Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать о принудительной циркуляции, поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.


Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

  • создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
  • обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.


Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Q=0,86R/TF-TR, где:

  • Q — объемный расход, куб. м./ч;
  • R — необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
  • TF — температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
  • TR — температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

  • 100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
  • 70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель — гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где

  • R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
  • L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
  • Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

  • котел — 1000-2000 Па;
  • смеситель — 2000-4000 Па;
  • термостатический вентиль — 5000-10000 Па;
  • тепломер — 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления — уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.


Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний


Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте здесь.

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления — воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

aqua-rmnt.com

Какие факторы влияют на определение мощности


Для определения точных данных учитываются абсолютно все тонкости тепловой конструкции, но самое главное, нужно вообще понимать, какая функция от него требуется:

У любого циркуляционного насоса всего 2 задачи:

  • обеспечение достаточного напора воды, способного преодолеть гидравлическое сопротивление;
  • принудительное нагнетание скорости теплоносителя, которой хватает для движения по всей системе отопления с равной температурой.

Соответственно, зная его функции, нужно понимать, какая у него производительность (объем воды, перегоняемой в течение часа) и напор (скорость преодоления гидросопротивления).

Но самый главный момент, который должен в обязательном порядке учитываться при выполнении расчета производительности насоса для отопительной системы, — это тип самого блока.

Производители выделяют два вида:

С сухими ротором

Конструкция таких аппаратов исключает контакт лопастей с теплоносителем. Это позволяет перекачивать значительно большие объемы воды, нежели второй вариант нагнетающего устройства. Кроме этого, такие модели можно с легкостью дооборудовать более высокоэффективным двигателем, что позволит увеличить объемы перекачиваемого теплоносителя, без замены самой насосной станции.


циркуляционный насос с сухим ротором

С мокрым ротором

Лопасти агрегата полностью погружены в воду. Применение таких приборов характеризуется отсутствием необходимости смазки элементов, а также тихой работой. А все потому, что львиную долю шума, производимого оборудованием, поглощает вода. Но вместе с тем, такие аппараты быстрее приходят в негодность в силу износа комплектующих.

насос с мокрым ротором

Как правило, первый вариант используется в производственных помещениях, тогда как второй – для создания необходимого уровня нагнетания в сравнительно небольших по площади сооружениях. Кроме этого, существуют еще и мини насосные станции, которыми можно оборудовать загородные дачные домики или небольшие узлы.

Это, собственно, и есть те характеристики циркуляционных насосов для отопления, по которым можно выбрать установку для обвязки отопительного узла. Перейдем к подробному рассмотрению того, как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления.

С этой статьей читают: Циркуляционный насос для отопления и водоснабжения


Как вычислить производительность оборудования

Перед тем, как рассчитать насос для отопления, следует выбрать рабочую точку расположения оборудования подобного плана. Проще говоря, необходимо определить местоположение прибора, где он будет подключаться к тепловой магистрали. В этом же месте и производится его размещение.

рабочая точка насоса

Как правило, такие агрегаты подключаются к обратке. Впрочем, если вы подсоедините его к подающей трубе, то ошибки в этом никакой не будет. А уж тем более, на эффективности функционирования теплового контура это никоим образом не отразится.

расположение циркуляционного насоса

Схема расположения в системе

Выполняя расчет мощности насоса, лучше отдавать предпочтение тому варианту, при котором производительность его первоначальной точки будет приравниваться к пропускной способности, потребляемой непосредственно самим отопительным узлом. Нередко профессионалы рекомендуют выполнять обвязку теплового контура более мощным оборудованием, на случай непредвиденных ситуаций. Однако, если вы не планируете расширять площадь отапливаемого помещения, то необходимости в сверхмощном агрегате нет.


Формулы для расчета

Некоторые осуществляют подбор циркуляционного насоса для системы отопления онлайн, мы же предлагаем воспользоваться простыми формулами, благодаря чему будет в принципе исключен риск ошибки.   

Расчет циркуляционного насоса осуществляется по следующей формуле:

Р = (р х Q х Н) / 367 х КПД

  • р – показатель плотности теплоносителя;
  • Q – уровень потребления воды;
  • Н – показатель давления теплоносителя.

Несмотря на простоту самой формулы, возникает необходимость в вычислении сопутствующих значений.

Определяем уровень потребления воды

Перед тем, как рассчитать центробежный насос для отопления, определяем пропускную способность насосной станции. Для этого используется такая формула:

Q = S * Qуд/1000


  • S – площадь помещения, которая требует обогрева;
  • Qуд – показатель среднестатистического удельного использования тепловой энергии.

Последний показатель может отличаться в зависимости от типа жилья:

  • для обогрева квартиры в многоэтажном доме Qуд приравнивается к 0,07 кВт на 1 квадратный метр общей площади

Обратите внимание на то, что для определения мощности учитывается общая площадь квартиры, а не только жилая.

  • для устройства обогревательного узла в частном доме во время вычисления используется Qуд равная 0,1 кВт на 1 кв.м отапливаемого сооружения.

