Máy bơm nước sưởi ấm: chủng loại, đặc tính kỹ thuật và quy tắc lựa chọn

Hiện tượng hấp dẫn tự nhiên không phải lúc nào cũng có thể cung cấp đủ mức tuần hoàn chất làm mát, đặc biệt là trong các hệ thống phức tạp có nhiều vòng. Một máy bơm nước để sưởi ấm không gian sẽ giúp kích thích sự chuyển động của chất làm mát. Thiết bị này là gì? Chúng tôi sẽ xem xét vấn đề này trong bài viết của chúng tôi.

Ngoài thiết kế và đặc tính kỹ thuật của máy bơm nước, chúng tôi sẽ phân tích các loại và đặc điểm đánh dấu. Chúng tôi cũng sẽ xem xét chi tiết những ưu điểm của thiết bị tuần hoàn và các thông số quan trọng phải được tính đến khi lựa chọn.

Cấu tạo chung của máy bơm nước

Máy bơm nước được tích hợp vào mạch sưởi để đảm bảo chuyển động của chất làm mát. Vì vậy, những hệ thống như vậy được gọi là sưởi ấm bằng lưu thông cưỡng bức.

Nó bao gồm các yếu tố cơ bản sau:

• nhà ở có buồng làm việc;
• động cơ;
• cánh quạt;
• vít xả khí;
• hộp thiết bị đầu cuối.

Hộp thiết bị đầu cuối có thể được trang bị thêm các thiết bị cơ và điện tử được thiết kế để điều chỉnh chế độ hoạt động của động cơ.

Sự đơn giản của thiết bị đảm bảo độ tin cậy cao của máy bơm, nhờ đó chúng có thể hoạt động hiệu quả trong khoảng 5-10 năm.

Trong lần khởi động đầu tiên của bơm tuần hoàn nước, bạn cần tháo vít khí và xả khí ra khỏi khu vực làm việc

Các loại máy bơm cho hệ thống sưởi ấm

Máy bơm tuần hoàn hiện đại được chia thành hai loại chính: “khô” và “ướt”. Chúng khác nhau đôi chút về cấu trúc bên trong và sơ đồ hoạt động, nhưng sự chuyển động của chất lỏng trong chúng vẫn được đảm bảo bởi các quá trình lưu thông trong hệ thống. Một số kiểu máy được trang bị các thiết bị để tự động điều chỉnh hoạt động của chúng.

Tùy chọn số 1 - thiết bị loại “khô”

Thiết kế của bơm tuần hoàn khô không ngụ ý sự tiếp xúc của chất làm mát với rôto. Khu vực làm việc của nó được ngăn cách với các bộ phận của động cơ điện bằng các vòng đặc biệt.

Chúng được làm từ các loại vật liệu sau:

• than chì;
• gốm sứ;
• cacbua vonfram;
• bằng thép không gỉ;
• oxit nhôm.

Nguyên lý hoạt động của máy bơm “khô” là quay bánh xe trong môi trường nước làm mát. Lỗ cấp nước nằm ở trung tâm buồng chính và hệ thống kênh thoát nước nằm ở ngoại vi.

Khu vực làm việc của bơm tuần hoàn “khô” chỉ được kết nối với động cơ thông qua một trục, vì vậy nếu cần, có thể thay thế bộ truyền động điện

Chuyển động quay của bánh công tác của bánh xe chức năng dẫn đến xuất hiện lực ly tâm di chuyển chất làm mát từ tâm vỏ đến các cạnh của nó. Nguyên lý hoạt động này của bơm tuần hoàn đảm bảo chuyển động liên tục của nước qua khoang bên trong của nó.

Các tính năng tích cực của thiết bị sưởi ấm loại khô là:

• mức độ hiệu quả cao – 70-80%;
• tối thiểu búa nước lúc khởi động;
• khả năng bố trí động cơ ngang và dọc;
• bơm khối lượng lớn chất làm mát do công suất cao.

Do sự kết hợp giữa hiệu quả và tiếng ồn, máy bơm khô được sử dụng chủ yếu trong hệ thống sưởi ấm của các tòa nhà công nghiệp, hành chính và các tòa nhà dân cư lớn.

Do đó, các thiết bị loại này có thể có những mặt tiêu cực sau:

1. Độ ồn cao, không cho phép sử dụng trong căn hộ.
2. Sự cần thiết phải thay thế đĩa đệm sau mỗi 2-3 năm.
3. Có khả năng cao chất làm mát bị rò rỉ ra ngoài nếu lớp bịt kín của buồng làm việc bị hỏng.
4. Sự cần thiết phải làm mát động cơ bên ngoài.

