Как подобрать и рассчитать насос для полотенцесушителя

Опубликовано: 30.06.2020

Холодный полотенцесушитель – следствие гидравлической разбалансировки системы ГВС. При некотором перепаде давления горячая вода перестает затекать в прибор, а заполняющая лесенку – остывает.

Обойтись без коренной переделки разводки поможет циркуляционный насос для полотенцесушителя. Помпа позволяет:

  • Разместить змеевик на удаленной от стояка стене ванной.
  • Обеспечить стабильную работу крупных моделей.
  • Повысить эффективность теплоотдачи.

Учитывайте особенности системы:

  • Водяной циркуляционный насос бесполезен в тупиковой линии ГВС. Водообмен происходит только при открытии крана.
  • В квартирах, домах с автономным отоплением, как правило, устанавливают одну помпу, прокачивающую теплоноситель по всей системе.
  • Модернизация не должна ухудшать циркуляцию в смежных по стояку квартирах.

Нюансы выбора

Принцип, конструкция

Циркуляционный насос прокачивает среду благодаря центробежной силе, возникающей в жидкости при вращении рабочего колеса.

Колесо посажено на вал электродвигателя. В конструкциях с «мокрым» ротором последний вращается в жидкости, изолирован от обмотки статора гильзой. Подшипники скольжения смазываются, охлаждаются перекачиваемой средой. Cухой ход приводит к критическому перегреву, износу втулок, заклиниванию, сгоранию обмотки.

Для полотенчиков используют модели «мокрой» схемы. КПД на разных режимах составляет 5 – 54%. Технический уровень определяется материалом деталей, функциями регулирования, управления, защиты.

Устройство насоса GRUNDFOS

Чугунное исполнение – дешевле, нержавеющий корпус полностью удовлетворяет условиям горячего водоснабжения. Нержавеющий вал, пластиковая крыльчатка, металлографитовые подшипники – стандартное оснащение. Некоторые серии, к примеру ALPHA GRUNDFOS, комплектуются керамическими валами и опорами. Высокая твердость, износостойкость керамики существенно увеличивает долговечность узлов. Однако, плохая водоподготовка ГВС, в отличии от индивидуального отопления, «убивает» даже дорогую керамику.

Расчет параметров

Важно! Помпа ускоряет водообмен через змеевик, не гарантируя общую циркуляцию в автономке и подъем давления.

Объемная подача

Производительность (Q, м³/ч) предлагают вычислять по формуле:

Q = 0,9 R / Δt,     (1)

где R – теплоотдача прибора, кВт;

Δt – разность температур на входе и выходе теплообменника, °C.

Рекомендуют принимать Δt = 5 – 10 °C.

Рекомендация Wilo по выбору насоса

Например, змеевику мощностью R = 1 кВт, при Δt = 10 °C, подойдет агрегат производительностью:

Q = 0,9 × 1 / 10 = 0,09 м³/ч

Практическая теплоотдача отличается от паспортной, рассчитанной для определенных показателей теплоносителя, типа подключения. Измерить фактический перепад удобно накладным биметалическим термометром диапазоном 0 – 120 °C:

Накладной биметалический термометр

Минимальная разность температур объясняется стремлением поддерживать равномерный прогрев лесенки. Обоснованный подход при подключении радиатора к циркуляционному трубопроводу, расточителен при монтаже на подающей ветке. Горячая вода «проскакивает» полотенчик, не отдав энергию.

Расчет подачи по допускаемой скорости воды (Vдоп, м/с) призван упредить коррозию, зарастание, шум в трубах:

Q = 3,6 × 10-3 Vдоп F,     (2)

где 3,6 × 10-3 – переводной коэффициент;

F – площадь сечения трубы, мм².

blobid1592677383464.jpg

На заметку. При скорости потока менее 0,25 м/с происходит осаждение взвеси, развивается подшламовая коррозия. Изделия из дешевой нержавейки страдают от точечных свищей. Высокая скорость жидкости способствует вредной диффузии кислорода к стенкам, в зауженых местах вероятна кавитация. СП 30.13330.2016 рекомендует V = 1,2 м/с, уже при значениях 0,3 – 0,4 м/с – частички уносятся потоком: https://www.c-o-k.ru/articles/uskorennaya-korroziya-ocinkovannyh-truboprovodov-v-sistemah-gvs.