Определение показателя давления теплоносителя

Используя следующую форму, можно рассчитать уровень напора гидронасоса:

Н = R х L х Zf / 10000

  • R – коэффициент сопротивления трубопроводной магистрали (берется из справочников);
  • L – величина самого продолжительного участка тепловой магистрали;
  • Zf – коэффициент запаса (берется из справочника).

На практике, коэффициент запаса приравнивается к 2,2.

Что же касается уровня плотности воды, то она зависит от ее жесткости, а также от температурных условий внутри обогревательного узла. Поэтому в этом случае лучше прибегнуть к помощи справочных материалов.

Подставив необходимые значения, вы сможете определить мощность, которая, с целью предупреждения незапланированных ситуаций, округляется в большую сторону.

Хорошим подспорьем станет таблица тепловой мощности по типу помещения и характеристике теплоизоляции

таблица тепловой мощности

Кавитация и ее роль в функционировании обогревательного узла

кавитация

Сперва разберемся, что же такое кавитация. Наверняка некоторые из вас впервые слышат это слово.

Кавитация — процесс парообразования, при котором пузырьки постоянно схлопываются и одновременно пар. Такое броуновское движение сопровождается сильным шумом, а при ускорении парообразования могут приводить к гидроударам.

Главная опасность кавитации заключается в значительном изменении давления в тепловом контуре. Такое явление, в большинстве своем, возникает в том случае, когда скорость теплоносителя в системе отопления снизилась или наоборот – повысилась.

Помимо давления, немаловажную роль в обеспечении необходимых условий проживания в помещении играют и температурные перепады. Так, паровые массы образовывают пузырьки, а когда они лопаются, наносят вред элементам трубопровода или теплообменникам. Все зависит от того, где происходит скопление пара.

Кроме этого, подобный процесс может пагубно отразиться на работе самого нагнетательного прибора, снижая его срок эксплуатации.

Чтобы избежать кавитации, нужно правильно подобрать оборудование и определить производительность центробежной насосной установки. Только благодаря такому тщательному подходу можно добиться увеличения эксплуатационного срока всех составляющих элементов системы отопления.

www.portaltepla.ru

Устройство насоса

Циркуляционный насос в разрезе
Циркуляционный насос в разрезе
Устройство насоса «сухого» типа
Устройство насоса «сухого» типа

Посмотрим на разрез насоса. Он состоит из самого насоса и электромотора с блоком управления. Материал корпуса может быть: нержавеющая сталь, бронза, алюминий, чугун. Крыльчатка из нержавеющей стали или технополимера, закрепленная на валу двигателя, своим вращением создает принудительное движение жидкости через насос. Оси входного патрубка и ось выходного обычно расположены вдоль одной линии.Подшипники и вал циркуляционных современных насосов — из керамики, что благоприятно влияет на уровень шума и долговечность устройства.

Технические параметры циркуляционного насоса

С функциональными возможностями устройства можно ознакомиться из его технического паспорта. Выбрать циркуляционный насос для отопления Вам помогут знания о таких параметрах:

  1. Расход насоса ( подача, производительность) — объемная величина (единица -м3/ч), численно равная максимальному объему воды, который может прокачать через себя насос за один час времени.
  2. Напор циркуляционного насоса — это максимальное значение гидравлического сопротивления, которое оказывают все элементы отопительных контуров движению жидкости, и которое способен преодолеть насос (при его расходе = 0). Измеряется в м (метрах).
  3. Характеристика насоса — производная величина, определяемая взаимосвязь напора насоса и его производительности. Так для однорежимного (односкоростного) насоса существует только одна характеристика, для двух и более — соответственно две и… Что говорить о насосах с плавно регулируемой производительностью?..

Классификация циркуляционных насосов

Насосы циркуляционные от различных производителей друг от друга существенно не отличаются. Все они классифицируются по типу ротора. Различают:

  • насосы с «мокрым» ротором
  • насосы с «сухим» ротором.

Устройства первого типа отличаются тем, что ротор находится в жидкости, а его камера отделена от статора стальной нержавеющей гильзой. К преимуществам такого насоса относятся: его компактность и бесшумность, отсутствие необходимости в смазывании (теплоноситель играет роль смазки, а также и охлаждающей среды). Однако такие устройства характеризуются более низким КПД по отношению к «сухим» насосам.

У насосов «сухого типа отсутствует непосредственный контакт ротора с теплоносителем системы. Гидроизоляция обеспечивается уплотнительными кольцами из «нержавейки», угольного агломерата или керамики. Высокий класс «подгонки» колец друг к другу и их вращение приводит к тому, что между ними образуется тоненькая пленка воды, обеспечивающая герметизацию электрической части насоса. Прижимная пружина постоянно поджимает кольца по мере их износа, обеспечивая их «самоподгонку».

И перед тем, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, следует запомнить, что «прописка» такого насоса желательна в отдельном помещении. Отличительной особенностью устройств «сухого типа» является достаточно громкий звук функционирования.

Маркировка циркуляционных насосов

После названия марки насоса на его корпусе указаны цифры. Например, Grundfos UPS 25-50.

Первые две цифры — это диаметр присоединительных патрубков. В нашем случае 25 мм (1 дюйм) — диаметр резьбы гаек, поставляемых в комплекте с циркуляционным насосом.

