Bomba de agua para calefacción: tipos, características técnicas y reglas de selección.

Los fenómenos naturales gravitacionales no siempre pueden garantizar un nivel suficiente de circulación del refrigerante, especialmente en sistemas complejos con varios anillos. Una bomba de agua para calefacción de espacios ayudará a estimular el movimiento del refrigerante. ¿Qué es este equipo? Consideraremos este tema en nuestro artículo.

Además del diseño y características técnicas de la bomba de agua, analizaremos los tipos y características de marcado. También consideraremos en detalle las ventajas de los equipos de circulación y los parámetros importantes que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir.

Estructura general de una bomba de agua.

La bomba de agua está integrada en el circuito de calefacción para garantizar el movimiento del refrigerante. Por lo tanto, estos sistemas se denominan calefacción con circulación forzada.

Consta de los siguientes elementos básicos:

• carcasa con cámara de trabajo;
• motor;
• impulso;
• tornillo de purga de aire;
• caja de terminales.

La caja de terminales puede equiparse con equipos mecánicos y electrónicos adicionales diseñados para regular el modo de funcionamiento del motor.

La simplicidad del dispositivo garantiza una alta fiabilidad de las bombas, gracias a lo cual pueden funcionar eficazmente durante unos 5 a 10 años.

Durante el primer arranque de la bomba de circulación de agua, es necesario desenroscar el tornillo de aire y purgar el aire del área de trabajo.

Tipos de bombas para sistemas de calefacción.

Las bombas de circulación modernas se dividen en dos tipos principales: "secas" y "húmedas". Se diferencian algo en su estructura interna y esquema de funcionamiento, pero el movimiento del líquido en ellos aún está garantizado por los procesos de circulación en el sistema. Algunos modelos están equipados con dispositivos para regular automáticamente su funcionamiento.

Opción n.º 1: dispositivos tipo “seco”

El diseño de una bomba de circulación seca no implica contacto del refrigerante con el rotor. Su área de trabajo está separada de las partes del motor eléctrico por anillos especiales.

Están fabricados con los siguientes tipos de material:

• grafito;
• cerámica;
• carburo de tungsteno;
• de acero inoxidable;
• oxido de aluminio.

El principio de funcionamiento de una bomba "seca" es hacer girar una rueda en un ambiente refrigerante. El orificio de suministro de agua está ubicado en el centro de la cámara principal y el sistema de canales de salida está ubicado en la periferia.

El área de trabajo de las bombas de circulación "secas" está conectada al motor únicamente a través de un eje, por lo que, si es necesario, se puede reemplazar el accionamiento eléctrico.

La rotación del impulsor de la rueda funcional provoca la aparición de fuerzas centrífugas que mueven el refrigerante desde el centro de la carcasa hasta sus bordes. Este principio de funcionamiento de la bomba de circulación asegura un movimiento constante de agua a través de su cámara interna.

Las características positivas de los equipos de calefacción de tipo seco son:

• alto nivel de eficiencia – 70-80%;
• mínimo golpe de ariete Al inicio;
• posibilidad de disposición del motor horizontal y vertical;
• bombear grandes volúmenes de refrigerante debido a su alta potencia.

Debido a la combinación de eficiencia y ruido, las bombas secas se utilizan principalmente en sistemas de calefacción de edificios industriales, administrativos y grandes edificios residenciales.

Por tanto, dispositivos de este tipo pueden tener los siguientes aspectos negativos:

1. Alto nivel de ruido, que no permite su uso en apartamentos.
2. La necesidad de reemplazar los discos selladores cada 2-3 años.
3. Existe una alta probabilidad de que se produzca una fuga de refrigerante si se rompe el sello de la cámara de trabajo.
4. La necesidad de refrigeración externa del motor.

Debido a su gran peso, dichos equipos se instalan en el suelo o se cuelgan de soportes.

Los elementos de la bomba en voladizo están fijados en un marco y el motor eléctrico con el impulsor en la carcasa está conectado a través de una caja de cambios.

Hay dos opciones de diseño para bombas secas:

1. Monobloque. El motor y el cuerpo metálico del dispositivo se combinan en una sola estructura con fijaciones específicas.
2. voladizo. Se puede fijar un motor de cualquier potencia al cuerpo del equipo mediante soportes universales.

Los dispositivos de circulación “seca” para sistemas de calefacción, con un mantenimiento adecuado, son más duraderos, por lo que poco a poco están sustituyendo del mercado a los modelos con rotor húmedo.

