Sélection d'une pompe de circulation : dispositif, types et règles de choix d'une pompe à chaleur
Les systèmes de chauffage par gravité ne fonctionnent pleinement que dans les maisons privées à un étage d'une superficie allant jusqu'à 100 mètres carrés. m.Si vous avez besoin de chauffer un immeuble ou un manoir spacieux, vous ne pouvez pas vous passer d'un système à circulation forcée. La meilleure solution consiste à sélectionner une pompe de circulation et à installer l'unité dans le circuit de chauffage.
Nous vous suggérons de comprendre quelles tâches la pompe effectue dans le système de chauffage, comment l'appareil est conçu et fonctionne. Nous avons décrit les caractéristiques de fonctionnement des différents types de pompes et souligné les principaux critères pour faire le bon choix. Les informations fournies vous aideront à choisir le bon modèle de pompe de circulation et à ne pas être déçu de l'achat.
Le contenu de l'article :
Pourquoi une pompe est-elle nécessaire dans un système de chauffage ?
Les pompes de circulation sont des équipements hydrauliques qui assurent le mouvement forcé du liquide de refroidissement chauffé le long d'un circuit fermé. De tels dispositifs contribuent à un chauffage uniforme et rapide de l'ensemble du système.
Des pompes de circulation sont installées :
- afin d'augmenter l'efficacité énergétique des équipements de chaudières ;
- dans les cas où il n'est pas possible d'assurer la circulation naturelle d'une substance liquide ;
- en l'absence d'unité de pompage intégrée dans le générateur de chaleur ;
- pour les systèmes de chauffage avec circuit bitube, permettant d'ajuster les paramètres de chaque radiateur individuel ;
- pour vaincre l'inertie des systèmes autonomes à circulation naturelle de fluide utilisé pour transférer l'énergie thermique.
Le liquide de refroidissement doit se déplacer le long de la boucle fermée de la canalisation du système de chauffage à une certaine vitesse pour assurer le transfert de chaleur vers les radiateurs.
À circulation naturelle Cette condition n'est pas toujours réalisable - par conséquent, l'équipement de chauffage ne chauffe pas ou chauffe de manière inégale.
Par conséquent, des pompes de circulation sont installées dans les systèmes d'alimentation en chaleur. De tels dispositifs assurent le transport du liquide de refroidissement à travers le réseau à grande vitesse, minimisant ainsi la charge sur la chaudière. Lors du retour à l'élément chauffant, l'eau reste chaude, ce qui signifie que moins d'énergie est nécessaire pour le chauffage.
Conception de la pompe et principe de fonctionnement
La conception de la pompe de circulation ressemble à une installation de drainage. La pompe se compose d'un boîtier robuste en acier inoxydable/fonte/aluminium et d'une partie électrique qui comprend un enroulement de stator avec un rotor intégré en céramique/acier.
Une roue est fixée fixement sur l'arbre de la partie rotative du moteur électrique.
La roue est constituée de deux disques parallèles reliés par des pales incurvées radialement. Sur l'un d'eux il y a un trou pour l'écoulement du liquide de refroidissement, sur l'autre il y a un petit trou pour fixer la roue sur l'arbre du moteur électrique.
Le moteur électrique lui-même est équipé d'un tableau de commande spécial et de bornes pour connecter les fils.Les pompes de circulation sans électronique ont un condensateur installé à la place d'une carte et un commutateur de vitesse est situé sur la boîte à bornes.
Lorsque l'électricité est fournie, la roue à pales tourne, créant un vide dans le tuyau et pompant le liquide de refroidissement. Le rotor crée le mouvement du fluide de travail dans le sens allant de l'entrée à la vanne de sortie.
La pompe prélève constamment de l'eau d'un côté et la pousse de l'autre vers le système de chauffage. La force centrifuge favorise le transport du liquide dans tout le pipeline.
