Selección de la bomba de circulación: dispositivo, tipos y reglas para elegir una bomba de calefacción
Los sistemas de calefacción por gravedad funcionan correctamente solo en casas particulares de una sola planta con un área de hasta 100 m². Si es necesario calentar un edificio de apartamentos o una mansión espaciosa, no se puede prescindir de un sistema con circulación forzada. La mejor solución es seleccionar una bomba de circulación e instalar el equipo en el circuito de calefacción.
Le proponemos que analice qué funciones cumple la bomba en el sistema de calefacción, cómo está construido y funciona el dispositivo. Hemos descrito las características de funcionamiento de los diferentes tipos de bombas y hemos señalado los criterios principales para una selección acertada. La información proporcionada le ayudará a elegir el modelo adecuado de bomba de circulación y a no decepcionarse con la compra.
Contenido del artículo:
¿Por qué es necesaria una bomba en el sistema de calefacción?
Las bombas de circulación – son equipos hidráulicos que aseguran el movimiento forzado del fluido caloportador calentado a través de un circuito cerrado. Estos dispositivos contribuyen a un calentamiento uniforme y rápido de todo el sistema.
Se instalan bombas de circulación:
- para mejorar la eficiencia energética del equipo de caldera;
- en los casos en que no sea posible garantizar la circulación natural del fluido;
- en ausencia de una unidad de bombeo integrada en el generador de calor;
- para sistemas de calefacción con esquema de dos tubos, que permiten ajustar los parámetros de cada radiador individual;
- para superar la inercia de los sistemas autónomos con circulación natural del fluido utilizado para transferir energía térmica.
El fluido caloportador debe moverse a través del circuito cerrado de tuberías del sistema de calefacción a una velocidad determinada para garantizar la transferencia de calor a los radiadores.
Con la circulación natural, esta condición no siempre es factible – como resultado, el equipo de calefacción no se calienta o se calienta de manera desigual.
Por lo tanto, en los sistemas de suministro de calor se instalan bombas de circulación. Estos aparatos aseguran el transporte del refrigerante a través de la red a gran velocidad, minimizando la carga sobre la caldera. Al regresar al elemento calefactor, el agua permanece caliente, por lo que se necesitará menos energía para calentarla.
Estructura y principio de funcionamiento de la bomba
Por su diseño, la bomba de circulación se asemeja a una unidad de drenaje. La bomba consta de una carcasa resistente fabricada en acero inoxidable, fundición o aluminio, y de una parte eléctrica que incluye el bobinado del estátor con un rotor cerámico o de acero incorporado.
En el eje de la parte giratoria del motor eléctrico está fijado de forma fija el impulsor.
El rodete consta de dos discos paralelos unidos por paletas curvadas radialmente. En uno de ellos hay una abertura para el flujo del líquido refrigerante, y en el otro, una pequeña abertura para fijar el impulsor al eje del motor eléctrico.
El motor eléctrico en sí está equipado con una placa de control especial y terminales para conectar los cables. En las bombas de circulación sin electrónica, en lugar de la placa, se instala un condensador, y en la caja de terminales hay un interruptor de velocidades.
Al suministrar energía eléctrica, la rueda con paletas gira, creando vacío en el tubo e impulsando el refrigerante. El rotor genera el movimiento del fluido de trabajo desde la válvula de entrada hasta la de salida.
La bomba toma agua constantemente de un lado y la expulsa hacia el sistema de calefacción por el otro. La fuerza centrífuga facilita el transporte del líquido a lo largo de toda la tubería.
La presión generada supera la resistencia en diferentes partes del circuito y asegura la circulación del refrigerante.
A juzgar por la intensidad de ventas, los dispositivos más populares en el mercado nacional son de los siguientes fabricantes:
Tipos y ventajas de las bombas de circulación
Según las características de construcción, las bombas para circulación forzada se dividen en unidades de bombeo con rotor húmedo y dispositivos de alto rendimiento con rotor seco.
Bombas de tipo “húmedo”. El rotor y el impulsor de dichas bombas están en contacto directo con el fluido de trabajo, que simultáneamente cumple dos funciones vitales: lubricación y enfriamiento del dispositivo. El rotor y el estator en estas bombas están separados por un recipiente especial que garantiza la estanqueidad de los elementos del motor eléctrico bajo tensión.
Las bombas de circulación de tipo «húmedo» están equipadas con un regulador de velocidad escalonado. Esto permite seleccionar el modo de funcionamiento óptimo y, por lo tanto, controlar el consumo de electricidad.
Los grupos con rotor húmedo tienen un diseño modular. Se seleccionan módulos individuales según la presión y el rendimiento requeridos. El diseño modular simplifica significativamente la reparación de la bomba, ya que un módulo defectuoso se puede reemplazar fácil y rápidamente por uno nuevo.