Do trọng lượng nặng, các thiết bị như vậy được lắp đặt trên sàn hoặc treo trên giá đỡ.

Các bộ phận của bơm đúc hẫng được cố định trên một khung và động cơ điện với bánh công tác trong vỏ được kết nối thông qua hộp số

Có hai lựa chọn thiết kế cho máy bơm khô:

1. Khối đơn. Động cơ và thân kim loại của thiết bị được kết hợp thành một cấu trúc với các dây buộc cụ thể.
2. đúc hẫng. Động cơ có công suất bất kỳ có thể được gắn vào thân thiết bị bằng các giá đỡ đa năng.

Các thiết bị tuần hoàn “khô” cho hệ thống sưởi ấm nếu được bảo trì thích hợp sẽ bền hơn nên chúng đang dần thay thế các mẫu bằng rôto ướt trên thị trường.

Tùy chọn số 2 - máy bơm có rôto ướt

Nguyên lý hoạt động của thiết bị tuần hoàn có rôto loại ướt tương tự như nguyên lý hoạt động của thiết bị tuần hoàn với rôto loại ướt: khi cánh quạt quay, chất làm mát cung cấp cho tâm sẽ di chuyển đến ngoại vi của buồng làm việc, từ đó nó được đặt ở đó. được thu thập vào các kênh đầu ra.

Tất cả các vòng đệm bên trong của máy bơm "ướt" đều tĩnh và không bị mài mòn động, do đó những mẫu như vậy đáng tin cậy và bền hơn

Rôto của máy bơm “ướt” tiếp xúc với chất làm mát, chất này cũng giúp làm mát động cơ. Những thiết bị như vậy không nên vận hành ở chế độ khô vì chúng nhanh chóng quá nóng và cháy.

Các thành phần của thiết bị thường được đặt trong một vỏ và tạo thành một cấu trúc duy nhất, vì vậy nếu các bộ phận riêng lẻ bị hỏng, chúng sẽ không được thay thế mà phải mua một máy bơm mới.

Chất làm mát bên trong buồng làm việc di chuyển theo đường khá ngoằn ngoèo nên độ ồn của máy bơm phụ thuộc vào độ nhẵn của vật liệu bề mặt bên trong vỏ

Ưu điểm của thiết bị có loại rôto “ướt”:

• Hoạt động yên tĩnh;
• kích thước nhỏ gọn;
• tiêu thụ điện năng thấp (30-50 W);
• thời gian hoạt động mà không cần bảo trì;
• chi phí tương đối thấp;
• dễ dàng cài đặt.

Các thiết bị này thường được tích hợp trực tiếp vào thiết kế nồi hơi gia đình, giúp người tiêu dùng dễ dàng lựa chọn thiết bị hơn khi lắp đặt hệ thống sưởi ấm.

Các thiết bị sưởi ấm loại này cũng có nhược điểm:

• hạn chế thiết kế về công suất tối đa;
• khả năng bảo trì thấp;
• hiệu quả thấp (40-60%);
• sự cần thiết phải có một vị trí nằm ngang của trục động cơ.

Do công suất thấp nên loại máy bơm “ướt” được sử dụng chủ yếu trong hệ thống sưởi ấm của các căn hộ và nhà một tầng.

Ưu điểm của thiết bị tuần hoàn

Cho đến năm 1990, hệ thống sưởi ấm trong các tòa nhà tư nhân được thiết kế và xây dựng chủ yếu không có máy bơm.Chất làm mát di chuyển qua các đường ống bằng trọng lực và sự tuần hoàn của nó được đảm bảo bằng dòng chất lỏng đối lưu khi nó được làm nóng trong lò hơi. Hiện nay, các hệ thống có tuần hoàn tự nhiên, mặc dù không thường xuyên.

Nồi hơi nhiên liệu rắn rẻ tiền được sản xuất không có máy bơm tích hợp, vì nhà sản xuất không biết các thông số của mạch gia nhiệt. Đối với các hệ thống như vậy, việc mua máy bơm nước là bắt buộc.

