Bombas de circulação: o princípio de funcionamento das estruturas

O sistema de aquecimento consiste em um conjunto de elementos, um dos quais é uma bomba de circulação. Esse dispositivo economiza custos de aquecimento em cerca de 20 a 30%. Isso se deve ao fato de que o refrigerante retorna à caldeira mais rápido porque circula à força e sua temperatura permanece ligeiramente mais alta que o normal.

Assim, não será necessário gastar muita energia para reaquecer o refrigerante. É por isso que os sistemas de aquecimento com uma bomba de circulação se tornaram tão populares agora.

Bomba de circulação - um dos principais componentes do sistema de aquecimento, cujo refrigerante é a água quente. É um dispositivo de pequeno porte que possui funções de bombeamento e sucção. O dispositivo é montado no próprio pipeline. A principal tarefa da bomba é garantir o movimento constante do fluido em um círculo, bem como na direção oposta. Devido a isso, um aquecimento muito mais rápido e uniforme da sala é alcançado em comparação com o sistema convencional de circulação natural.

Este dispositivo aumenta a eficiência da caldeira e todo o equipamento de aquecimento para o valor máximo. Neste caso, as bombas operam de forma estável e confiável.

Quaisquer bombas de circulação devem cumprir rigorosamente os requisitos especificados nos documentos regulamentares relevantes. Aqui estão os parâmetros básicos do dispositivo, de acordo com GOST e JECD 2:

• tipo de bomba;
• alimentação (m3 / s);
• cabeça (m);
• pressão de entrada / pressão de projeto (MPa);
• temperatura de entrada do refrigerante (K);
• temperatura da parede do projeto (K).

Temperatura da parede é:

• MCP - 1.975; 51,4; 12,22; 13,71; 543; 608;

• MCP 5.5-93.0 - 5.5; 93,0; 15,30; 17,62; 573, 623;

• MCP 6,95-73,7 - 6,95; 73,3-100,5; 15,30; 17,62; 563; 623;

• MCP - 9,72; 100,5-114; 15,30; 17,62; 563; 623

Existem várias limitações para os parâmetros listados:

• O desvio dos valores deve variar de + a - 4%.

• A tolerância na cabeça inclui erros de acordo com as características.

• A pressão mínima na entrada para a bomba existente é determinada separadamente, de acordo com o tipo de instrumento e a temperatura de operação.

Quaisquer bombas de circulação devem ser fabricadas de acordo com a norma estadual para um sistema de aquecimento específico, e também devem estar em conformidade com as regras para a operação segura de tais aparelhos. O design da unidade deve assumir a possibilidade de seu movimento na direção horizontal. Isso se deve ao fato de que o gasoduto inevitavelmente se expande sob a influência de altas temperaturas. A força para tal movimento é determinada no estágio de projeto da unidade e individualmente para cada dispositivo.

A água para as peças da bomba de refrigeração que estão em contato com o refrigerante deve atender aos seguintes parâmetros:

• pressão de entrada - até 0,587 MPa (6 kgf / cm2);

• a temperatura de entrada é de 283 K (10 ° C) a 318 K (45 ° C).

A pressão do dispositivo deve ter uma característica de queda ao aplicar mais de 80% do valor nominal. Ao mesmo tempo, sua parte de trabalho deve estar na zona de 90-130% da alimentação nominal. Como parte do sistema de transmissão, o dispositivo deve ser fornecido com água purificada, com uma temperatura de pelo menos 70 graus Celsius. A proporção de impurezas não deve exceder 0,03 g / l.

O vazamento máximo do selo em qualquer modo de operação é de 2 m3 / h. Drenagem livre de água de bloqueio - máximo 0,05 m3 / h. Vazamentos - não mais do que 1,0 m3 / h. Também é importante que o design da bomba tenha sido projetado para efeitos sísmicos.

Além disso, o GOST impõe os seguintes critérios de confiabilidade para esses dispositivos (médio):

• o tempo entre reparos é de 16.000 horas;

• duração do serviço - 30 anos;

• tempo médio para falha - 18.000 horas;

• período de armazenamento - pelo menos 2 anos;

• a complexidade operacional total da manutenção planejada (não planejada) - no máximo 250 pessoas / h;

• consumo específico de bombas - 5,35-5,8 kg / m3.