Las bombas de circulación de este tipo se utilizan en sistemas de calefacción pequeños. Funcionan casi en silencio, por lo que son ideales para su instalación en viviendas.
El motor eléctrico de las bombas con rotor húmedo no necesita refrigeración adicional, ya que está en contacto constante con el agua. Dentro de la bomba hay una pequeña cantidad de piezas de trabajo, lo que minimiza la necesidad de mantenimiento frecuente.
Principales ventajas del uso de bombas de tipo «húmedo»:
- bajo nivel de ruido generado;
- tamaño compacto y poco peso;
- mínimo consumo eléctrico;
- configuración sencilla de parámetros, mantenimiento y reparación;
- larga vida útil.
Los grupos con rotor húmedo también tienen desventajas. Son muy sensibles a la calidad del fluido de trabajo. La presencia de partículas abrasivas finas en el agua provoca un desgaste acelerado de la parte hidráulica de la bomba.
Además, la eficiencia de estas bombas de circulación no supera el 55%. Sin embargo, este valor es suficiente para tuberías de corta longitud, por lo que las bombas que están en contacto directo con el agua se utilizan a menudo en sistemas individuales de suministro de calor.
Para el funcionamiento sin problemas de las unidades de tipo «húmedo», es necesario que la instalación de la bomba se realice correctamente. El requisito principal es la orientación espacial estrictamente horizontal del eje. Solo con esta configuración se garantiza una lubricación completa de los cojinetes con líquido.
Las bombas con rotor seco se utilizan con éxito para bombear grandes volúmenes de fluido caloportador en instalaciones grandes. El conjunto rotor de estos dispositivos no entra en contacto con el agua.
La parte del cuerpo de las bombas de circulación de tipo «seco» se fabrica en fundición resistente o acero galvanizado. La superficie se recubre con compuestos protectores especiales para evitar fenómenos de corrosión.
Los equipos con rotor seco son adecuados para uso colectivo en edificios residenciales de varios pisos, centros de entretenimiento y oficinas, así como en instalaciones industriales.
Entre el motor eléctrico y la parte de la bomba hay un sello deslizante especial (2 anillos protectores) que aísla los elementos funcionales básicos de la entrada de líquido.
Estos anillos están bien pulidos y están en estrecho contacto entre sí. Uno de ellos (dinámico) está montado en el eje giratorio. El anillo estático está firmemente fijado en el cuerpo de la bomba.
Una fina película de agua sella de manera fiable la unión de los anillos protectores debido a las diferencias en los valores de presión entre el circuito y el entorno externo.
Para la fabricación de los anillos de sellado se utiliza carbón obtenido por aglomeración con aceite. En algunas modificaciones de bombas destinadas a su uso en condiciones extremas, se instalan anillos protectores metálicos/cerámicos.
El rendimiento de los dispositivos con rotor seco alcanza el 85%. Es un excelente indicador en comparación con las bombas de tipo «húmedo». Sin embargo, las unidades «secas» producen mucho ruido debido al ventilador de refrigeración, por lo que se instalan en habitaciones separadas con buen aislamiento acústico.
Las bombas de circulación de tipo «seco» son de 3 tipos:
- monobloque;
- consola;
- «In-line».
Las bombas monobloque pertenecen a la categoría de unidades de baja presión. El motor eléctrico y la bomba en estos dispositivos están montados en un solo bloque. Se caracterizan por su facilidad de uso y mantenimiento. Son adecuadas para su uso en instituciones municipales y edificios de apartamentos.
Las bombas de consola se montan sobre una base única, con los ejes de la bomba y el motor alineados. La tubería de aspiración está ubicada en la parte exterior de la voluta, la de impulsión en el lado opuesto del cuerpo.
Las bombas tipo «In-line» se montan directamente en la tubería principal. Las tuberías de entrada de aspiración y salida de impulsión están en la misma línea, y se incluye un mecanismo automático de compensación del desgaste de los anillos de sellado.
Ventajas del uso de bombas de circulación con rotor seco:
- alta eficiencia;
- eficiencia energética;
- bajos requisitos de calidad del portador de energía – el líquido bombeado puede contener impurezas neutras;
- reparación y reemplazo de piezas sencillos.
Además, hoy en día los fabricantes de equipos de calefacción ofrecen a los posibles compradores modelos de bombas gemelas. Dichos dispositivos se utilizan para la reserva de potencia y como respaldo adicional en situaciones de emergencia.
Los motores de una bomba gemela pueden funcionar juntos o por separado. Si una bomba se avería, el otro dispositivo continúa funcionando normalmente, asegurando el funcionamiento ininterrumpido de la caldera.
Con un uso adecuado, la vida útil de una bomba de circulación es de al menos 10 años.
¿Cómo elegir correctamente el equipo de bombeo?