Ngày nay, chuyển động làm mát được thực hiện cưỡng bức bằng máy bơm nước, có một số ưu điểm:

1. Giảm tải cho lò hơi bằng cách giảm chênh lệch nhiệt độ trong đường ống vào và ra.
2. Sự phân bổ nhiệt đồng đều khắp các phòng do cùng nhiệt độ của chất làm mát dọc theo toàn bộ chiều dài của các vòng sưởi.
3. Khả năng điều chỉnh nhanh chóng nhiệt độ của chất làm mát.
4. Làm nóng nhanh hệ thống sưởi khi khởi động nồi hơi lạnh.
5. Không cần lắp đặt đường ống có độ dốc về phía lò hơi, đảm bảo chất làm mát chuyển động tự phát.
6. Khả năng sử dụng các ống mỏng chiếm ít không gian bên trong căn hộ.
7. Công suất của máy bơm cho phép bạn tạo áp suất trong mạch sưởi đủ để cung cấp chất làm mát cho nhiều tầng trở lên.
8. Sử dụng van ngắt trên các vòng riêng lẻ của mạng lưới sưởi ấm.
9. Khả năng tích hợp máy bơm vào hệ thống điều khiển tự động của lò hơi.

Với rất nhiều ưu điểm, thiết bị tuần hoàn cũng có hai nhược điểm - phụ thuộc vào nguồn điện và chi phí bổ sung cho điện.

Nhưng những nhược điểm có thể dễ dàng được bù đắp - lắp đặt máy bơm nước cho phép bạn tiết kiệm 10-20% nhiên liệu và tỷ lệ chi phí điện trong tổng chi phí sưởi ấm chỉ là 3-5%. Ngoài ra, nếu thường xuyên bị mất điện, bạn có thể lắp đặt một UPS, điều này sẽ đảm bảo nồi hơi và máy bơm hoạt động tự chủ trong một thời gian nhất định.

Đặc điểm đánh dấu thiết bị

Thật không may, không có yêu cầu tiêu chuẩn hóa nào cho việc ghi nhãn máy bơm tuần hoàn. Các nhà sản xuất độc lập chọn danh sách các đặc tính kỹ thuật được ghi trên thân thiết bị.

Khi mua máy bơm, bạn không nên chỉ dựa vào nhãn hiệu. Tốt hơn hết bạn nên mở sách hướng dẫn và đọc thông số kỹ thuật ở đó

Bảng điều khiển phía trước thường hiển thị các thông tin sau:

• hướng chuyển động của chất làm mát;
• đường kính ống nối;
• áp suất tối đa cho phép;
• nhà sản xuất và mẫu mã;
• nhiệt độ hoạt động tối đa;
• mức độ bảo vệ;
• các thông số vận hành của lưới điện;
• dấu hiệu phù hợp quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Các nhà sản xuất có thể cung cấp thông tin khác theo quyết định của họ. Đặc tính kỹ thuật chi tiết của thiết bị được nêu trong hướng dẫn vận hành.

Đơn vị đo lường khác nhau giữa các quốc gia, vì vậy những con số trên vỏ máy có thể bị đánh lừa. Tốt hơn là bạn nên mở lại hướng dẫn một lần nữa, trong đó, cùng với các đặc điểm, đơn vị đo lường của chúng cũng được chỉ định.

Cần chú ý điều gì khi chọn máy bơm?

Việc lựa chọn một máy bơm riêng cho mạch sưởi phải tính đến nhiều thông số.

Thông số kỹ thuật thiết bị

Thiết bị tuần hoàn có một số đặc điểm đặc biệt quan trọng cần xem xét khi mua.

Bao gồm các:

1. Hiệu quả – tỷ lệ giữa lượng điện năng tiêu thụ và công hữu ích được thực hiện khi bơm chất làm mát.
2. Áp lực - chênh lệch áp suất giữa đầu ra và đầu vào của máy bơm.
3. Cung cấp nước - thể tích chất làm mát lớn nhất được bơm qua buồng làm việc với điện trở tối thiểu của mạch gia nhiệt.
4. Quyền lực tiêu thụ điện.
5. Đường kính ống - giá trị danh nghĩa của thiết bị được kết nối.
6. Áp suất danh nghĩa tối đa (PN được chỉ định) trong mạch vận hành ở nhiệt độ 20 °C, tại đó khả năng hoạt động lâu dài của thiết bị vẫn được đảm bảo trong thời gian bảo hành.

Dữ liệu này thường đủ để xác nhận rằng các đặc tính kỹ thuật của máy bơm đáp ứng các thông số của hệ thống sưởi.

Chúng tôi đã xem xét các tiêu chí lựa chọn chi tiết hơn Trong bài viết này.