Второе число обозначает максимальную высоту подъема теплоносителя в системе. В нашем примере высота подъема 5 м, то есть он может создавать избыточное давление до 0,5 атм.

Согласно этих величин выполняют подбор циркуляционного насоса для отопления после того, как теоретически выполнили расчет напора циркуляционного насоса и расчет мощности циркуляционного насоса отопления.

Кстати, потребляемая мощность насоса регулируется ступенчато (3 положения) или плавно (электронное управление электродвигателем насоса). О силе потребляемого тока при определенной отдаваемой мощности можно узнать из таблички, закрепленной на корпусе насоса.

Насосы, оборудованные электронным блоком управления, отличаются повышенной экономичностью и способны самостоятельно регулировать свои рабочие характеристики, анализируя расход и давление воды в системе.

Расчет циркуляционного насоса выполняют, исходя из потребности строительной конструкции в тепле – эта величина является базовой точкой при расчете циркуляционного насоса для отопления. Значение величины принимается соответствующим наиболее холодному времени года. Согласно, СНиП 2.04.07-86 “Тепловые сети” для одно-двухэтажных зданий на 1 м2 общей площади 173-177 Вт/м2 при температуре «за бортом» -25 — 30 °C. Дома в три-четыре этажа имеют показатели от 97 до 101 Вт/м2 соответственно.

Умножив это «нормы» на число «квадратов» отапливаемого помещения, получим величину потребности строения в тепле.

Также расчет параметров циркуляционного насоса можно выполнить, исходя уже из мощности котла.

Необходимое значение рассчитывается по формуле:

где:

(Q) — рассчетная величина, соответствующая расходу насоса, (литров/ч);

(N) — мощность основного нагревателя (котла), (Вт);

(t_2)— температура теплоносителя на входе в подающую трубу (на выходе из котла), (°C);

(t_1) — температура теплоносителя в «обратке» (на входе в котел), (°C).

Подставив необходимые параметры в формулу, мы получим требуемый расход насоса.

Температура теплоносителя, «выходящего» из котла обычно находится в промежутке от + 85 до 95 °C, температура «обратки» в диапазоне 60-70 °C.

Величину необходимого для преодоления гидравлического сопротивления напора определяют по специальным формулам. Для упрощенного подбора можно воспользоваться такой информацией:

  • прямолинейные участки труб оказывают сопротивление 100-150 Па/м, что эквивалентно требуемому напору насоса — 0,01-0,015 м на каждый метр трубопровода магистрали.

    Внимание! В расчетах учитывается полная длина контура (подающей трубы и обратной).

  • Фитинги забирают до 30% от рассчитанного «прямого» сопротивления;
  • Трехходоовой смеситель — 20%;
  • Терморегулирующие вентили — 70%.

Это интересно!

При расчетах гидравлического сопротивления всей отопительной магистрали не принимается во внимание высота (этажность) здания. То есть, величина высоты, на которую насос должен будет поднимать воду, тут роли не играет!

Это объясняется тем, что система замкнутая. Поэтому высота подающей линии равняется высоте обратной — столбы жидкости в них уравновешены между собой.

Суммарное гидравлическое сопротивление определяется только суммой сопротивлений всех поворотов, тройников, вентилей…

Как подобрать циркуляционный насос для отопления
Как подобрать циркуляционный насос для отопления

Используя рассчитанные данные напора и расхода, определяют необходимую характеристику насоса, который затем подбирают по каталогу.

Так как подбирая циркуляционный насос для системы отопления мы оперировали максимальными данными нагрузки на насос, то для его повседневной работы будет достаточно выбрать менее мощный вариант. Он и «потише» будет при меньшей свой стоимости, и электроэнергии «кушать» будет меньше.

Особенности монтажа

При установке насосов необходимо учитывать такое правило: «Вал насоса должен располагаться горизонтально!»

Такие устройств «качают» теплоноситель только в одном направлении. Поэтому при монтаже насоса необходимо соблюдать правильное направление его установки.

Можно подобрать циркуляционный насос для отопления с естественной циркуляцией. В таком случае, проводится модернизация существующей отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя установкой циркуляционного насоса. «Врезанный» в такую систему насос позволяет улучшить равномерность прогрева всех радиаторов. Кроме этого практически замечена экономия газа на 20-30% при интеграции такого насоса в контуры отопления.

Насос устанавливается на обводной байпас, врезанный в «обратку» системы, а в магистральную трубу необходимо установить обратный клапан, который позволит системе функционировать и при внезапном отключении электроэнергии.

plusteplo.ru

Ответ

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Для того чтобы расчет циркуляционного насоса для отопления был осуществлен правильно, необходимо определиться с такими пунктами:

  • в каких целях будет использоваться насос;
  • принцип работы насоса;
  • его основные характеристики.

И только после этого можно рассчитывать мощность циркуляционного насоса.

Непринужденная циркуляция теплоносителя в системе отопления обеспечивается разницей плотностей нагретого и охлажденного теплоносителя. В случаях, когда производительность отопительной системы необходимо повысить или присутствует недостаточность скорости естественного движения теплоносителя, применяется циркуляционный насос. Его использование приводит систему к расчетным величинам.