No mercado moderno, existem vários modelos de bombas de circulação.Cada modelo assume características específicas de desempenho, de acordo com certos recursos funcionais. Tudo isso se reflete no passaporte técnico que cada dispositivo possui.

Existem 3 parâmetros principais que valem a pena prestar atenção em primeiro lugar:

• desempenho;

• cabeça;

• consumo

As regras para calcular cada indicador individual são diferentes.

Às vezes, esse indicador é chamado de "pressão". Ele é medido em atmosferas ou "colunas de água" e é indicado em uma etiqueta especial que é anexada ao corpo da bomba. Se não houver tal tag, as informações devem ser solicitadas no passaporte técnico do dispositivo.

Existem regras para escolher o indicador ideal de pressão:

• Calcule a cabeça para cada sala separadamente.

• Elimine perdas hidráulicas significativas nos tubos e suas conexões.

• Analise o gráfico de pressão de energia, listado na folha de dados.

• Determine a pressão necessária.

• Encontre a soma de todas as curvas e curvas de tubos, tees e outras resistências hidráulicas do sistema.

Desde a altura do aumento da água não é muito importante.Isto se manifesta especialmente claramente em um sistema fechado, onde a altura da coluna de água e a linha de queda estão em equilíbrio. Se os cálculos são realizados para edifícios de vários andares, então a resistência é de 0,2 a 0,4 atmosferas.

Para facilitar o entendimento dos cálculos, os consideramos mais detalhadamente usando o exemplo de uma bomba circulante da conhecida marca Grundfos, UPS 25-40. Os números não são apenas números ordinais, eles incluem certas informações. Assim, 25 na marcação é necessária para que você possa determinar o diâmetro apropriado dos tubos de aquecimento. São 25 milímetros.

O segundo número - 40 - indica a altura do suprimento e a elevação da água quente. É 4 metros (0,4 atmosfera). Sabendo desta opção, você pode selecionar com precisão o tamanho da bomba para este sistema.

Determinar corretamente a magnitude da carga no aquecimento é muito importante. É melhor usar um programa especial para isso, o que ajuda a calcular a quantidade de calor pela perda de calor ou por indicadores gerais. Para os lares russos, esse número é de 120 ou mais watts por metro quadrado, e para os lares europeus - 100 watts por m2.Isto é devido às características climáticas das regiões.

Você também pode calcular a taxa de fluxo ideal usando a fórmula: G = (Q / (t2-t1)) х103onde:

• Q é a carga de aquecimento, que depende da quantidade de calor que você escolhe;
• G - taxa de fluxo do líquido refrigerante no sistema de aquecimento;
• t2 t1 é o parâmetro de fluxo de entrada e retorno, respectivamente.

Como regra geral, a temperatura no circuito t1 é de 60 a 70 graus. O valor de t2 está no intervalo de 90 a 95 graus. Tais indicadores são indicados em um gráfico de temperatura especial. Usando esta fórmula, é impossível conseguir um cálculo perfeitamente preciso. No entanto, é suficiente identificar os parâmetros ótimos.

Se você não quiser trabalhar com fórmulas e tabelas, poderá usar regras prontas. Assim, para uma sala de 10 metros quadrados (a altura da sala pode ser qualquer) você precisa ter 1 quilowatt de potência da caldeira. 1 seção da bateria ou radiador é tomada como 200 watts. Como resultado, verifica-se que um radiador com 5 secções (- / + 2 secções) é necessário para aquecer uma divisão de 10 m2.

Calcular esse parâmetro também pode estar usando a fórmula.No entanto, os cálculos matemáticos têm uma desvantagem significativa - eles não levam em conta o impacto de fatores externos. Portanto é necessário ajustar os cálculos levando em consideração vários fatores:

• Temperatura ambiente A temperatura do ar afeta significativamente a eficiência do sistema de aquecimento. Se estiver muito baixo, o dispositivo funcionará muito pior.

• O diâmetro do tubo. Este é um dos parâmetros mais importantes. Quanto maior o tamanho do tubo, maior o desempenho do dispositivo. No entanto, para tubos em geral precisam de uma bomba apropriada.

• Viscosidade do refrigerante. O transportador de calor é sempre mais viscoso que a água. Portanto, as características do refrigerante afetam a potência da bomba.

