Правильный подбор насоса для системы отопления с котлом. Купить, чтобы сэкономить, или зачем нужен циркуляционный насос для отопления частного дома Выбор насоса для системы отопления частного дома
Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.
Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.
Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.
Целесообразность использования
При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.
Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.
При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.
Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая . Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.
Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать ).
Технические критерии
Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:
- Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
- Разность температур. Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.
- Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.
Мощность
Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:
- G=(Q/1,16)*DT
- G=(3,6*Q)/(c*DT)
Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:
Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.
c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С
DT – разность температур на входе и выходе в градусах.
Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519
Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.
Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.
Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.
Скорость воды
Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.
Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.
В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:
- Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
- Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
- Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.
Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)
После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.
Таким образом, при необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.
При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.
Как установить дополнительный насос в систему отопления:
Для повышения качества отопления необходимо установить циркуляционный насос. Модель, правильно подобранная по основным параметрам, в несколько раз ускорит движение горячей воды по контуру. Это даст более равномерный и качественный обогрев и одновременно поможет снизить расход ресурсов. Результат – хорошая работа отопительной системы и минимальная оплата. Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, чтобы улучшить обогрев дома и оптимизировать расходы на оплату?
Циркуляционный насос в системе отопления
Что нужно знать для расчета мощности циркуляционного насоса
- создание напора воды, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления узлов системы;
- перекачивание по контуру такого объема горячей воды, который обеспечит эффективный прогрев всех помещений здания.
Для полноценного расчета мощности циркуляционного насоса отопления необходимо определить следующие параметры:
- Расход насоса (его еще называют производительностью или подачей). Это показатель объема воды, который устройство способно перекачать за 1 час. Расход измеряют в м.куб./ч.
- Напор. Этот показатель определяет гидравлическое сопротивление, которое преодолевает насос и измеряется в метрах.
Желательно, чтобы расчетами занимался опытный инженер. Если нет возможности обратиться к специалисту, можно выяснить нужные показатели с помощью формул и таблиц. Определив напор и расход насоса, вычисляют нужную производительность и подбирают подходящую модель по каталогу. Если купить прибор с регулируемой производительностью, то задача еще облегчается. В этом случае небольшие ошибки в расчетах не будут принципиально важны.
Как выяснить показатель расхода насоса
Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR
Q – расход насоса в м.куб./ч;
R – тепловая мощность в кВт;
TF – температура теплоносителя в градусах Цельсия на входе в систему,
TR – на выходе.
Схема расположения циркуляционного насоса отопления в системе
Три варианта расчета тепловой мощности
С определением показателя тепловой мощности (R) могут возникнуть трудности, поэтому лучше ориентироваться на общепринятые нормативы.
Вариант 1 . В европейских странах принято учитывать такие показатели:
- 100 Вт/м.кв. – для частных домов небольшой площади;
- 70 Вт/м.кв. – для многоэтажек;
- 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и хорошо утепленных жилых помещений.
Вариант 2 . Европейские нормы хорошо подходят для регионов с мягким климатом. Однако в северных районах, где бывают сильные морозы, лучше ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», в которых учтена наружная температура до -30 градусов Цельсия:
- 173-177 Вт/м.кв. – для небольших зданий, этажность которых не превышает двух;
- 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.
Вариант 3 . Ниже предложена таблица, по которой можно самостоятельно определить необходимую тепловую мощность с учетом назначения, степени износа и теплоизоляции здания.
Таблица: как определить нужную тепловую мощность
Формула и таблицы расчета гидравлического сопротивления
В трубах, запорной арматуре и любых других узлах системы отопления возникает вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Это свойство систем называют гидравлическим сопротивлением. Различают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, связанные с наличием клапанов, поворотов, участков, где изменяется диаметр труб и т.п. Показатель гидравлического сопротивления обозначают латинской буквой «H» и измеряют в Па (паскалях).
Формула расчета: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000
R1, R2 обозначают потери давления (1 – на подаче, 2 – на обратке) в Па/м;
L1, L2 – длина трубопровода (1 – подающего, 2 – обратного) в м;
Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узлов системы в Па.
Чтобы облегчить расчеты потерь давления (R), можно воспользоваться специальной таблицей, где учтены возможные диаметры труб и приведены дополнительные сведения.
Усредненные данные по элементам системы
Гидравлическое сопротивление каждого элемента системы отопления приведено в технической документации. В идеале следует воспользоваться характеристиками, указанными производителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на примерные данные:
- котлы – 1-5 кПа;
- радиаторы – 0.5 кПа;
- вентили – 5-10 кПа;
- смесители – 2-4 кПа;
- тепломеры – 15-20 кПа;
- обратные клапаны– 5-10 кПа;
- регулирующие клапаны – 10-20 кПа.
Сведения о гидравлическом сопротивлении труб из различных материалов можно вычислить по таблице ниже.
Как рассчитать циркуляционный насос отопления от мощности котла
Зачастую случается так, что котел приобретен заранее, а остальные элементы системы подбирают позже, ориентируясь на показатели мощности отопительного прибора, заявленные производителем. Нередко циркуляционный насос покупают для модернизации систем отопления с естественной циркуляцией, чтобы обеспечить возможность ускорения движения теплоносителя.
Если известна мощность котла, используют формулу: Q=N/(t2-t1)
Q – расход насоса в м.куб./ч;
N – мощность котла в Вт;
t2 – температура воды в градусах Цельсия на выходе из котла (входе в систему);
t1 – на обратке.
График соотношения напорной и расходной характеристик. Чем ближе на графике точки А и В, тем лучше насос подходит для системы
Видео: подбор циркуляционного насоса отопления
Выяснив расход и напор циркуляционного насоса, можно найти подходящую по параметрам модель. При этом следует читать техническую документацию к приборам и обращать внимание на маркировку. Обычно на корпусе насоса указан диаметр патрубков, к которым их можно присоединить (первая цифра маркировки), и высота подъема жидкости в дециметрах (вторая цифра). Зная нужные характеристики, легко определиться. А качественная трехскоростная модель обеспечит комфортную температуру в доме при любой погоде, даже если расчеты были не идеальны.
На этой вкладке ресурса мы попбробуем помочь определить для вашего дома определенные части отопления. Конструкция обогревания коттеджа имеет важные устройства. Каждый элемент роль. Поэтому подбор каждого элемента монтажа нужно планировать правильно. Схема обогрева имеет, увеличивающие давление насосы котел, крепежи, бак для расширения, батареи, коллекторы терморегуляторы, систему соединения, развоздушки, трубы.
Мощность насоса для отопления
Насосом называют гидравлическую машину, прямое назначение которой подача жидкости под напором. Любой насос представляет собой агрегат, который перекачивает жидкость путем изменения уровня давления с низкого на высокое. Такой принцип работы позволяет данному агрегату подавать жидкость с глубины на поверхность, перекачивать на различное расстояние по горизонтальной плоскости либо заставить циркулировать воду в замкнутой системе.
Схема частотных преобразователей для насосов систем водоснабжения.
Разновидность насосных систем для отопления
Мощность насоса
Главными параметрами каждой гидравлической установки, которые определяют принцип его работы и функциональные особенности, являются мощность, напор, подача и коэффициент полезного действия.
Таблица технических характеристик тепловых насосов.
Напор насоса отвечает за подъем и перемещение жидкости и определяется метрами. Подача — это тот объем жидкости, который перегоняется насосом за конкретное время. Его исчисляют, как правило, в м/с, л/с или м³/ч. Коэффициент полезного действия или сокращенно КПД определяется видом потерь, которые напрямую связаны с преобразованием энергии.
Что касается мощности насоса, то это потребление агрегата для создания необходимого напора и подачи. Потребляемая мощность — это энергия, которая подводится от двигателя к насосу за конкретную единицу времени.
Расчет мощности насоса
Схема принципа действия насосно-маховичного гидропривода.
Для того чтобы правильно подобрать насос для отопительной системы и не ошибиться с параметрами, необходимо рассчитать его мощность. Расчет производится с учетом нескольких параметров: напора, подачи, диаметра труб и количества теплоносителя. С первыми 3-мя параметрами мы уже знакомы, теперь же необходимо выяснить, что представляет собой теплоноситель. Теплоноситель — это перепад в плотности подогретой и остывшей жидкости, проходящей по отопительной системе за 1 минуту. Принято считать, что мощность котла равняется количеству теплоносителя. Так, если котел мощностью 30 кВт, то за одну минуту времени через него может пройти 30 л теплоносителя. Таким образом, можно рассчитать количество теплоносителя для радиаторов: если мощность радиатора 15 кВт, то он расходует 15 л теплоносителя в минуту.
