Les équipements de pompage occupent une place importante dans l'organisation des systèmes d'approvisionnement en eau et de chauffage. A la base, cette technique assure le pompage du liquide de la source au point de consommation. Cependant, avec l'optimisation et la rationalisation des processus de transport des milieux liquides, la tâche de maintenir une vitesse de déplacement suffisante dans le circuit de livraison a été pointée du doigt. Le dispositif de la pompe de circulation, basé sur un moteur électrique à rotor, est guidé par son exécution.
Conception de l'unité
Le corps est principalement fabriqué sur une base monobloc, ce qui augmente le degré d'étanchéité, mais réduit également la possibilité d'activités de réparation. Le fonctionnement de l'infrastructure hydraulique est assuré par un moteur électrique avec une sortie pour le raccordement au réseau (certaines conceptions permettent une entrée de câble double face). Au fait, dans un appareil moderneLa pompe de circulation d'eau est équipée d'une large gamme de protections électriques, y compris des adaptateurs de charge à vitesse variable, un bloc de sécurité et un système d'arrêt automatique.
La base de la pompe comprend également un stator, une roue, un arbre, des composants de bride, une boîte à bornes, des tuyaux pour connecter les communications sous-marines, etc. C'est le groupe de travail sur lequel reposent la plupart des pompes conçues pour les systèmes de chauffage. Une attention particulière doit être portée aux dispositifs auxiliaires de la pompe de circulation. Les opérations de réparation, en règle générale, sont associées à leur remplacement. Cela vaut en particulier pour les joints, les paliers de butée, les bouchons et les matériaux d'isolation. Ces éléments ont une ressource opérationnelle différente, mais à certains intervalles de temps, ils sont déformés ou usés, nécessitant un renouvellement.
La fiabilité de la pompe de circulation et de ses composants dépend en grande partie de la qualité des matériaux de fabrication. Le corps est souvent en fonte ou en alliage d'acier, bien que certains modèles utilisent du plastique à haute résistance pour réduire le poids. Les raccords sont faits de composites, de caoutchouc (caoutchouc synthétique), de thermoplastiques et d'aluminium extrudé. Dans les dernières versions des pompes, il y a un rejet des éléments de frottement en métal au profit de ceux en céramique. Cette décision affecte le prix à la hausse, mais augmente la ressource du même palier.
Principe général de fonctionnement de l'équipement
La fonction des pompes de circulation est différente en ce sens qu'elles n'interviennent pas directement dans les opérations de prélèvement et de retour d'eau. A tout le moins, la conception traditionnelle d'une pompe de circulation pour le chauffage est conçue pour maintenir une vitesse suffisante de circulation de l'eau dans le circuit grâce à l'action de la roue à aubes. Au point d'installation de l'unité, le liquide sort à une pression plus élevée, ce qui affecte le débit. En d'autres termes, le régime de vitesse sur le chemin de la roue de la pompe est transformé en augmentant la pression, ce qui, au minimum, assure le mouvement constant du liquide de refroidissement.
Il a déjà été noté que les systèmes de chauffage sont des cibles pour l'utilisation d'une pompe de circulation. Mais peuvent-ils être utilisés dans un système d'approvisionnement en eau? Comme dans le circuit de chauffage, un tel équipement peut très bien servir de stabilisateur de pression et de débit. Cependant, il est important de tenir compte du fait que les fonctions de contrôle de la pression dans les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau diffèrent en fonction des charges. Si, dans le premier cas, il suffit de maintenir le mouvement du flux, une alimentation en eau à part entière, par exemple au deuxième étage, nécessite beaucoup plus de ressources, pour lesquelles le principe de fonctionnement de la pompe de circulation n'est pas calculé. Le dispositif de certains modèles permet le raccordement d'un vase d'expansion (réservoir hydraulique), dont la présence peut augmenter la capacité de pression, mais les pompes centrifuges auto-amorçantes font mieux avec les tâches d'approvisionnement en eau.