Рассчитаем расход через черный змеевик условным проходом Ду = 40 мм, при V = 0,4 м/с:

Q = 3,6 × 10-3 × 0,4 × 1320 = 1,9 м³/ч

Напор

Энергия, сообщенная жидкости крыльчаткой, расходуется при прохождении разводки, прибора. Напор агрегата (Н, м) компенсирует потери по длине трассы, на местных сопротивлениях. Упрощенно:

H = 0,025 L,     (4)

где L – суммарная длина трубок аппарата, подающей, обратной подводок от стояка, м. Измеряется по факту рулеткой.

С увеличением подачи – напор падает. В документации напорная характеристика представлена графиком:

Выгодно, чтобы расчетная точка лежала на кривой максимальных оборотов двигателя вблизи точки наибольшего КПД.

Рекомендации Wilo

Выбор, популярные марки

Отопительный насос не желательно ставить в систему ГВС из-за жесткой воды, существенно сокращающей ресурс. Применяют модификации, оптимизированные по материалам под горячее водоснабжение температурой +70 ºС. Подобные продукты Wilo обозначены литерой Z в конце шифра.

Нерегулируемые трехскоростные версии обычно работают на нижней ступени оборотов с низким КПД. Пользователи объясняют выбор режима малым электропотреблением. Однако, регулируемая «умная» модель всё равно экономнее минимум на четверть, разница стоимости окупается за год.

Встроенный частотный преобразователь позволяет плавно регулировать напор, подачу соответственно потребности. Сигнал от внутреннего термостата поступает в электронный блок, управляющий включением по программе. Электронасос с защитой от аварийного сухого хода автоматически отключается при отсутствии протока или падении давления.

 

При коротких подводах (до 1,5 м), возможно, хватит помощи мини-помпы, чтобы наладить водообмен. Последние предназначены для рециркуляции от смесителя до бойлера. Проверьте – попадают ли вычисленные Q, Н в рабочую зону графика. Убедитесь в наличии подходящего режима работы.

Мини-помпа

Широкую известность получила продукция германской компании Wilo и датской –  Grundfos. Востребованность подтверждают многочисленные копии китайского происхождения.

Дабы избежать подделки, не жертвуя качеством, можно выбирать среди менее именитых европейских производителей. К примеру, итальянская Emmeti предлагает образцы с аналогичными характеристиками: https://www.emmeti.com/portal/ru/products/termo/typology/62486_productTipology/family/62520_productFamily/.

Насосы компании Emmeti

Wilo-Stratos PICO-Z – современный образец с электронно-коммутируемым мотором, интегрированным устройством регулировки мощности. Устойчив к токам блокировки. Собран в коррозионностойком стальном корпусе, оснащен индикацией текущей мощности, расхода, температуры, суммарного потребления (кВт×ч). Укомплектован фильтром, коннектором быстрого подключения. Обеспечивает бесступенчатое регулирование частоты, поддержание постоянной температуры контура.

Wilo-Stratos PICO-Z

Линейку Grundfos UP РМ рационально настроить на температурный режим. Электронный блок, связанный с накладным термодатчиком, поддерживает заданный диапазон температуры воды, управляя периодичностью включения.

Характеристики UP PM

Монтаж

Компоновка

Действующие нормативы запрещают самовольное изменение параметров трубопровода ГВС. Циркуляционный насос монтируют в байпасе посредством «американок», параллельно подводкам полотенцесушителя, направление воды в ветках должно совпадать. Предпочтительно врезать обводку в обратку из полотенчика.

Установка насоса на байпасе

Обводной участок отсекают шаровыми кранами. Перед насосом устанавливают сетчатый фильтр-грязевик с сеткой 500 мкм. В промышленных установках за агрегатом расположен обратный клапан, препятствующий противоходу, для маломощных моделей — это лишнее сопротивление. При необходимости естественную циркуляцию восстанавливают, перекрыв запорную арматуру.