Теперь необходимо определить количество теплоносителя по всей протяженности отопительной системы. В данном случае теплоноситель напрямую зависит от размера труб: чем меньше их диаметр, тем больше должна быть мощность агрегата для перемещения теплоносителя. Максимальная скорость теплоносителя по трубопроводу 1,5 м/сек. Зная расход воды в литрах за минуту времени, можно определить необходимый диаметр труб.
Тепловой насос — видео
Источник: http://dachnaya-zhizn.ru/otoplenie-doma-teplovym-nasosom
Мощность насоса для отопления
Участник
опишу систему отопления, вернее управление ей которая реализуется в ЕС.
Почему ее нет в России можно думать вечно.
Вот и решил я ее реализовать у себя, благо только монтируют котельную.
Идея проста.
есть 4 этажа, на каждый этаж свой контур отопления.
Каждый контур подключен к своему насосу.
Теперь главное. В обычных системах теплоносителем управляют посредством трехходового клапана.
В моей системе теплоносителем управляют СКОРОСТЬЮ теплоносителя.
то есть, ставится регулятор скорость насоса. Теплоноситель при достижении заданной температуры снижает свою скорость. Все.
Экономия электроэнергии очевидна, так как насосы будут потреблять ее гораздо меньше.
Отсутствие трехходовых вентилей, что упрощает конструкцию.
Так вот, теперь точно хочу делать систему управления потоком.
будет состоять:
1. частотный или преобразователь напряжения на насосы (на каждый отдельно)
2. Вход преобразователь - от 0-10 Вольт Что соответствует от0% (стоп) до 100 % мощности насоса
3. На каждом этаже - термометр. Его изменение будет управлять насосом.
Итак, ПРОШУ ПОМОЩИ в выборе оборудования (блоков контроллеров, датчиков)
Нужно чтобы 4 термометра управляли 4 выходами с изменяемым напряжением от 0 до 10 Вольт.
Источник: http://www.forumhouse.ru/threads/218136/
Естественную циркуляцию воды в отопительной системе обеспечивает разница плотности нагретой и остывшей жидкости (теплоносителя). Но когда для эффективной работы системы скорость циркуляции из-за низкого циркуляционного напора оказывается недостаточной, на помощь приходят циркуляционные насосы, которые приводят ее к расчетным параметрам.
Эта процедура зависит от нескольких факторов. Прежде всего, следовало бы разобраться, какая именно помпа будет установлена. Так называемый, «мокрый» насос отличается от «сухого» тем, что рабочая его часть расположена в перекачиваемой среде, то есть под слоем воды.
Поэтому его составляющие не нуждаются в специальной смазке или дополнительном увлажнении. Но необходимо учитывать, что на функциональную мощность такого устройства влияет уровень напора воды и степень её сопротивления.
Производим расчет мощности насоса отопления
При подборе подходящего насоса отопления, нужно учитывать рабочую точку, от которой начинает свою работу агрегат и в которой он будет установлен. Эта позиция характеризуется двумя показателями: расходом и напором.
Первый измеряется в метрах кубических за час, а второй – в метрах. Эти показатели зависят от особенностей работы насоса в системе , его характеристик.
Когда осуществляется расчет конкретного насоса, предназначенного для отопления, стремятся подобрать такой вариант, при котором начальной точке приравняются мощность самого агрегата и мощность потребления отопительной системы.
Проследить такую закономерность удастся лишь на специальном графике. С помощью такой процедуры можно просчитать, достаточно ли мощный насос для этой системы потребления.
Для того чтобы узнать мощность потребления отопительного насоса, следует воспользоваться специальной формулой. Выглядит она таким образом:
P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД.
Значение р представляет собой уровень плотности воды, которая перекачивается. Q характеризирует уровень расхода, а Н – соответственно, уровень напора.
Уровень производительности помпы
Если вы всерьёз заинтересовались тем, как рассчитать насос для отопления , то вам понадобится формула, предназначенная для подсчёта уровня производительности потенциального насоса по теплу. Она имеет такой общий вид:
Q = S * Qуд / 1000.
Из неё следует, что S демонстрирует площадь, которую обогревают, а Qуд показывает уровень удельного потребления тепловой энергии. Этот показатель немного отличается у многоквартирных и частных домов. Для первых удельное теплопотребление составляет 70 Ватт на квадратный метр, тогда как для частных домов — это 100 Ватт.
Показатель подачи
Для подсчёта степени подачи жидкости, понадобится формула:
V = Q / (1,16 * T), в которой V – это собственно уровень подачи, значение 1,16 считается стабильной теплоёмкостью воды, а Т являет собой определённую температурную разницу (для среднестатистического помещения такая где-то от десяти до двадцати градусов).
Уровень напора
В ней степень сопротивления имеющегося трубопровода и системы отопления представлен как R, самый длинный отрезок системы помечается буковкой L, а ZF означает коэффициент запаса. Кстати, для традиционной схемы отопления этот коэффициент имеет значение 2,2, а для систем поставки горячей воды он увеличивается на 0,4.
Явление кавитации в системе отопления и водоснабжения
Кавитацией называется процесс, при котором, из-за уменьшения давления в установке отопления , образовываются молекулы пара. Такое может произойти, к примеру, из-за возрастания или спадания скорости потока в трубах.
Явление это отрицательно сказывается на отопительных системах с очень высокими или слишком низкими температурами. Дело в том, что пузырьки пара образовываются и лопаются, что провоцирует повреждение материала, внутренней поверхности труб и составляющих установки водоснабжения. Из-за этого она может быстро портиться и выходить из строя.
Для того чтобы такой проблемы избежать, нужно следить за давлением в трубах . Чтобы кавитацию устранить, можно попробовать поднять уровень давления помпы и уменьшить температуру жидкости, которая задействована. Следите за тем, чтобы число оборотных моментов насоса соответствовало типу жидкости, которая используется, и характеру труб, их диаметру.
Если устройство выбрано правильно и все расчёты соответствуют действительности, то работа общей системы водоснабжения или отопления будет благоприятной и продуктивной с любой позиции.
Если вы не можете разобраться в том, как рассчитать мощность насоса отопления или сделать это самостоятельно не получается, то обратитесь за помощью к квалифицированному специалисту, который сможет не только просчитать и подобрать вам насос, но и установить его.
Автоматизация насосного оборудования
Необходимо учитывать и тот факт, что помпы для своей работы требуют много электроэнергии, ведь почти весь год они находятся в действии.
Чтобы уровень этого электропотребления снизить, необходимо использовать прибор автоматического регулирования потребления. Работа такого прибора позволит сэкономить электроэнергию практически в половину. Хотя уровень такой экономии зависит и от типа насоса.
Есть модели, которые в тандеме с прибором автоматизации насосной работы, могут сократить потребление электроэнергии вплоть до 80%. Это возможно с использованием усовершенствованных помп нового уровня.
Делается это благодаря тому, что автоматизированная система контролирует потребительские возможности устройства, а также его гидравлические особенности.
Экономия происходит, благодаря неполной нагрузке на насос и отопление, ведь потенциал такой установки, как правило, используется не в полном объёме. Это вы увидите, если разберётесь в том, как рассчитать насос для отопления .
Преимуществом автоматизированной работы насоса можно считать и то, что, регулируя напор и давление жидкости в агрегате, устраняется основная причина гидравлического шума установки, а значит работа отопительного насоса становится тихой.
Этот фактор имеет необычайное значение, если речь идёт об отоплении частного дома . Бесшумное протекание жидкости в системе отопления здания обеспечит спокойствие и уют в доме, не станет раздражать хозяев и создавать им лишние проблемы.
Обогрев должен быть экономным, в чём вам поможет расчет мощности насоса отопления . Комфорт должен быть ненавязчивым, что обеспечит вам автоматизация насосного оборудования.
Источник: http://ultra-term.ru/otoplenie/raschet/raschet-nasosa-dlja-otoplenija.html
Мощность циркуляционного насоса для отопления
Горожане редко задумываются над тем, откуда берется в системах отопления горячая вода, и каким образом она там циркулирует. В загородных домах все обстоит иначе, ведь каждый домовладелец отапливает свое жилище индивидуально. Все котлы отопления , независимо от вида энергии и конструктивных особенностей, можно условно разделить на две группы - с принудительным или самотечным движением теплоносителя. В автономных системах первой группы теплоносителю помогают двигаться насосы для отопления.
Виды и назначение насосов для циркуляции теплоносителя
Обычно температура воды на выходе отопительного устройства составляет +90+95, а на обратной трубе ее уровень равен 60-70. Практически любой человек может легко определить данный параметр.
- Вторая характеристика - напор циркуляционного механизма. Он зависит от протяженности системы отопления, диаметра труб и количества радиаторов. Это следует учитывать, когда делается выбор в пользу того или иного агрегата. Расчеты довольно сложны и под силу только специалистам. Для среднего одноэтажного дома эта характеристика обычно колеблется от 2 до 4 метров водяного столба.
- Еще один важный параметр - мощность отопительного устройства, то есть потребность того или иного здания в тепле. Для обогрева небольшой квартиры или дома потребуется мощность 100 ватт на один квадратный метр площади. Промышленные здания требуют агрегатов с большими показателями, поэтому довольно просто вычислить эту величину самостоятельно.
При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать все вышеизложенные характеристики и, конечно же, цену устройства. Однако не стоит брать самый дорогой и мощный насос, так как все его параметры рассчитаны на максимальный режим работы, который будет требоваться не так часто.
Для оборудования больших централизованных сетей отопления используются специальные мощные насосные станции, которые доставляют теплоноситель в дома и обеспечивают его постоянную циркуляцию. В этом случае расчеты производят только специализированные предприятия.
Насосы GRUNDFOS
Среди всего многообразия подобных устройств особенно хочется отметить изделия германских производителей марки Grundfos. Они обеспечивают высокую эффективность отопления за счет принудительной циркуляции теплоносителя в батареях и трубах. С их помощью поддерживается постоянный уровень температуры в помещениях.
Тип насоса — циркуляционный, для отопления
Устройство насоса grundfos с мокрым ротором обеспечивает низкий уровень шумов в период работы. Есть возможность постоянного вращения ротора с лопастями или при использовании автоматики изменение этого параметра в зависимости от требуемой температуры.
НасосыGrundfos обладают следующими достоинствами:
- высокая эффективность;
- надежность и долговечность;
- низкий уровень шумов при эксплуатации;
- наличие автоматических систем регулировки температуры в помещении;
- уровень напора достигает величины 18 метров водяного столба, что позволяет использовать агрегаты в многоэтажных зданиях;
- широкий выбор мощности изделий;
- экономичность;
- приемлемые цены.
Помимо систем отопления, устройстваgrundfos широко используются и для подачи горячей воды, а также в теплых полах и системах кондиционирования.
С помощью насосов grundfos можно перекачивать следующие виды теплоносителя:
- Подогретая вода.
- Незамерзающие жидкости без дополнительных твердых включений.
- Жидкости с уровнем вязкости не более 10 квадратных миллиметров в секунду.
- Теплоноситель с уровнем этиленгликоля не более 40 %.
Ротор этого циркуляционного насоса находится в теплоносителе и отделен от остального устройства стаканом из тонкой, но прочной нержавеющей стали. Входящий и выходящий патрубок находятся на одном уровне. Этим обстоятельством и объясняется почти полная бесшумность работы агрегата.
Отличие насоса grundfos от аналогов состоит еще в том, что его корпус заключен в оболочку, которая сохраняет тепло.
Монтаж циркуляционного насоса
Правильно выбрать насосы , которые будут соответствовать всем параметрам - это еще полдела. Необходимо их грамотно установить. Эту работу следует доверить специалистам, но при наличии знаний и навыков домовладелец сможет выполнить монтаж самостоятельно.
Очистки воды с целью продления срока службы агрегата и его более эффективной работы. В противном случае частицы мелкого мусора и песка могут со временем вывести изделие из строя.
Обычно циркуляционный насос устанавливается на обратном трубопроводе, но агрегат с мокрым ротором можно ставить и в подающую трубу.
Заключение
Насосы для отопления являются важным элементом автономных систем обогрева. Их установка приводит к повышению эффективности отопления помещения и сокращению расходов на оплату энергии. Современные агрегаты имеют в своем составе автоматические элементы, что повышает качество отопления и продлевает срок службы устройства.
Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.
Сферы использования циркуляционных насосов
Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.
При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.
Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.
По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.
Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.
Для чего необходимо выполнять расчет
Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:
- создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
- обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.
Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.
При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:
- общую потребность здания в тепловой энергии;
- суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.
Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений
После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.
Как правильно рассчитать производительность насоса
Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:
Q = 0,86R/TF–TR.
Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.
Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:
- частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м 2 ;
- многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м 2 площади их помещения.
В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м 2 .
Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы
На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:
H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.
Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.
Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.
Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:
- отопительный котел – 1000–2000 Па;
- сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
- термоклапан – 5000–10000 Па;
- прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.
Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.
Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.
Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей
Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.
Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.
Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.
Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.
В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.
Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.