Et vice versa, toutes les pompes de surface du groupe centrifugepeut être intégré dans le système de chauffage. Le fait est que le fluide de refroidissement se distingue non seulement par une température élevée pouvant atteindre 110 ° C, mais également par la présence de mélanges antigel. Pour entretenir ces fluides, des tuyaux spéciaux résistants à la chaleur dans le système de chauffage et des pompes avec des caractéristiques acceptables de surfaces internes, qui distinguent les installations de circulation, doivent d'abord être utilisés.
Fonctionnement des modèles à rotor noyé
Dans ce cas, la place du rotor se trouve dans la zone d'écoulement interne du liquide de refroidissement, c'est-à-dire que l'élément est en contact direct avec le fluide desservi. L'effet opérationnel clé de cette configuration est la lubrification indirecte par le fluide transporté par l'unité. Il en résulte une conception optimisée de la pompe de circulation à rotor noyé, qui ne dispose pas d'infrastructure particulière pour la lubrification des pièces frottantes du moteur. Parmi les facteurs externes de l'application de tels équipements, on peut noter le faible niveau de bruit et la facilité d'entretien.
Cependant, simplifier la conception de la pompe a ses inconvénients. Par exemple, les fabricants fixent des exigences strictes pour le placement des pompes. Son corps doit être placé de manière à ce que le rotor occupe une position strictement horizontale, sinon l'équipement tombera en panne. Aussi, en raison de la sensibilité du remplissage à la contamination, le dispositif d'une pompe de circulation "humide" dans certaines versions implique l'introduction d'un filtre de nettoyage sur le tuyau d'admission. Cela est dû précisément au fait que le lubrifiantle liquide de refroidissement peut contenir de petites inclusions solides, qui affectent négativement l'état du même rotor pendant un fonctionnement à long terme. Un autre facteur négatif en découle - une baisse de la productivité jusqu'à 40%. Pour cette raison, les modèles à rotor noyé ne sont utilisés que dans les réseaux avec peu de branches courtes.
Fonctionnement des modèles à rotor sec
Dans cette configuration de pompe, le rotor est isolé du flux de liquide de refroidissement au moyen de joints et d'éléments presse-étoupe. La tâche de lubrification des pièces mobiles est résolue séparément à l'aide d'huiles techniques. Mais il existe également différentes variantes de l'appareil et du principe de fonctionnement de la pompe de circulation à rotor "sec":
- Modèles de consoles. Il est censé séparer le moteur électrique et son infrastructure de travail grâce à un accouplement spécial. Les deux parties sont dans des blocs différents, mais au même niveau, ce qui exclut la possibilité de leur interaction non parallèle.
- Constructions monoblocs. De plus, le moteur est séparé de la partie travaillante, mais tout est placé dans un seul bloc, ce qui facilite l'installation et l'entretien de la pompe.
- Configuration en ligne. En fait, une modification du système de console, mais avec une mise en œuvre améliorée de l'équipement de connexion. Pour cela, non seulement un raccord est utilisé, mais également un jeu de bagues d'étanchéité en céramique ou en acier. Grâce à ces anneaux, un degré élevé d'étanchéité de la partie aquifère est assuré, ce qui augmente la fiabilité de l'unité. De plus, le dispositif de la pompe de circulation dans la configuration Inline suppose une rotation linéaireplacement des tuyaux sortants et entrants. En comparaison, d'autres versions de modèles à rotor sec se caractérisent par un placement radial ou circulaire des buses pour le support de communication.
En général, l'isolation du rotor du fluide caloporteur a un effet positif en termes de performances (rendement supérieur à 70%), cette technique est donc souvent utilisée dans l'entretien des réseaux de chauffage longs à haut débit. C'est la meilleure solution pour les installations industrielles, mais dans le domaine domestique, c'est plutôt gênant et inconfortable en termes de maintenance.
Performance
Tout d'abord, lors de l'évaluation des caractéristiques de la pompe de circulation, vous devez vous assurer qu'elle est, en principe, adaptée pour travailler avec le milieu liquide cible dans un régime de température spécifique. Comme déjà mentionné, un tel équipement peut supporter de 90 à 110 ° C. Ensuite, vous pouvez accéder aux paramètres de conception, dont le principal, en plus des dimensions et de la configuration du placement du moteur, sera le diamètre de la connexion filetée. Par exemple, le dispositif de pompe de circulation Grundfos UPS-25/40 permet le raccordement à des tuyaux avec un diamètre de filetage extérieur de 25 mm. Le deuxième chiffre du marquage de l'unité danoise indique la force de pression. En termes numériques, il s'agit de 40 dm ou 4 m de colonne d'eau, qui peuvent être maintenus à l'utilisation maximale de la capacité. Encore une fois, cette valeur ne doit pas être considérée comme le paramètre de fonctionnement principal qui fournira de l'eau à une hauteur donnée. Ce n'est plusque le niveau de montée au sein du réseau de circulation de chauffage. En comparaison, les modèles de surpression pour les systèmes d'alimentation en eau sont capables de soulever du liquide de 12 à 15 m en mode de fonctionnement normal. Dans le cadre de l'entretien des circuits de chauffage, les pompes avec un diamètre de tuyau d'entrée de 32 mm et une pression de refoulement d'environ 60 dm peuvent également être utilisé.
Pour faciliter le calcul de la puissance requise, les fabricants de pompes indiquent spécifiquement la vitesse du liquide de refroidissement. Cette valeur dépend directement du potentiel de puissance du moteur et de la taille de la tuyère. Habituellement, 1 kW équivaut à 0,06 m3/h. Un système de calcul alternatif suggère de partir du fait que si le diamètre de la sortie dans l'appareil de la pompe de circulation pour le chauffage est le même de 25 mm, le débit atteindra 30 l / min. Mais c'est une petite valeur, car la plupart des modèles modernes, même du segment des ménages, atteignent 170-180 l / min en termes de performances. L'équilibre entre la capacité nominale et la puissance du moteur est assuré par la fonction de réglage de la rotation de l'arbre. Les modèles dotés de cette capacité permettent de passer de 2 à 4 vitesses.
Génie électrique des pompes
Habituellement, on utilise comme unité de puissance des moteurs électriques asynchrones connectés à un réseau 220 V. L'intensité moyenne du courant est de 0, 12-0, 18 A. La base des connexions est un complexe composé d'une boîte à bornes, d'un commutateur de fréquence et connexions des câbles. Dans l'appareil des pompes de circulation Wilo de la ligne Star-RS, il y a aussiprévoit l'évacuation des condensats et une connexion de câble double face avec système de protection contre les courants de blocage.
Mais il est loin d'être toujours possible de mettre en œuvre une gamme complète de dispositifs de protection électrique sur la base de la pompe elle-même. Par conséquent, les périphériques externes joueront également un rôle important dans l'organisation du système d'alimentation. Au minimum, un stabilisateur de tension et un système de protection contre les courts-circuits doivent être fournis - bien sûr, les exigences de mise à la terre ne peuvent être ignorées. Plus important encore, dans les réseaux avec des coupures de courant périodiques, il ne sera pas hors de propos de considérer la question de la fourniture d'une alimentation de secours à la pompe de circulation. Les dispositifs permettant de résoudre de tels problèmes sont présentés dans une large gamme - des batteries externes (batteries) aux générateurs autonomes. Le choix des équipements spécifiques dépend des conditions et modes de fonctionnement de la pompe. Si nous parlons d'une maison privée, où l'alimentation électrique est interrompue dans des cas exceptionnels, vous pouvez choisir une batterie de la taille appropriée avec un soutien régulier de la ressource énergétique. Mais dans des conditions de pénurie aiguë d'électricité sur des sites éloignés, il est préférable d'utiliser un groupe électrogène fonctionnant à l'essence ou au diesel avec un système de démarrage automatique. Soit dit en passant, le fonctionnement de pompes de faible puissance jusqu'à 30 W pendant quelques jours peut être pris en charge par des batteries de voiture, mais cette option ne doit être utilisée que dans des cas extrêmes.
Installation de la pompe
Au moment de l'installation, le lieu d'utilisation et l'unité elle-même doivent être préparés. En ce qui concerne la première condition, nous devons être prêts àconnecter un tuyau avec des robinets d'arrêt devant les points de connexion pour couper l'eau. La pompe, à son tour, doit être soigneusement rincée et son intégrité structurelle vérifiée. L'insertion est effectuée à l'aide d'un raccord et d'un contre-écrou avec des matériaux d'étanchéité. Pour augmenter la fiabilité du circuit de régulation, un by-pass est parfois prévu dans le dispositif de montage de la pompe de circulation. Il s'agit d'une chenille sur le circuit de placement de l'équipement, qui est une section de pipeline parallèle à la zone de traitement critique et remplissant la fonction d'un itinéraire de distribution de liquide de refroidissement de secours. Sur le même segment, vous pouvez installer des équipements fonctionnels supplémentaires tels que des filtres, des bouches d'aération et simplement des vannes d'arrêt.
Entretien
En mode de fonctionnement intensif, il est recommandé de vérifier l'état de la partie active et de connecter la pompe une fois par mois. Des travaux d'entretien complets sont effectués avant et après la saison de chauffage, ainsi que des tests de pression du système de plomberie. Parmi les principales activités de maintenance de la pompe, il convient de souligner les suivantes:
- Vérification de l'état technique et structurel de l'équipement.
- Remplacement des pièces d'usure si nécessaire. Comme déjà indiqué, le dispositif de pompe de circulation contient des pièces avec une ressource limitée définie par le fabricant. Par exemple, les joints et les raccords durent en moyenne 1 à 1,5 ans avant de devoir être remplacés.
- Nettoyage des surfaces du boîtier et fonctionnementpièces de la contamination.
- Vérification du fonctionnement du moteur - il est nécessaire de vérifier sa capacité à maintenir la charge de puissance, le niveau de bruit et de vibration.
- Une attention particulière doit être portée à l'étanchéité de la structure et des nœuds de connexion.
- Vérification de l'infrastructure électrique et de la qualité des connexions avec les appareils connectés à la pompe.
Pannes et réparations possibles
Lors du fonctionnement de l'équipement, vous pouvez rencontrer les problèmes techniques suivants:
- L'appareil ne démarre pas. Les causes possibles incluent une connexion électrique cassée ou un condensateur défectueux. Si un rotor «humide» est prévu dans le dispositif de pompe de circulation, alors en raison de sa contamination par des impuretés de liquide de refroidissement, le moteur peut bien se bloquer. En conséquence, une révision générale du système électrique avec les communications, la vérification du condensateur et le nettoyage du rotor seront nécessaires.
- La pompe est bruyante et vibre beaucoup. En règle générale, ces problèmes sont associés à une consommation d'eau élevée, qui ne correspond pas à la capacité de l'équipement. L'aération du circuit de chauffage n'est pas non plus exclue. Le système doit être ventilé régulièrement à l'aide d'un conduit d'air automatique.
- L'appareil s'allume et s'éteint immédiatement. Un problème courant, plus courant sur les modèles avec un périphérique de console. La réparation de la pompe de circulation pour le chauffage revient dans ce cas à rétablir l'étanchéité de la structure à l'interface des unités de travail. Dans la zone située entre la chemise du stator et le rotor, il faut égalementnettoyer le calcaire si présent.
Conclusion
La circulation du liquide de refroidissement peut être organisée sans l'aide d'un équipement de pompage en mode de mouvement naturel. De tels schémas sont utilisés dans les maisons privées, mais ils ne diffèrent pas par leurs performances élevées en termes de transfert de chaleur. Dans le même temps, par exemple, le dispositif de la pompe de circulation Grundfos offre la possibilité de connecter des équipements de chaudière, ce qui étend la fonction de l'unité bien au-delà de la régulation du débit du seul système de chauffage. Il existe de nouvelles opportunités pour fournir le système ECS, mais dans le cadre du potentiel technique et opérationnel des équipements utilisés. Il est également possible de combiner le circuit de chauffage avec le système de climatisation, dans lequel la pompe de circulation sera utilisée, cependant, de telles configurations nécessitent un calcul minutieux au stade de la conception.