В вариантах с обратным клапаном или диффузором ток по основной магистрали восстанавливается после отключения двигателя. Первая компоновка отказывает при засорение, вторая – требует гидравлического расчета, сложная в изготовлении.

Байпас с обратным клапаном на основной линии

Автоматический байпас

Нестандартное решение

Избежать проблем узоконивания изменений помогает устройство замкнутого контура из полотенчика и аппарата рубашечного типа, одетого на магистраль. Недостаток: разница нагрева стояка и полотенчика превышает 10 ºС. Помпа ускорит конвекцию, повысит эффективность теплообмена.

Самоделка:

Подключение, управление

Электроподключение выполняют по трехпроводной схеме с защитным проводником PE. Запитыват через УЗО, проводку, штепсельные розетки организуют согласно требований раздела 7 ПУЭ, инструкций производителя.

Схема электроподключения насоса

Последовательность подключения насоса Wilo

blobid1592947608356.jpg

Защиту от холостого (сухого) хода, при отсутствии встроенной, реализуют посредством реле давления, протока. С обоих сторон устройства необходимы прямые участки длиной не менее трех внутренних диаметров.

Реле протока

Смонтированное реле протока

Известны три метода управления помпой:

  • Ручной – самый неудобный способ. Изделие работает до отключения автомата или извлечения сетевой вилки жильцом. Нужно вовремя реагировать на прекращение водоснабжения, защита мотора – только тепловая.
  • Таймером. Пользователь практически подбирает интервалы включения. Обратной связи, оперативной реакции на изменения температуры полотенчика – нет.
  • Терморегулятором. Простое устройство, представляет термовыключатель, встроенный в цепь питания, срабатывающий от температурного датчика в подающей или обратной линии. Продвинутые электронные девайсы интегрированы в управляющий модуль.

Реле времени Grundfos с суточной шкалой TS 2 N/T крепится на корпус, TS 3/T – на стену.

Реле времени с суточным диском TS 3/T

Настенный терморегулятор Grundfos ET 2 подключают к накладному или погружному термодатчику. Стоимость сопоставима с адаптивно регулируемым электронасосом ALPHA2.

Терморегулятор ET 2 с погружным и накладным термодатчиком

Схема подключения терморегулятора к насосу

Видео советы по подключению агрегата и термостата:

Ошибки

Направление потока должно совпадать со стрелкой на корпусе. Ось электродвигателя всегда располагают горизонтально. Изменение положения головки мотора выполняют по инструкции к изделию.

Монтажные положения

Избегайте заужений прохода на арматуре, соединениях. Выбирите фильтр на типоразмер больше, чтобы сохранить диаметр переходников. Минимизируйте число колен. Монтаж помпы на вертикальных участках снижает КПД, повышает шумность.

На фото ниже заужены проходные сечения фитингов, добавлены лишние латунные уголки:

Заужение прохода на соединениях, лишние колена

За компактную врезку без прямых участков платят потерями напора.

Компактная врезка

Автор видео встроил насос напрямую в подающую линию, автоматическая блокировка сухого хода не предусмотрена:

Послесловие

Принудительная прокачка полотенцесушителя – решение спорное. Электронасос потребляет до 10 Вт×ч, при продолжительности включения 50% получится около 3 кВт×ч в месяц. На первый взгляд – мизер, но придется покупать оборудование, дорабатывать разводку. Не всегда удается удобно разместить, скрыть агрегат.

Сохраняются плата за ГВС (отопление), зависимость от наличия и качества теплоносителя. Не исключены претензии со стороны управляющей компании, соседей.

Сравните выгоды, затраты с альтернативами: отладкой существующей системы специалистами, установкой электросушилки. Подумайте о сокращении длины трассы, отказе от переноса полотенцесушителя.

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту ванной комнаты, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

 
 

Читайте также

Оставить комментарий

Create Account



Log In Your Account