительных систем:

• с естественной циркуляцией теплоносителя по отопительному контуру.
• с принудительным перемещением при помощи установленного циркуляционного насоса в отопление частного дома.

Нагретый теплогенератором теплоноситель циркулирует по контуру, проходя через радиаторы, в которых и отдает часть тепловой энергии в отапливаемые помещения. Только после этого, остывший теплоноситель возвращается в исходную точку – котельную установку. Далее цикл повторяется. Уменьшение объема теплоносителя грозит владельцу многими бедами, среди которых снижение КПД, выход из строя оборудования (вследствие перегрева) и завоздушивание системы.

Данный краткий теоретический экскурс был необходим для того, чтобы читатель имел представление о количестве отопительного оборудования, а значит и о местах его стыковки с магистральным трубопроводом.

Итак, какими же путями жидкость может покидать СО? Если речь идет об открытой отопительной системе, то основное место максимального испарения теплоносителя – это расширительный бак открытого типа. Кроме этого, уменьшение объема теплоносителя может происходить через:

• места стыковки оборудования в виде микропротечек;
• воздухоотводчик в виде пара;
• предохранительный клапан, при сбросе излишнего давления;
• краны Маевского на радиаторах, при удалении воздушных пробок.

Не стоит «сбрасывать со счетов» и слив части теплоносителя, связанный с профилактическими работами (чистка фильтров-грязевиков), ремонтом участка трубопровода или заменой оборудования. Есть и еще одна причина уменьшения объема теплоносителя – коррозия внутренних поверхностей стальных труб, которая приводит к утончению их стенок. В результате – увеличивается проходной диаметр трубы, а значит и ее объем.

Подытожив вышесказанное: Узел автоматической подпитки решает проблему недостатка объема теплоносителя при соблюдении расчетных значений давления в СО.

Устройство подпиточного узла

Существует несколько вариантов создания подпиточного узла. Наиболее распространенным является схема, на основе редукционного и обратного клапана собранная на байпасе.

Работает система так: когда давление в контуре падает ниже минимального, пружина редукционного клапана разжимается, открывая клапан. Он, в свою очередь, открывает проход для движения воды из водопровода.

Важно! Проблема в том, что данная система может работать исключительно в закрытых СО. В СО открытого типа, данная система работать не будет, так как в ней недостаточно давления для работы пружинного механизма редукционного клапана.

Самый простой вариант организации подпитки СО – это соединение водопровода с отопительным контуром через шаровый кран.

Перед краном необходимо установить фильтр, задерживающий возможные механические загрязнения.

Совет: Чтобы теплоноситель не перетекал из отопительного контура в водопровод (при отсутствии в водопроводе давления и ненароком забытого открытым шарового крана) рекомендуем установить на питающий трубопровод подпиточного узла обратный клапан.

Узел подпитки СО с насосом

Что делать, если в доме автономное водоснабжение или существует проблема частого отключения воды? Если нет центрального водопровода, можно установить ручной насос для подпитки системы отопления (альвеер), который будет брать воду из любой емкости, например пластиковой бочки.

Совет: Для организации подпиточного узла можно воспользоваться классическим механическим насосом для опрессовки.

Подключение подпитки: к обратному трубопроводу перед циркуляционным насосом. Такое решение обусловлено тем, что в данном месте самое низкое давление и температура теплоносителя. Данный способ прекрасно зарекомендовал себя в автономных СО небольших частных домов. Не следует забывать и о главных недостатках ручной подпитки: трудозатраты и необходимость отслеживания объема теплоносителя в системе по меткам в расширительном баке или манометру.

Многие наши соотечественники спрашивают: «Как реализовать узел автоматической подпитки, если давление в водопроводе ниже, чем в контуре СО, или по контуру циркулирует антифриз, а не водопроводная вода?»

Решить проблему позволит установка подпиточного насоса для системы отопления частного дома. Для автоматического управления насосом потребуется:

• Манометр электроконтактный или реле давления.
• Обратный клапан.
• Накопительная емкость (для домов с автономным водоснабжением и при циркуляции в контуре антифризов).

Принцип действия узла с насосом для подпитки системы отопления антифризом следующий: при падении давления в контуре до минимального, срабатывает регулируемый датчик давления, который замыкает контакты включения насосной установки. Забор теплоносителя или антифриза производится из накопительного бака.

Важно! Датчик давления и электроконтактный манометр являются устройствами с реализованной функцией настройки срабатывания контактной группы.

Помимо автоматизации и устранения фактора ручного труда у такой конструкции есть и еще одно неоспоримое достоинство: его можно использовать, как насос для закачки теплоносителя в систему отопления.

Подбор подпиточного насоса

В отличие от своего циркуляционного «собрата» насос подпитки должен развивать сравнительно высокое давление большее, чем в контуре отопительной системы при небольшой подаче, так как для подпитки обычно не требуется перекачка большого объема жидкости.

Для организации узла автоматической подпитки применяются моноблочное, вихревое и лопастное  насосное оборудование.

Важно! Данное оборудование, как правило, обладает низким КПД (45%), что в данном случае несущественно из-за их непродолжительного времени работы.

Итак, как подобрать насос для системы отопления? Первое, на что следует обратить внимание – это на напор, который он должен создавать. 

Важно! Необходимо понимать, что насос должен создавать напор, который будет выше давления в обратке СО, а также сможет «продавить» гидравлическое сопротивление датчика давления и трубопровода.

Второй критерий выбора – это расход. Для закрытых СО нормы утечки принимаются, как 0,5% от объема теплоносителя в отопительном и котловом контуре. Объем теплоносителя можно рассчитать, принять приблизительно (15 л/кВт мощности котельной установки), а можно узнать опытным путем.

