Приветствую Вас в рубрике технической поддержки. В первой части постараемся дать ответ на интересный вопрос: «куда все-таки правильно ставить насос: на подающий или обратный трубопровод в частном доме?». В конце статьи будет приложено видео с объяснением и примерами. А во второй части проведем наглядный эксперимент.
Существует множество мнений на этот счет
В пользу обратки приводят несколько доводов:
- Температура ниже, соответственно, срок службы насоса дольше
- КПД выше из-за большей плотности и количества перекачиваемой жидкости
- Для снижения кавитации.
В пользу подачи приводят, как правило, рекомендации по проектированию котельного оборудования разных иностранных компаний, например, каталог технических решений от компании DeDietrich,
где на схемах показана установка насоса на подаче, а также различные готовые группы с насосом, установленным также на подаче, не объясняя почему. Также в качестве довода установки насоса на подаче можно встретить такое мнение, что насос должен «давить» в систему, при этом опять же без ответа на вопрос «почему?».
Начнем с аргументов, приводимых в пользу установки насоса на обратном трубопроводе.
Аргумент 1. Температура ниже, соответственно, срок службы дольше.
Современные циркуляционные насосы рассчитаны на температурные нагрузки при постоянной работе до 110 °C , с пиковым превышением до 135.
В современных же частных домах в течение года температура подачи редко поднимается выше 60 - 70 °C. При правильной эксплуатации на срок службы это практически не повлияет. Исключение составляют твердотопливные котлы, где действительно возможно повышение температуры подачи вплоть до кипения, но это также является нарушением условий эксплуатации.
Аргумент 2. КПД выше из за большей плотности и количества перекачиваемой жидкости.
При нагревании вода расширяется, но при разнице в 20 °C между подачей и обраткой, объем воды увеличится менее чем на 0,5 %, что будет совершенно не заметно с точки зрения КПД. Гораздо большее значение на КПД и ресурс насоса повлияет его правильный выбор.
Аргумент 3. Для снижения кавитации на рабочем колесе, ниже установка – выше статическое давление.
Опять мимо. Насосы в системах отопления в частных домах работают с постоянным избыточным давлением как на подающем, так и на всасывающем патрубках. При правильном выборе насоса кавитация на его крыльчатке практически исключена.
Как видите, ни один не отвечает на главный вопрос куда правильнее ставить?
В действительности, в большинстве случаев разницы нет, и на первое место выходит удобство монтажа. Однако, есть системы, где это может играть весьма важную роль.
Для это давайте рассмотрим классическую горизонтальную систему отопления со статическим давлением в 1 кг/см2, что соответствует высоте водяного столба 10м. Согласно закону сообщающихся сосудов, давление при выключенном насосе будет одинаковым. То есть 1 кг/см2 в каждой точке системы. Обозначим избыточное гидростатическое давление системы отопления штрихпунктирной линией.
При запуске насос создает циркуляцию, где Р2 точка нагнетания и Р1 точка всасывания. Очевидно, что давления в этих точках будут отличаться и разница давлений в точках Р2 и Р1 – это напор, который создает насос для циркуляции воды в системе отопления. Рн = P2-P1
В точке подключения расширительного бака давление не меняется, вне зависимости работает насос или нет. Эта точка называется точкой постоянного давления или нейтральной точкой системы отопления.
Во всех остальных точках трубороводов системы давление при циркуляции воды изменяется вследствие потерь на трубопроводах следующим образом: перед точкой О (считая по направлению движения воды) оно увеличивается, а после точки О - уменьшается по сравнению с гидростатическим давлением, предполагавшимся при отсутствии циркуляции. Следовательно, точка постоянного давления будет местом, в котором давление, развиваемое насосом, меняет свой знак: до этой точки насос, создавая компрессию, воду нагнетает, после нее, вызывая разрежение, воду всасывает. Все трубы системы от насоса до точки постоянного давления (считая по направлению движения воды) будут относиться к зоне нагнетания насоса и превышать первоначальное давление, в нашем случае выше 10 метров водяного столба. Все трубы после этой точки - к зоне всасывания, то есть ниже 10 метров. На данном графике зона всасывания между насосом и расширительным баком небольшая, что приводит к незначительному снижению давления относительно первоначального давления.
Теперь давайте попробуем поменять местами насос и расширительный бак и посмотрим, как измениться график.
В этом случае зона повышения давления будет на только небольшом участке, а на всех других участках произойдет понижение давления ниже гиростатического. Если напор насоса составляет 6 метров, то в точке Р2 давление составит чуть более 10 метров, в то время как в точке Р1 около 4 метров водяного столба.
А что, если система отопления на два этажа?
Тогда в точке Р3 давление будет также около 4 метров, а в Р4 всего лишь чуть-чуть выше атмосферного. В некоторых случаях из-за понижения давления в зоне всасывания в системе отопления, например, в дальних радиаторах верхних этажей может происходить вскипание воды. А если давление падает ниже атмосферного, то возможно и подсасывание воздуха через автоматические воздухоотводчики и резьбовые соединения.
Решения, конечно есть. Можно увеличить общее давление системы, снизив эффективность расширительного бака. Либо установить расширительный бак в зоне наименьшего давления. Но согласитесь, не каждый захочет видеть у себя в спальне на втором этаже расширительный бак.
Но самое верное решение, это установка насоса сразу за расширительным баком по ходу движения теплоносителя. В этом случае вся система находится под избыточным давлением в зоне нагнетания, исключая парообразование и подсос воздуха извне. В том числе по этой причине производители гидрогрупп ставят насосы на подаче – поближе к котлу, а соответственно и к расширительному баку, сводя к минимуму зону всасывания.
Подводя итог, нет никакой разницы, где ставить насос на подаче или обратке, но есть разница до бака или после.
Видео с примерами.
Дальше - больше!!!