Расчет напора циркуляционного насоса

 

Мощность циркуляционного насоса для отопления частного дома

Циркулярные насосы для системы отопления используются для равномерного распределения тепла. Они повышают качество отопления дома без дополнительного потребления сырья. Правильный подбор циркуляционного насоса в зависимости от оборудования позволит добиться высокой эффективности при движении воды по системе отопления.

За счет этого насос отопления обеспечит качественный обогрев с возможностью экономии ресурсов. Вы одновременно сможете поддерживать оптимальную температуру помещения, что обеспечивается за счет ускорения циркуляции воды, и экономить на оплате отопления. В данном обзоре рассмотрим все тонкости выбора циркуляционного насоса для обогрева частного дома. Вы получите ответы экспертов на интересующие вопросы и сможете самостоятельно купить насос на базе полученных рекомендаций.

Неэффективное отопление дома: способы решения, подборы насосов

Если комнаты вашего частного дома прогреваются выборочно, у вас проблемы с системой отопления. Теоретических способов решения всего два. Вы можете полностью заменить старые трубы в частном доме или выбрать оптимальный циркуляционный насос для системы отопления.

Второй способ превосходит обязательную замену труб по затратам денег и времени. Только представьте, сколько усилий потребуется для демонтажа труб и установки новых. Циркуляционная установка стоит намного дешевле, да и такое решение будет более правильным.

Чаще всего с внедрением в отопительную систему такого оборудования вы сможете:

• избавиться от воздушных пробок, которые блокируют распределение тепла по трубам;
• обеспечить более равномерный прогрев отопительных приборов;
• расширить квадратуру отопления.

Для установки циркуляционного насоса достаточно воспользоваться принципом врезки. С соблюдением правил безопасности вы легко выполните монтажные работы и сможете решить проблему с неравномерным отоплением.

Расчет производительности насоса: главные параметры

При расчетах необходимой мощности насоса для начала нужно определиться с возлагаемыми на него задачами. В целом насос может выполнять функцию поддержания лучшего напора воды. С полученными показателями мощности в системе насос сможет обеспечить прохождение воды по всем узлам системы. Поскольку в ней работает принцип гидравлического сопротивления, нужны оптимальные показатели напора для бесперебойного движения.

Вторая задача – перекачивания воды, которой будет достаточно для отопления всех комнат частного дома. Здесь важен эффективный прогрев квадратуры помещения.

2 ключевых параметра для расчета тепловой мощности насоса:

• расход оборудования или производительность. Каждая модель насоса отличается максимальной производительностью или количеством подачи воды за единицу времени. В расчетах учитывают количество воды в кубометрах за 1 час времени;
• максимальные значения напора. Он означает, как прибор может противостоять гидравлической силе. В таблицах измерения и формулах напор рассчитывается в метрах.

Самостоятельно просчитать параметры очень сложно, поэтому лучше обратиться за помощью к специалисту. Он сможет на основании показателей напора, расхода вычислить производительность оборудования. Она будет соответствовать техническим параметрам модели из каталога доступных насосов.

В продаже есть циркулирующие насосы с настраиваемыми показателями производительности. В таком случае вы облегчаете поиски подходящего оборудования. Их стоимость на порядок дороже, но в дальнейшем поможет решить сопутствующие проблемы с регулированиями напора.

Производительность теплового насоса для качественной циркуляции в системе

Перед подборкой циркуляционного насоса нужно рассчитать его мощность. Это ключевой показатель, определяющий рекомендуемую производительность насоса для отопления в частном доме.

В сложных системах отопления нужен индивидуальный просчет. Доверьте это специалисту, который сможет произвести просчет с учетом всех тонкостей отопительной системы. Для классической системы отопления можно придерживаться простой универсальной формулы:

Производительность зависит от теплопотерь и разницы температур в трубопроводе. Также в формуле заложено значение удельной теплоемкости воды, которая равна 1,163. При установке циркуляционного насоса в частном доме учитываются не только параметры самого оборудования, но и доступ к источнику электричества. В паспорте насоса или в маркировке обязательно учитывается потребляемая энергия. Дополнительно к источнику электричества лучше подсоединить защиту от перепадов и ударов током.

Обратите внимание на шумную работу насоса во включенном режиме. Устанавливайте его в отдаленных комнатах, где это допустимо с учетом источника электроэнергии и шумом, который может доставлять дискомфорт. Уровень шума также прописывается в технических параметрах конкретной модели.

Как установить циркуляционный насос в системе отопления дома?

Для монтажа потребуются все комплектующие насоса, сварочное оборудование и другие инструменты для врезки в систему. Важно правильно определить место установки с позиций безопасности.

Рекомендации профессионалов по установке циркуляционного насоса:

• слейте воду с труб отопления;
• если трубы требуют зачистки, обязательно выполните ее;
• затем нужно монтировать байпас. Он в диаметре должен быть меньше самой трубы;
• оборудуйте установку специальным очистным фильтром. С его помощью вы сможете предотвратить прохождение грязного шлама, что предупреждает блокирование потока воды в дальнейшем;
• с обеих сторон циркуляционного насоса устанавливают запорные вентили. При ремонте или необходимом перекрытии прохода воды через насос воспользуйтесь этими вентилями;
• на основную трубу дополнительно устанавливают шаровой клапан.

