Ventajas de los dispositivos de circulación.
Hasta 1990, los sistemas de calefacción de los edificios privados se diseñaban y construían principalmente sin bombas. El refrigerante se movía a través de las tuberías por gravedad y su circulación era proporcionada por flujos de convección de líquido cuando se calentaba en la caldera. Actualmente, los sistemas de circulación natural todavía se utilizan, aunque no con tanta frecuencia.
Las calderas de combustible sólido económicas se producen sin bombas incorporadas, porque el fabricante no conoce los parámetros del circuito de calefacción. Para tales sistemas, la compra de una bomba de agua es obligatoria.
Ahora el movimiento del refrigerante se lleva a cabo por la fuerza con la ayuda de bombas de agua, que tienen una serie de ventajas:
- Reducción de carga en la caldera al reducir la diferencia de temperatura en la tubería de entrada y salida.
- Distribución uniforme del calor en todas las habitaciones debido a la misma temperatura del refrigerante a lo largo de toda la longitud de los anillos calefactores.
- Posibilidad de control operativo de temperatura del caloportador.
- Calentamiento rápido del sistema de calefacción al arrancar una caldera fría.
- No es necesario instalar tuberías con pendiente hacia la caldera, lo que proporciona un movimiento espontáneo del refrigerante.
- La posibilidad de utilizar tuberías delgadas que ocupen poco espacio interior del apartamento.
- La potencia de la bomba le permite acumular suficiente presión en el circuito de calefacción para suministrar el refrigerante varios pisos más arriba.
- Uso de válvulas de cierre en bucles separados de redes de calefacción.
- La posibilidad de integrar la bomba en el sistema de control automático de la caldera.
Con muchas ventajas, los dispositivos de circulación también tienen dos inconvenientes: la dependencia del suministro de energía y los costos adicionales de electricidad.
Pero las desventajas se compensan fácilmente: la instalación de una bomba de agua ahorra entre un 10 y un 20 % de combustible, y la parte del costo de la electricidad en los costos totales de calefacción es solo entre un 3 y un 5 %. Además, en caso de frecuentes cortes de energía, puede instalar un UPS que garantizará el funcionamiento autónomo de la caldera y la bomba durante un período determinado.
donde poner
Se recomienda instalar una bomba de circulación después de la caldera, antes del primer ramal, pero no importa en la tubería de suministro o retorno. Las unidades modernas están hechas de materiales que normalmente toleran temperaturas de hasta 100-115 ° C. Hay pocos sistemas de calefacción que funcionen con un refrigerante más caliente, por lo que las consideraciones de una temperatura más “cómoda” son insostenibles, pero si estás tan tranquilo, ponlo en la línea de retorno.
Se puede instalar en la tubería de retorno o directa después/antes de la caldera hasta el primer ramal
No hay diferencia en la hidráulica: la caldera y el resto del sistema, no importa si hay una bomba en la rama de suministro o retorno. Lo que importa es la correcta instalación, en el sentido de atado, y la correcta orientación del rotor en el espacio.
Nada más importa
Hay un punto importante en el sitio de instalación. si en sistema de calefacción dos ramas separadas - en las alas derecha e izquierda de la casa o en el primer y segundo piso; tiene sentido colocar una unidad separada en cada una, y no una común, directamente después de la caldera. Además, se conserva la misma regla en estas ramas: inmediatamente después de la caldera, antes de la primera rama en este circuito de calefacción. Esto permitirá establecer el régimen térmico requerido en cada una de las partes de la casa independientemente de la otra, así como ahorrar en calefacción en casas de dos plantas. ¿Cómo? Debido al hecho de que el segundo piso suele ser mucho más cálido que el primer piso y allí se requiere mucho menos calor. Si hay dos bombas en la rama que sube, la velocidad del refrigerante se establece mucho menos, y esto le permite quemar menos combustible y sin comprometer la comodidad de vivir.
Hay dos tipos de sistemas de calefacción: con circulación forzada y natural. Los sistemas con circulación forzada no pueden funcionar sin bomba, con circulación natural funcionan, pero en este modo tienen una menor transferencia de calor. Sin embargo, menos calor es mucho mejor que nada de calor, por lo que en áreas donde a menudo se corta la electricidad, el sistema se diseña como hidráulico (con circulación natural) y luego se conecta una bomba. Esto proporciona una alta eficiencia y fiabilidad de la calefacción. Está claro que la instalación de una bomba de circulación en estos sistemas tiene diferencias.