• A frequência da circulação Certifique-se de considerar com que frequência a bomba será usada. Se a frequência é pequena, então você pode optar por uma bomba de baixa potência. Para uso sistemático, escolha modelos mais produtivos e resistentes ao desgaste.

• A presença de um circuito de aquecimento duplo. Se a bomba de circulação estiver instalada juntamente com o sistema de circulação natural, a carga no dispositivo será bastante grande.Então, você deve escolher o design mais poderoso e confiável.

Existem 2 tipos de bombas para sistemas de aquecimento: “wet” e “dry”. O dispositivo e o princípio de funcionamento de cada um deles tem características próprias, que devem ser desmontadas em mais detalhes:

O projeto deste tipo de bomba não implica o contato da água bombeada com o rotor, uma vez que a bomba é separada do motor elétrico por meio de anéis O feitos de metal ou cerâmica. Durante a operação, esses anéis giram um em relação ao outro, e uma camada quase imperceptível de película de água se forma entre suas superfícies. É ele que garante a vedação confiável das conexões devido à diferença de pressão no sistema de aquecimento e à pressão atmosférica total.

Este tipo de bomba de circulação não perde seu desempenho por pelo menos 3 anos. Isto deve-se ao facto de, ao longo do tempo, os anéis de vedação ficarem ainda mais friccionados, pelo que a fiabilidade da sua ligação apenas aumenta e não diminui.

Dependendo da potência, as estruturas “molhadas” são equipadas com motores elétricos monofásicos ou trifásicos. O resfriamento e a lubrificação das peças do motor são fornecidos pelo refrigerante. Além disso, o design desta bomba proporciona uma conexão de flange ou rosca, o que simplifica e acelera bastante a instalação da estrutura.

Mas, apesar de todas as vantagens, essas bombas têm uma desvantagem significativa - baixa eficiência. É menos de 50%. Isso se deve ao fato de que é impossível fixar um rotor de grande diâmetro a ele, já que neste caso não haverá vedação das conexões. Portanto, esses dispositivos são mais frequentemente usados ​​apenas em condições domésticas.

A principal diferença deste tipo de dispositivos do anterior é o desempenho. A eficiência da bomba "seca" é de pelo menos 80%. No entanto, o dispositivo é caracterizado por um alto nível de ruído, por isso é melhor instalá-los em salas com isolamento acústico de alta qualidade.

Além disso, este tipo de bomba deve ser mantido perfeitamente limpo. Isso se deve ao fato de que, durante o trabalho, a turbulência do ar é formada, o que pode atrair partículas de poeira.Isso provoca uma violação do aperto dos anéis de vedação. Portanto, é importante limpar cuidadosamente a poeira na sala onde a bomba está instalada, bem como monitorar a qualidade do refrigerante.

Existem 3 tipos de bombas do tipo seco:

• Horizontal. Eles também são chamados de "console". Seu design envolve a localização horizontal do motor, a presença do bocal de injeção e sucção.
• Vertical. O motor neles, respectivamente, está localizado verticalmente e os bicos são montados em um eixo.
• Bloco As variantes consistem em blocos separados.

Agora considere os elementos que compõem a bomba de circulação:

• Habitação É feito de elementos metálicos que são protegidos de forma confiável contra corrosão: aço, ferro fundido, bronze, latão. Também no corpo há um chamado "caracol" - um elemento importante que é usado para conectar o dispositivo com tubos.

• Rotor Este é o principal aço de trabalho, que é feito de aço ligado ou de cerâmica.

• Valequipado com uma roda e lâminas. Realiza o processo de circulação do refrigerante: suga a água e movimenta-a pelo circuito.

• Motor elétrico (UPS).

A maioria das bombas de circulação é usada em sistemas de aquecimento. Mas esta não é a única esfera de seu uso. Aqui estão mais algumas opções para o uso de tais dispositivos:

• Abastecimento de água quente e fria. Graças à bomba, você pode obter uma temperatura estável e boa pressão de água. Você não precisa esperar muito tempo pela água quente, despejando toneladas de frio no esgoto. Ele economiza não apenas seu dinheiro, mas também recursos naturais.
• Sistemas de aquecimento inovadores. Dispositivos circulantes também são indispensáveis ​​na instalação de sistemas de aquecimento geotérmico ou solar. Tais tecnologias ainda não se disseminaram no mundo moderno. No entanto, eles são uma ótima alternativa para o aquecimento tradicional.
• Sistemas de ar condicionado - Outra direção para a qual os dispositivos são usados ​​com sucesso.

