Bomba de água para aquecimento: tipos, especificações e regras de seleção

Os fenômenos naturais gravitacionais nem sempre são capazes de fornecer um nível suficiente de circulação de refrigerante, especialmente em sistemas complexos com vários anéis. Estimular o movimento do líquido de arrefecimento ajudará uma bomba de água a aquecer as salas. Como é este equipamento? Vamos considerar esse problema em nosso artigo.

Além do dispositivo e das características técnicas da bomba de água, analisaremos os tipos e características de marcação. Também consideramos em detalhes as vantagens do equipamento de circulação e os parâmetros importantes que devem ser considerados na escolha.

Estrutura geral da bomba de água

A bomba de água está embutida no circuito de aquecimento para garantir o movimento do líquido de refrigeração. Portanto, esses sistemas são chamados de aquecimento com circulação forçada.

Consiste nos seguintes elementos básicos:

• estojo com uma câmara de trabalho;
• motor
• impulsor;
• parafuso sangrador de ar;
• caixa de terminais.

A caixa de terminais pode ser equipada com equipamentos mecânicos e eletrônicos adicionais projetados para regular a operação do motor.

A simplicidade do dispositivo garante alta confiabilidade das bombas, graças à qual elas podem funcionar efetivamente por cerca de 5 a 10 anos.

Durante a primeira partida da bomba de circulação de água, desaparafuse o parafuso de ar e deixe o ar sair da área de trabalho

Tipos de bombas para sistemas de aquecimento

As modernas bombas de circulação são divididas em dois tipos principais: "seco" e "úmido". Eles diferem um pouco em sua estrutura interna e esquema de operação, mas o movimento de fluido neles ainda é garantido pelos processos de circulação no sistema. Alguns modelos estão equipados com dispositivos para regulação automática de seu trabalho.

Opção 1 - aparelhos do tipo seco

O design da bomba de circulação a seco não implica contato do líquido de refrigeração com o rotor. Sua área de trabalho é separada das peças do motor por anéis especiais.

Eles são feitos dos seguintes tipos de material:

• grafite;
• cerâmica;
• carboneto de tungstênio;
• aço inoxidável;
• óxido de alumínio.

O princípio de operação da bomba "seca" é girar a roda em um líquido de refrigeração. A abertura do suprimento de água está localizada no centro da câmara principal e o sistema do canal de saída está localizado na periferia.

A área de trabalho das bombas de circulação "secas" é conectada ao motor apenas por meio de um eixo; portanto, se necessário, o acionamento pode ser substituído

A rotação do impulsor da roda funcional leva ao aparecimento de forças centrífugas que movem o líquido de refrigeração do centro da carcaça para as bordas. Este princípio de operação da bomba de circulação fornece um movimento constante da água através de sua câmara interna.

As características positivas do equipamento de aquecimento de tipo seco são:

• alto nível de eficiência - 70-80%;
• mínimo martelo de água na inicialização;
• a possibilidade de disposição horizontal e vertical do motor;
• bombeando grandes volumes de refrigerante devido à alta potência.

Devido à combinação de eficiência e ruído, as bombas "secas" são usadas principalmente em sistemas de aquecimento de edifícios industriais, escritórios e grandes instalações residenciais.

Portanto, para dispositivos desse tipo, os seguintes aspectos negativos podem ser distinguidos:

1. Alto nível de ruído, não permitindo que sejam utilizados em apartamentos.
2. A necessidade de substituir os discos de vedação a cada 2-3 anos.
3. Alta probabilidade de o líquido de arrefecimento sair se a câmara de trabalho não estiver estanque.
4. A necessidade de refrigeração externa do motor.

Devido ao peso pesado, esse equipamento é instalado no chão ou suspenso em suportes.

Os elementos da bomba cantilever são fixados em uma cama e um motor elétrico com um impulsor na carcaça é conectado através de uma caixa de engrenagens

Existem duas opções para o projeto de bombas secas:

1. Monobloco. O motor e a carcaça de metal do dispositivo são combinados em um design com montagens específicas.
2. Cantilever. Usando montagens universais, um motor de qualquer potência pode ser conectado ao gabinete do equipamento.

Os dispositivos de circulação "seca" para sistemas de aquecimento, com manutenção adequada, são mais duráveis, substituindo gradualmente os modelos por um rotor úmido do mercado.