La pression créée surmonte les résistances dans différentes parties du circuit et assure la circulation du liquide de refroidissement.
À en juger par l'intensité des ventes, les plus populaires sur le marché intérieur sont les appareils des fabricants suivants :
Types et avantages des pompes de circulation
Sur la base de leurs caractéristiques de conception, les pompes à circulation forcée sont divisées en unités de pompage à rotor humide et en appareils hautes performances à rotor sec.
Pompes humides. Le rotor et la roue de ces pompes sont en contact direct avec le fluide de travail, qui remplit simultanément deux fonctions importantes : le rôle de lubrification et de refroidissement de l'appareil. Le rotor et le stator de ces pompes sont séparés par un récipient spécial, responsable de l'étanchéité des éléments du moteur électrique sous tension.
Les pompes de circulation de type humide sont équipées d'un régulateur de vitesse pas à pas. Cela permet de sélectionner le mode de fonctionnement optimal, et donc de contrôler la consommation d'énergie.
Les unités à rotor humide ont une conception modulaire. Les modules individuels sont sélectionnés en fonction de la pression et des performances requises. La conception préfabriquée simplifie grandement la réparation de la pompe, puisqu'un module défectueux peut être facilement et rapidement remplacé par un nouveau.
Les pompes de circulation de ce type sont utilisées dans les petits systèmes de chauffage. Ils fonctionnent presque silencieusement et sont donc idéaux pour une installation dans des zones résidentielles.
Le moteur électrique des pompes à rotor noyé ne nécessite pas de refroidissement supplémentaire, car il est constamment en contact avec l'eau. Il y a un petit nombre de pièces mobiles à l'intérieur de la pompe, ce qui minimise le besoin d'un entretien fréquent.
Les principaux avantages de l’utilisation de pompes de type humide :
- faible niveau sonore;
- petites dimensions hors tout et faible poids ;
- consommation électrique minimale;
- paramétrage, maintenance et réparation faciles ;
- longue durée de vie.
Les unités avec rotor humide présentent également des inconvénients. Ils sont très sensibles à la qualité du fluide de travail. La présence de fines particules abrasives dans l'eau entraîne une usure accélérée de la partie hydraulique de la pompe.
De plus, le rendement de telles pompes de circulation ne dépasse pas 55 %. Cependant, cet indicateur est tout à fait suffisant pour les canalisations courtes et, par conséquent, les pompes en contact direct avec l'eau sont souvent utilisées dans les systèmes d'alimentation en chaleur individuels.
Pour un fonctionnement sans problème des unités de type « humide », il est nécessaire que installation de pompe a été fait correctement. La principale exigence est une orientation spatiale strictement horizontale du puits. Ce n'est qu'avec cette configuration qu'une lubrification complète des roulements avec du liquide est assurée.
Pompes à rotor sec utilisé avec succès pour pomper de grands volumes de liquide de refroidissement dans de grandes installations.L'ensemble rotor de ces appareils n'entre pas en contact avec l'eau.
La partie corps des pompes de circulation de type « sec » est en fonte durable ou en acier galvanisé. La surface est recouverte de composés protecteurs spéciaux pour éviter la corrosion.
Les unités à rotor sec conviennent à une utilisation collective dans les immeubles résidentiels à plusieurs étages, les centres de divertissement et les bureaux ainsi que les installations industrielles.
Entre le moteur électrique et la partie pompe de la pompe se trouve un joint coulissant spécial (2 anneaux de protection), qui isole les éléments fonctionnels de base de la pénétration de liquide.
Ces anneaux sont hautement polis et sont en contact étroit les uns avec les autres. L'un d'eux (dynamique) est monté sur un arbre rotatif. La roue statique est solidement fixée dans le corps de la pompe.
Une fine pellicule d'eau scelle de manière fiable le raccordement des anneaux de protection en raison des différences de pression dans le circuit et dans l'environnement extérieur.
Pour la fabrication des bagues d'étanchéité, on utilise du carbone obtenu par agglomération d'huile. Certaines modifications de pompes destinées à être utilisées dans des conditions extrêmes sont équipées d'anneaux de protection en métal/céramique.
L'efficacité des appareils à rotor sec atteint 85 %. C'est un excellent indicateur par rapport aux pompes de type « humides ». Cependant, les unités « sèches » produisent beaucoup de bruit à cause du ventilateur de refroidissement et sont donc installées dans des pièces séparées avec une bonne isolation phonique.
Il existe 3 types de pompes de circulation de type « sec » :
- monobloc;
- console;
- "En ligne".
Pompes monobloc appartiennent à la catégorie des unités basse pression. Le moteur électrique et la pompe de ces appareils sont montés dans une seule unité. Ils sont faciles à utiliser et à entretenir. Convient pour une utilisation dans les bâtiments publics et les immeubles d'habitation.
Dispositifs de pompage en porte-à-faux assemblés sur une seule base, les axes de la pompe et du moteur étant sur la même ligne. Le tuyau d'aspiration est situé sur la partie externe de la volute, le tuyau de refoulement est situé du côté opposé du corps.
Pompes en ligne monté directement sur le pipeline. Les tuyaux d'entrée d'aspiration et de sortie de pression sont situés sur la même conduite, et un mécanisme automatique est prévu pour compenser l'usure des bagues d'étanchéité.
Avantages de l'utilisation de pompes de circulation à rotor sec :
- haute performance;
- efficacité énergétique;
- faibles exigences en matière de qualité du vecteur énergétique - le liquide pompé peut contenir des impuretés neutres ;
- réparations simples et remplacement des pièces de rechange.
De plus, les fabricants d'équipements de chauffage proposent aujourd'hui aux acheteurs potentiels des modèles à double pompe. De tels dispositifs sont utilisés pour réserver de l’énergie et fournir un filet de sécurité supplémentaire en cas d’urgence.
Les moteurs de pompes jumelées peuvent fonctionner ensemble ou séparément. Si une pompe tombe en panne, le deuxième appareil continue de fonctionner normalement, assurant un fonctionnement ininterrompu de la chaudière.
Avec un fonctionnement correct, la durée de vie de la pompe de circulation est d'au moins 10 ans.
Comment choisir le bon équipement de pompage ?
L'efficacité de la pompe dépend des paramètres de base - productivité et pression. Les performances indiquent la quantité de liquide de refroidissement que l'unité doit pomper par unité de temps. Ce paramètre est déterminé à partir des conditions de charge maximale.
La pression est une grandeur qui exprime l’énergie du flux de liquide utilisé comme caloporteur. Prend en compte la résistance hydraulique de l'ensemble du système.
Vous devez également faire attention à la température maximale. Puisque la pompe pompe de l’eau chauffée, elle doit résister à des températures allant jusqu’à 110°C.
Il est très important de sélectionner la puissance appropriée de la pompe de circulation. Un appareil de faible puissance ne permettra pas de pomper du liquide de refroidissement dans le volume requis. Les paramètres de la pompe sont sélectionnés en fonction calculs effectués.
Si vous installez une unité plus puissante, un bruit désagréable apparaîtra dans le pipeline. Dans ce cas également, les éléments fonctionnels de l'équipement de la chaudière s'useront beaucoup plus rapidement que ce qui est indiqué par le fabricant.
Les experts recommandent de choisir une pompe de circulation dès la phase de conception du système de chauffage. Si la longueur de la canalisation ne dépasse pas 80 m, il suffit d'installer une pompe. Pour des longueurs plus importantes, il est conseillé d'installer plusieurs dispositifs de pompage à la fois.
Lors de l'achat, vous devez également faire attention aux matériaux à partir desquels sont fabriqués les éléments fonctionnels de la pompe. La plupart des pièces entrent en contact direct/indirect avec le fluide de travail chauffé et sont donc sujettes à une usure rapide.