Opción n.º 2: bombas con rotor húmedo

El principio de funcionamiento de un dispositivo de circulación con un rotor de tipo húmedo es similar a su homólogo en la versión "seca": cuando el impulsor gira, el refrigerante suministrado al centro se mueve hacia la periferia de la cámara de trabajo, desde donde se recogidos en canales de salida.

Todos los sellos internos de una bomba "húmeda" son estáticos y no están sujetos a desgaste dinámico, por lo que estos modelos son más confiables y duraderos.

El rotor de la bomba "húmeda" está en contacto con el refrigerante, que también proporciona refrigeración al motor. Estos dispositivos no deben utilizarse en modo seco, ya que se sobrecalientan y queman rápidamente.

Los componentes del equipo generalmente están ubicados en una carcasa y forman una sola estructura, por lo que si los elementos individuales se estropean, no se reemplazan, sino que se compra una bomba nueva.

El refrigerante dentro de la cámara de trabajo recorre un camino bastante tortuoso, por lo que el nivel de ruido de la bomba depende de la suavidad del material de la superficie interior de la carcasa.

Ventajas de una unidad con rotor de tipo “húmedo”:

• funcionamiento silencioso;
• dimensiones compactas;
• bajo consumo de energía (30-50 W);
• duración de la operación sin mantenimiento;
• costo relativamente bajo;
• facilidad de instalación.

Los dispositivos suelen estar integrados directamente en el diseño de las calderas domésticas, lo que facilita al consumidor la selección del equipo al instalar un sistema de calefacción.

Los dispositivos de calefacción de este tipo también tienen desventajas:

• restricciones de diseño sobre la potencia máxima;
• baja mantenibilidad;
• baja eficiencia (40-60%);
• la necesidad de una ubicación estrictamente horizontal del eje del motor.

Debido a su baja potencia, las máquinas de bombeo del tipo "húmedo" se utilizan principalmente en sistemas de calefacción de apartamentos y casas de un piso.

Ventajas de los dispositivos de circulación.

Hasta 1990, los sistemas de calefacción en edificios privados se diseñaban y construían principalmente sin bombas.El refrigerante se movía a través de las tuberías por gravedad y su circulación estaba asegurada por flujos de líquido por convección cuando se calentaba en la caldera. Actualmente, los sistemas con circulación natural, aunque no tan a menudo.

Las calderas económicas de combustible sólido se fabrican sin bombas integradas, porque el fabricante desconoce los parámetros del circuito de calefacción. Para tales sistemas, es obligatoria la compra de una bomba de agua.

Hoy en día, el movimiento del refrigerante se realiza de forma forzada mediante bombas de agua, que presentan una serie de ventajas:

1. Reducción de carga en la caldera al reducir la diferencia de temperatura en las tuberías de entrada y salida.
2. Distribución uniforme del calor en todas las habitaciones gracias a la misma temperatura del refrigerante en toda la longitud de los anillos calefactores.
3. La capacidad de regular rápidamente la temperatura del refrigerante.
4. Calentamiento rápido del sistema de calefacción al arrancar una caldera fría.
5. No es necesario instalar tuberías con pendiente hacia la caldera, lo que garantiza el movimiento espontáneo del refrigerante.
6. Posibilidad de utilizar tuberías delgadas que ocupan poco espacio interno en el departamento.
7. La potencia de la bomba le permite generar presión en el circuito de calefacción suficiente para suministrar refrigerante a varios pisos de altura.
8. Uso de válvulas de cierre en circuitos individuales de redes de calefacción.
9. Posibilidad de integrar la bomba en el sistema de control automático de la caldera.

Además de sus muchas ventajas, los dispositivos de circulación también tienen dos desventajas: la dependencia del suministro de energía y los costos adicionales de electricidad.

Pero las desventajas se compensan fácilmente: la instalación de una bomba de agua le permite ahorrar entre un 10% y un 20% de combustible, y la participación del costo de la electricidad en los costos totales de calefacción es solo del 3% al 5%. Además, si hay una falta frecuente de electricidad, se puede instalar un UPS, que asegurará el funcionamiento autónomo de la caldera y la bomba durante un período determinado.

Características del marcado de equipos.

Lamentablemente, no existen requisitos estandarizados para el etiquetado de las bombas de circulación. Los fabricantes eligen de forma independiente una lista de características técnicas que se indican en el cuerpo del dispositivo.