Opção 2 - bombas de rotor úmido

O princípio de operação do dispositivo de circulação com o rotor do tipo úmido é semelhante ao seu homólogo do tipo "seco": quando o impulsor gira, o líquido de refrigeração fornecido ao centro se move para a periferia da câmara de trabalho, de onde é coletado nos canais de saída.

Todas as vedações internas de uma bomba úmida são estáticas e não estão sujeitas a desgaste dinâmico; portanto, esses modelos são mais confiáveis ​​e duráveis.

O rotor da bomba úmida está em contato com o líquido de arrefecimento, que fornece o resfriamento do motor. Esses dispositivos não devem funcionar no modo seco, porque superaquecem e queimam rapidamente.

As partes componentes do equipamento geralmente estão localizadas em um compartimento e formam um único design; portanto, se elementos individuais quebrarem, eles não serão substituídos, mas eles receberão uma nova bomba.

O líquido de arrefecimento dentro da câmara de trabalho passa por um caminho bastante sinuoso, de modo que o ruído da bomba depende da suavidade do material na superfície interna da carcaça

Vantagens da unidade de rotor úmido:

• operação silenciosa;
• tamanhos compactos;
• baixo consumo de energia (30-50 W);
• duração do serviço sem manutenção;
• custo relativamente baixo;
• facilidade de instalação.

Os dispositivos geralmente são incorporados diretamente ao projeto de caldeiras domésticas, facilitando a escolha do equipamento ao consumidor ao instalar um sistema de aquecimento.

Há também desvantagens em dispositivos de aquecimento deste tipo:

• restrições de projeto à potência máxima;
• baixa manutenção;
• baixa eficiência (40-60%);
• a necessidade de um eixo estritamente horizontal do motor.

Devido à baixa potência, o tipo úmido de bombeadora é utilizado principalmente em sistemas de aquecimento de apartamentos e casas térreas.

As vantagens dos dispositivos circulantes

Até 1990, os sistemas de aquecimento em edifícios particulares eram projetados e construídos principalmente sem bombas. O líquido de arrefecimento se movia através dos tubos por gravidade, e sua circulação era proporcionada por fluxos de convecção de fluido quando era aquecido na caldeira. Atualmente ainda está usando sistemas com circulação naturalembora não com tanta frequência.

Caldeiras baratas de combustível sólido são fabricadas sem bombas embutidas, porque o fabricante não conhece os parâmetros do circuito de aquecimento. Para tais sistemas, é necessária uma bomba de água.

Agora, o movimento do líquido de arrefecimento é realizado à força com a ajuda de bombas de água, que têm várias vantagens:

1. Carga reduzida na caldeira, reduzindo a diferença de temperatura nos tubos de entrada e saída.
2. Distribuição uniforme de calor nas salas devido à mesma temperatura do líquido de refrigeração ao longo de todo o comprimento dos anéis de aquecimento.
3. A capacidade de controlar rapidamente a temperatura do líquido de refrigeração.
4. Aquecimento rápido do sistema de aquecimento ao iniciar uma caldeira a frio.
5. Não há necessidade de tubulações inclinadas para a caldeira, proporcionando movimento espontâneo do líquido de refrigeração.
6. A possibilidade de usar tubos finos, que ocupam um pouco de espaço interno do apartamento.
7. A potência da bomba permite bombear no circuito de aquecimento uma pressão suficiente para abastecer o líquido de refrigeração por vários andares.
8. O uso de válvulas em loops individuais de redes de aquecimento.
9. A capacidade de integrar a bomba no sistema de controle automático da caldeira.

Com muitas vantagens, os dispositivos circulantes têm duas desvantagens - essa é a dependência da fonte de alimentação e o custo adicional da eletricidade.

Mas as desvantagens são facilmente compensadas - a instalação de uma bomba de água permite economizar 10 a 20% do combustível, e a parcela do custo da eletricidade no custo total do aquecimento é de apenas 3-5%. Além disso, com uma frequente falta de eletricidade, é possível instalar um no-break que proporcione operação autônoma da caldeira e da bomba por um determinado período.

Características da rotulagem de equipamentos

Infelizmente, não há requisitos de rotulagem unificados para bombas de circulação. Os fabricantes escolhem independentemente uma lista de especificações técnicas indicadas no dispositivo.

