Для кого-то этот вопрос покажется праздным. Казалось бы, вода движется по кольцу, и в каком месте в кольцо насос не поставь, вода будет все равно двигаться. Но это на первый взгляд. При более детальном рассмотрении мы вспомним, что существует трение воды о стенки труб. В основном это относится к стальным трубам из черного металла. Но и в современный трубах, даже при идеальной поверхности стенок труб, вблизи них возникает турбулентность потока, которая тормозит движение жидкости. Давайте говорить – воды.
Итак, что происходит в трубе достаточной длинны замкнутой в кольцо и с установленным посередине циркуляционном насосом. Давление в трубе с неработающим насосом равно атмосферному. В общем, это схема открытой отопительной системы. Говоря про достаточную длину, я имею в виду трубу обладающую гидравлическим сопротивлением, что приводит к разнице давлений между условным началом, местом сразу после насоса, и концом, местом перед самим насосом.
В начале пути вода имеет некоторое избыточное давление. Можно предположить, что на полпути, давление станет атмосферным. В конце пути, давление будет меньше атмосферного и насос будет высасывать воду из трубы.
В школе, на уроке физики нам рассказывали, а то и показывали учебный фильм, где альпинисты кипятят воду высоко в горах. На спиртовке стоит чайник, из которого торчит термометр. Цель фильма, показать, что в горах, при давлении меньшем, чем на уровне моря, вода закипает при температуре меньше 100°С.
Вот и в трубе, при пониженном давлении вода начинает «кипеть». И кипеть она начинает тем раньше, чем больше сопротивление в трубе и чем ниже давление на входе в насос. Вот этот эффект называется кавитацией.
Вообще кроме «кипения», на начальном этапе работы системы после заполнения, эффект кавитации возникает вследствие выделения из воды растворенных газов. Вот почему, в т.ч., не рекомендуют расходовать воду на хозяйственные нужды. Чтобы не заносить в систему воду с растворенными газами.
Но вернемся к опыты с альпинистами. Все-таки вода без спиртовки не кипит, даже высоко в горах. Для этого нужен вакуум. Чтобы вода закипела при некотором снижении давления её необходимо нагреть. И здесь ответ на вопрос где ставить циркуляционный насос до котла или после. С одной стороны, если поставить насос до котла, то он будет работать при более низкой температуре, что для него возможно лучше, но с другой стороны, если поставить насос после котла, то при нагреве условия для «кипения» возникнут с большей вероятностью. Учитывая, что в отопительных контурах температура редко превышает 100°С можно смело утверждать, что такая температура для насоса вполне комфортная, даже если в нем есть электронные компоненты.
Таким образом, мы определили, что для предотвращения или лучше сказать снижения риска возникновения кавитации, циркуляционный насос лучше ставить до котла.
Можно ли снизить риск кавитации? Что называется, - спасибо за вопрос. Можно. Как мы уже говорили, обращаясь к школьному фильму, кипение при пониженной температуре возникает при условии пониженного давления. Это неразрывные процессы. Т.е. можно снизить риск кавитации повысив давление, используя закрытые отопительные системы. Т.е. системы в составе которых есть баки-аккумуляторы с мембранами. А также снизив температуру воды используя, например, низкотемпературную систему отопления. Например – теплые полы.
Эффективным методом борьбы с кавитацией является снижение скорости движения воды в системе отопления за счет большего сечения труб. Сокращение количества поворотов труб и делая их как можно более плавными.
Избежать полностью кавитации не удастся. Выражаться это будет в странном поведении системы отопления. Может казаться что трубы забились или где-то заклинило кран. Насос, возможно, по-прежнему будет работать тихо. Со временем, крыльчатка в центробежном насосе износится.
Есть способы минимизировать последствия кавитации в центробежном насосе. Например использовать насос с латунной крыльчаткой или использовать насос с закаленными участками насоса наиболее подверженными последствиям кавитации. Но все эти методы достаточно дороги и зачастую не оправдывают вложенных средств. Лучше соблюдать несложные правила при монтаже системы отопления.
А Вы что думаете по этому поводу?