Il est donc conseillé de privilégier les pompes de circulation avec roulements en céramique et ensemble rotor.
L'électronique joue un rôle important.Pour réguler la température intérieure des circuits de chauffage, installez vannes thermostatiques. À mesure que la température augmente, ils se chevauchent et la pression dans les tuyaux augmente.
À la suite de ces processus, des bruits désagréables apparaissent. Pour vous en débarrasser, vous devez régler la pompe de circulation à des vitesses inférieures, et le faire manuellement n'est pas pratique.
Les pompes avec électronique intégrée vous aideront à accomplir cette tâche rapidement et efficacement. De telles unités régulent en douceur les chutes de pression dans le pipeline en fonction des changements dans la quantité de liquide.
Il convient de noter les fonctionnalités supplémentaires des pompes, à savoir :
- ajustement en douceur;
- contrôle de vitesse;
- mode de fonctionnement automatique ;
- affichage d'informations intégré.
Le plus simple modèles de pompes de circulation – sans possibilité de réguler la vitesse de transport des liquides. Les pompes multifonctions modernes sont des unités à deux/trois vitesses avec réglage continu. Ils se distinguent par des réglages de haute précision.
Les équipements fonctionnant en mode automatique sont équipés d'un panneau de commande. Les réglages de ces appareils sont étendus et dépendent uniquement de la modification des appareils.
Il peut s'agir d'un réglage automatique de la vitesse en fonction des changements de température de l'air intérieur, d'une minuterie électronique marche/arrêt, d'un démarrage automatique de la pompe au débit minimum.
La présence d'un affichage numérique permet d'obtenir toutes les informations nécessaires au fonctionnement du dispositif de pompage : température du liquide de refroidissement, résistance en boucle fermée, performances, erreurs, etc.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Règles de choix des équipements de circulation dans la vidéo :
Subtilités du calcul de la pression et de la productivité dans le clip vidéo :
Vidéo sur la conception, le principe de fonctionnement et l'installation de la pompe de circulation :
Un système d'alimentation en chaleur moderne avec une pompe intégrée pour circulation forcée vous permet de chauffer les locaux d'habitation quelques minutes après le démarrage du générateur de chaleur.
La sélection rationnelle d'une pompe de circulation et une installation de haute qualité augmentent considérablement l'efficacité de l'utilisation des équipements de chaudière en économisant les ressources énergétiques d'environ 30 à 35 %.
Vous recherchez une pompe de circulation pour votre système de chauffage ? Ou avez-vous de l'expérience dans l'exploitation de telles installations ? Veuillez partager vos expériences avec les lecteurs, poser des questions et participer aux discussions. Le formulaire de commentaires se trouve ci-dessous.
Pour une maison privée ou un chalet d'une superficie allant jusqu'à 200 m². prenez Grundfos, vous ne le regretterez pas, bien sûr, c'est en fait danois, mais il est produit en Chine et en Russie, il n'y a pas de différence. La seule chose est qu’il ne faut pas prendre le pouvoir d’un coup, il en faut au moins un peu plus, mais plus.
Placez-le sur le circuit de dérivation, immédiatement après la sortie de la chaudière, afin qu'en cas de panne de pompe, d'arrêt de chaudière, de panne d'électricité ou de gaz, vous puissiez tourner la vanne et le liquide de refroidissement circulera directement dans le système. Cela évitera à vos canalisations le dégivrage ou la formation de poches d'air, et en cas de gel, la rupture des canalisations.
Installez pour cela un générateur spécial, et de préférence une batterie, car lors des surtensions ou lorsque les lumières s'éteignent, la pompe s'éteint et ne peut être démarrée que manuellement. Dans ce cas, la chaudière elle-même peut s'éteindre.
Mais s'il y a un générateur, cette pompe n'a pas de prix en termes de fiabilité.