• Sistemas de recuperação de calor. O recuperador é uma unidade especial que é capaz de aquecer o ar que entra às custas do ar que sai.O dispositivo é necessário para garantir a circulação do etilenoglicol no sistema.
• Piso aquecido. Dispositivos de circulação de aço inoxidável fazem um excelente trabalho de bombeamento de ar e fluido em sistemas modernos de aquecimento de piso.
• Sistemas de refrigeração de ar. Alguns tipos de bombas são usadas para "tratar" o ar para a temperatura necessária na faixa de -25º a + 110º.

Além disso, o dispositivo é usado para instalação em sistemas de piscina, aquecedor de toalhas, aquário.

A instalação de uma bomba de circulação ajuda não apenas a tornar o sistema de aquecimento mais funcional e confiável. Esta solução também fornecerá benefícios econômicos. Para comparação: uma bomba convencional para aquecimento consome cerca de 500-800 kW durante 1 ano. Ao mesmo tempo, cerca de 200 kilowatts por ano são gastos em trabalhos regulares de TV, cerca de 200 kilowatts em uma máquina de lavar roupa e 450 kilowatts em um fogão elétrico. Acontece que grande parte de toda a energia elétrica é gasta na operação contínua da bomba, enquanto as modernas bombas de circulação consomem apenas 50 quilowatts em 1 ano.

Portanto, a instalação de tal dispositivo ajudará você a economizar cerca de 90% da energia elétrica - este é um grande indicador. Ao mesmo tempo, essa eficiência não afeta a eficiência e a vida útil do dispositivo.

Isto é conseguido devido ao fato de que o sistema de aquecimento pode ser equipado com uma fonte de alimentação ininterrupta adicional (UPS). Assim, falhas no trabalho de eletricidade ou um acidente em usinas de energia não afetarão o funcionamento do sistema de aquecimento em sua casa.

Além disso, as bombas modernas têm uma longa vida útil e não exigem reparos caros, o que significa que são um investimento lucrativo de fundos.

Antes de começar a instalar o dispositivo, você deve escolher corretamente um lugar para ele. Os especialistas recomendam colocar a bomba de circulação na frente da caldeira. Isso é necessário para que o acesso à bomba para sua manutenção esteja sempre aberto. Além disso, a posição do dispositivo garante um fornecimento uniforme de refrigerante para o sistema de aquecimento, evita a formação de bujões de ar na caldeira, prolonga a vida útil da bomba.

É melhor confiar o processo de instalação da bomba aos profissionais. No entanto, é realista fazer a instalação sozinho. Para fazer isso, lembre-se das regras básicas para trabalhar com uma bomba de circulação:

• Coloque o equipamento perto da caldeira, na linha inversa. Este deve ser o local com a temperatura mais baixa. Se a área da sala tiver mais de 200 metros quadrados, podemos negligenciar essa regra. Em tais casas, o comprimento da tubulação será bastante grande, o que significa que a temperatura do refrigerante não será muito diferente na área de fluxo e vazão.

• Preste atenção que a seta no corpo do dispositivo que está sendo montado coincide com a direção do movimento do refrigerante. Em seguida, ligue a bomba com um filtro grosso, duas válvulas de fechamento e uma válvula de retenção (se houver um acumulador).

• Trate todas as conexões roscadas usando selante adequado.

• Gere um bypass adicional. Isto é necessário no caso em que a bomba é instalada no sistema de aquecimento com uma circulação combinada. Um desvio é uma seção do tubo com uma torneira. Deve ser colocado paralelamente à bomba.Graças a este dispositivo, você terá a oportunidade de realizar o trabalho do sistema de aquecimento no modo de circulação natural no processo de reparação.

• Coloque a bomba em um plano horizontal e encha o dispositivo com um meio de transferência de calor adequado.

• Abra o parafuso central para remover o excesso de ar.