Монтаж такого вида насоса значительно повышает эффективность работы отопительной системы. Вот почему расчет насоса для отопления так важен. Кроме того, его применение способствует установке трубопроводов с меньшим диаметром и соединению системы с котлами, у которых указаны завышенные требования к характеристикам теплоносителя.

В какой степени циркуляционный насос отвечает потребностям системы отопления, можно определить, исходя из следующих величин:

  • максимальный напор теплоносителя;
  • диаметр трубопровода;
  • температура теплоносителя;
  • максимальный объем потока теплоносителя;
  • химический состав;
  • плотность теплоносителя.

В расчет тепловых насосов для отопления входит много показателей. Одним из них есть оптимальная затрата (объем) теплоносителя, проходящего через свободный участок кольца циркуляции. Затрату рассчитывают по аналогии с расходом теплоносителя для котла: затрата теплоносителя, что проходит через котел, равна мощности котла.

Также в расчете учитывается сопротивление теплоносителя в трубе, которое он преодолевает при помощи циркуляционного насоса. Сопротивление тем больше, чем меньше диаметр трубы. Соответственно и мощность насоса должна быть выше.

Определение диаметра трубопровода происходит, в зависимости от расхода теплоносителя, двигающегося по ним с наибольшей скоростью.

Элементарная формула расчета тепла на отопление при необходимости поможет сделать это любому заинтересованному.

Расчет мощности насоса отопления производится, исходя из такого соотношения: на 10 м длины кольца циркуляции теплоносителя нужно 0,6 м напора. Стоит помнить, что такой способ расчета мощности насоса весьма упрощен, поскольку не включает некоторые моменты и особенности отопительных систем индивидуального пользования. Сложная отопительная система требует максимально точных расчетов.

Расчет мощности насоса для отопления

1. Производительность насоса Q

Для расчета производительности насоса необходимо знать один из следующих параметров:

а) отапливаемая площадь

б) мощность источника тепла

А. Если известна отапливаемая площадь, сначала надо рассчитать необходимую мощность источника тепла по формуле:

Qn — необходимая тепловая мощность, в кВт

Sn — отапливаемая полезная площадь здания, и м 2

Qуд — удельная теплопотребность здания

70 Вт/м 2 – для здания с более чем 2-мя квартирами

100 Вт/м 2 – для отдельно стоящих зданий с 1-2 квартирами

А, Б. Расчет производительности насоса производиться по формуле:

Qн — подача насоса, в м 3 /ч

1,16 — удельная теплоёмкость воды, в Вт х час/кг х о К

tr — температура воды на выходе из котла, в о С

tx — температура воды на входе в котел, в о С

Разница температур &#916t = tr – tx зависит от типа отопительной системы

&#916t = 20 о К для стандартных отопительных систем

&#916t = 10 о К для низкотемпературных отопительных систем

&#916t = 5 о К для системы теплых полов

2. Напор насоса Н

Самое важное замечание: напор циркуляционного насоса зависти не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления отопительной сети. Поэтому необходимо рассчитать это сопротивление. Расчет производится по формуле:

Hн = (R x I + &#931Z) / (&#961 x g). где

Hн — напор насоса, в м

Если речь идет о старом здании, чаще всего можно говорить о приблизительном расчете параметров, поскольку документация вряд ли сохранилась. В этом случае расчет лучше вести по другой формуле:

Hн = (R x I + &#931Z) / (1000). где

Hн — напор насоса, в м

R – потери на трение в прямой трубе, в Па/м

I – общая длина трубопровода до самого дальнего нагревательного элемента, в м

SF – коэффициенты запаса для

1,3 – фитингов / арматуры

1,7 – термостатических вентилей

1,2 – смесителя / устройства, предотвращающего естественную циркуляцию

Опытным путем установлено, что в прямой трубе трубопровода возникает сопротивление порядка R = 100: 150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 1,0: 1,5 см на метр трубопровода. Определяется самая неблагоприятная ветка трубопровода между источником тепла и самым удаленным радиатором. Длина, ширина и высота складываются и умножаются на 2:

I = 2 x (a + b +h)

Для определения сопротивления всех дополнительных частей трубопровода можно использовать коэффициенты запаса ZF, исчисленные опытным путем. Значения этих коэффициентов для фитингов и арматуры составляют примерно 30% от потерь в прямой трубе, то есть:

ZF1 = 1,3

Если в системе установлены термостатические вентили, то значение общего коэффициента запаса будет следующим:

ZF = ZF1 x ZF2 = 1,3 x 1,7 = 2,2

Если же в системе присутствует смеситель, то при расчетах следует учитывать дополнительный коэффициент запаса, то есть:

ZF = ZF1 x ZF2 x ZF3 = 1,3 x 1,7 x 1,2 = 2,6

3. Выбор насоса.

После расчетов 1 и 2 должны получиться значения производительности и напора, определяющие рабочую точку, по которой выбирается модель насоса. У каждого насоса есть своя гидравлическая характеристика. Наиболее оптимальная работа насоса в средней трети графика (очень часто эта зона выделена толстой линией). Очень редко бывает, когда расчетная точка совпадает с гидравлической характеристикой насоса. аще всего эта точка лежит между характеристиками двух насосов. При выборе конкретной модели насоса не нужно выбирать саамы мощный, поскольку, даже менее мощный насос полностью обеспечит систему отопления.

Расчет мощности насоса для отопления

Нынешние схемы водяного отопления немыслимы без дополнительной стимуляции круговорота теплоносителя. В обогревающий контур включается дополнительное прокачивающее устройство, которое заметно ускоряет перемещение горячего гидроконтента.

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Без такой поддержки конвекционный оборот жидкости просто не создаст эффективную отдачу теплокалорий. Одна только конвекция порой вообще не в силах дать движение гидроконтента в контурах отопления из-за высокого гидросопротивления.

По упомянутым причинам знание алгоритма, как рассчитать циркуляционный насос. может стать определяющим при проектировании обогрева жилища. Любой прокачивающий жидкость агрегат оценивается по конструкции, надёжности, цене, производителю, простоте монтажа и обслуживания и пр. Но две характеристики всякого нагнетателя всё-таки принимают как главные. Это производительность и создаваемое рабочее давление (водяной столб). Именно эти ориентиры позволяют представить, насколько подходит нагнетатель для конкретной сети.

Установление нужной производительности

По интенсивности потерь тепла, которые несёт отапливаемое строение, в первую голову ориентируются, когда выбирают насос такого рода. Инженерные вычисления здесь предполагают хорошую осведомлённость по нескольким составляющим. Изначально расчёт мощности циркуляционного насоса отопления проводится в привязке к необходимому для прокачки объёму гидроконтента за временную единицу. Если выразить создаваемое при работе устройства давление в паскалях (Па), то выходные киловатты могут определяться так:

НП = 0,001Кю

где Кю – производительность или объём контента, который прокачивается за единицу времени (кубометры в секунду).

Для установления потребной производительности должна быть известна предполагаемая площадь отопления СО или же исходная мощность теплогенератора (котла) КюГ. Если известна только СО, то прежде рассчитывается КюГ :

КюГ = (СО х КюУ) / 1000 ,

где КюГ – необходимая мощность агрегата, который генерирует исходную теплоту

СО – реальная площадь предполагаемого обогрева

КюУ – удельная потребность помещения в тепле.

Последнее значение берётся из специальных справочников. Ориентировочно можно принять:

для частных домов КюУ

200 Вт/кв.м.

Чаще расчёт мощности циркуляционного насоса отопления проводится по таблицам и диаграммам, в которых сведены все нужные исходные характеристики в самых разных случаях применения.

Собственно производительность качающего устройства определяется так:

Кю = КюГ 1,16

Здесь Кю измеряется в куб.м/ч, КюГ – в кВт.

Установление потребного напора

Жидкость в любой гидросети неизбежно находится под определённым давлением. Эффективная подача гидроконтента на требуемую высоту подразумевает искусственное создание некоторого избыточного давления как-либо. При таком раскладе расчёт напора циркуляционного насоса обязателен для гарантированной и правильной работы всякой отопительной схемы. Именно этот механизм вынуждает теплонесущую жидкость «наматывать круги» по отопительному контуру.

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

На пути гидроконтента встают различные преграды, которые стремятся задержать его «бег». Это разветвления, извивы трубных веток, перепады пропускных сечений. С учётом фильтров, гидроарматуры, управляющих узлов и т. п. на пути воды оказываются препоны, через которые она с превеликим трудом может едва «протиснуться» без активной принудительной прокачки. Собственно заданный нагнетателем напор и создаёт тот «стимул», благодаря которому круговорот обогревающей жидкости всё-таки происходит.

Вычисления делаются с ориентацией на то, что величина водяного столба тут определяется отнюдь не перепадом высот между разными ветками теплопровода, а суммарным гидросопротивлением всей схемы обогрева.

Hn=(D*F+SQ)/1000 ,

И до того, как рассчитать циркуляционный насос по данному показателю, надо установить значение гидравлической резистентности.

Экспериментально зафиксировано, что прямое трубное колено имеет сопротивление протеканию воды

120-150 Па/м.

Значение из этого диапазона ставим вместо D. Чтобы его преодолеть, нужно создавать соответственно давление в лишние 0,012-0,015 м водяного столба.

Расчёт протяжённости F ведётся по самой сложной трубной ветке от котла до радиатора. Её длина, умноженная на 2, подставляется в формулу вместо F.

SQ – коэффициент запаса для

1,3 – фитингов. арматуры

1,7 – термостатических вентилей

1,2 – смесителя( устройства, предотвращающего естественную циркуляцию)

Закончив расчёт напора циркуляционного насоса, используют этот результат наряду с мощностью для обоснованного выбора необходимого нагнетающего устройства.

Как подобрать нужную модель нагнетателя?

Полученные из расчётов величины мощности и напора используются для подстановки в диаграммы, на которых находится оптимальная точка динамического равновесия системы (сопротивление в сети равно напору нагнетателя).

Наибольший КПД работы последнего достигается, когда соотношение действительно работающей и потребляемой мощностей приближается к единице. Слишком мощный агрегат не годится, так как помимо лишних энергозатрат будет ещё провоцировать усиленный износ всей сети.

В реальной практике значения для формул округляются в большую сторону. По окончании расчётов выбирается механизм с показателями чуть меньшими. При таком раскладе удаётся без лишних трат приблизиться к наибольшей производительности обогревающего комплекса.

Расчет мощности циркуляционного насоса отопления

Расчет циркуляционного насоса для отопления производят с учетом всех технических характеристик выбранного оборудования для определенной системы отопления. Существуют специально разработанные нормативные требования, учитывающие все гидравлические режимы в различных тепловых системах.

Индивидуальный расчет циркуляционного насоса для отопления должен учитывать постоянное проектное давление в подающем и обратном трубопроводе при существующем режиме работы электрической сети. Агрегат должен быть оборудован устройством частотной регулировки оборотов двигателя для контроля перепадов давления теплоносителя вне зависимости от его расхода.

В рекомендациях о том, как рассчитать циркуляционный насос для отопления, упоминают такое явление, как кавитация. Оно представляет собой резкие скачки давления в насосе вследствие увеличения объема жидкости за счет образования пузырьков пара и последующим его уменьшением за счет схлопывания этих пузырьков. Чтобы уменьшить и исключить кавитационные проявления, нужно обеспечить такое давление во всасывающем патрубке, которое будет больше давления насыщения воды. Давление насыщения напрямую зависит от температуры теплоносителя – чем холоднее вода, тем меньше давление насыщения.

Большинство производителей насосного оборудования указывают кавитационную характеристику каждой модели (NPHS), которая численно равна такому минимальному давлению во всасывающем патрубке, при котором кавитация в насосе гарантированно исключена.

Как рассчитать циркуляционный насос для отопления

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопленияПеред тем, как рассчитать циркуляционный насос для отопления, нужно выполнить правильный подбор оборудования. Его осуществляют, исходя из схемы зависимости напора, принудительно поддерживаемого насосом, от объема воды, который через него проходит. Чтобы исключить гидравлическую разбалансированность в системе выбирают насос с запасом по напору до 20 % и по расходу до 30 %. В ряде прочих преимуществ насоса с «мокрым» ротором является пониженное шумообразование при его эксплуатации.

В рекомендациях о том, как рассчитать циркуляционный насос для системы отопления, учитывают тот факт, что расход жидкости в отопительной системе прямо пропорционален тепловой нагрузке и обратно пропорционален изменению температуры теплоносителя.

Перед тем, как рассчитать напор циркуляционного насоса, нужно изучить гидравлические расчеты, представленные в проектах устройства агрегата. При определении напора обязательно учитывают давление естественной циркуляции системы, возникающей из-за различной плотности воды при перепадах температур на различных участках контура. Естественное давление будет положительным, если центр нагрева теплоносителя ниже центра понижения температуры и отрицательным, если центр нагрева выше центра понижения температуры.

Расчет параметров циркуляционного насоса включает определение оптимальной требуемой мощности оборудования. Величину мощности агрегата определяет значение передающего усилия от электродвигателя на муфту или рабочий вал оборудования. Параметр мощности выше полезной мощности на величину потерь от трения в рабочем колесе и общих гидравлических потерь.

Существуют рекомендации о том, как рассчитать мощность циркуляционного насоса, исходя из диаметра трубопровода. На каждые 10 метров циркуляционного контура нужно примерно 0,6 метров напора, обеспечиваемого насосом. Это достаточно общий расчет, не учитывающий индивидуальные особенности каждой отопительной системы. В сложной многоконтурной системе необходим более точный расчет по специальным формулам, которые учитывают множество факторов.

Существует специальная программа для расчета циркуляционного насоса, которая при вводе нужных параметров рассчитывает оптимальные показатели оборудования, подходящего для каждой конкретной теплосистемы.

Программы осуществляют расчет, исходя из разных вводимых значений. Например, насос подбирают исходя из его типа, материала изготовления, значений скорости работы и напряжения в электросети. Также существуют программы, осуществляющие выбор агрегата по модели и названию и т.д.

После расчетов на экран выводится полная техническая характеристика выбранного оборудования, проиллюстрированная, как правило, таблицами и графиками.

Похожие материалы

Врезка циркуляционного насоса в систему отопления проводится после подбора агрегата, оптимально подходящего для данной системы. Установка оборудования пройдет быстрее, если оно заранее укомплектовано всеми необходимыми.

Расчет мощности циркуляционного насоса отопления

Новичок

Помогите выбрать циркуляционный насос для отопления

Доброго времени суток!

Требуется помощь людей сведущих.

Система отопления почти собрана, а вот с насосами определиться не могу.

Сегодня основательно обложился методиками, кривыми и формулами. попытался рассчитать свою систему отопления. Но результаты вызывают некоторые сомнения.

Собрана двухконтурная система отопления. 1-ый контур для котла, остальное для нагревательных элементов.

Длина теплотрассы до распределяющего коллектора около 20 м.

Принял, что прямая труба и обратка 50 м. Труба полипропилен 40.

Для передачи всей мощности получилось, что нужен переток 1,4 м3/ч.

С учетом среднего гидравлического сопротивления котла напор 3,3 м.

Насоса UPS-32-40 для котельного контура вроде как хватает с лихвой.

Тут меня ничего не смущает, хотя может я и не прав в чем-то.

Дальше интереснее.

Будет 3 контура отопления.

1 этаж, теплый пол, 2 этаж.

1 этаж — 8 радиаторов, всего 60 секций. Одноконтурная система отопления.

Общая длина тоже около 50 м. Труба полипропилен 25.

Хочу снимать не менее 10 кВт мощности.

Получилось, что нужен переток 0,6 м3/ч.

Сопротивление с учетом радиаторов и вентилей 5 м.

Тут уже нужен насос USP-25-60. Не многовато ли? Может где-то ошибка?

Теплый пол. 4 контура. Самый длинный 60 м. Труба на 16 полиэтилен (специальная для теплых полов). Все 4 контура <200 м. Отапливаемая полами площадь 60 кв. м. покрытие плитка. Хотелось бы снять с нее порядка 5 кВт. Не знаю, будет или нет обжигать пятки Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления, но запас заложить хочется.

Цифры получились интересные — напор 8 м при расходе 1 м3/ч (по каждому кольцу принял в 4 раза меньше). Насоса USP-25-60 уже недостаточно.

На этом считать закончил.

Пожалуйста подскажите какие цифры должны были получится при таких параметрах.

Чувствую, что сильно ошибся где-то.

Расчет мощности циркуляционного насоса отопления

Циркуляционные насосы позволяют избавиться от проблем, возникающих в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. В тепловых системах с циркуляционным насосом обеспечивается хорошая циркуляция теплоносителя в отопительных приборах, возможно расположение котла в произвольном месте, а также использование труб меньшего диаметра, чем в системах с естественной циркуляцией.

Выбор циркуляционного насоса является задачей, которую предстоит решить при проектировании системы с принудительной циркуляцией. По каким параметрам нужно выбрать циркуляционный насос для ситемы отопления?

В первую очередь, циркуляционный насос должен быть предназначен для систем отопления, то есть он должен выдерживать высокие (до 110 град. С) температуры. и работать на воде или других теплоносителях, применяемых в отопительных системах.

Затем нужно определиться с техническими характеристиками самого насоса. Важнейшие из них напор и подача. О том, что означают эти понятия можно узнать в статье Напор, подача и мощность насоса .

Для того, чтобы правильно выбрать технические параметры насоса используют его характеристику — спциальный график отражающий измение наопра и от расхода. На этот график насосится гидравлическая характеристика системы. определяемая ее гидравлическим сопротивлением. Пересечение этих графиков определит рабочую точку, которая укажет какой расход и напор обеспечит насос в данной системе.

Однако, производители не всегда публикуют характеристики насосов в виде графиков, а приводят только номинальные и предельные параметры работы. Кроме того, могут возникнуть сложности в определение гидравлической характеристики системы. По этим причинам подбор насоса часто осуществляют по значению номинального расхода и максимального напора.

Как определить требуемую подачу циркуляционного насоса в системе отопления

Подача (производительность) насоса — количество жидкости переносимое через его выходной патрубок в единицу времени. Оценить требуемую подачу насоса можно используя зависимость:

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Если вы хотите приблизительно определить необходимую подачу насоса, то можно воспользоваться правилом: за один час насос должен перекачивать объем, равный трем объемам всей системы отопления. Следует выбирать насос обеспечивающий запас 10-20 % по производительности.

Как определить требуемый напор циркуляционного насоса

Напор центробежных насосов чаще всего выражают в метрах. Значение напора позволяет определить какое гидравлическое сопротивление он способен преодолеть. В замкнутой системе отопления напор не зависит от ее высоты, а обуславливается гидравлическими сопротивлениями. Для определения требуемого напора необходимо произвести гидравлический расчет системы. В частных домах при использовании стандартных трубопроводов, как правило, достаточно насоса, развивающего напор до 6 метров.

Не стоит опасаться того, что выбранный насос способен развить больший напор чем вам нужно, т.к развиваемый напор определяется сопротивлением системы, а не числом указанным в паспорте. Если максимального напора насоса не хватит, чтобы прокачать жидкость через всю систему, циркуляции жидкости не будет, поэтому следует выбирать насос с запасом по напору .

Что означают цифры в обозначении циркуляционного насоса

Обычно вслед за названием циркуляционного насоса следуют цифры, например Циркуль 25-60. Первая цифра обозначает округленный диаметр патрубков, а вторая — напор в дециметрах.

Марка насоса

Если вы определились с характеристиками, то вам остается выбрать только марку циркуляционного насоса. Предлагаем несколько наиболее известных марок.

Насосы Циркуль фирмы Джилекс

Компания ДЖИЛЕКС — известный производитель центробежных, вихревых, погружных насосов и насосного оборудования. Производство компании находится в России в Климовске Московской области. Преимуществом насосов компании Джилекс можно назвать хорошее качество и приемлемые цены.

Расчет мощности циркуляционного насоса отопления

Как выбрать и купить циркуляционный насос

Перед циркуляционными насосами задачи стоят несколько специфические, отличные от водяных, скважинных, дренажных и т. п. Если последние предназначены для перемещения жидкости с конкретной точкой излива, то циркуляционные и рециркуляционные просто «гоняют» жидкость по кругу.

К подбору хотелось бы подойти несколько нетривиально и предложить несколько вариантов. Так сказать, от простого к сложному — начать с рекомендаций производителей и последним описать как рассчитать циркуляционный насос для отопления по формулам.

Подобрать циркуляционный насос

Этот простой способ подобрать циркуляционный насос для отопления порекомендовал один из менеджеров по продаже насосов WILO.

Принимается, что теплопотери помещения на 1 м. кв. составят 100 Вт. Формула для расчета расхода:

Общие теплопотери дома (кВт) х 0,044 = расход циркуляционного насоса (м. куб./час.)

Например, если площадь частного дома составляет 800 м. кв. требуемый расход будет равен:

(800 х 100) / 1000 = 80 кВт — теплопотери дома

80 х 0,044 = 3,52 м. куб./час — требуемый расход циркуляционного насоса при температуре в помещении 20 град. С.

Из ассортимента WILO для таких требований подойдут насосы TOP-RL 25/7,5, STAR-RS 25/7, STAR-RS 25/8.

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Касательно напора. Если система спроектирована в соответствии с современными требованиями (пластиковые трубы, закрытая система отопления) и нет никаких нестандартных решений, как-то высокая этажность или большая протяженность отопительных трубопроводов, то напора вышеуказанных насосов должно хватить «с головой».

Опять же, такой подбор циркуляционного насоса приблизительный, хотя в большинстве случаев он удовлетворит требуемым параметрам.

Подобрать циркуляционный насос по формулам.

Если есть желание перед тем как купить циркуляционный насос разобраться с требуемыми параметрами и подобрать его по формулам, то пригодится следующая информация.

определяем требуемый напор насоса

H=(R x L x k) / 100, где

H — требуемый напор насоса, м

L — длина трубопровода между наиболее удаленными точками «туда» и «назад». Другими словами это длина наибольшего «кольца» от циркуляционного насоса в системе отопления. (м)

Пример расчета циркуляционного насоса по формулам

Есть трехэтажный дом размерами 12м х 15м. Высота этажа 3 м. Дом отапливается радиаторами ( ∆ T=20°C) с терморегулирующими головками. Произведем расчет:

  • требуемая тепловая мощность

N (от. пл) = 0,1(кВт/м.кв.) х 12(м) х 15(м) х 3 этажа = 54 кВт

  • вычисляем расход циркуляционного насоса

Q = (0.86 х 54) / 20 = 2,33 м.куб/час

  • вычисляем напор насоса

Производитель пластиковых труб компания TECE рекомендует применять трубы с диаметром при котором скорость течения жидкости будет 0,55-0,75 м/с, удельное сопротивление стенки трубы — 100-250 Па/м. В нашем случае, для отопительной системы можно использовать трубу диаметром 40мм (11/4"). При расходе 2,319 м.куб/час скорость потока теплоносителя будет 0,75 м/с, удельное сопротивление одного метра стенки трубы 181 Па/м (0,02 м. вод.ст).

Определив рабочие характеристики циркуляционного насоса можно приступать к его подбору. Для такой системы можно купить циркуляционный насос

WILO YONOS PICO 25/1-8

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

GRUNDFOS UPS 25-70

Онлайн расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Почти все производители, включая таких «грандов» как WILO и GRUNDFOS, размещают на своих сайтах специальные программы для подбора циркуляционного насоса. У вышеупомянутых компаний это WILO SELECT и GRUNDFOS WebCam.

Программы очень удобны, пользоваться ими достаточно просто. Особое внимание нужно уделить правильному вводу значений, что у неподготовленных пользователей часто вызывает затруднения.

Купить циркуляционный насос

При покупке циркуляционного насоса особое внимание следует уделить фирме-продавцу. В настоящее время на рынке Украины «гуляет» очень много контрафактной продукции. Чем объяснить, что розничная цена циркуляционного насоса на рынке может быть в 3-4 раза меньше, чем у представителя компании производителя?

Мы рекомендуем, перед тем как купить циркуляционный насос, выяснить его розничную цену на сайте производителя. Цена насосов у торгующих организаций вряд ли будет ниже более чем на 10-15%. И то, это — максимум. Если разница больше — лучше отказаться от покупки циркуляционного насоса в таком магазине.

По данным аналитиков, циркуляционный насос в бытовом секторе является лидером по энергопотреблению. В последние годы компании предлагают очень интересные новинки — энергосберегающие циркуляционные насосы с автоматической регулировкой мощности. Из бытовой серии у WILO это YONOS PICO, у GRUNDFOS — ALFA2. Такие насосы потребляют электроэнергии на несколько порядков меньше и существенно экономят денежные расходы владельцев.

sistema-otopleniya.ru


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector