В практической деятельности нередки ситуации, когда для удовлетворения потребностей системы мощности одного одинарного насоса оказывается недостаточно. В подобных случаях используют два и больше насосов, подключенных последовательно или параллельно.
Перед рассмотрением особенностей эксплуатации каскада насосов необходимо остановиться на одной частой встречающейся принципиальной ошибке.
Важно понимать, что, несмотря на теоретическую возможность, два насоса одинаковой мощности, включенные последовательно, не создают двойной напор. А при параллельном подключении двух одинаковых насосов не обеспечивается двойная подача. Это обусловлено конструктивными особенностями оборудования и техническими нюансами функционирования инженерных систем.
Особенности последовательного подключения насосов
При одинаковой подаче двух насосов, установленных последовательно друг за другом, их напоры суммируются. При этом происходит удвоение напора двух устройств одинаковой мощности при условии нулевой подачи.
В противоположной крайней точке, где происходит безнапорная подача, два агрегата не способны перекачивать больше рабочей среды, чем один.
Рис. 1 Характеристики последовательно подключенных насосов
Из-за особенностей регулирования в больших отопительных системах нередко монтируется больше одного нагревательного контура, а иногда — больше одного котла.
Рис. 2 Система, в которой есть несколько нагревательных контуров
Насосы, установленные в системе нагрева воды (WWB) и отопительных контурах HС 1 и HС 2, функционируют независимо. Насосы циркуляционного типа позволяют преодолеть сопротивления, которые возникают в системе. Эти три насоса последовательно подключаются к циркуляционному насосу котлового устройства (КР), который преодолевает сопротивление в контуре котла.
Основой для предшествующих теоретических рассуждение является предположение об одинаковой мощности насосов. Однако на практике такие ситуации складываются далеко не всегда.
Вариант монтажа, при котором не учитываются мощности отдельных насосных агрегатов, чрезвычайно опасен. Если котловой циркуляционный насос создает слишком большой напор, на всасывающие патрубки одного или всех распределительных насосов поступает огромное давление. В таких случаях насосные агрегаты переходят в режим работы турбин (по принципу генератора). Как результат: за короткое время в работе насосов возникают функциональные нарушения, а затем и технические повреждения. (Проблему гидравлической развязки мы сейчас не обсуждаем).
Особенности параллельного подключения насосов
Если в систему параллельно установлено два насоса, при одинаковом напоре их подачи суммируются, а максимальная подача двух агрегатов равной мощности удваивается. В такой точке рабочей характеристики теоретически возникает предельное значение.
В противоположной крайней точке с нулевой подачей два насоса, установленных параллельно, не способны создать более высокий напор, чем один.
Рис. 3 Характеристики параллельно подключенных насосов
При достижении максимального уровня теплопотребления включается параллельная схема работы 1-ого и 2-ого насосов. Приборы управления, которые для этого необходимы, встраиваются в электронный блок или съемные модули с соответствующими приспособлениями.
Рис. 4 Работа двух параллельно подключенных насосов одинаковой мощности
У каждого из пары насосов есть несколько ступеней переключения для обеспечения больших возможностей управления параметрами с учетом отопительной нагрузки. Эта закономерность отображена в следующей рабочей характеристике, где для обозначения характеристики одного из насосов, работающего индивидуально, использован пунктир, для общей характеристики агрегатов, функционирующих в основном/пиковом режимах, — сплошная жирная линия.
Рис. 5 Рабочая характеристика модели Wilo-Stratos D
Если один из насосов выходит из строя, уровень подачи все равно превышает 50%. С учетом рабочего графика отопительной батареи это соответствует все тем же 83% производимого тепла, которые могут отдаваться радиатором.
