Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Опубликовано: 25.03.2020
Время на чтение: 15 мин
0
5

Во-первых

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1-2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30-50 Вт/кв.м.

https://www.youtube.com/watch?v=7lo26JQODhc

В России подобные стандарты для домов с 1-2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* "Тепловые сети" рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 кв.м общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

  • для 1-2-этажных зданий: -173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха -25C и 177 Вт/кв.м при -30C;
  • для 3-4-этажных зданий: соответственно 97 и 101 Вт/кв.м.

По СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование" расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет -26 град C. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1-2 этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/кв.м, а 3-4 этажных - 97,8 Вт/кв.м.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

  • перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
  • преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

P – величина давления;

R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;

L – общая  длина

Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;

р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;

q – значение ускорения свободного падения.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

  • для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
  • при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица 1.

Отапливаемая площадь (м2) Производительность (м3/час) Марки
80 – 240 От 0,5 до 2,5 25 – 40
100 – 265 Та же 32 – 40
140 – 270 От 0,5 до 2,7 25 – 60
165 – 310 Та же 32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Предлагаем ознакомиться  Какие бывают радиаторы отопления для квартиры

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до 110оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Естественная циркуляция жидкости в контуре отопления малоэффективна, так как жидкость постоянно преодолевает сопротивление, и это замедляет ее продвижение. Это приводит к тому, что в котел жидкость возвращается охлажденной, а это  требует дополнительных затрат для ее дополнительного подогрева.

Принципиальная схема ГВС в ЦТП

Принципиальная схема ГВС в ЦТП

Использование более узких труб лишь частично решает проблему, но расходы на реконструкцию значительно выше, чем на циркуляционный насос.

В системах без помпы теплоноситель необходим в большом объеме, чтобы сохранялась необходимая его температура. Для этого понадобятся и трубы большого диаметра, и  с широкими лопастями радиаторы.

Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления

В принудительной циркуляции большой объем жидкости не нужен. Поэтому подойдут трубы с меньшим диаметром. А это экономия на материалах.

Недостатком такого вида отопления является энергозависимость. Устройство работает от электрического тока.к меню ↑

Конструкция

Большинство устройств такой конструкции:

  • корпус, к которому присоединена улитка;
  • к улитке подсоединяют трубы системы;
  • в корпусе имеется электродвигатель с клеммами и платой управления;
  • ротор с крыльчаткой, благодаря которому происходит движение воды.

При работе помпы получается разряжение на входе устройства и нужное давление на выходе.к меню ↑

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления, нужно учесть, что устройство должно отвечать определенным критериям:

  • продуктивность работы помпы;
  • давление помпы, напор;
  • условия работы;
  • внешние аспекты – уровень шума, размеры, обслуживание.
    Составляющие циркуляционного насоса с мокрым ротором

    Составляющие циркуляционного насоса с мокрым ротором

В последнем пункте выигрывает, несомненно, насос мокрого типа, он меньше и бесшумнее. Но с другими критериями следует разобраться.к меню ↑

Производительность помпы подразумевает количество перегоняемого теплоносителя, его расход при  наименьшей загрузке устройства. Чем выше производительность, тем лучше.

Расчет насоса по критерию производительности можно по формуле: Q = N / (t 2 – t 1), где Q – искомая величина производительности,N – соответствует мощности отопительного котла,t1 – величина температурыжидкости в «обратке» контура, t2 – показатель температуры в подающем отсеке, после отопительного котла.

По этой формуле можно приблизительно выбирать параметры требуемого насоса. Считают, что на 10 м кольца контура необходимо примерно 0,6 м напора помпы.к меню ↑

Давление аппарата – уровень, на который устройство сможет поднять воду в контуре отопления. Обычно этот параметр указывают в документах к механизму и на самой помпе.

Например, насосы для отопления моделиGRUNDFOSUPS25-40. Цифры в этой марке означают:

  • 40 – высота подъема жидкости – 4 м или 0,4 атм. давления. Эту величину берут во внимание в первую очередь, выбирая насос.
  • 25 – диаметр присоединяемых труб – 25 мм. Обычно используют трубы диаметром 32 и 25 мм.

Поэтому, задаваясь вопросом, как правильно выбрать циркуляционный насос, следует брать во внимание полное название насоса. Он должен подходить по диаметру к трубам системы. На помпе указывают также потребляемую мощность, направление движения ротора, количество оборотов.к меню ↑

Внешние аспекты

Работа устройства и необходимое количество тепла зависят также от температуры окружающей среды. Неправильно подобранный насос может начать перегреваться, потому как может не справиться с чрезмерной нагрузкой.А значит,перед тем, как рассчитать необходимые параметры устройства, следует хорошо знать характеристики котла и отопительной системы.

Схема установки циркуляционного насоса

Схема установки циркуляционного насоса

Для труб с большим диаметром циркулирующий теплоноситель будет большего объема и, следовательно, понадобится более мощный насос. Для теплоносителя из незамерзающей жидкости, как правило, помпа должна подбираться более производительная и надежная.к меню ↑

Предлагаем ознакомиться  Как правильно подобрать котел по мощности?

Расчет мощности

Мощность циркуляционного насоса для отопления зависит от площади помещения, которая отапливается. К примеру, площадь равна 200 м2. Чтобы в здании было тепло, придерживаются примерного соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м2. Следовательно, на данную площадь потребуется 20 кВт.

Далее следует рассчитать разницу температур на подающем и обратном контуре. Специалисты советуют в пределах 10ᵒС. Производят расчет мощности: 20:10=2.  Рассчитанный таким образом параметр и есть мощность помпы, измеряемая в м3/ч.

Расчет циркуляционного насоса производят также по параметрам количества необходимого тепла, сопротивления труб, расхода электроэнергии, предельного уровня температуры.

Фото: Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления и его расчет

Как подобрать циркуляционный насос для отопления, чтобы сделать работу системы наиболее эффективной? Для правильного подбора следует учесть немало факторов, параметров и характеристик насосов и отопительной системы, а также внешних условий и ожидаемого результата. Можно также учесть отзывы о той или иной марке аппарата. К выбору подходят ответственно, ведь от него во многом зависит комфорт в доме.к меню ↑

Во-вторых

G = Q/1,16 х DT (кг/ч), где:DT - разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);1,16 - удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*град C). Если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.

G = 3,6 х *Q/(c х DT) (кг/ч), где:c - удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C . Для пересчета полученной величины в куб.м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.м.

Типы аппаратов

На рынке существует достаточно большой выбор циркуляционных помп. Как выбрать насос для отопления? Самые распространенные циркуляционные насосы – устройства с мокрым и сухим ротором.к меню ↑

В устройстве с мокрым ротором рабочее колесо и ротор находятся в теплоносителе. Это способствует охлаждению мотора помпы, и аппарат защищен таким образом от перегрева. Эти детали изготовлены из материалов, не поддающихся коррозии.

Характеристики некоторых моделей циркуляционных насосов

Характеристики некоторых моделей циркуляционных насосов

Недостаток устройств такого типа в том, что у них низкий КПД. Достоинства этого вида:

  • низкий уровень шума;
  • доступность;
  • не нуждается в регулярном техобслуживании.

Аппараты с мокрым ротором используются в отоплении в небольших домах. Небольшая мощность насоса позволяет выбрать циркуляционный насос для отопления  данного типа в случаях, когда объем жидкости в системе невелик.к меню ↑

Фото: Циркулярный насосный аппарат с сухим ротором

Крыльчатка в устройстве этого вида расположена в теплоносителе, а ротор защищен от жидкости герметичными прокладками.

Подбор насоса для системы отопления данного вида покажет преимущество в высокой мощности насоса. Благодаря этому его используют в помещениях с большой площадью. Аппарат имеет довольно высокий КПД.