Đủ công suất của thiết bị

Việc lựa chọn một mẫu thiết bị tuần hoàn cụ thể bị ảnh hưởng bởi các đặc tính kỹ thuật, cũng như khả năng tài chính của người mua và các đặc tính của hệ thống sưởi ấm. Nếu bạn muốn tiết kiệm tiền, điều quan trọng là công suất bơm đủ để lò hơi hoạt động bình thường. Xét cho cùng, mức cấp nước ghi trong hướng dẫn luôn cao hơn đáng kể so với mức thực tế.

Để xác định độc lập mức độ đầy đủ của công suất thiết bị, phải thực hiện ba giai đoạn tính toán.

Giai đoạn #1 - xác định hiệu suất của máy bơm

Xác định hiệu suất bơm cần thiết bằng công thức.

Công suất sưởi ấm cần thiết phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu của tường, sự hiện diện của các khoảng trống trên sàn và độ kín của khung cửa sổ

Đối với các căn hộ trong các tòa nhà nhiều tầng, nhiệt điện sưởi ấm được giả định là 75-80 W/m2. m., cho nhà ở - 100-120 W/sq. m.Chênh lệch nhiệt độ giữa đầu vào và đầu ra của nồi hơi thường là 10°C.

Hóa ra đối với một căn hộ rộng 60 mét vuông. m. Hiệu suất thực tế của máy bơm là (80*60)/(1,16*10)=414 (l/giờ) là đủ.

Giai đoạn #2 - tính giá trị áp suất

Xác định lượng áp suất để khắc phục tổng sức cản thủy lực của hệ thống theo công thức.

Mỗi van ngắt có chỉ báo điện trở thủy lực riêng, được xác định bằng các bảng đặc biệt. Khi tính toán, giá trị điện trở của tất cả các phần tử đường ống được tính đến

Công thức này yêu cầu các phép tính phức tạp sử dụng dữ liệu tham khảo, vì vậy đối với hệ thống sưởi ấm trong nhà và căn hộ, bạn có thể sử dụng lịch trình đơn giản hóa.

Tổn thất áp suất phụ thuộc nhiều vào đường kính của ống, vì vậy khi lựa chọn giữa hai kích cỡ có thể, tốt hơn nên chọn kích thước lớn hơn.

Theo quy hoạch, tổn thất áp suất trong căn hộ có đường kính ống 20 mm sẽ là 70 mm/m, tính đến chiều dài đường ống từ 50 m - 3,5 mét. Con số này phải được nhân với hệ số 1,3-2,2, có tính đến điện trở của các phụ kiện áp lực nước.

Sân khấu #3 - xác định công suất bơm

Xác định công suất bơm đủ theo đồ thị đặc tính áp suất - dòng chảy.

Máy bơm nước không đủ công suất dẫn đến tiêu thụ quá nhiều gas trong lò hơi và thậm chí có thể dẫn đến sự cố nghiêm trọng

Lịch trình này được nêu trong hướng dẫn vận hành và nó là duy nhất cho mỗi kiểu máy bơm. Nếu điểm giao nhau của các thông số tính toán ở trên nằm dưới đường cong B thì thiết bị phù hợp với hệ thống sưởi, còn nếu ở trên thì không.

Chúng tôi đã cung cấp các khuyến nghị chi tiết để tính toán bơm tuần hoàn bằng các ví dụ cụ thể. trong bài viết tiếp theo.

Chức năng bổ sung của thiết bị

Nếu chuyển động liên tục của chất lỏng là rất quan trọng đối với hệ thống sưởi ấm, thì bạn có thể lắp đặt một cặp máy bơm nằm nối tiếp trong mạch. Động cơ thứ hai trong hệ thống như vậy có thể được bật nếu không đủ điện hoặc động cơ thứ nhất bị hỏng.

Để tự động hóa hoạt động của nồi hơi có hệ thống sưởi từ mạch sưởi, bạn có thể sử dụng máy bơm có bộ điều chỉnh nhiệt và hẹn giờ. Cơ chế tích hợp đảm bảo động cơ được bật và tắt tùy thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và thời gian trong ngày.