O tamanho do desvio deve ser menor que a linha principal da válvula de retenção. Também é importante que o desvio seja removido, se necessário.

Vamos listar todos os pontos principais que são importantes para lembrar no processo de instalação da bomba. Agora nos voltamos para os estágios de trabalho no segundo esquema de instalação:

• Selecione um local para montar a bomba e solde uma peça adicional do tubo em forma de P (não é possível montar a bomba diretamente no tubo de aquecimento). No centro do tubo adicional e a bomba de circulação será montada.
• Uma torneira deve ser instalada na superfície principal do tubo de aquecimento. Sua função é regular a direção do movimento do refrigerante ou da água no sistema.Quando o dispositivo estiver funcionando, a torneira deve ser desligada e, em seguida, a água ou o refrigerante são enviados à força para o dispositivo. Se você precisar consertar o dispositivo, esta torneira é simplesmente aberta. Mesmo assim, o refrigerante ou a água circulam livremente na fiação devido ao impulso natural.

• Também na fiação, você deve instalar um filtro para reduzir o número de avarias do instrumento.
• Agora é necessário anexar uma válvula especial ao bypass soldado. É necessário, a fim de liberar o excesso de ar dos tubos no modo manual ou automático.
• Certifique-se de que o aparelho está rodeado de todos os lados por meio de torneiras para desenergizar o refrigerante. Isso é útil se o dispositivo precisar ser reparado.
• Não se esqueça de manusear cuidadosamente todas as conexões e roscas com um selante especial.

Se você não tem certeza de que vai lidar com a instalação do dispositivo, é melhor procurar ajuda de profissionais. Somente a instalação competente e a manutenção oportuna e de alta qualidade ajudarão a obter uma operação adequada e contínua do sistema.

Para obter informações sobre como instalar corretamente a bomba de circulação, consulte o vídeo a seguir.

A escolha do fabricante também é um dos pontos mais importantes. Até à data, os produtos mais populares tornaram-se as seguintes empresas:

• Alemão: "Wilo", "Halm";

• Dinamarquês: Grundfos;

• Polonês: AlfaStar;

• Italiano: “DAB”, “Lowara”, “Ebara” “Pedrollo”.

Não menos marcas exigidas: Taifu, Unipump, Dzhileks, UPS 25/80/40, bem como Wester.

A marca mais recente é Wester - é o mais popular entre os compradores. Segundo as avaliações, é ele quem é considerado a melhor combinação de preço e qualidade. Há também muitos comentários positivos sobre os dispositivos da marca. Grundfos.

Os modelos mais comuns de bombas deste fabricante: Alpha, UPE, UP, UPS e Comfort. Na Rússia, a série UPS está em maior demanda. Eles são distinguidos por um consumo mínimo de energia elétrica, são quase completamente silenciosos durante a operação e também são equipados com um relé de proteção especial.

Além disso, o design deste tipo de dispositivos implica a presença de rolamentos de cerâmica, que garantem uma longa vida útil do dispositivo sem quebras e acidentes.Tais bombas são utilizadas com sucesso para sistemas de aquecimento de um e dois tubos, para aquecedores de ar, acumuladores hidráulicos, piso radiante.

Outro modelo econômico digno de nota UPS 25-30 180que consomem apenas 55 W, pesam 2,6 kg, fornecem uma pressão igual a 3 m, bombeiam 3 metros cúbicos de carreador de calor ou água em 1 hora. E a bomba UPS 32-100F é reconhecida como o modelo mais produtivo desta empresa. Consome 345 watts, pesa 6,5 ​​quilos, cria uma pressão de 10 metros e fornece 11 metros cúbicos de refrigerante.

Dispositivos de marca AC204-130 Eles também são uma versão econômica popular do dispositivo de circulação. Ao seu serviço leva apenas 62 watts. O peso do dispositivo é de 3,4 kg, cria uma pressão de 4 m, entrega 40 litros de líquido dentro de 1 minuto. Além disso, a unidade é equipada com um relé de proteção e possui 3 modos de operação.

Companhia conhecida Dab Há muito tempo se estabeleceu no mercado de estruturas semelhantes. A empresa produz dispositivos para diversos fins:

• VA-VB-VD - para aquecimento doméstico;

• VS - para fornecimento de água quente;

• VSA - para pequenos sistemas de aquecimento para uso coletivo.

E esta não é toda a gama da empresa. O modelo DAB VA 35/130 está em grande demanda hoje.É ótimo para aquecimento interno ou externo, sistemas de ar condicionado. O dispositivo pesa 2,6 quilos, cria uma pressão de 6,3 m, é caracterizado por uma potência de 0,56 W, tem 3 velocidades de trabalho e uma capacidade de até 3,3 m3 / hora. O design especial do motor protege o dispositivo contra sobrecargas.

A maneira mais conveniente é selecionar a bomba apropriada do catálogo na loja online. Então você terá tempo para comparar as características e o custo de todos os modelos sem gastar muito tempo com isso. Não incluímos empresas russas na lista de marcas, uma vez que produzem principalmente apenas bombas industriais. A produção doméstica de eletrodomésticos é muito pequena.

LLC “Empresa“ Host ” ocupa uma posição de liderança entre os fabricantes nacionais de dispositivos de circulação. A planta está localizada na cidade de Podolsk. Os produtos da marca são acessíveis, o seu custo é muito inferior ao das marcas europeias bem conhecidas. Além disso, os dispositivos são caracterizados por uma longa vida útil e excelente economia de energia.

Em particular, a versão mais econômica e acessível da bomba russa é o dispositivo mestre 4.25.180. Sua potência é de 7 W e a pressão máxima - 4,2 m.Com a ajuda de tal dispositivo, será possível bombear cerca de 3 metros cúbicos de água ou transportador de calor por hora. Tal dispositivo é perfeito para sistemas de aquecimento ou aquecimento de piso em casas de campo.

Modelo da bomba O proprietário da 8.32.180 é o mais poderoso desta linha de produtos. O consumo de energia de tal unidade é de 270 watts. Com a sua ajuda, é possível bombear o transportador de calor até 9,6 m3 / hora. A cabeça da bomba é de 8 m O dispositivo é bastante versátil, mas o refrigerante não é adequado para ele, cuja temperatura excede 110 graus Celsius.

"Dzhileks" - outro fabricante nacional relativamente popular. Produz dispositivos chamados "Compass". Entre eles estão modelos bastante econômicos, por exemplo, a Circular 25/40, bem como uma versão mais produtiva - a Circular 32/80. A pressão das estruturas é de 4 a 8 m.

Hoje, as bombas de circulação são usadas de forma muito ativa. Portanto, centenas de empresas se especializam em sua fabricação. Tal variedade complica muito a escolha, por isso listamos apenas os fabricantes cujos produtos realmente merecem atenção.

Ao escolher uma bomba de circulação, certifique-se de prestar atenção aos seguintes parâmetros:

• área e temperatura no quarto;

• queda de temperatura;

• características funcionais do aquecedor;

• poder da cabeça

• recurso de rede;

• característica de refrigerante.

Você também deve lembrar que existem fórmulas especiais para calcular a proporção ideal de todos esses parâmetros. Assim, a fim de encontrar o desempenho do dispositivo, dependendo da diferença de temperatura, é necessário dividir a potência da caldeira de aquecimento pelo diferencial. Um comprimento de tubulação de 10 metros requer 0,6 m de cabeça.

O fluxo de refrigerante depende diretamente da potência da caldeira. Caldeira 25 kW pode aquecer 25 litros em 1 minuto. Portanto, um radiador de 5 kW precisa de uma vazão de 15 l / min. E para determinar o diâmetro correto dos tubos de aquecimento, é necessário correlacioná-lo com a seção transversal dos tubos de conexão da bomba.

Se, como transportador de calor, não for utilizada água, mas uma substância mais viscosa, será necessária uma bomba mais potente.

No caso em que o sistema de aquecimento assume que há apenas uma bomba, é importante que ele tenha uma reserva de energia.

Se você não tiver certeza de qual bomba escolher, é melhor adquirir um dispositivo com vários modos de operação. Então, na prática, você será capaz de entender exatamente qual dispositivo é mais adequado para o seu sistema de aquecimento.

Use as recomendações listadas, selecione e instale a bomba de circulação corretamente, e você não precisará mudá-la por muitos anos.

Como calcular e pegar a bomba de circulação, veja o seguinte vídeo.