Однако помпа с сухим ротором также имеет недостатки:

  • вибрация и уровень шума достаточно высоки;
  • в результате быстрого использования смазки нуждается в регулярном сервисном обслуживании.

к меню ↑

В третьих

Кроме необходимой подачи, насос должен обеспечивать в системе отопления давление (напор), достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).

H = (R х l *Z)/p х g (м), где:R - сопротивление в прямой трубе (Па/м);l - длина трубопровода (м);*Z - сопротивление фитингов и т. д. (Па);p - плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);g - ускорение свободного падения (м/кв.с).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.

Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100–150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01-0,015 м на 1 м трубопровода. В расчетах нужно учитывать длину и подающей, и обратной линии.

Предлагаем ознакомиться  Монтаж систем вентиляции и кондиционирования воздуха во Владимире — Монтаж вытяжной вентиляции

Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.

H = R х l х ZF, гдеZF - коэффициент запаса.

Если установка не оснащена ни терморегулирующим вентилем, ни смесителем, ZF = 1,3; для контура с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; когда система включает оба прибора ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.

На что обратить внимание?

Прежде чем приступить к выбору насоса для системы отопления, следует определиться, какие характеристики он должен иметь. Какой нужен аппарат для отопления частного дома и на что обратить внимание, чтобы сделать оптимальный выбор циркуляционного насоса для системы отопления:

  • общая отапливаемая площадь помещения;
  • необходимый уровень температуры в здании;
  • тип топлива;
  • число этажей в помещении;
  • какую функциональность и тип имеет отопительный котел;
  • давление жидкости в контуре и температура на выходе и входе котла.
    Циркуляционный насос с сухим ротором

    Циркуляционный насос с сухим ротором

Циркуляционный насос может устанавливаться двумя способами.  Это также влияет на подбор насоса для отопления.

  1. Встраивается непосредственно в котел – наблюдается во многих современных моделях.
  2. Вваривается помпа как отдельная часть отопительного контура. Применяется чаще в старых моделях отопительных котлов. Циркуляция воды в системах происходила за счет разницы в плотности и массе холодного и горячего теплоносителя. Трубы в таких системах располагали под уклоном. Внедрение циркуляционной помпы в такую систему увеличивает скорость передвижения теплоносителя и, следовательно, быстрее осуществляется обогрев помещения.

В вопросе, как подобрать насос, учитывают также характерные особенности системы отопления.

  1. Тип системы отопления. Для сетей с естественной циркуляцией рекомендуют устанавливать устройство с мокрым ротором мощностью до 50-60 Вт. Если циркуляция принудительная, необходим более мощный агрегат до 80 Вт, если есть уклон, и до 90 Вт без уклона.
  2. Отапливаемая площадь и объем теплоносителя. Чем выше эти параметры, тем более мощный необходим механизм. Для расчета точной мощности аппарата рекомендуется обратиться к телотехнику.
  3. Ограничение на предельный уровень шума. Для отопления частного дома, где не предусмотрено отдельное помещение для насоса на достаточном расстоянии от жилых комнат, не рекомендуют выбирать аппараты с сухим ротором.
  4. Техническое состояние системы отопления. К новой системе отопления подойдет любая помпа. Для систем, возраст которых 15-20 лет и больше, необходимо учесть наличие примесей в жидкости. К расчетной мощности прибавляют 25-35%, особенно при выборе аппарата с мокрым двигателем. Однако для старых сетей лучше подойдет аппарат с сухим ротором, потому как он менее чувствителен к качеству жидкости.

к меню ↑

В заключение

Определив так называемую рабочую точку циркуляционника (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).

Фото 2. Подключение циркуляционного насоса

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет не только сэкономить при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнегию.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

По заданию требовалось расчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 куб.м/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.

DP = 0,63 0,111 0,142 0,289 = 1,178 м

DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м

Таким образом, циркуляционник для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб.м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает насос HZ 401 (Deutsche Vortex) или UPS 25-40 (Grundfos).

При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем:H = 0,015 х (3,2 4,4 8,9 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,

, , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector