Vandens siurblys šildymui: tipai, techninės charakteristikos ir pasirinkimo taisyklės

Gravitaciniai gamtos reiškiniai ne visada gali užtikrinti pakankamą šilumnešio cirkuliacijos lygį, ypač sudėtingose sistemose su keliais žiedais. Skatinti šilumnešio judėjimą padės vandens siurblys patalpų šildymui. Ką ši įranga reprezentuoja? Šį klausimą aptarsime mūsų straipsnyje.

Be vandens siurblio sandaros ir techninių charakteristikų, aptarsime rūšis, žymėjimo ypatumus. Taip pat išsamiai apžvelgsime cirkuliacinės įrangos privalumus ir svarbius parametrus, kuriuos reikia apsvarstyti renkantis.

Bendra vandens siurblio sandara

Vandens siurblys įmontuojamas į šildymo kontūrą, siekiant užtikrinti šilumnešio judėjimą. Todėl tokios sistemos vadinamos šildymu su priverstine cirkuliacija.

Jį sudaro šie pagrindiniai elementai:

• korpusas su darbo kamera;
• variklis;
• sparnuotė;
• oro išleidimo varžtas;
• gnybtų dėžė.

Gnybtų dėžė gali būti aprūpinta papildoma mechanine ir elektronine įranga, skirta variklio darbo režimui reguliuoti.

Prietaiso paprastumas užtikrina aukštą siurblių patikimumą, dėl kurio jie gali efektyviai veikti apie 5-10 metų.

Pirmojo vandens cirkuliacinio siurblio paleidimo metu reikia atsukti oro varžtą ir išleisti orą iš darbo zonos.

Siurblių rūšys šildymo sistemoms

Šiuolaikiniai cirkuliaciniai siurbliai skirstomi į du pagrindinius tipus: „sausus“ ir „šlapius“. Jie šiek tiek skiriasi vidine konstrukcija ir darbo schema, tačiau skysčio judėjimas juose vis tiek užtikrinamas dėl cirkuliacinių procesų sistemoje. Kai kurie modeliai aprūpinti jų darbo automatinio reguliavimo įtaisais.

Variantas #1 — „sauso“ tipo prietaisai

Sauso cirkuliacinio siurblio konstrukcija nenumato šilumnešio kontakto su rotoriumi. Jo darbo sritis atskirta nuo elektros variklio dalių specialiais žiedais.

Jie gaminami iš šių medžiagų tipų:

• grafito;
• keramikos;
• volframo karbido;
• nerūdijančio plieno;
• aliuminio oksido.

Sauso siurblio veikimo principas yra sparnuotės sukimasis šilumnešyje. Vandens tiekimo anga yra pagrindinės kameros centre, o kanalų išvadų sistema – periferijoje.

Sausų cirkuliacinių siurblių darbo zona su varikliu sujungta tik velenu, todėl prireikus galima pakeisti elektrinę pavarą.

Funkcinio rato sparnuotės sukimasis sukelia išcentrines jėgas, perkeliančias šilumnešį nuo korpuso centro į jo kraštus. Toks cirkuliacinio siurblio veikimo principas užtikrina nuolatinį vandens judėjimą per jo vidinę kamerą.

Teigiamos sausų šildymo įrenginių savybės yra:

• didelis naudingumo koeficientas – 70-80 %;
• minimalus hidraulinis smūgis paleidimo metu;
• galimybė horizontaliai ir vertikaliai išdėstyti variklį;
• didelių šilumnešio kiekių perpumpavimas dėl didelės galios.

Dėl ekonomiškumo ir triukšmingumo derinio sausieji siurbliai daugiausia naudojami pramoninių, administracinių pastatų ir didelių gyvenamųjų objektų šildymo sistemose.

Todėl tokio tipo prietaisuose galima išskirti šiuos neigiamus aspektus:

1. Aukštas triukšmo lygis, neleidžiantis jų naudoti butuose.
2. Būtinybė keisti sandarinimo diskus kas 2-3 metus.
3. Didelė tikimybė, kad šilumnešis nutekės į išorę, jei pažeidžiamas darbinės kameros sandarumas.
4. Būtinybė išoriškai vėsinti variklį.

Dėl didelio svorio tokia įranga montuojama ant grindų arba pakabinama ant laikiklių.

Konsolinio siurblio elementai pritvirtinti prie vienos stovynės, o elektrinis variklis su darbiniu ratuku korpuse sujungti per reduktorių.

Yra du sausų siurblių konstrukciniai variantai:

1. Monoblokinis. Variklis ir metalinis prietaiso korpusas sujungti į vieną konstrukciją su specifiniais tvirtinimais.
2. Konsolinis. Prie įrangos korpuso universaliais tvirtinimais gali būti prijungtas bet kokios galios variklis.

Sausieji cirkuliaciniai šildymo sistemų įrenginiai, tinkamai prižiūrimi, yra patvaresni, todėl jie pamažu iš rinkos išstumia modelius su šlapiu rotoriumi.

Variantas #2 — šlapio rotoriaus siurbliai

Cirkuliacinio prietaiso su šlapio tipo rotoriumi veikimo principas yra panašus į jo sausos konstrukcijos atitikmenį: sukantis sparnuotei, į centrą tiekiamas šilumnešis perkeliamas į darbinės kameros periferiją, iš kur susirenka į išvadinius kanalus.

Visi vidiniai sandarikliai šlapiame siurblyje yra statiniai ir nėra veikiami dinaminio susidėvėjimo, todėl tokie modeliai yra patikimesni ir patvaresni

Šlapiojo siurblio rotorius liečiasi su šilumnešiu, kuris užtikrina ir variklio aušinimą. Tokie prietaisai neturėtų veikti sausuoju režimu, nes jie greitai perkaista ir išdega.

Įrangos sudedamosios dalys paprastai yra viename korpuse ir sudaro vientisą konstrukciją, todėl sugedus atskiriems elementams jie nekeičiami, o perkamas naujas siurblys.

Šilumnešis darbinėje kameroje kelia gana vingiuotą kelią, todėl siurblio triukšmingumas priklauso nuo korpuso vidinio paviršiaus medžiagos glotnumo.

Agregato su “šlapia” rotoriaus rūšimi privalumai:

• tylus darbas;
• kompaktiški matmenys;
• nedidelis elektros energijos suvartojimas (30-50 W);
• ilgas veikimas be priežiūros;
• santykinai maža kaina;
• paprastas montavimas.

Prietaisai dažnai įmontuojami tiesiai į buitinių katilų konstrukciją, taip palengvinant vartotojui įrangos pasirinkimą montuojant šildymo sistemą.

Šio tipo šildymo prietaisai turi ir trūkumų:

• konstrukciniai apribojimai pagal maksimalią galią;
• mažas remontabilumas;
• mažas naudingumo koeficientas (40-60%);
• būtinybė griežtai horizontaliai išdėstyti variklio ašį.

Dėl mažos galios “šlapioji” siurblių mašinų rūšis naudojama daugiausia butų ir vieno aukšto namų šildymo sistemose.

Cirkuliacinių prietaisų privalumai

Iki 1990 metų šildymo sistemos privačiuose namuose buvo projektuojamos ir statomos daugiausia be siurblių. Šilumnešis judėjo vamzdžiais savaime, o jo cirkuliaciją užtikrino konvekciniai skysčio srautai, kai jis buvo šildomas katile. Šiuo metu vis dar naudojamos sistemos su natūralia cirkuliacija, nors ir ne taip dažnai.

Nebrangūs kietojo kuro katilai gaminami be įmontuotų siurblių, nes gamintojas nežino šildymo kontūro parametrų. Tokioms sistemoms vandens siurblio pirkimas yra privalomas.

Šiuo metu šilumnešio judėjimas vykdomas priverstinai naudojant vandens siurblius, kurie turi daug privalumų:

1. Sumažinta apkrova katilui dėl temperatūrų skirtumo sumažėjimo įeinančiame ir išeinančiame vamzdyje.
2. Tolygus šilumos paskirstymas kambariuose dėl vienodos šilumnešio temperatūros per visą šildymo žiedų ilgį.
3. Galimybė operatyviai reguliuoti šilumnešio temperatūrą.
4. Greitas šildymo sistemos įšilimas paleidus šaltą katilą.
5. Nereikia įrengti vamzdynų su nuolydžiu link katilo, užtikrinančių savaiminį šilumnešio judėjimą.
6. Galimybė naudoti plonus vamzdžius, kurie užima nedaug vidinės buto erdvės.
7. Siurblio galia leidžia sukurti šildymo kontūre slėgį, pakankamą šilumnešiui paduoti kelis aukštus aukštyn.
8. Uždarymo vožtuvų naudojimas atskirose šildymo tinklų kilpose.
9. Galimybė integruoti siurblį į automatinę katilo darbo reguliavimo sistemą.

Nepaisant daugybės pranašumų, cirkuliaciniai prietaisai turi du trūkumus – priklausomybę nuo elektros tiekimo ir papildomas išlaidas elektros energijai.

Tačiau trūkumus lengva kompensuoti – vandens siurblio įrengimas leidžia sutaupyti 10–20 % kuro, o elektros energijos sąnaudų dalis bendrose šildymo išlaidose sudaro tik 3–5 %. Be to, dažnai nutrūkus elektrai, galima įrengti UPS, kuris tam tikrą laikotarpį užtikrins autonominį katilo ir siurblio darbą.

Įrangos žymėjimo ypatumai

Deja, nėra unifikuotų reikalavimų cirkuliacinių siurblių ženklinimui. Gamintojai savarankiškai pasirenka techninių charakteristikų sąrašą, kuris nurodomas ant įrenginio korpuso.

Perkant siurblį nereikėtų orientuotis vien į ženklinimą. Geriau atsiversti eksploatavimo instrukciją ir joje paskaityti technines charakteristikas.

Priekiniame skydelyje paprastai rodoma ši informacija:

• šilumnešio judėjimo kryptis;
• jungiamų vamzdžių skersmuo;
• didžiausias leistinas slėgis;
• gamintojas ir modelis;
• maksimali darbinė temperatūra;
• apsaugos laipsnis;
• elektros tinklo darbo parametrai;
• atitikties ženklai pagal nacionalinius techninius reglamentus.

Gamintojai savo nuožiūra gali nurodyti ir kitą informaciją. Išsamios prietaisų techninės charakteristikos nurodomos naudojimo instrukcijoje.

Matavimo vienetai skiriasi skirtingose šalyse, todėl skaitiniai žymėjimai ant korpuso gali būti klaidinantys. Geriau dar kartą atsiversti instrukciją, kurioje šalia charakteristikų nurodomi ir jų matavimo vienetai.

Į ką atkreipti dėmesį renkantis siurblį?

Atskiro siurblio šildymo kontūrui parinkimas turi būti atliekamas atsižvelgiant į daugelį parametrų.

Techniniai įrangos parametrai

Cirkuliacinė įranga turi keletą charakteristikų, kurias ypač svarbu įvertinti perkant.

Jiems priskiriama:

1. Naudingumo koeficientas – sunaudotos elektros energijos kiekio ir atlikto naudingo darbo perkeliant šilumnešį santykis.
2. Slėgis – slėgio skirtumas tarp siurblio išėjimo ir įėjimo angų.
3. Vandens tiekimas – maksimalus šilumnešio tūris, perpumpuojamas per darbo kamerą esant minimaliam šildymo kontūro pasipriešinimui.
4. Elektros energijos suvartojimo galia.
5. Vamzdžių skersmuo – prijungiamos įrangos nominali vertė.
6. Maksimalus vardinis slėgis (žymimas PN) darbiniame kontūre esant 20 °C, kuriam esant vis dar garantuojamas ilgalaikis prietaiso veikimas per garantinį laikotarpį.

Šių duomenų paprastai pakanka patvirtinti, ar siurblio techninės charakteristikos atitinka šildymo sistemos parametrus.