Ao comprar uma bomba, você não deve se concentrar apenas na marcação. É melhor abrir o manual de instruções e ler as especificações técnicas lá

As seguintes informações geralmente são exibidas no painel frontal:

• direção do movimento do líquido de refrigeração;
• diâmetro dos tubos conectados;
• pressão máxima permitida;
• fabricante e modelo;
• temperatura máxima de trabalho;
• grau de proteção;
• parâmetros operacionais da fonte de alimentação;
• marcas de conformidade com os regulamentos técnicos nacionais.

Os fabricantes podem fornecer outras informações a seu critério. As características técnicas detalhadas dos dispositivos são indicadas no manual de instruções.

As unidades variam de país para país; portanto, os números no caso podem ser enganosos. É melhor abrir novamente as instruções, onde, juntamente com as características, suas unidades de medida também são indicadas.

O que procurar ao escolher uma bomba?

A seleção de uma bomba separada para o circuito de aquecimento deve ser realizada levando em consideração muitos parâmetros.

Parâmetros técnicos do equipamento

O equipamento de circulação possui várias características especialmente importantes a serem consideradas na compra.

Estes incluem:

1. Eficiência - a relação entre o volume de energia consumida e o trabalho útil realizado no bombeamento do líquido de refrigeração.
2. Pressão - diferença de pressão entre as aberturas de saída e entrada da bomba.
3. Abastecimento de água - o volume máximo de líquido de refrigeração bombeado através da câmara de trabalho com uma resistência mínima do circuito de aquecimento.
4. Poder consumo de eletricidade.
5. Diâmetro do tubo - valor nominal do equipamento conectado.
6. Classificação de pressão máxima (indicado por PN) no circuito operacional a 20 ° C, no qual a operação a longo prazo do dispositivo é garantida durante o período de garantia.

Esses dados geralmente são suficientes para confirmar a suficiência das características técnicas da bomba para os parâmetros do sistema de aquecimento.

Mais detalhadamente, examinamos os critérios de seleção neste artigo.

Potência suficiente do dispositivo

A escolha de um modelo específico de equipamento de circulação é influenciada por características técnicas, bem como pelas capacidades financeiras do comprador e pelas propriedades do sistema de aquecimento. Se você deseja economizar, é importante que a energia da bomba seja suficiente para o funcionamento normal da caldeira. Afinal, o nível de suprimento de água especificado nas instruções é sempre muito superior ao atual.

Para determinar independentemente a adequação da potência do dispositivo, três etapas dos cálculos devem ser executadas.

Etapa 1 - determinar o desempenho da bomba

Determinação da capacidade necessária da bomba pela fórmula.

A produção de calor necessária depende muito do material das paredes, da presença de lacunas no piso e da estanqueidade dos caixilhos das janelas.

Para apartamentos em prédios de vários andares, a potência de aquecimento por aquecimento é de 75 a 80 W / m². m., para casas - 100-120 W / sq. m) A diferença de temperatura na entrada e na saída da caldeira é geralmente de 10 ° C.

Acontece que para um apartamento de 60 metros quadrados. m, haverá desempenho real suficiente da bomba em (80 * 60) / (1,16 * 10) = 414 (l / h).

Etapa 2 - calcular a pressão

Determinar a pressão para superar a resistência hidráulica total do sistema de acordo com a fórmula.

Cada válvula de fechamento possui seu próprio indicador de resistência hidráulica, determinado por tabelas especiais. No cálculo, os valores de resistência de todos os elementos da tubulação são levados em consideração

Essa fórmula requer cálculos complexos usando dados de referência; portanto, para sistemas de aquecimento doméstico e de apartamento, você pode usar a programação simplificada.

A perda de pressão é altamente dependente do diâmetro dos tubos, portanto, ao escolher entre dois tamanhos possíveis, é melhor escolher um tamanho maior.

De acordo com o cronograma, a perda de pressão no apartamento com um diâmetro de tubo de 20 mm será de 70 mm / m, levando em consideração o comprimento da tubulação de 50 a 3,5 metros. Este valor deve ser multiplicado por um fator de 1,3-2,2, levando em consideração a resistência das válvulas de água.

