Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Предисловие
В доисторические времена температурный комфорт создавался с помощью костра, потом возникли печи, котлы. Росли размеры помещений, в которых проживали люди, появились дома в несколько этажей. Печи для отопления ставились в каждую комнату, что дорого и неэффективно. Возникла идея, получить тепло в одном месте и передать его в другое. Так возникли системы отопления, состоящие из:
– котла, как источник тепла;
– труб, наполненных водой, как средство переноса тепла от одного места к другому;
– радиаторов, как устройств передачи тепла горячей воды помещению.
Размеры домов продолжали расти в ширину, добавляя комнаты, в высоту, добавляя этажи. Естественная циркуляция воды в трубах, основанная на разности плотности горячей воды и холодной, уже не справлялась с задачей обеспечения теплом дальних комнат и высоких этажей. Как решить вопрос ускорения движения жидкости по трубам систем отопления? Этот вопрос был эффективно решен после создания электромотора. Готтлоб Баукнехт создал первый герметичный электромотор в 20-х годах прошлого века, а спустя несколько лет, Вильгельм Оплендер, основатель компании «Wilo», используя идеи Баукнехта, разработал циркуляционный насос для систем отопления, назвав его «ускорителем циркуляции». Главным недостатком «сухого» насоса Оплендера была недостаточная надежность сальникового уплотнения вала электромотора. В 40-х годах прошлого века Карлом Рютчи был создан первый циркуляционный мотор «мокрого типа», в котором вода омывала весь ротор, охлаждая и смазывая мотор.
Итак, циркуляционный насос отопительной системы, это насос, предназначенный для принудительной циркуляции теплоносителя в замкнутых системах отопления. При работе циркуляционного насоса давление в системе не повышается, назначение насоса – преодоление местных сопротивлений в трубопроводах при движении в них теплоносителя.
Основными техническими характеристиками насосов являются их напор и расход.
Многие годы применялись циркуляционные насосы с асинхронным электромотором и постоянной скоростью вращения ротора. Они и сейчас являются наиболее массовыми насосами, применяемыми в автономных системах отопления и горячего водоснабжения. В последние годы постоянно поднимаются вопросы создания высокоэффективных систем и применения в них циркуляционных насосов с переменными, адаптируемыми к нагрузкам, характеристиками. В учебном пособии рассмотрены вопросы классификации, устройства и расчета циркуляционных насосов с постоянными и переменными скоростями вращения роторов, принципы действия и стратегии управления высокоэффективных энергосберегающих циркуляционных насосов с переменными характеристиками, представлен сравнительный анализ энергоэффективности насосов.
Данное учебное пособие написано в рамках программы обучения специалистов-теплоэнергетиков: «Комбинированные тепловые системы для индивидуальных и децентрализованных систем отопления и горячего водоснабжения» центра подготовки завода «АРДЕРИЯ» [1, 2]. Пособие может быть полезно студентам, инженерам и преподавателям высших учебных заведений строительных специальностей и специалистов, занимающихся вопросами энергии, возобновляемых источников.