Al comprar una bomba, no debe confiar únicamente en las marcas. Es mejor abrir el manual de instrucciones y leer allí las especificaciones técnicas.

El panel frontal normalmente muestra la siguiente información:

• dirección del movimiento del refrigerante;
• diámetro de las tuberías conectadas;
• presión máxima permitida;
• fabricante y modelo;
• temperatura máxima de funcionamiento;
• grado de protección;
• parámetros operativos de la red eléctrica;
• marcas de cumplimiento de la normativa técnica nacional.

Los fabricantes pueden proporcionar otra información a su discreción. Las características técnicas detalladas de los dispositivos se indican en las instrucciones de funcionamiento.

Las unidades de medida varían de un país a otro, por lo que los números del caso pueden ser engañosos. Es mejor volver a abrir las instrucciones, donde, junto con las características, también se indican sus unidades de medida.

¿Qué buscar al elegir una bomba?

La elección de una bomba independiente para el circuito de calefacción debe tener en cuenta muchos parámetros.

Parámetros técnicos del equipo.

Los equipos de circulación tienen una serie de características que es especialmente importante tener en cuenta a la hora de comprarlos.

Éstas incluyen:

1. Eficiencia – la relación entre el volumen de electricidad consumida y el trabajo útil realizado al bombear el refrigerante.
2. Presión – diferencia de presión entre los puertos de salida y entrada de la bomba.
3. Suministro de agua – el volumen máximo de refrigerante bombeado a través de la cámara de trabajo con una resistencia mínima del circuito de calefacción.
4. Fuerza consumo de electricidad.
5. Diámetro de la tubería – valor nominal del equipo conectado.
6. Presión nominal máxima (designado PN) en un circuito de funcionamiento a 20 °C, en el que el funcionamiento a largo plazo del dispositivo todavía está garantizado dentro del período de garantía.

Estos datos suelen ser suficientes para confirmar que las características técnicas de la bomba cumplen con los parámetros del sistema de calefacción.

Examinamos los criterios de selección con más detalle. En este articulo.

Potencia suficiente del dispositivo.

La elección de un modelo específico de equipo de circulación está influenciada por las características técnicas, así como por las capacidades financieras del comprador y las propiedades del sistema de calefacción. Si desea ahorrar dinero, es importante que la potencia de la bomba sea suficiente para el funcionamiento normal de la caldera. Después de todo, el nivel de suministro de agua indicado en las instrucciones es siempre significativamente mayor que el real.

Para determinar de forma independiente la idoneidad de la potencia del dispositivo, se deben realizar tres etapas de cálculo.

Etapa #1: determinar el rendimiento de la bomba

Determinación del rendimiento requerido de la bomba mediante la fórmula.

La potencia de calefacción térmica necesaria depende en gran medida del material de las paredes, la presencia de huecos en el suelo y la estanqueidad de los marcos de las ventanas.

Para apartamentos en edificios de varias plantas, se supone que la potencia térmica de calefacción es de 75 a 80 W/m2. m., para casas - 100-120 W/m2. metro.La diferencia de temperatura entre la entrada y la salida de la caldera suele ser de 10 °C.

Resulta que para un apartamento de 60 metros cuadrados. M. El rendimiento real de la bomba de (80*60)/(1,16*10)=414 (l/hora) será suficiente.

Etapa 2: calcular el valor de presión

Determinar la cantidad de presión para superar la resistencia hidráulica total del sistema mediante la fórmula.

Cada válvula de cierre tiene su propio indicador de resistencia hidráulica, que se determina mediante tablas especiales. Al calcular, se tienen en cuenta los valores de resistencia de todos los elementos de la tubería.

Esta fórmula requiere cálculos complejos utilizando datos de referencia, por lo que para los sistemas de calefacción de hogares y apartamentos se puede utilizar un programa simplificado.

La pérdida de presión depende en gran medida del diámetro de las tuberías, por lo que a la hora de elegir entre dos tamaños posibles, es mejor elegir el más grande.

Según el cronograma, la pérdida de presión en un apartamento con un diámetro de tubería de 20 mm será de 70 mm/m, y teniendo en cuenta una longitud de tubería de 50 m, 3,5 metros. Esta cifra debe multiplicarse por un factor de 1,3-2,2, que tiene en cuenta la resistencia de los accesorios de presión de agua.

Escenario #3 — determinar la potencia de la bomba

Determinación de la suficiencia de la potencia de la bomba según el gráfico de características presión-flujo.

Una potencia insuficiente de la bomba de agua provoca un consumo excesivo de gas en la caldera e incluso puede provocar averías mortales.

Este cronograma está indicado en las instrucciones de funcionamiento y es único para cada modelo de bomba. Si el punto de intersección de los parámetros calculados anteriormente está por debajo de la curva B, entonces el dispositivo es adecuado para el sistema de calefacción, pero si está por encima, entonces no.

Hemos proporcionado recomendaciones detalladas para calcular una bomba de circulación con ejemplos específicos. en el próximo artículo.

Funciones adicionales del dispositivo.

Si el movimiento constante del fluido es fundamental para el sistema de calefacción, se pueden instalar un par de bombas ubicadas en serie en el circuito. El segundo motor en dicho sistema se puede encender si no hay suficiente energía o falla el primer motor.

Para automatizar el funcionamiento de una caldera con calefacción desde un circuito de calefacción, se pueden utilizar bombas con termostato y temporizador. El mecanismo incorporado garantiza que el motor se encienda y apague según la temperatura del refrigerante y la hora del día.

La caja de terminales puede tener perillas de ajuste y un panel indicador. Las pantallas LCD en las bombas de calefacción rara vez se utilizan debido a la intolerancia a las altas temperaturas.

En redes de calefacción ramificadas, se pueden utilizar bombas de circulación con termostato y velocidad del impulsor de ajuste continuo. Con su ayuda, la velocidad del refrigerante se regula de forma independiente en diferentes circuitos, dependiendo de su temperatura. Las bombas automatizadas son muchas veces más caras y rara vez se utilizan en apartamentos y pequeños edificios residenciales.

El mercado ofrece ambos modelos con estructuras estándar y no estándar que brindan funcionalidad adicional. Calificación de las mejores bombas de calefacción, basada en reseñas de usuarios reales, nosotros traído aquí.

Otros matices de elegir una bomba.

Es importante que el equipo no sólo cumpla su función, sino que también funcione durante mucho tiempo, sin causar molestias a los residentes de la casa o apartamento.

Por lo tanto, al elegir un dispositivo, se deben seguir las siguientes reglas:

1. Elija fabricantes de bombas conocidos: Calpeda, Grundfos, WILO. El precio de sus equipos es entre un 20% y un 40% más alto, pero la probabilidad de avería es mucho menor.
2. Tome un dispositivo con características entre un 20 y un 30% superiores a las calculadas. Esta reserva reducirá la carga operativa y aumentará la vida útil del equipo.
3. Presta atención a las dimensiones para que la bomba encaje en el espacio previsto para ello.
4. El funcionamiento del dispositivo debe ser lo más silencioso posible para no molestar a los residentes durante la noche.
5. No es necesario esforzarse por comprar un modelo con una potencia que supere con creces los parámetros calculados. Esto sólo provocará un consumo excesivo de energía, pero también un ruido innecesario.
6. Elija una bomba específica para sistemas de calefacción, ya que están diseñadas para temperaturas de funcionamiento de hasta 130-150 °C.
7. Es deseable que el dispositivo tenga una malla incorporada para filtrar partículas sólidas suspendidas en el refrigerante.

Las características operativas del equipo deben corresponder necesariamente a los parámetros del sistema de calefacción, es imposible ahorrar en esto. Además, solo tendrá que pagar por un fabricante confiable, mayor seguridad de la vivienda y un sistema de control automático.

La mayoría de los dispositivos de circulación de calefacción domésticos no requieren ajuste. Para iniciarlos, basta con conectar las tuberías a la tubería y conectar el dispositivo a la red eléctrica. Vimos cómo instalar correctamente la bomba en instrucciones paso a paso.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Cómo elegir una buena bomba de circulación para calefacción:

Equipo de circulación DAB:

Comparación de dos dispositivos Grundfos: modelos UPS y Alpha2:

Es mejor coordinar la elección de una bomba de circulación con especialistas.Si los vendedores de una tienda pueden sugerir la potencia del equipo para un apartamento estándar, antes de comprar un dispositivo de calefacción para una casa de campo tendrá que recurrir a profesionales para realizar cálculos complejos..

Debe recordarse que no podrá cambiarlo en la tienda después de comenzar a usarlo, por lo que es mejor comprar inmediatamente un modelo adecuado.

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