La eficiencia de la bomba depende de los parámetros básicos: caudal y altura. El caudal indica la cantidad de líquido refrigerante que la unidad debe bombear por unidad de tiempo. Este parámetro se determina en condiciones de máxima carga.
La altura es una magnitud que expresa la energía del flujo de líquido utilizado como portador de calor. Tiene en cuenta la resistencia hidráulica de todo el sistema.
También se debe prestar atención a la temperatura máxima. Dado que la bomba bombeará agua caliente, debe soportar temperaturas de hasta 110 °C.
Es muy importante seleccionar la potencia adecuada de la bomba de circulación. Un dispositivo de baja potencia no podrá manejar el bombeo del fluido caloportador en el volumen necesario. Los parámetros de la bomba se eligen en base a los cálculos realizados.
Si se instala un equipo más potente, aparecerá un ruido molesto en la tubería. Además, en este caso, los elementos funcionales del equipo de caldera se desgastarán mucho más rápido de lo declarado por el fabricante.
Los especialistas recomiendan elegir la bomba de circulación ya en la etapa de diseño del sistema de suministro de calor. Si la longitud de la tubería no supera los 80 m, es suficiente instalar una bomba. Con una longitud mayor, es recomendable instalar varios dispositivos de bombeo.
Al comprar, también se debe prestar atención a los materiales de los que están hechos los elementos funcionales de la bomba. La mayoría de las piezas están en contacto directo/indirecto con el fluido de trabajo caliente y, por lo tanto, están sujetas a un desgaste rápido.
Por lo tanto, es recomendable optar por bombas de circulación con cojinetes cerámicos y conjunto rotatorio.
La electrónica juega un papel importante. Para regular las temperaturas en el interior de las estancias, en los circuitos de calefacción se instalan válvulas termostáticas. Cuando la temperatura aumenta, se cierran y la presión en las tuberías aumenta.
Como resultado de estos procesos, aparece un ruido molesto. Para deshacerse de él, es necesario poner la bomba de circulación a menores revoluciones, y hacerlo manualmente no es práctico.
Las bombas con electrónica incorporada le ayudarán a resolver esta tarea de forma rápida y eficaz. Estos equipos regulan suavemente las diferencias de presión en la tubería según los cambios en la cantidad de líquido.
También cabe destacar las funcionalidades adicionales de las bombas, a saber:
- regulación suave;
- control de velocidades;
- modo de funcionamiento automático;
- pantalla informativa integrada.
Los modelos más simples de bombas de circulación – sin posibilidad de regular la velocidad de transporte del fluido. Las bombas multifuncionales modernas son unidades de dos/tres velocidades con regulación suave. Se caracterizan por una alta precisión de ajuste.
Los equipos que funcionan en modo automático están equipados con un panel de control. Los ajustes de estos dispositivos son amplios y dependen únicamente de la modificación de los aparatos.
Esto puede incluir la regulación automática de la velocidad según los cambios de temperatura del aire interior, un temporizador electrónico de encendido/apagado, y el arranque automático de la bomba a velocidad mínima de flujo.
La presencia de una pantalla digital permite obtener toda la información necesaria sobre el funcionamiento del dispositivo de bombeo: temperatura del líquido refrigerante, resistencia en el circuito cerrado, rendimiento, errores, etc.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Reglas para la selección del equipo de circulación en el video:
Detalles del cálculo de la presión y el rendimiento en el video:
Video sobre la estructura, principio de funcionamiento e instalación de la bomba de circulación:
Un sistema moderno de suministro de calor con una bomba incorporada para circulación forzada permite calentar las habitaciones en cuestión de minutos después del arranque del generador de calor.
La selección racional de la bomba de circulación y una instalación de calidad aumentan significativamente la eficiencia del uso del equipo de caldera gracias al ahorro de recursos energéticos de aproximadamente un 30-35%.
¿Está buscando una bomba de circulación para el sistema de calefacción? ¿O tiene experiencia en la operación de estos equipos? Por favor, comparta su experiencia con los lectores, haga preguntas y participe en las discusiones. El formulario de comentarios se encuentra a continuación.
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Instálelo en un circuito de desvío, justo después de la salida de la caldera, de modo que en caso de avería de la bomba, parada de la caldera, corte de electricidad o gas, pueda girar la válvula y el refrigerante fluya directamente por el sistema. Esto evitará que sus tuberías se congelen o se formen burbujas de aire, y en caso de congelación, también evitará la rotura de las tuberías.
Instale un generador especial para ella, y preferiblemente una batería, ya que con sobretensiones o apagones, la bomba se apaga y solo se puede encender manualmente. Además, la propia caldera podría apagarse.
Pero si tiene un generador, entonces en cuanto a fiabilidad, esta bomba no tiene precio.