Hộp thiết bị đầu cuối có thể có các núm điều chỉnh và bảng chỉ báo. Màn hình LCD trên máy bơm sưởi hiếm khi được sử dụng do không chịu được nhiệt độ cao

Trong mạng lưới sưởi ấm phân nhánh, có thể sử dụng bơm tuần hoàn có bộ điều chỉnh nhiệt và tốc độ cánh quạt có thể điều chỉnh liên tục. Với sự trợ giúp của họ, tốc độ của chất làm mát được điều chỉnh độc lập theo các vòng khác nhau, tùy thuộc vào nhiệt độ của nó. Máy bơm tự động hóa đắt hơn nhiều lần và hiếm khi được sử dụng trong các căn hộ và tòa nhà dân cư nhỏ.

Thị trường cung cấp cả hai mô hình với cấu trúc tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn cung cấp chức năng bổ sung. Đánh giá các máy bơm sưởi ấm tốt nhất, dựa trên đánh giá từ người dùng thực tế, chúng tôi mang đến đây.

Các sắc thái khác của việc chọn máy bơm

Điều quan trọng là thiết bị không chỉ thực hiện được chức năng của nó mà còn hoạt động được lâu dài, không gây bất tiện cho cư dân trong ngôi nhà hoặc căn hộ.

Vì vậy, khi chọn thiết bị, bạn nên tuân thủ các quy tắc sau:

1. Lựa chọn các hãng sản xuất máy bơm nổi tiếng: Calpeda, Grundfos, WILO. Giá thiết bị của họ cao hơn 20-40% nhưng khả năng hỏng hóc ít hơn nhiều.
2. Lấy một thiết bị có đặc tính cao hơn 20-30% so với tính toán. Dự trữ này sẽ giảm tải hoạt động và tăng tuổi thọ của thiết bị.
3. Hãy chú ý đến kích thước sao cho máy bơm vừa với không gian được cung cấp cho nó.
4. Hoạt động của thiết bị phải càng im lặng càng tốt để không làm phiền cư dân vào ban đêm.
5. Không cần phải phấn đấu để mua một mô hình có công suất vượt xa các thông số tính toán. Điều này sẽ chỉ dẫn đến tiêu thụ năng lượng quá mức mà còn gây ra tiếng ồn không cần thiết.
6. Chọn máy bơm dành riêng cho hệ thống sưởi ấm vì chúng được thiết kế để vận hành ở nhiệt độ lên tới 130-150 °C.
7. Điều mong muốn là thiết bị có lưới tích hợp để lọc các hạt rắn lơ lửng trong chất làm mát.

Đặc tính hiệu suất của thiết bị nhất thiết phải tương ứng với các thông số của hệ thống sưởi, không thể tiết kiệm được điều này. Ngoài ra, bạn sẽ chỉ phải trả tiền cho một nhà sản xuất đáng tin cậy, tăng cường độ an toàn cho vỏ và hệ thống điều khiển tự động.

Hầu hết các thiết bị tuần hoàn sưởi ấm trong gia đình không cần điều chỉnh. Để khởi động chúng, chỉ cần kết nối các đường ống với đường ống và kết nối thiết bị với mạng điện là đủ. Chúng tôi đã xem xét cách lắp đặt máy bơm đúng cách trong hướng dẫn từng bước một.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Cách chọn bơm tuần hoàn tốt để sưởi ấm:

Thiết bị tuần hoàn DAB:

So sánh hai thiết bị Grundfos: mẫu UPS và Alpha2:

Tốt hơn là nên phối hợp lựa chọn máy bơm tuần hoàn với các chuyên gia.Nếu sức mạnh của thiết bị cho một căn hộ tiêu chuẩn có thể được nhân viên bán hàng trong cửa hàng gợi ý, thì trước khi mua thiết bị sưởi ấm cho một ngôi nhà nông thôn, bạn sẽ phải liên hệ với các chuyên gia để thực hiện những phép tính phức tạp.

Cần nhớ rằng bạn không thể đổi nó trong cửa hàng sau khi bắt đầu sử dụng, vì vậy tốt hơn hết bạn nên mua ngay một mẫu phù hợp.

Bạn có muốn bổ sung bài viết của chúng tôi với những khuyến nghị hữu ích để chọn máy bơm sưởi ấm không? Hoặc bạn có nhận thấy sự khác biệt trong dữ liệu được trình bày không? Viết nhận xét của bạn trong khối nhận xét - chúng tôi chắc chắn sẽ xem xét ý kiến ​​​​của bạn.

Hoặc có thể bạn vẫn còn thắc mắc sau khi đọc bài viết? Hãy hỏi các chuyên gia của chúng tôi, xin lời khuyên - chúng tôi sẽ cố gắng giúp bạn.