Совет: Приобретать насос только для подпитки СО – нецелесообразно. Данное устройство при грамотном монтаже и обвязке может выполнять массу вспомогательных функций, например, нагнетать давление во внутреннюю систему водопровода частного дома, выполнять функцию резервного циркуляционного насоса, использоваться для слива и закачки воды в контур.

Как самостоятельно залить теплоноситель в систему отопления

Промывка

• Промывка
• Промывка труб отопления
• Промывка теплоносителей
• Промывка кондиционера
• Промывка вентиляции
• Промывка пластинчатых теплообменников
• Промывка систем холодоснабжения

В общем случае заливка теплоносителя начинается со слива старого антифриза.

Затем выполняется демонтаж кранов Маевского. Перед снятием запорной арматуры стравливается воздух. К разъемам подсоединяется гибкий шланг, через который сливается отработанная незамерзающая жидкость.

 

Далее, заливка системы отопления антифризом предполагает установку погружного насоса в емкость с новым составом. Насосный шланг подключается к заливному патрубку. Пока длится закачка, заборные отверстия должны покрываться жидкостью. В противном случае аппарат начинает захватывать воздух.

 

На следующем этапе в систему заливается незамерзающая жидкость. Контроль показателя давления выполняется с помощью манометра. В процессе закачивания антифриза насос полностью заполняется теплоносителем. Работа на «сухом ходу» часто приводит к поломке оборудования.

 

Чтобы проверить заполнение насоса, нужно немного открутить центральный винт. Если оттуда выделяется жидкость, значит, закачка проходит правильно. Когда из отверстия раздаешь шипение воздуха, надо позаботиться об удалении воздушной пробки. Затем допускается вернуться к прерванным мероприятиям.

 

Заливка антифриза в систему отопления считается выполненной при условии успешного прохождения пусконаладочных тестов. Главных целей 2. Во-первых, нужно проверить работоспособность обогревательного комплекса. Во-вторых, удостовериться в отсутствии протечек радиаторов, труб и запорной арматуры.

 

Что нужно учесть при закачке незамерзающей жидкости?

 

— Прежде чем произвести заливку, стоит убедиться, что в системе осуществляется беспрепятственная циркуляция рабочей среды. Обязательным условием использования теплоносителя является также наличие расширительного бачка. Емкость нужна для свободного хода антифриза в процессе нагревания.

 

— Если со временем потребуется долить жидкость, следует воспользоваться тем же составом. Смешивание разных тепловых носителей повышает риск нейтрализации защитных присадок. В результате система перестает нормально работать и через какой-то период выходит из строя. Поэтому состав лучше покупать с запасом.

 

— Для отопительных систем частных домов оптимально подходит теплоноситель «Теплый Дом Эко» со сроком службы до 5 лет. Средство не теряет эксплуатационных свойств при температуре от -30 до +106 ^oC. Состав толерантен к металлу или уплотнителям и безопасен для здоровья и окружающей среды. 

 

Почему заливку лучше доверять профессионалам?

 

Перед тем как самостоятельно залить антифриз, хорошо подумайте, не приведут ли ваши действия к поломке системы. Если не уверены в своих силах или смутно представляете, что нужно делать — обратитесь к специалистам. Хотя за работу мастеров приходится платить, ремонт комплекса стоит во много раз дороже.

 

В отличие от владельцев жилья, которые редко сталкиваются с заливкой незамерзающих жидкостей, специалисты занимаются этим постоянно. Благодаря большому опыту мастера отлично разбираются в особенностях работы современных систем отопления. Именно в высоком профессионализме заключается их основное преимущество.

 

Не рискуйте дорогостоящим оборудованием! Доверьте заливку специалистам Solventis и сэкономьте время и деньги. По вопросам заказа услуг звоните +7 (495) 225-60-33.

 

Интересные статьи

Выбор насоса для вашей системы теплопередачи

Автор webfoot 29 марта 2018 г. . Размещено в ХТФ.

Джерард Бернальдо, инженер-специалист по жидкостям При выборе правильного насоса для систем теплопередачи необходимо учитывать несколько факторов. Насос должен соответствовать температуре, давлению и свойствам жидкости в системе.Неправильный выбор насоса может привести к неэффективной работе системы или даже к неисправности насоса, например, повреждению уплотнения насоса и утечке. Выбор лучшего насоса для вашего применения может быть сложной задачей, но знание того, какие типы насосов подходят для определенных ситуаций, может значительно облегчить решение. В системах с высокой теплопередачей используются два основных типа насосов. Насосы прямого вытеснения вытесняют жидкость, создавая полость между движущимися компонентами, в которую заливается жидкость.Затем жидкость вытесняется, когда механизм закрывает эти зазоры. Обратите внимание, что эта статья относится только к роторным насосам прямого вытеснения. Поршневые объемные насосы не предназначены для использования с теплоносителем. Центробежные насосы используют вращающееся рабочее колесо, двигатель или турбину для создания кинетической энергии, которая увеличивает статическое давление жидкости. Жидкость поступает в насос через рабочее колесо вдоль оси его вращения и выбрасывается радиально к выпускному отверстию. Насосы с магнитным приводом представляют собой уникальный бессальниковый вариант, в котором встроенные магниты приводят в действие друг друга, вращая вал, заключенный в канистру. Магнитные насосы аналогичны центробежным насосам в том, что приводные магниты также приводятся в действие двигателем. Каждый тип насосов имеет свои преимущества и недостатки, которые обсуждаются более подробно.