Išsamiau atrankos kriterijus aptarėme šiame straipsnyje.

Pakankama prietaiso galia

Konkrečios cirkuliacinės įrangos modelio pasirinkimą lemia techninės charakteristikos, taip pat pirkėjo finansinės galimybės ir šildymo sistemos savybės. Jei norima sutaupyti, svarbu, kad siurblio galia būtų pakankama normaliam katilo darbui. Juk instrukcijoje nurodytas vandens tiekimo lygis visada yra gerokai didesnis už faktinį.

Norint savarankiškai nustatyti, ar prietaiso galios pakanka, reikės atlikti tris skaičiavimo etapus.

Etapas #1 — nustatome siurblio našumą

Reikiamo siurblio našumo nustatymas pagal formulę.

Reikalinga šildymo galia labai priklauso nuo sienų medžiagos, plyšių grindyse ir langų rėmų sandarumo

Daugiabučiuose namuose esantiems butams šildymo šiluminė galia laikoma lygia 75-80 W/kv. m., namams – 100-120 W/kv. m. Temperatūrų skirtumas ties katilo įvadu ir išvadu paprastai yra 10 °C.

Taigi, 60 kv. m. ploto butui pakaks realaus siurblio našumo (80*60)/(1,16*10)=414 (l/val.).

Etapas #2 — apskaičiuojame slėgio dydį

Slėgio dydžio, reikalingo įveikti bendrą sistemos hidraulinį pasipriešinimą, nustatymas pagal formulę.

Kiekviena uždarymo armatūra turi savo hidraulinio pasipriešinimo rodiklį, kuris nustatomas pagal specialias lenteles. Skaičiuojant atsižvelgiama į visų vamzdyno elementų pasipriešinimo vertes.

Nurodyta formulė reikalauja sudėtingų skaičiavimų naudojant informacinius duomenis, todėl namų ir butų šildymo sistemoms galima pasinaudoti supaprastintu grafiku.

Slėgio nuostoliai labai priklauso nuo vamzdžių skersmens, todėl renkantis tarp dviejų galimų jų dydžių geriau pasirinkti didesnį

Pagal grafiką, slėgio nuostoliai bute su 20 mm skersmens vamzdžiais bus 70 mm/m, o atsižvelgiant į 50 m vamzdyno ilgį – 3,5 metro. Šį skaičių reikia padauginti iš koeficiento 1,3-2,2, kuris atsižvelgia į vandens slėgio armatūros pasipriešinimą.

Etapas #3 — nustatome siurblio galią

Siurblio galios pakankamumo nustatymas pagal slėgio ir srauto charakteristikų grafiką.

Nepakankama vandens siurblio galia lemia per dideles dujų sąnaudas katile ir gali netgi sukelti lemtingų gedimų

Toks grafikas nurodomas eksploatacijos instrukcijoje ir yra unikalus kiekvienam siurblio modeliui. Jei aukščiau apskaičiuotų parametrų susikirtimo taškas yra žemiau kreivės B, tai prietaisas tinka šildymo sistemai, o jei aukščiau – ne.

Išsamias rekomendacijas, kaip apskaičiuoti cirkuliacinį siurblį su konkrečiais pavyzdžiais, pateikėme kitame straipsnyje.

Papildomos prietaiso funkcijos

Jei šildymo sistemai kritiškai svarbus nuolatinis skysčio judėjimas, galima sumontuoti porą nuosekliai kontūre išdėstytų siurblių. Tokioje sistemoje antrasis variklis gali įsijungti, kai neužtenka pirmojo variklio galios arba jis sugenda.

Norėdami automatizuoti katilo, šildomo iš šildymo kontūro, darbą, galite naudoti siurblius su termostatu ir laikmačiu. Įmontuotas mechanizmas užtikrina variklio įjungimą ir išjungimą priklausomai nuo šilumnešio temperatūros ir paros laiko.