Estágio #3 - determine a potência da bomba

Determinação da suficiência de potência da bomba de acordo com o cronograma das características da taxa de fluxo de pressão.

A energia insuficiente da bomba de água leva ao consumo excessivo de gás na caldeira e pode até levar a falhas fatais

Esse cronograma é indicado no manual de instruções e é exclusivo para cada modelo de bomba. Se o ponto de interseção dos parâmetros calculados acima estiver abaixo da curva B, o dispositivo é adequado para o sistema de aquecimento, mas se for maior, então não.

Recomendações detalhadas para o cálculo da bomba de circulação com exemplos específicos, demos no próximo artigo.

Funções adicionais do dispositivo

Se um movimento constante do fluido é crítico para o sistema de aquecimento, um par de bombas em série no circuito pode ser instalado. O segundo motor em um sistema desse tipo pode ligar se houver energia insuficiente ou uma falha no primeiro motor.

Para automatizar o funcionamento de uma caldeira aquecida pelo circuito de aquecimento, podem ser usadas bombas com termostato e timer.O mecanismo embutido permite ligar e desligar o motor, dependendo da temperatura do líquido de arrefecimento e da hora do dia.

A caixa de terminais pode ter botões de ajuste e um painel de exibição. As telas de LCD nas bombas de aquecimento raramente são usadas devido à intolerância ao calor

Em redes de aquecimento ramificado, bombas de circulação com termostato e velocidade do rotor infinitamente variável podem ser usadas. Com a ajuda deles, em diferentes ciclos, o controle autônomo da velocidade do líquido de refrigeração ocorre, dependendo da temperatura. Bombas com automação são muitas vezes mais caras e raramente usadas em apartamentos e pequenos edifícios residenciais.

Os modelos padrão e não padronizados são apresentados no mercado, oferecendo funcionalidade adicional. Classificação das melhores bombas de aquecimento, com base em avaliações de usuários reais, trouxe aqui.

Outras nuances da escolha de uma bomba

É importante que o equipamento não apenas cumpra sua função, mas também trabalhe por um longo período sem causar transtornos aos moradores da casa ou apartamento.

Portanto, ao escolher um dispositivo, você deve seguir as seguintes regras:

1. Escolha fabricantes de bombas conhecidos: Calpeda, Grundfos, WILO. O preço de seus equipamentos é 20-40% maior, mas a probabilidade de falha é muito menor.
2. Pegue o dispositivo com características 20 a 30% maiores que o calculado. Esse estoque reduzirá a carga operacional e aumentará a vida útil do equipamento.
3. Preste atenção nas dimensões para que a bomba caiba no espaço fornecido.
4. O funcionamento do dispositivo deve ser o mais silencioso possível, para não incomodar os residentes à noite.
5. Não é necessário se esforçar para comprar um modelo com uma potência que exceda em muito os parâmetros calculados. Isso levará apenas a um consumo excessivo de eletricidade, mas também a excesso de ruído.
6. Escolha uma bomba especificamente para sistemas de aquecimento, porque eles são projetados para temperaturas operacionais de até 130-150 ° C.
7. É desejável que o dispositivo tenha uma malha incorporada para filtrar partículas sólidas suspensas no líquido de refrigeração.

O desempenho do equipamento deve necessariamente corresponder aos parâmetros do sistema de aquecimento, é impossível economizar nisso. Além disso, você terá que pagar apenas por um fabricante confiável, maior segurança do gabinete e um sistema de regulação automática.

A maioria dos dispositivos de circulação domésticos para aquecimento não precisa de ajustes. Para iniciá-los, basta conectar os bocais à tubulação e ligar o dispositivo na rede elétrica. E como instalar corretamente a bomba que examinamos em instruções passo a passo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como escolher uma boa bomba de circulação para aquecimento:

Equipamento de circulação DAB:

Comparação de dois equipamentos Grundfos: UPS e Alpha2:

A escolha de uma bomba de circulação é melhor coordenada com especialistas. Se os vendedores de uma loja puderem informar a potência do equipamento de um apartamento padrão, antes de comprar um dispositivo de aquecimento para uma casa de campo, você precisará recorrer a profissionais para cálculos complexos..

Deve-se lembrar que é impossível trocá-lo na loja após o início da operação, portanto, é melhor comprar imediatamente um modelo adequado.

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