Таблица 1 Xceltherm® 600 вязкость при выбранных температурах °F °С Вязкость (сП) 50 10.0 75,697 100 37,8 15.489 150 65,6 5,574 200 93,3 2.703 250 121,1 1,642 300 148,9 1,085

Одним из наиболее важных моментов при проектировании системы является вязкость жидкости. Если это должным образом учитывать, вы можете исключить насосы, которые не будут работать должным образом.Имейте в виду, что вязкость теплоносителя значительно увеличивается при низких температурах. См. таблицу 1. Рабочий диапазон теплоносителя – это диапазон температур между точкой прокачиваемости и рекомендуемой максимальной рабочей температурой жидкости . Точка прокачиваемости определяется как температура, при которой вязкость жидкости достигает 2000 сантипуаз. В этот момент жидкость становится слишком вязкой, чтобы центробежные насосы могли поддерживать поток жидкости. Важно отметить, что прокачиваемость жидкости обычно является фактором только при запуске.Хотя жидкости-теплоносители технически могут использоваться при температурах, близких к точке их прокачиваемости, многие жидкости (особенно жидкости на нефтяной основе) теряют большую часть своей эффективности теплопередачи, если используются близко к точке их прокачиваемости. Центробежные насосы лучше всего работают с жидкостями с низкой вязкостью, обычно до 550 сП. В этом диапазоне центробежные насосы способны работать практически с большинством теплоносителей, представленных на рынке. Однако, поскольку они работают со скоростью двигателя, эффективность насоса и скорость потока значительно падают по мере увеличения вязкости.Это связано с повышенными потерями на трение в механизме насоса. Насосы прямого вытеснения превосходят других в этой категории. Они могут эффективно работать в широком диапазоне вязкостей и даже в исключительных случаях при высокой вязкости (некоторые могут работать до 1 000 000 сП!) Высоковязкая жидкость заполняет зазоры в полостях насоса, что улучшает работу насоса. И наоборот, объемные насосы, такие как шестеренчатый насос с внутренним зацеплением, показанный на рис. 1, не могут откачивать жидкость в больших количествах.Вместо этого поршневые насосы способны обеспечить постоянный, безпульсивный поток через систему, не зависящий от изменений давления в системе. Центробежные насосы могут эффективно работать при определенном давлении, но их эффективность значительно падает по мере увеличения давления в системе. Большинство систем теплопередачи предназначены для работы под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, и в этом случае можно использовать как центробежные, так и поршневые насосы. Центробежные насосы могут быть рассчитаны на напор до 55 фунтов на кв.) Следующим важным аспектом выбора насоса является производительность системы. Основным преимуществом центробежных насосов является их способность перекачивать большие объемы жидкости (до 120 000 галлонов в минуту). Технологические процессы могут даже предусматривать параллельное использование нескольких центробежных насосов для максимального расхода жидкости. Чистый положительный напор на всасывании, чаще называемый «давлением в системе», представляет собой сумму нескольких факторов, определяемых конструкцией системы. NPSH определяется следующим:

*NPSH = HA ± HZ – HF + HV – HVP
Срок	Определение	Примечания
ХА	Абсолютное давление на поверхности жидкости в расходном баке	Обычно атмосферное давление (вентилируемый резервуар подачи), но может быть другим для закрытых резервуаров. Не забывайте, что высота влияет на атмосферное давление (HA в Денвере, CO будет ниже, чем в Майами, Флорида). Всегда положительное (может быть низким, но даже в вакуумных сосудах положительное абсолютное давление)
Гц	Расстояние по вертикали между поверхностью жидкости в питающем резервуаре и осевой линией насоса	Может быть положительным, когда уровень жидкости выше центральной линии насоса (называется статический напор) Может быть отрицательным, когда уровень жидкости ниже центральной линии насоса (называется высота всасывания.) Всегда используйте самый низкий допустимый уровень жидкости в баке.
ВЧ	Потери на трение во всасывающем трубопроводе	Трубопроводы и фитинги действуют как ограничители, работая против жидкости, которая течет к впускному отверстию насоса.
ВН	Напор на всасывающем патрубке насоса	Часто не входит в комплект, так как обычно очень маленький.
ХВП	Абсолютное давление паров жидкости при температуре откачки	Необходимо вычесть в конце, чтобы убедиться, что давление на входе остается выше давления пара.Помните, что с повышением температуры растет и давление пара.
*Таблица и уравнение предоставлены www.pumpschool.com

После расчета доступного NPSH (NPSHA) можно выбрать насос с соответствующим требуемым NPSH (NPSHR). NPSHA должен быть больше, чем NPSHR, чтобы избежать кавитации насоса во время работы системы. Кавитация возникает, когда давление жидкости в жидкости падает ниже давления пара, что приводит к закипанию жидкости. Пузырьки пара создают шум и вибрацию насоса, вызывая точечное повреждение рабочего колеса и резкое снижение напора насоса и нагнетания.Если выбран насос с надлежащим номинальным значением NPSH, можно предотвратить кавитацию. После выбора правильного насоса для применения можно рассмотреть несколько вариантов уплотнения вала. Одной из первых форм уплотнений вала является набивка, состоящая из плетеных или формованных колец, сжатых в сальниковой коробке насоса. Этот тип уплотнения требует смазки либо жидкостью циркуляционной системы, либо внешней смазкой. Главное преимущество набивки в том, что она редко выходит из строя катастрофически. Он наиболее эффективно используется в приложениях с густыми неабразивными жидкостями.Эластомерные манжетные уплотнения также идеально подходят для подобных применений. Хотя они традиционно используются для систем низкого давления, технологические достижения в новых уплотнениях позволяют также работать в системах высокого давления (150 фунтов на квадратный дюйм или выше). Недостатком использования манжетного уплотнения является возможность катастрофического отказа, который может вызвать более серьезные проблемы с насосом. Механические уплотнения имеют тот же недостаток. По сути, механические уплотнения состоят из поверхностей, скользящих друг относительно друга, образуя уплотнение. Подобно набивке уплотнения, поверхности механического уплотнения обычно смазываются циркулирующей жидкостью или другими внешними способами.Наиболее заметным преимуществом механических уплотнений является большое разнообразие конструкций для работы с широким диапазоном жидкостей, вязкостей, давлений и температур. Кроме того, они спроектированы так, чтобы их можно было легко заменить или отремонтировать. Как упоминалось ранее в этой статье, бессальниковые насосы с магнитным приводом становятся популярным вариантом для трудноудерживаемых жидкостей. Хотя герметичные насосы являются более дорогостоящей альтернативой, они обеспечивают исключительную надежность и полное отсутствие утечек. В заключение, есть несколько факторов, которые следует учитывать при принятии решения о том, какой насос лучше всего подходит для вашей системы теплопередачи.Несмотря на то, что существует широкий выбор насосов, знание возможностей вашей системы может помочь вам сузить область поиска.

Внешние ссылки www. lightmypump.com www.pumpschool.com www.pump-zone.com Рекомендуемые производители/дистрибьюторы насосов Насос Дина  6040 Гион Роуд Индианаполис, IN 46254 Телефон: 317-293-2930 Факс: 317-297-7028 Дикоу Памп Компани, Инк. 1738 Сэндс Плейс Мариэтта, Джорджия 30067 Бесплатный номер: 877-952-7903 Телефон: 770-952-7903 Факс: 770-933-8846 Промышленные товары Goulds Pumps, ITT Corporation 240 Фолл-Стрит Сенека-Фолс, Нью-Йорк 13148 Телефон: 315-568-2811 Факс: 315-568-2418 Насосы Travaini США 200 Ньюсом Драйв Йорктаун, Вирджиния 23692 Телефон: 757-988-3930 Факс: 757-988-3975 Viking Pump, Inc. Подразделение корпорации IDEX 406 Стейт Стрит, П.П. Вставка 8 Сидар-Фолс, ИА 50613-0008 Телефон: 319-266-1741 Факс: 319-273-8157

Объемные насосы Центробежные насосы Магнитные насосы Насосный отдел Дина Х Х Dickow Pump Company, Inc. Х Насосы Goulds Х Насосы Travaini США Х Viking Pump, Inc. Х Х

---

---

Циркуляционные насосы — Эффективность Мэн

 

Системы принудительного водяного («гидронного») отопления используют циркуляционные насосы для перемещения нагретой воды от котлов к радиаторам и обратно.Эти насосы работают всякий раз, когда термостат требует тепла.

Насосы имеют вращающийся вал, называемый ротором, который вращается под действием магнитного поля, создаваемого окружающими его витками проволоки. Вращающийся ротор обеспечивает циркуляцию воды по распределительной системе котла.

Традиционные циркуляционные насосы работают с одной фиксированной скоростью и используют некоторое количество электроэнергии для намагничивания своего ротора. Циркуляционные насосы с электронно-коммутируемым двигателем (ECM) могут регулировать свою скорость и использовать двигатели с постоянными магнитами, которым не требуется электричество для обеспечения магнитных свойств.Циркуляционные насосы ECM имеют ряд преимуществ:

Преимущества

#	Функция	Функция	Преимущество
1	Низкая цена после моментальной скидки	Стоимость ниже, чем у традиционных циркуляционных насосов.	Сэкономьте деньги заранее
2	Высокоэффективный двигатель	Снижает эксплуатационные расходы на 85 % по сравнению с традиционными циркуляционными насосами	Сэкономьте 320 долларов в течение всего срока службы*
3	Электродвигатель с постоянными магнитами	Ротор не потребляет электричество, чтобы действовать как магнит.	Уменьшенные счета за электроэнергию
4	Переменная скорость	Скорость регулируется в соответствии с нагрузкой. Если только одна небольшая зона нуждается в тепле, то насос может работать медленно. Если большая удаленная зона нуждается в тепле, насос может увеличить скорость, чтобы поддерживать постоянный расход или давление. Используется только та мощность, которая необходима.	Уменьшение счетов за электроэнергию и, возможно, увеличение срока службы
5	Переменная мощность	Во избежание заторов, вызванных скоплением осадка после длительного простоя, некоторые насосы ECM запрограммированы на запуск с полной мощностью, а затем снижение скорости в соответствии с потребностью.Это может удалить осадок, который в противном случае мог бы заклинить насос.	Уменьшение количества обращений в службу поддержки
6	Переменное направление	Если отложения вызывают заклинивание насоса, некоторые насосы ECM могут автоматически временно реверсировать себя, чтобы попытаться устранить заклинивание.	Уменьшение количества обращений в службу поддержки

* В этом примере предполагается замена насоса PSC мощностью 87,7 Вт на насос ECM мощностью 14,4 Вт, работающий 1374 часа в год в течение 20 лет при стоимости 0 долларов США.16/кВтч. Ваши сбережения могут отличаться.

Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с брошюрой «Введение в циркуляционные насосы ECM».

Как работают водяные тепловые насосы

Мэтью А. Крамп PE

Большинство людей знакомы со стандартной бытовой сплит-системой кондиционирования воздуха. Он разделен, потому что внутренняя система подает охлажденный или нагретый воздух, а наружный блок издает много шума при работе. Эти две части оборудования соединены трубопроводом, по которому между ними проходит хладагент.Наружный блок состоит из компрессора, наружного змеевика и вентилятора. Во время охлаждения компрессор будет сжимать хладагент в перегретый газ, а затем нагнетать его через наружный змеевик. Вентилятор втягивает наружный воздух через змеевик, так что перегретый газ охлаждается. Хладагент поступает во внутренний блок, который быстро расширяет охлажденную жидкость под высоким давлением, создавая низкотемпературный газ низкого давления, который поступает во внутренний змеевик, а внутренний вентилятор прогоняет через него воздух для охлаждения помещения. После охлаждения воздуха подогретый газообразный хладагент низкого давления возвращается в компрессор, чтобы начать процесс заново.

Бытовой тепловой насос может переключать поток хладагента таким образом, чтобы перегретый сжатый газ поступал во внутренний блок для обогрева помещения. Водяной тепловой насос (WSHP) выполняет ту же операцию, он просто перемещает компрессор во внутренний блок и заменяет наружный змеевик теплообменником, который использует водяной контур здания вместо наружного воздуха.

В моей предыдущей статье, расположенной здесь, обсуждается цикл хладагента, используемый для обогрева или охлаждения помещения с помощью теплового насоса. В этой статье будут описаны компоненты теплового насоса и показано, как они выполняют цикл охлаждения.

Водяной тепловой насос состоит из следующих компонентов:

• Компрессор
• 4-ходовой реверсивный клапан
• Теплообменник хладагент-вода
• Устройство теплового расширения
• Катушка
• Вентилятор

Каждый из этих компонентов работает вместе, чтобы эффективно выполнять холодильный цикл и кондиционировать пространство.

Компрессор

Компрессор является сердцем WSHP. Он приводит в действие цикл охлаждения, нагнетая хладагент через тепловой насос, охлаждая или нагревая помещение в зависимости от сигнала от термостата. Для целей данной статьи это первая стадия холодильного цикла. Компрессор нагнетает газообразный хладагент средней температуры в перегретый газ высокого давления и высокой температуры. Это представлено на диаграмме энтальпии давления (PE), показанной ниже.

В большинстве используемых сегодня водяных тепловых насосов компрессоры имеют роторную или спиральную конструкцию. Для этого они просто используют две разные геометрии.

Ротационный компрессор

В большинстве представленных на рынке тепловых насосов с водяным охлаждением с холодопроизводительностью менее 2 тонн используется роторный компрессор. Роторный компрессор характеризуется электродвигателем, который вращает смещенное кольцо внутри цилиндра, который непрерывно всасывает хладагент, а затем сжимает его.Стадии сжатия показаны на рисунке ниже:

Частями ротационного компрессора являются цилиндр (статор), кольцо (ротор), скользящая перегородка, всасывающий патрубок (вход) и патрубок горячего газа (выход). На этапе 1 объем между цилиндром и кольцом полностью заполнен теплым хладагентом низкого давления. Когда кольцо начнет вращаться в направлении второй ступени, хладагент начнет сжиматься. В выпуске горячего газа есть клапан, который удерживает хладагент в компрессоре до тех пор, пока не будет достигнуто определенное давление. Газ низкого давления из линии всасывания начнет поступать в компрессор по мере вращения кольца. Скользящий барьер будет двигаться, сохраняя контакт с кольцом и разделяя газы высокого и низкого давления. При переходе от ступени 2 к ступени 3 хладагент продолжает сжиматься, в то время как в компрессор всасывается больше газа низкого давления. На этапе 4 газ достигает полного сжатия, и выпускной клапан открывается, позволяя ему двигаться в линию горячего газа цикла хладагента. Сразу после выпуска полностью сжатого газа компрессор возвращается в положение 1-й ступени, и процесс начинается снова.

Спиральные компрессоры

Спиральный компрессор работает так же, как и роторный, и его иногда называют ротационным спиральным. Разница заключается в форме ротора и статора. Кольцо и цилиндр заменены двумя спиральными узорами. И ротор, и статор представляют собой спиральные конструкции, в которых хладагент попадает в ловушку между двумя спиральными конструкциями и постепенно сжимается по мере перемещения спирали ротора.

Для спирального компрессора первая ступень сжатия также является последней ступенью предыдущего цикла.Шнек предназначен для одновременного всасывания и сжатия двух разных объемов хладагента. В течение следующих трех стадий спираль ротора вращается, направляя хладагент во все меньшие пространства, пока объемы не сойдутся в центре спирали, полностью сжатые. Достигнув центра, хладагент полностью сжимается и выпускается в линию горячего газа цикла хладагента, нет необходимости в клапане для поддержания давления перед сжатием.

4-ходовой реверсивный клапан

4-ходовой реверсивный клапан — это часть системы, которая делает тепловой насос тепловым насосом, компонент, который отделяет тепловые насосы от кондиционеров.Клапан направляет поток горячего газа, выходящего из компрессора, в зависимости от того, требуется ли помещение для охлаждения или обогрева. Когда горячий газ выходит из компрессора, клапан направляет поток либо к теплообменнику для режима охлаждения, либо к змеевику для режима нагрева.

Внутри корпуса клапана находится ползунок, который перемещается вперед и назад в зависимости от потребности в охлаждении/нагреве. Как показано на графике выше, когда система требует охлаждения, ползунок перемещается влево, так что нагнетание компрессора поступает в теплообменник.Когда есть запрос на нагрев, ползунок перемещается вправо и направляет поток змеевика. Движение ползунка меняет направление потока хладагента в обратном направлении либо для отвода тепла из помещения, либо для добавления тепла в зависимости от потребности.

Хотя 4-ходовой реверсивный клапан оказывает огромное влияние на работу теплового насоса, он не влияет на цикл охлаждения, и его работа не будет отражаться на графике цикла охлаждения.

Теплообменник хладагент-вода

В цикле охлаждения хладагент выходит из 4-ходового смесительного клапана и поступает в теплообменник хладагент-вода.В рассмотренном выше жилом блоке вентилятор и змеевик на внешнем блоке предназначены для отвода тепла в наружный воздух. Водяной тепловой насос заменяет наружный вентилятор и змеевик теплообменником. Для работы этой системы в здании предусмотрена петля воды. Этот водяной контур включает в себя градирню и бойлер для поддержания подачи воды в блок и выхода из него для достижения оптимальной производительности.

Теплообменник представляет собой коаксиальную конструкцию, в которой хладагент проходит по трубке на внутреннем диаметре теплообменника, а вода контура здания проходит между трубкой хладагента и внешней трубой.Во время охлаждения вода с более низкой температурой отводит тепло от сжатого горячего газа хладагента. Вода выходит из теплообменника с более высокой температурой, а хладагент выходит в виде низкотемпературной жидкости под высоким давлением. Это показано второй строкой на графике PE ниже:

При нагреве хладагент поступает в теплообменник после выхода из дозирующего устройства в виде низкотемпературной смеси газа и жидкости низкого давления. Он забирает тепло из водяного контура здания и выходит в виде теплого газа низкого давления.

Чтобы разместить теплообменник на минимальном пространстве, они были свернуты, как показано выше. Цель этой системы состоит в том, чтобы отводить/вытягивать наибольшее количество тепла при наименьшей длине теплообменника.

Когда поступает запрос на охлаждение/обогрев, автоматический водяной клапан, расположенный на выходе теплообменника, открывается, позволяя воде здания проходить через теплообменник.

Устройство теплового расширения

Опять же, в цикле охлаждения жидкий хладагент под высоким давлением и низкой температурой покидает теплообменник и движется к устройству теплового расширения.Это регулирует поток хладагента в змеевик. Тепловое дозирующее устройство отделяет часть цикла низкого давления от части высокого давления, поступающей от компрессора. Когда хладагент перемещается в область низкого давления, он «испаряется» и очень быстро охлаждается. Это представлено в виде третьей строки на диаграмме PE для R410a, показанной ниже, хладагент переходит из жидкости средней температуры высокого давления в низкотемпературную смесь жидкости и газа низкого давления.

Простое разделение областей высокого и низкого давления может быть легко выполнено с помощью отверстия определенного размера, но устройство теплового расширения активно контролирует температуру хладагента, выходящего из змеевика, и регулирует его, чтобы обеспечить необходимое количество охлаждения через змеевик.

Датчик давления в баллоне силового элемента устанавливается напротив трубы хладагента, выходящей из змеевика, чтобы он мог измерять температуру. Затем трубка от колбы направляется к верхней части дозирующего устройства. Внутри колбы и трубки находится жидкость, которая либо расширяется, либо сжимается в зависимости от температуры хладагента, выходящего из змеевика. Когда температура хладагента, выходящего из змеевика, слишком высока, жидкость расширяется и воздействует на диафрагму, которая затем толкает клапан в устройстве еще больше, позволяя большему количеству хладагента попасть в змеевик.Если змеевик слишком холодный, жидкость будет сжиматься, закрывая клапан и выпуская меньше хладагента. В мире умных домов и подключенных устройств это отличная технология, которая полагается на материалы для управления, а не на электронный датчик и привод.

Когда цикл реверсируется для нагрева, устройство теплового измерения имеет встроенный обратный клапан, который позволяет низкотемпературному хладагенту под высоким давлением проходить в теплообменник в противоположном направлении. В старых версиях обратный клапан располагался на отдельном контуре, который шунтировал прибор учета тепла.

Катушка

Змеевик предназначен для облегчения передачи тепла от воздуха к хладагенту. Целью конструкции катушки является увеличение площади контакта между катушкой и воздухом. Катушка представляет собой ряд трубок, которые «скручены» вперед и назад. Между трубками есть ребра, в основном 14-15 ребер на дюйм, которые обеспечивают большую площадь поверхности для теплопередачи. Размер змеевика и количество контуров хладагента, проходящих через змеевик, рассчитаны на обеспечение надлежащего охлаждения/обогрева помещения. Во время охлаждения, когда воздух проходит через змеевик, он передает тепло от воздуха хладагенту. На графике PE это завершает цикл превращения низкотемпературной смеси газа и жидкости в газ средней температуры низкого давления, готовый к сжатию и повторному запуску цикла.

Вентилятор

Вторым по величине потребителем электроэнергии на БТЭ является вентилятор. Вентилятор разработан в сочетании со змеевиком для обеспечения необходимого объема кондиционирования помещения в зависимости от размера устройства.Сегодня в большинстве устройств используется вентилятор с электрокоммутируемым двигателем (ECM) для обеспечения максимальной эффективности. Линейка Engineered Comfort Serenity WSHP имеет охлаждение и обогрев CFM, а вентилятор настраивается в зависимости от потребности в кондиционировании.

Система

Хладагент перемещается по указанным ниже путям в зависимости от охлаждения или обогрева:

• Охлаждение
  • Горячий газ высокого давления выходит из компрессора и поступает в 4-ходовой реверсивный клапан
  .
  • 4-ходовой смесительный клапан направляет поток к теплообменнику
  .
  • Теперь жидкость с более низкой температурой под высоким давлением выходит из теплообменника и поступает в устройство теплового расширения
  .
  • После прохождения расширительного устройства и попадания в змеевик испарителя хладагент становится газожидкостной смесью низкого давления и очень низкой температуры
  .
  • Змеевик охлаждает воздух, проходящий через него, и хладагент становится газом средней температуры низкого давления и возвращается к компрессору
  .

• Обогрев
  • Горячий газ высокого давления выходит из компрессора и поступает в 4-ходовой реверсивный клапан
  .
  • 4-ходовой реверсивный клапан направляет поток на змеевик
  • Горячий газ высокого давления нагревает воздух, проходящий над змеевиком, и становится жидкостью высокого давления с более низкой температурой, которая направляется к устройству теплового расширения
  .
  • Через расширительное устройство хладагент превращается в низкотемпературную газожидкостную смесь низкого давления и циклически направляется к теплообменнику
  .
  • В теплообменнике низкотемпературная жидкость под низким давлением превращается в газ под низким давлением и средней температурой и движется обратно к компрессору
  .

Водяной тепловой насос

По многим причинам, включая низкие инвестиционные затраты, эффективность, простоту обслуживания, эстетику здания и комфорт, система теплового насоса с водяным источником является отличным выбором для высотного жилого комплекса.Это одна статья из серии статей, посвященных системам водяного теплового насоса. Если мы можем чем-то помочь вам в проектировании вашей системы, свяжитесь с Мэтью Крампом по адресу [email protected].

Allendale Heating Company, Inc. > Геотермальная энергия > Как работают тепловые насосы

Источник воздуха, источник земли и

Абсорбционные тепловые насосы

Как мы обсуждали в предыдущем разделе, воздушные тепловые насосы используют вентилятор в наружном блоке для подачи воздуха через змеевики, заполненные хладагентом. Два набора этих змеевиков передают тепло в помещение, где тепло отводится от змеевиков другим вентилятором и распределяется по дому. Некоторые системы тепловых насосов с воздушным источником состоят из одного «упакованного» блока, содержащего оба набора змеевиков в одной коробке. Эта коробка затем устанавливается на крыше здания с воздуховодом, проходящим через стену. Таким образом часто устанавливаются более крупные системы для коммерческих зданий. Домашние тепловые насосы обычно представляют собой «раздельные» системы с наружным и внутренним компонентами, установленными через стену.В зависимости от типа системы может быть один или несколько внутренних компонентов для распределения тепла.

Геотермальные тепловые насосы поглощают тепло из земли или подземного водоема и передают его внутрь помещения или наоборот. Наиболее распространенный тип геотермального теплового насоса передает тепло непосредственно из земли, поглощая его через подземные трубы, заполненные водой или хладагентом. Геотермальные тепловые насосы, перекачивающие жидкость по трубам, могут быть системами с замкнутым контуром или с открытым контуром .В системе с замкнутым контуром один и тот же хладагент или вода многократно циркулирует по трубам. В разомкнутой системе вода откачивается из источника воды, такого как колодец или искусственное озеро, и когда из воды извлекается тепло, эта вода возвращается в колодец или поверхностное озеро. Затем из скважины выкачивается больше воды для извлечения большего количества тепла.

Поглощение Тепловые насосы — это воздушные тепловые насосы, работающие на природном газе, солнечной энергии, пропане или геотермальной воде, а не на электричестве.Абсорбционные насосы можно использовать для крупномасштабных применений, но теперь они доступны и для больших домов. Основное различие между стандартным тепловым насосом с воздушным источником и абсорбционным насосом заключается в том, что абсорбционный насос не сжимает хладагент, а поглощает аммиак в воду, а затем маломощный насос нагнетает его. Затем источник тепла выкипает аммиак из воды, и процесс начинается заново. Производители оценивают абсорбционные тепловые насосы иначе, чем стандартные тепловые насосы, используя измерение, называемое коэффициентом полезного действия (COP).Потребители должны искать COP выше 1,2 для отопления и выше 0,7 для охлаждения. (Номинальные значения для стандартных тепловых насосов мы обсудим чуть позже.) Воздушные, грунтовые и абсорбционные тепловые насосы являются наиболее распространенными типами тепловых насосов, но они не будут работать во всех ситуациях. Читайте дальше, чтобы узнать об особых видах тепловых насосов.

Выбор подходящего насоса для вашей системы теплопередачи

Ваш насос оказывает огромное влияние на вашу систему теплопередачи.Это влияет на производительность, эффективность и может даже повлиять на срок службы вашей жидкости. Итак, что вам нужно знать при выборе насоса для вашей системы?

Для начала рассмотрим наиболее распространенные насосы, используемые в системах теплопередачи.

Рис. 1: Поперечное сечение центробежного насоса. (фото из Википедии)

Рис. 1: Поперечное сечение центробежного насоса. (фото из Википедии)

Центробежные насосы (рис. 1) очень распространены в системах с теплоносителями.Эти насосы в основном используют рабочее колесо с вращающимися лопастями для придания скорости жидкости и перемещения ее по системе.

Некоторые центробежные насосы изготавливаются специально для теплоносителей и используют более прочные материалы, закрытые рабочие колеса, более качественные уплотнения и поддерживают температуру до 850°F (454°C) для работы в самых сложных условиях.

Центробежные насосы

также позволяют выбирать между герметичной и бессальниковой конструкцией. В этой статье от Process Heating содержится полезная информация по этой теме.

Объемные насосы

(рис. 2) не так распространены, но обычно используются в небольших системах с электрическим обогревом. Эти устройства, также известные как шестеренчатые насосы, улавливают жидкость между блокирующими зубьями шестерни и выталкивают жидкость в остальную часть системы. Обычно они имеют механические уплотнения.

Независимо от того, какой тип насоса вы рассматриваете, уточните у производителя, подходит ли он для использования с теплоносителями. Также держитесь подальше от стандартных технологических насосов — они не так долговечны и, как правило, недостаточно хорошо работают с теплоносителями.

Рисунок 2: Объемный насос. (фото из Википедии)

Рисунок 2: Объемный насос. (фото из Википедии)

Некоторые производители специализируются на насосах для теплоносителя. Dean Pump Division, MP Pumps, Inc. и Teikoku/Chempump — это лишь несколько примеров центробежных конструкций. Насос Viking – это один из возможных вариантов, если вам нужен объемный насос объемного типа.

Некоторые из этих производителей также предлагают услуги по индивидуальному проектированию и даже могут помочь определить правильный размер для вашей помпы.Здесь решающим фактором является размер — насос должен быть достаточно мощным, чтобы справиться с вязкостью жидкости и перемещать жидкость по всей системе. Если он меньше, насос не будет подавать достаточное количество жидкости в систему. Эта ситуация, широко известная как «низкий расход», может вызвать серьезные проблемы, включая кавитацию насоса, плохую производительность и более высокие, чем рекомендуемые, температуры пленки, что приведет к быстрому разрушению вашей жидкости.

Ключевым моментом является мощность — насос надлежащего размера должен иметь достаточную мощность для подачи в систему достаточного количества жидкости для эффективной работы.

Еще один важный момент, о котором часто забывают: убедитесь, что насос способен работать с вязкостью жидкости при температуре окружающей среды (пусковой), а не только при рабочей (выходной) температуре. Если ваш насос не может перемещать жидкость при температуре окружающей среды, вы рискуете перегреть жидкость.

Мы предоставили здесь некоторые основные рекомендации, но при выборе важно тесно сотрудничать с инженерами и производителями насосов. Вы также можете попробовать Pump Scout. Их сайт является отличным источником информации о различных конструкциях насосов, советов по покупке и терминологии.

Есть вопросы или комментарии? Пожалуйста, дайте нам знать.

Майкл Бейтс, технический директор

1-800-446-4910 доб. 111

Система рециркуляции горячей воды

Demand | Продукция

Системы рециркуляции горячей воды Demand в некоторых ситуациях могут экономить воду и энергию. Потенциальные преимущества установки системы рециркуляции по требованию во время вашего следующего проекта строительства нового дома или модернизации дома включают:

1. Рециркуляционные насосы Demand могут решить проблему длительного ожидания горячей воды в удаленном водопроводе, одновременно экономя энергию, воду и деньги.
2. Вам больше не нужно спускать холодную воду в канализацию, пока вы ждете теплую воду. Вместо этого рециркуляционные насосы быстро откачивают горячую воду из водонагревателя, одновременно отправляя холодную воду из линий горячей воды обратно в водонагреватель для повторного нагрева и повторного использования. Системы спроса могут управляться нажатием кнопки, таймера или датчика движения.
   • Системы рециркуляции, работающие в непрерывном режиме , могут потреблять больше энергии за счет энергии, затрачиваемой на перекачку, и потери энергии горячей воды из труб, чем энергии, сэкономленной за счет сокращения отходов горячей воды.

Как это работает. В традиционной системе с центральным водонагревателем любая холодная вода, стоящая в трубах между нагревателем и точкой потребления, сбрасывается в канализацию по мере прохождения горячей воды из нагревателя.

В системе рециркуляции по требованию , когда система активирована, насос начинает рециркулировать охлажденную воду, которая находилась в линии горячей воды, и направляет ее обратно в водонагреватель по линии холодной воды.Когда вода достигает желаемой температуры, система управления выключает насос. Этот процесс аналогичен открытию крана с горячей водой и пусканию воды, пока она не нагреется, но вместо того, чтобы вода стекала в канализацию, она просто возвращается обратно в водонагреватель, что позволяет экономить энергию и воду.

В системе с интегрированным контуром горячая вода периодически рециркулирует. Горячая вода возвращается в водонагреватель по трубам холодной воды. Этот процесс немного повышает температуру холодной воды, но она быстро возвращается к обычной холодной температуре.

Повышение температуры в зависимости от объемного расхода

Ни один насос не 100% эффективен. Энергия, теряемая на трение и гидравлические потери, превращается в тепло – нагревая жидкость, транспортируемую насосом.

Возрождение температуры можно рассчитать как

DT = P _S (1 — μ) / (C _P q ρ) (1)

, где

DT = температура Поднимитесь на насосе = удельная теплоемкость жидкости (кДж/кг ^o C)

μ = КПД насоса

ρ = плотность жидкости (кг/м ³ )

3 90 и потребляемая мощность для центробежного насоса:

Насос — Калькулятор превышения температуры

P _s — мощность торможения (кВт)

2005

8 эффективность насоса C _P — _P — Удельное тепло (KJ / KG ^O C)

Q — Объемный поток (м ³ / с)

ρ — Плотность (кг / м ³ )

Пример — Повышение температуры в водяном насосе

Повышение температуры в водяном насосе, работающем в нормальных условиях с расходом 6 м ³ /ч (0. 0017 м ³ /с) , мощность торможения 0,11 кВт и КПД насоса 28% (0,28) можно рассчитать как

dt = (0,11 кВт) (1 — (0,42) / ( KJ / KG ^O C) (0,0017 м ³ / с) (1000 кг / м ³ ))

= 0,011 ^O C

Удельная тепловая температура воды C _P = 4,2 кДж/кг ^o С .

Если поток через насос уменьшается путем дросселирования нагнетательного клапана, повышение температуры увеличивается.Если расход уменьшить до 2 м ³ /ч (0,00056 м ³ /с) , тормозная мощность немного уменьшится до 0,095 кВт , а КПД насоса уменьшится до 15% (0,15) — температура подъем можно рассчитать как

dt = (0,095 кВт) (1 — 0,15) / ((4,2 кДж/кг ^o C) (0,00056 м ³ /с) (1000 кг/м ³ ) )

    = 0,035 ^o C

В производственной документации превышение температуры по отношению к дросселированию может быть выражено как:

.