Gnybtų dėžutė gali turėti reguliavimo rankenėles ir indikacinę panelę. LCD ekranai ant šildymo siurblių naudojami retai dėl netoleravimo aukštai temperatūrai.

Išsišakojusiose šildymo sistemose galima naudoti cirkuliacinius siurblius su termostatu ir sklandžiu sparnuotės greičio reguliavimu. Jų pagalba skirtingose kilpose vyksta autonominis šilumnešio greičio reguliavimas, priklausomai nuo jo temperatūros. Siurbliai su automatika kainuoja kelis kartus brangiau ir retai naudojami butuose bei nedideliuose gyvenamuosiuose namuose.

Rinkoje yra tiek standartinės, tiek nestandartinės konstrukcijos modeliai, suteikiantys papildomų funkcijų. Geriausių šildymo siurblių reitingą, sudarytą atsižvelgiant į tikrų vartotojų atsiliepimus, pateikėme čia.

Kiti siurblio pasirinkimo niuansai

Svarbu, kad įranga ne tik atliktų savo funkciją, bet ir ilgai veiktų, nesukeldama nepatogumų namo ar buto gyventojams.

Todėl renkantis prietaisą reikėtų laikytis šių taisyklių:

1. Rinktis žinomus siurblių gamintojus: „Calpeda“, „Grundfos“, „WILO“. Jų įrangos kaina yra 20–40 % didesnė, tačiau gedimo tikimybė yra žymiai mažesnė.
2. Imti prietaisą, kurio charakteristikos 20–30 % viršija apskaičiuotas. Šis rezervas sumažins eksploatacinę apkrovą ir padidins įrangos tarnavimo laiką.
3. Atkreipti dėmesį į matmenis, kad siurblys tilptų jam skirtoje vietoje.
4. Prietaiso veikimas turi būti kuo tylesnis, kad netrukdytų gyventojams naktį.
5. Nereikia siekti nusipirkti modelio, kurio galia gerokai viršija apskaičiuotus parametrus. Tai sukels tik papildomą elektros energijos sąnaudą bei papildomą triukšmą.
6. Rinktis siurblį būtent šildymo sistemoms, nes jie yra skirti darbinei temperatūrai iki 130–150 °C.
7. Pageidautina, kad prietaisas turėtų įmontuotą tinklelį kietosioms dalelėms, suspenduotoms šilumnešyje, filtruoti.

Įrangos darbo charakteristikos privalomai turi atitikti šildymo sistemos parametrus, čia sutaupyti neįmanoma. Papildomai teks mokėti tik už patikimą gamintoją, padidintą korpuso apsaugą ir automatinės darbo reguliavimo sistemą.

Dauguma buitinių cirkuliacinių šildymo įrenginių nereikalauja nustatymo. Jų paleidimui pakanka prijungti antgalius prie vamzdyno ir įjungti įrenginį į elektros tinklą. O kaip teisingai atlikti siurblio montavimą, mes aptarėme nuoseklioje instrukcijoje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Kaip išsirinkti gerą cirkuliacinį siurblį šildymui:

DAB cirkuliacinė įranga:

Grundfos dviejų prietaisų palyginimas: UPS ir Alpha2 modeliai:

Cirkuliacinio siurblio pasirinkimą geriau derinti su specialistais. Jei standartinio buto įrangos galią gali pasiūlyti ir parduotuvių pardavėjai, tai prieš perkant šildymo prietaisą kaimo namui teks kreiptis dėl sudėtingų skaičiavimų į profesionalus.

Reikia atminti, kad jo pakeisti parduotuvėje po eksploatacijos pradžios negalima, todėl geriau iš karto pirkti tinkamą modelį.

Ar norite papildyti mūsų straipsnį naudingomis rekomendacijomis dėl šildymo siurblio pasirinkimo? Ar pastebėjote išdėstytų duomenų neatitikimą? Rašykite savo pastabas komentarų bloke – jūsų nuomonę mes būtinai apsvarstysime.

O gal jums liko klausimų perskaičius straipsnį? Užduokite juos mūsų ekspertams, klauskite patarimo – mes pasistengsime jums padėti.