Cirkulācijas sūkņa izvēle: ierīce, veidi un siltumsūkņa izvēles noteikumi

Gravitācijas apkures sistēmas pilnībā funkcionē tikai vienstāvu privātmājās ar platību līdz 100 kvadrātmetriem. m.Ja nepieciešams apsildīt daudzdzīvokļu māju vai plašu savrupmāju, tad bez piespiedu cirkulācijas sistēmas neiztikt. Labākais risinājums ir izvēlēties cirkulācijas sūkni un uzstādīt iekārtu apkures lokā.

Mēs iesakām saprast, kādus uzdevumus sūknis veic apkures sistēmā, kā ierīce ir konstruēta un darbojas. Mēs aprakstījām dažādu veidu sūkņu darbības iezīmes un izklāstījām galvenos pareizās izvēles kritērijus. Sniegtā informācija palīdzēs izvēlēties pareizo cirkulācijas sūkņa modeli un nebūt vīlušies pirkumā.

Kāpēc apkures sistēmā ir nepieciešams sūknis?

Cirkulācijas sūkņi ir hidrauliskās iekārtas, kas nodrošina uzkarsētā dzesēšanas šķidruma piespiedu kustību pa slēgtu ķēdi. Šādas ierīces veicina vienmērīgu un ātru visas sistēmas uzsildīšanu.

Cirkulācijas sūkņi ir uzstādīti:

• lai paaugstinātu katlu iekārtu energoefektivitāti;
• gadījumos, kad nav iespējams nodrošināt šķidras vielas dabisko apriti;
• ja siltuma ģeneratorā nav iebūvēta sūknēšanas iekārta;
• apkures sistēmām ar divu cauruļu ķēdi, ļaujot pielāgot katra atsevišķa radiatora parametrus;
• pārvarēt autonomo sistēmu inerci ar dabisko šķidruma cirkulāciju, ko izmanto siltumenerģijas pārnešanai.

Dzesēšanas šķidrumam jāpārvietojas pa apkures sistēmas cauruļvada slēgto cilpu ar noteiktu ātrumu, lai nodrošinātu siltuma pārnesi uz radiatoriem.

Plkst dabiskā cirkulācija Šis nosacījums ne vienmēr ir izpildāms – tā rezultātā apkures iekārta nesasilst vai uzsilst nevienmērīgi.

Tāpēc siltumapgādes sistēmās tiek uzstādīti cirkulācijas sūkņi. Šādas ierīces nodrošina dzesēšanas šķidruma transportēšanu pa tīklu lielā ātrumā, samazinot katla slodzi. Atgriežoties pie sildelementa, ūdens paliek silts, kas nozīmē, ka apkurei nepieciešams mazāk enerģijas.

Sūkņa konstrukcija un darbības princips

Cirkulācijas sūkņa dizains atgādina drenāžas iekārtu. Sūknis sastāv no izturīga korpusa, kas izgatavots no nerūsējošā tērauda/čuguna/alumīnija, un elektriskās daļas, kas ietver statora tinumu ar integrētu keramikas/tērauda rotoru.

Sūknēšanas ierīces uzstādīšana piespiedu cirkulācijai ievērojami palielina karstā ūdens apgādes un autonomo apkures sistēmu efektivitāti

Uz elektromotora rotējošās daļas vārpstas ir fiksēts lāpstiņritenis.

Darbrats sastāv no diviem paralēliem diskiem, kas savienoti ar radiāli izliektām lāpstiņām. Uz vienas no tām ir caurums dzesēšanas šķidruma plūsmai, uz otras ir neliels caurums lāpstiņriteņa nostiprināšanai uz elektromotora vārpstas.

Cirkulācijas sūkņu korpusa daļas ir izgatavotas no tērauda un izturīgiem sakausējumiem. Zem korpusa sienām ir paslēpts rotors ar fiksētu lāpstiņriteni

Pats elektromotors ir aprīkots ar speciālu vadības paneli un spailēm vadu savienošanai.Cirkulācijas sūkņiem bez elektronikas plates vietā ir uzstādīts kondensators, un ātruma slēdzis atrodas uz spaiļu kārbas.

Kad tiek piegādāta elektrība, ritenis ar asmeņiem griežas, radot vakuumu caurulē un sūknējot dzesēšanas šķidrumu. Rotors rada darba šķidruma kustību virzienā no ieplūdes uz izplūdes vārstu.

Sūknis pastāvīgi ņem ūdeni no vienas puses un iespiež to apkures sistēmā no otras puses. Centrbēdzes spēks veicina šķidruma transportēšanu visā cauruļvadā.

Izveidotais spiediens pārvar pretestību dažādās ķēdes daļās un nodrošina dzesēšanas šķidruma cirkulāciju.

Spriežot pēc pārdošanas intensitātes, vietējā tirgū populārākās ir šādu ražotāju ierīces:

Cirkulācijas sūkņu veidi un priekšrocības

Pamatojoties uz to konstrukcijas īpatnībām, piespiedu cirkulācijas sūkņi ir sadalīti sūknēšanas vienībās ar mitru rotoru un augstas veiktspējas ierīcēs ar sausu rotoru.

Slapji sūkņi. Šādu sūkņu rotors un lāpstiņritenis ir tiešā saskarē ar darba šķidrumu, kas vienlaikus veic divas svarīgas funkcijas: ierīces eļļošanas un dzesēšanas lomu. Rotors un stators šādos sūkņos ir atdalīti ar īpašu trauku, kas ir atbildīgs par elektromotora elementu hermētiskumu zem sprieguma.

Slapjā tipa cirkulācijas sūkņi ir aprīkoti ar soļu ātruma regulatoru. Tas ļauj izvēlēties optimālo darbības režīmu un tādējādi kontrolēt enerģijas patēriņu.

Elektromotora rotors un lāpstiņritenis sūkņos atrodas sūknētajā ūdenī, kas mitrina atbalsta elementus un pastāvīgi atdzesē dzinēju (+)

Slapjā rotoru blokiem ir modulāra konstrukcija. Atsevišķi moduļi tiek izvēlēti atkarībā no nepieciešamā spiediena un veiktspējas. Saliekamā konstrukcija ievērojami vienkāršo sūkņa remontu, jo bojātu moduli var viegli un ātri nomainīt ar jaunu.

Šāda veida cirkulācijas sūkņi tiek izmantoti mazās apkures sistēmās. Tie darbojas gandrīz klusi, tāpēc ir ideāli piemēroti uzstādīšanai dzīvojamos rajonos.

Slapja rotora sūkņu elektromotoram nav nepieciešama papildu dzesēšana, jo tas pastāvīgi saskaras ar ūdeni. Sūkņa iekšpusē ir neliels skaits darba daļu, kas samazina nepieciešamību pēc biežas apkopes.

Galvenās mitrā tipa sūkņu izmantošanas priekšrocības:

• zems trokšņa līmenis;
• mazi izmēri un mazs svars;
• minimāls elektroenerģijas patēriņš;
• viegli parametru iestatīšana, apkope un remonts;
• ilgs kalpošanas laiks.

Iekārtām ar mitru rotoru ir arī trūkumi. Tie ir ļoti jutīgi pret darba šķidruma kvalitāti. Smalko abrazīvo daļiņu klātbūtne ūdenī izraisa paātrinātu sūkņa hidrauliskās daļas nodilumu.

Turklāt šādu cirkulācijas sūkņu efektivitāte nepārsniedz 55%. Tomēr šis rādītājs ir diezgan pietiekams īsiem cauruļvadiem, un tāpēc sūkņus, kas ir tiešā saskarē ar ūdeni, bieži izmanto atsevišķās siltumapgādes sistēmās.

Lai bez traucējumiem darbotos “slapjā” tipa agregāti, ir nepieciešams, lai sūkņa uzstādīšana tika izdarīts pareizi. Galvenā prasība ir stingri horizontāla vārpstas telpiskā orientācija. Tikai ar šo konfigurāciju tiek nodrošināta pilnīga gultņu eļļošana ar šķidrumu.

Pareiza cirkulācijas sūkņa uzstādīšana ir atslēga uz stabilu apkures sistēmas darbību visā tās kalpošanas laikā.

Sausā rotoru sūkņi veiksmīgi izmantots liela apjoma dzesēšanas šķidruma sūknēšanai lielās iekārtās.Šādu ierīču rotoru komplekts nesaskaras ar ūdeni.

“Sausā” tipa cirkulācijas sūkņu korpusa daļa ir izgatavota no izturīga čuguna vai cinkota tērauda. Virsma ir pārklāta ar īpašiem aizsargājošiem savienojumiem, lai novērstu koroziju.

Iekārtas ar sauso rotoru ir piemērotas kolektīvai lietošanai dzīvojamās daudzstāvu ēkās, izklaides centros un birojos, kā arī rūpniecības objektos.

Sausā tipa sūkņu konstrukcija nodrošina palielinātu jaudu. Šādi sūkņu modeļi spēj radīt augstu spiedienu apkures lokos (+)

Starp elektromotoru un sūkņa sūkņa daļu ir speciāls bīdāms blīvējums (2 aizsarggredzeni), kas izolē pamata funkcionālos elementus no šķidruma iekļūšanas.

Šie gredzeni ir ļoti pulēti un cieši saskaras viens ar otru. Viens no tiem (dinamisks) ir uzstādīts uz rotējošas vārpstas. Statiskais ritenis ir stingri nostiprināts sūkņa korpusā.

Plāna ūdens kārtiņa droši noblīvē aizsarggredzenu savienojumu, pateicoties spiediena atšķirībām ķēdē un ārējā vidē.

Blīvgredzenu ražošanai izmanto oglekli, kas iegūta eļļas aglomerācijas ceļā. Dažām sūkņu modifikācijām, kas paredzētas lietošanai ekstremālos apstākļos, ir uzstādīti metāla/keramikas aizsarggredzeni.

Sausā rotoru ierīču efektivitāte sasniedz 85%. Tas ir lielisks rādītājs salīdzinājumā ar “slapjā” tipa sūkņiem. Taču “sausās” iekārtas rada lielu troksni dzesēšanas ventilatora dēļ, tāpēc tās tiek uzstādītas atsevišķās telpās ar labu skaņas izolāciju.

Ir 3 veidu “sausā” tipa cirkulācijas sūkņi:

• monobloks;
• konsole;
• "Rindā".

Monobloka sūkņi pieder zemspiediena iekārtu kategorijai. Elektromotors un sūknis šādās ierīcēs ir uzstādīti vienā vienībā. Tos ir viegli darbināt un uzturēt. Piemērots izmantošanai sabiedriskās ēkās un daudzdzīvokļu ēkās.

Konsoles sūknēšanas ierīces samontēti uz viena pamata, un sūkņa un motora asis atrodas vienā līnijā. Sūkšanas caurule atrodas spirāles ārējā daļā, izplūdes caurule atrodas korpusa pretējā pusē.

Ja konsoles bloki tiek uzstādīti ražošanas uzņēmumos, kā arī pilsētas ūdensapgādes sistēmās, tad in-line sūkņi tiek uzstādīti tieši uz cauruļvada

In-line sūkņi uzstādīts tieši uz cauruļvada. Sūkšanas ieplūdes un spiediena izplūdes caurules atrodas vienā līnijā, un ir paredzēts automātisks mehānisms, lai kompensētu blīvgredzenu nodilumu.

Cirkulācijas sūkņu ar sausu rotoru izmantošanas priekšrocības:

• augsta veiktspēja;
• energoefektivitāte;
• zemas prasības enerģijas nesēja kvalitātei - sūknējamais šķidrums var saturēt neitrālus piemaisījumus;
• vienkāršs remonts un rezerves daļu nomaiņa.

Turklāt šodien apkures iekārtu ražotāji piedāvā potenciālajiem pircējiem divu sūkņu modeļus. Šādas ierīces tiek izmantotas, lai rezervētu jaudu un nodrošinātu papildu drošības tīklu ārkārtas situācijās.

Divsūkņu motori var darboties kopā vai atsevišķi. Ja viens sūknis sabojājas, otrā ierīce turpina darboties normāli, nodrošinot katla nepārtrauktu darbību.

Apkures sistēmas uzticamu un bez traucējumiem darbību nodrošinās duālie cirkulācijas sūkņi, kuros paralēli savienoti divi lāpstiņriteņi

Pareizi darbojoties, cirkulācijas sūkņa kalpošanas laiks ir vismaz 10 gadi.

Kā izvēlēties pareizo sūknēšanas iekārtu?

Sūkņa efektivitāte ir atkarīga no pamatparametriem - veiktspējas un spiediena. Veiktspēja parāda dzesēšanas šķidruma daudzumu, kas iekārtai ir jāsūknē laika vienībā. Šo parametru nosaka no maksimālās slodzes nosacījumiem.

Spiediens ir lielums, kas izsaka šķidruma plūsmas enerģiju, ko izmanto kā siltumnesēju. Ņem vērā visas sistēmas hidraulisko pretestību.

Jums vajadzētu pievērst uzmanību arī maksimālajai temperatūrai. Tā kā sūknis sūknēs uzsildītu ūdeni, tam ir jāiztur temperatūra līdz 110°C.

Ir ļoti svarīgi izvēlēties atbilstošu cirkulācijas sūkņa jaudu. Mazjaudas ierīce netiks galā ar dzesēšanas šķidruma sūknēšanu vajadzīgajā tilpumā. Sūkņa parametri tiek izvēlēti, pamatojoties uz veikti aprēķini.

Ja uzstādīsit jaudīgāku bloku, cauruļvadā parādīsies nepatīkams troksnis. Arī šajā gadījumā katla aprīkojuma funkcionālie elementi nolietosies daudz ātrāk, nekā norādījis ražotājs.

Cirkulācijas sūkņa jaudai jābūt pietiekamai, lai tiktu galā ar hidraulisko pretestību slēgtā ķēdē

Speciālisti iesaka izvēlēties cirkulācijas sūkni apkures sistēmas projektēšanas stadijā. Ja cauruļvada garums nepārsniedz 80 m, pietiek ar viena sūkņa uzstādīšanu. Lielākiem garumiem ieteicams uzstādīt vairākas sūknēšanas ierīces vienlaikus.

Iegādājoties, jāpievērš uzmanība arī materiāliem, no kuriem izgatavoti sūkņa funkcionālie elementi. Lielākā daļa detaļu nonāk tiešā/netieši saskarē ar uzkarsēto darba šķidrumu, tāpēc tās ātri nolietojas.

Tāpēc ir ieteicams dot priekšroku cirkulācijas sūkņiem ar keramikas gultņiem un rotora komplektu.

Svarīga loma ir elektronikai.Lai regulētu iekštelpu temperatūru apkures lokos, uzstādiet termostatiskie vārsti. Paaugstinoties temperatūrai, tie pārklājas, un spiediens caurulēs palielinās.

Šo procesu rezultātā parādās nepatīkams troksnis. Lai no tā atbrīvotos, cirkulācijas sūknis jāpārslēdz uz mazākiem apgriezieniem, un manuāli to darīt ir neērti.

Sūkņi ar iebūvētu elektroniku palīdzēs ātri un efektīvi tikt galā ar šo uzdevumu. Šādas vienības vienmērīgi regulē spiediena kritumus cauruļvadā atkarībā no šķidruma daudzuma izmaiņām.

Mūsdienu sūkņu galvenās priekšrocības ir efektivitāte un izturība, kompakti gabarītu izmēri, zems trokšņa līmenis, automātiska darbība, ērts vadības panelis

Ir vērts atzīmēt sūkņu papildu funkcionalitāti, proti:

• vienmērīga regulēšana;
• ātruma kontrole;
• automātiskais darbības režīms;
• iebūvēts informācijas displejs.

Vienkāršākais cirkulācijas sūkņu modeļi – bez iespējas regulēt šķidruma transportēšanas ātrumu. Mūsdienu daudzfunkcionālie sūkņi ir divu/trīs ātrumu agregāti ar nepārtrauktu regulēšanu. Tie atšķiras ar augstas precizitātes iestatījumiem.

Iekārtas, kas darbojas automātiskajā režīmā, ir aprīkotas ar vadības paneli. Šādu ierīču iestatījumi ir plaši un atkarīgi tikai no ierīču modifikācijas.

Tā var būt automātiska ātruma regulēšana atkarībā no iekštelpu gaisa temperatūras izmaiņām, elektronisks izslēgšanas/ieslēgšanās taimeris, automātiska sūkņa iedarbināšana ar minimālu plūsmas ātrumu.

Digitālā displeja klātbūtne ļauj iegūt visu nepieciešamo informāciju par sūknēšanas ierīces darbību: dzesēšanas šķidruma temperatūru, slēgtā cikla pretestību, veiktspēju, kļūdām utt.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Noteikumi cirkulācijas aprīkojuma izvēlei videoklipā:

Spiediena un produktivitātes aprēķināšanas smalkumi videoklipā:

Video par cirkulācijas sūkņa konstrukciju, darbības principu un uzstādīšanu:

Mūsdienīga siltumapgādes sistēma ar iebūvētu sūkni piespiedu cirkulācijai ļauj apsildīt dzīvojamās telpas dažu minūšu laikā pēc siltuma ģeneratora iedarbināšanas.

Racionāla cirkulācijas sūkņa izvēle un kvalitatīva uzstādīšana būtiski paaugstina katlu iekārtu izmantošanas efektivitāti, ietaupot energoresursus par aptuveni 30-35%.

Vai meklējat cirkulācijas sūkni savai apkures sistēmai? Vai arī jums ir pieredze šādu iekārtu darbībā? Lūdzu, dalieties pieredzē ar lasītājiem, uzdodiet jautājumus un piedalieties diskusijās. Komentāru veidlapa atrodas zemāk.