Todos los sistemas de calefacción con calefacción por suelo radiante son forzados: sin una bomba, el refrigerante no pasará a través de circuitos tan grandes
circulacion forzada
Dado que un sistema de calefacción de circulación forzada no funciona sin una bomba, se instala directamente en el espacio en la tubería de suministro o retorno (de su elección).
La mayoría de los problemas con la bomba de circulación surgen debido a la presencia de impurezas mecánicas (arena, otras partículas abrasivas) en el refrigerante. Pueden atascar el impulsor y detener el motor. Por lo tanto, se debe colocar un filtro frente a la unidad.
Instalación de una bomba de circulación en un sistema de circulación forzada
También es deseable instalar válvulas de bola en ambos lados. Permitirán reemplazar o reparar el dispositivo sin drenar el refrigerante del sistema. Cierre los grifos, retire la unidad. Solo se drena la parte del agua que estaba directamente en esta parte del sistema.
circulación natural
La tubería de la bomba de circulación en los sistemas de gravedad tiene una diferencia significativa: se requiere una derivación. Este es un puente que hace que el sistema funcione cuando la bomba no está funcionando. Se instala una válvula de cierre de bola en la derivación, que está cerrada todo el tiempo mientras el bombeo está en funcionamiento. En este modo, el sistema funciona como forzado.
Esquema de instalación de una bomba de circulación en un sistema con circulación natural.
Cuando falla la electricidad o falla la unidad, se abre el grifo en el puente, se cierra el grifo que conduce a la bomba, el sistema funciona como uno gravitacional.
Características de montaje
Hay un punto importante, sin el cual la instalación de la bomba de circulación requerirá alteración: se requiere girar el rotor para que se dirija horizontalmente. El segundo punto es la dirección del flujo. Hay una flecha en el cuerpo que indica en qué dirección debe fluir el refrigerante. Así que gire la unidad para que la dirección del movimiento del refrigerante sea "en la dirección de la flecha".
La bomba en sí se puede instalar tanto en horizontal como en vertical, solo al elegir un modelo, ver que puede funcionar en ambas posiciones. Y una cosa más: con una disposición vertical, la potencia (presión creada) cae aproximadamente un 30%. Esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir un modelo.
Reglas para elegir el equipo de circulación.
El tipo "húmedo" de la bomba de circulación tiene un nivel de ruido más bajo. La situación opuesta es con un rotor "seco". En este caso, el ruido se genera no solo como resultado del funcionamiento de una bomba pura, sino también de un ventilador, que se encarga de bajar la temperatura del motor eléctrico.
Los dispositivos "secos" se montan en locales industriales, y los "húmedos" son relevantes para locales residenciales. Después de todo, el nivel de ruido superior a 70 dB tendrá un impacto negativo en el estado psicológico de quienes viven en la casa.
En la disposición de casas particulares, la versión "húmeda" de la bomba de circulación es una prioridad. Sus cuchillas están constantemente en el medio bombeado, las partes estarán lubricadas con agua y durarán 5 años o más.
Cuando enciende el dispositivo en un circuito de calefacción abierto, debe prestar mucha atención a la calidad del refrigerante, no debe reponerlo con agua que contenga inclusiones minerales y orgánicas. La opción de rotor húmedo cuesta menos que la versión de rotor seco.
Debe detenerse en el primero si el sistema de calefacción no requiere mucha energía.
La opción de rotor húmedo cuesta menos que la contraparte de rotor seco. Debe detenerse en el primero si el sistema de calefacción no requiere mucha energía.
Otro criterio es el indicador de presión. Entonces, si para el funcionamiento óptimo de un sistema cerrado está dentro de los 10 m, entonces servirá un rotor "húmedo". Suficiente capacidad de 25-30 m3 por hora.
Cuando el sistema de calefacción requiere más presión, la mejor opción es una bomba con un rotor "seco". En su diseño, el rotor está separado de la tubería de calefacción por un sello de aceite. Esta variedad consumirá menos electricidad que la contraparte "húmeda" con la misma eficiencia.
La siguiente fórmula le ayudará a encontrar la potencia requerida de la bomba:
Q=0,86*P/dt
dónde:
Q es la potencia de la bomba, m3/h;
P es la potencia térmica del sistema de calefacción, kilovatios;
dt es la diferencia entre la temperatura del agua antes de que entre en el dispositivo de calefacción y después de que salga.
Tomemos un ejemplo concreto. Sea el área de un edificio residencial de 200 m2. Supongamos que el sistema de calefacción es de dos tubos. Para mantener la temperatura óptima en invierno es suficiente una potencia térmica de 20 kilovatios.
Por defecto, dt es 20 grados Celsius. Este indicador es suficiente para cálculos aproximados en el hogar.
El resultado es 0,86 m3/h. Podemos redondear hasta 0,9. Aún así, es mejor estar a salvo de errores. Y con el tiempo, la bomba de circulación se desgasta, por lo que la potencia será menor.
Otro parámetro del equipo es la presión. Todo sistema hidráulico tiene resistencia al flujo de agua.Esta característica también hace necesario el uso del dispositivo para asegurar la circulación del refrigerante en el sistema.
Los parámetros de la bomba deben evitar la resistencia del sistema de calefacción y garantizar la eficiencia requerida
Para obtener el valor exacto del índice de resistencia hidráulica, los cálculos se realizan de acuerdo con la siguiente fórmula:
H=N*K
dónde:
N - el número de pisos del edificio (el sótano se cuenta como un piso);
K - Costos hidráulicos promedio por piso de la casa.
K oscila entre 0,7 y 1,1 metros de columna de agua para sistemas de calefacción de dos tubos. Y para el haz colector, su valor está en el rango de 1.16-1.85.
Por ejemplo, una casa de dos pisos, junto con un sótano, tiene tres niveles. Si los cálculos los realiza un no profesional, puede tomar el valor máximo de los rangos anteriores. Para un sistema de dos tuberías, esto es 1,1 metros. Es decir, calculamos K como 3 * 1,1 y obtenemos 3,3 m de columna de agua.
En una casa de tres pisos, la altura total del sistema de calefacción es de 8 metros. Sin embargo, según la fórmula, recibimos solo 3,3 metros de columna de agua. Este valor será suficiente, ya que la bomba no es responsable de elevar el agua, sino solo de reducir los efectos negativos de la resistencia del sistema.
Conexión eléctrica
Las bombas de circulación funcionan desde una red de 220 V. La conexión es estándar, es deseable una línea de alimentación separada con un disyuntor. Se requieren tres cables para la conexión: fase, cero y tierra.
Diagrama de conexión eléctrica de la bomba de circulación.
La conexión a la red en sí se puede organizar mediante un enchufe y un enchufe de tres clavijas.Este método de conexión se usa si la bomba viene con un cable de alimentación conectado. También se puede conectar a través de un bloque de terminales o directamente con un cable a los terminales.
Los terminales están ubicados bajo una cubierta de plástico. Lo quitamos desatornillando unos tornillos, encontramos tres conectores. Por lo general, están firmados (se aplican pictogramas N - cable neutro, L - fase y "tierra" tiene una designación internacional), es difícil cometer un error.
Dónde conectar el cable de alimentación
Dado que todo el sistema depende del rendimiento de la bomba de circulación, tiene sentido hacer una fuente de alimentación de respaldo: coloque un estabilizador con baterías conectadas. Con un sistema de suministro de energía de este tipo, todo funcionará durante varios días, ya que la bomba y la automatización de la caldera "tiran" electricidad a un máximo de 250-300 vatios. Pero al organizar, debe calcular todo y seleccionar la capacidad de las baterías. La desventaja de tal sistema es la necesidad de asegurar que las baterías no se descarguen.
Cómo conectar un circulador a la electricidad a través de un estabilizador
Hola. Mi situación es que una bomba de 25 x 60 se encuentra justo después de la caldera eléctrica de 6 kW, luego la línea de la tubería de 40 mm va a la casa de baños (hay tres radiadores de acero) y regresa a la caldera; después de la bomba, la rama sube, luego 4 m, baja, rodea la casa de 50 m2. m a través de la cocina, luego a través del dormitorio, donde se duplica, luego el pasillo, donde se triplica y desemboca en el retorno de la caldera; en la rama del baño 40 mm hacia arriba, sale del baño, ingresa al segundo piso de la casa 40 sq. m (hay dos radiadores de hierro fundido) y regresa al baño en la línea de retorno; el calor no fue al segundo piso; la idea de instalar una segunda bomba en el baño para el suministro después de un ramal; la longitud total de la tubería es de 125 m ¿Qué tan correcta es la solución?
La idea es correcta: la ruta es demasiado larga para una sola bomba.
Matices de instalación de equipos.
Los dispositivos domésticos para circulación forzada de agua no consumen mucha electricidad: las bombas convencionales requieren hasta 200 W, pero las potentes, con una altura máxima de más de 10 m, pueden consumir más de 1 kW de energía.
Por lo tanto, se debe tener en cuenta su contribución a la intensidad de corriente total del circuito. En este caso, debe recordarse que para tales dispositivos, la potencia nominal excede la activa (consumida).
Además, las bombas grandes pueden funcionar a partir de 380 V. Pero normalmente calientan grandes áreas a las que se conectan líneas eléctricas trifásicas y no hay problemas con su conexión.
Si la bomba tiene una altura máxima de 8 metros o más, entonces debe recordar mirar el tipo de conexión a la fuente de alimentación.
Dado que el refrigerante, al pasar por el sistema, cede energía y se enfría, su temperatura al final del circuito es más baja que al principio. Por lo tanto, es mejor integrar la bomba en tuberías más cercanas a la entrada del intercambiador de calor, es decir, retroceder". Esto aumentará la vida útil del aparato, ya que el agua muy caliente es peor para las piezas metálicas que el agua parcialmente enfriada.
La ubicación de conexión debe seleccionarse de acuerdo con las reglas para instalar equipos de bombeo, que se proporcionan en el manual de instalación. Para cada modelo, hay orientaciones de motor permitidas que se deben seguir.
El circuito de calefacción, por regla general, está diseñado teniendo en cuenta las leyes físicas que justifican la circulación natural, y la bomba introducida debe "ayudar" al flujo a ganar la velocidad requerida. Para no confundirse con la orientación del dispositivo, hay una flecha en su cuerpo que muestra la dirección de la presión.
A veces hay situaciones imprevistas asociadas con un corte de energía. En este caso, la bomba se convertirá en un obstáculo para el flujo, y una desaceleración brusca en la velocidad o una parada completa probablemente provocará la ebullición y dañará el sistema de calefacción. Para evitar que esto suceda, se organiza una tubería de derivación en el punto de inserción de la bomba.
En caso de un corte de energía, abra la válvula en la derivación para permitir el flujo. Además, este diseño le permite quitar la bomba sin drenar el agua.
Otra forma de evitar problemas durante un corte de energía es comprar una fuente de alimentación de respaldo para la bomba. Si la potencia del dispositivo es pequeña y no supera los 0,5 kW, la mejor solución sería un kit de batería y UPS con un estabilizador incorporado.
Con una capacidad de batería de 200 Ah, un dispositivo con un motor de 100 W puede funcionar de forma autónoma durante unas 20 horas.
Para bombas más potentes, si necesita mantener su funcionamiento durante mucho tiempo en ausencia de electricidad, deberá comprar un generador. Si desea encender automáticamente el sistema de energía de respaldo, debe ser compatible con la función de inicio automático y trabajar en conjunto con la selección automática de la reserva.
Modelos de bombas Grundfos
Las bombas UPS son bombas de circulación con rotor húmedo. En estos modelos, se utiliza un motor con un tipo de acción asíncrona. La bomba está equipada con una caja de terminales especial, que proporciona la conexión de la unidad a la electricidad. Durante la puesta en marcha inicial, se recomienda abrir la abertura tecnológica y purgar el aire de la cámara de trabajo de la bomba. El diseño también prevé la posibilidad de desplazar manualmente el rotor en caso de agriado.Estas bombas tienen tres modos de velocidad, que se configuran manualmente y aseguran el funcionamiento estable de ciertos sistemas.
Las bombas del nuevo modelo AIpha 2 (L) son las primeras de la línea general de la serie. Esta bomba tiene más funciones que las bombas de la serie UPS. Aquí hay un motor eléctrico que tiene imanes permanentes en el cuerpo. Si se quita uno de los imanes, lo que en muchos casos hacen los artesanos rusos, el consumo de energía de la unidad puede reducirse significativamente. Además, en el nuevo diseño no hay tuerca tecnológica para la liberación de aire. En este modelo, el aire se ventila automáticamente cuando la bomba se enciende brevemente a la tercera velocidad. La conexión a la fuente de alimentación se ha vuelto más fácil, esto se hace mediante un conector de enchufe. Este modelo ya cuenta con siete modos de funcionamiento. A los tres existentes, se sumaron dos modos más de operación con presión diferencial constante y dos modos de control proporcional.
El funcionamiento de la bomba en el modo de diferencial constante supone un funcionamiento estable de la bomba incluso en los casos en que se produzcan cambios en el flujo de fluido y caídas de presión en el sistema. Un cierto nivel de presión creado por la bomba siempre se mantendrá automáticamente en el mismo nivel.
Modo de control proporcional: este modo de funcionamiento garantiza un funcionamiento fiable de la bomba en caso de que se produzca un caudal variable en el sistema. Este modo no es reemplazable si durante la operación hay una superposición periódica de los radiadores, lo que conduce a un aumento de la presión en el sistema.Hay una disminución automática en la velocidad de rotación de la bomba, como resultado, el flujo y la presión en el sistema disminuirán proporcionalmente. Hay tres modos de funcionamiento principales. Los sistemas en que se aplican;
- piso cálido,
- sistemas de tubería única
- sistemas de callejón sin salida,
- sistemas colectores,
- sistemas de dos tubos
- sistemas de radiadores.
El modelo AIpha 3 puede llamarse el más innovador.Este modelo puede considerarse como una herramienta muy precisa capaz de garantizar simultáneamente un funcionamiento confiable de todo el sistema y al mismo tiempo permitirle controlar el flujo de refrigerante. Esta función se puede utilizar junto con la aplicación Grundfos GO Balance. La presencia de estas aplicaciones le permite configurar todo el sistema de combustible a distancia. Este equipo también se puede utilizar para medir y equilibrar todo el sistema de calefacción, instalándolo en lugar de otra bomba de circulación, adecuada en tamaño y dimensiones. La bomba es especialmente buena cuando se equilibran radiadores, bucles cortos en el sistema de calefacción por suelo radiante, así como con caudales de refrigerante bajos. La posibilidad de una gradación triple de modos de presión constante y proporcional hace que este modelo sea muy fiable y productivo. Después de todo, como sabe, para cualquier maestro que instale un sistema de calefacción, la capacidad del equipo que se instalará para garantizar un flujo normal de refrigerante es muy importante, y para el cliente, la confiabilidad y la eficiencia de este sistema son importantes. La bomba de circulación da un resultado positivo a ambos. Económica y bastante fácil de mantener, esta bomba es muy adecuada para disponer de calefacción autónoma en casas de campo y apartamentos individuales.
Criterios de elección
Antes de ir a la tienda, debe hacer una lista de los parámetros del sistema: el volumen de líquido, los cambios de elevación, la cantidad de radiadores, la longitud, etc. Estos datos le permitirán comprobar las características de la instalación y elegir la instancia más adecuada. En primer lugar, es necesario compilar una lista de los parámetros de la caldera, ya que proporciona las condiciones iniciales para el funcionamiento del circuito de calefacción. Es necesario guiarse por la regla de cumplimiento máximo: si el dispositivo es inferior a los requisitos del sistema, no se puede comprar, no se adaptará. La redundancia de características también es perjudicial: aparecerá ruido. Es necesario intentar encontrar la mejor opción que le permita satisfacer las necesidades del circuito de calefacción sin una potencia o presión excesivas.
El rendimiento de la bomba se calcula mediante la fórmula:
Q = 0,86 x P/dt donde
- Q - rendimiento de la bomba (calculado);
- P es la potencia del sistema (térmica);
- dt es la diferencia de temperatura a la salida ya la entrada de la caldera.
El valor resultante no puede considerarse definitivo. Es necesario tener en cuenta la altura del sistema, de lo contrario, el rendimiento real será mucho menor. No se debe suponer que la altura del sistema puede equilibrarse con el retorno. En la práctica, siempre hay resistencia hidráulica creada por radiadores, puntos de inflexión, ramas y otros componentes del sistema. Como regla general, para un sistema de dos tubos (un circuito simple sin derivaciones), el rendimiento se calcula multiplicando la altura por un factor de 0,7-1,1 (dependiendo de la longitud y el número de radiadores), y para un sistema colector, el factor es más alto - 1.16-1.85.
Hay gráficos en el pasaporte de la bomba que muestran su rendimiento a diferentes velocidades.Es necesario encontrar tal opción, donde el valor calculado y la altura del ascensor estarán aproximadamente en el medio. Esta posición se llama el "punto medio". Si los parámetros calculados están en él, el dispositivo funcionará en el modo óptimo.
Opinión experta
Kulikov Vladímir Sergeevich
No debe comprar una bomba "para el crecimiento". Si tienes pensado ampliar el circuito, en cualquier caso, tendrás que comprar un nuevo dispositivo. Es necesario elegir una muestra que cumpla con las condiciones existentes.