Воспользуйтесь схемой-инструкцией, которая прилагается к оборудованию. Модели разных производителей могут подразумевать индивидуальные подходы монтажа, которых обязательно стоит придерживаться.

Как выбрать циркуляционный насос под вашу систему отопления?

Грамотным решением будут просчеты всех параметров, с учетом которых можно подобрать насосное оборудование. Ключевыми техническими характеристиками при гидравлических расчетах считают оптимальный напор и мощность. По такому же принципу в частных домах создают систему теплоснабжения.

Поскольку математические просчеты под силу далеко не всем, можно принять во внимание альтернативные способы подборки насоса для поставленных целей:

• при замене агрегата достаточно подобрать в соответствии с техническими параметрами старого насоса. Учитывайте качество производителя и цену;
• сделать просчеты по универсальной схеме. Однако полученное значение может быть неточным.

При возможности обратитесь к специалистам по монтажу отопительного оборудования и воспользуйтесь их услугами. Специалисты при просчетах мощности циркуляционного насоса буду просчитывать большее количество переменных параметров, которые влияют на точность результата.

Оптимально для домов до 250 квадратов выбирать бытовые насосы. Помещения с квадратурой выше указанной подразумевают приобретение уже более мощных моделей с напором от 6 метров. Опытные проектировщики не просто просчитают технические параметры требуемого циркуляционного насоса, но и аргументируют все полученные числа.

Работа циркуляционного насоса для системы отопления частного дома

Разновидность насосного оборудования работает по принципу центробежного устройства. Насосы включают следующие части и элементы:

• корпус самого насоса для системы отопления;
• ротор, который отвечает за вращения блока турбины;
• крыльчатка с подвижными лопастями. Это рабочее колесо, обеспечивающее движение воды с определенным напором;
• уплотнительные и защитные элементы – теплоизоляция, защиты от воды;
• электрическая схема, с помощью которой можно регулировать режимы. Через нее циркуляционный насос работает по заданным параметрам.

Вы можете купить разные по форме, размерам циркуляционные насосы. Производители определяют разные положения отводных, входных патрубков. За счет этого обеспечивается высокое качество монтажа и эксплуатации. В зависимости от способа подключения определяют ключевые элементы, которые должны быть в конструкции насоса.

Все циркуляционные насосы относительно небольшие. Они могут устанавливаться в дополнении с системами безопасности. Работа циркуляционных насосов объясняет их незначительные параметры. Насос с определенной силой обеспечивает движение воды по трубам отопления. Вода по горизонтальному контуру может двигаться даже на небольших мощностях.

По сути, циркуляционные насосы должны воздействовать на гидравлическую силу в трубопроводе. В силу сопротивления ей вода начинает двигаться в системе бесперебойно и более быстро. Для понимания принципа работы циркуляционного насоса рассмотрите следующий алгоритм:

• изначально вода в трубе поступает во входной патрубок насоса;
• во включенном состоянии циркуляционный насос перекачивает воду на колесо турбины;
• с помощью лопаток специальной формы вода проходит по трубам. Этому процессу способствует еще и механическая, центробежная сила;
• скорость передвижения воды, как и давление, постепенно увеличиваются.

При установке циркуляционного насоса необходимо учитывать общую длину труб в системе. Каждое оборудование подходит только под определенную длину. Узнать показатель можно в паспорте теплоносителя. Если система отопления разветвлённая, рекомендовано использовать сразу несколько насосов. Они помогут более эффективно распределить потоки воды в разных направлениях. Такое решение может быть актуальным для частных домов с большой квадратурой или многоэтажных постройках.

Циркуляционный насос для отопления с мокрым и сухим ротором: главные отличия

Различают два основных вида циркуляционных насосов – с мокрым и сухим ротором. Они отличаются принципом работы устройства в системе отопления.

Оборудование с мокрым ротором работает в узлах теплоносителя. В этом случае циркуляционный насос монтируют с защитной системой от протеканий. Элементы конструкции охлаждаются. За счет смазки отдельных частей циркуляционного насоса для отопления обеспечивается стабильная работа насосного оборудования. Насосы не нуждаются в регулярном обслуживании и работают практически бесшумно.

Конструкцией такого оборудования предусмотрено наличие специальных выходов, которые обеспечивают циркуляцию воздуха. Такие модели подходят только для систем теплоснабжения с попаданием в систему воздуха. В противном случае элементы конструкции могут выходить из строя, перегреваются. Мокрый ротор предназначен только для закрытых отопительных систем.

В насосном оборудовании с сухим ротором обеспечивают гидроизоляцию. Она предотвращает протечки. Эта разновидность насосов не такая востребованная. Можно выделить плюсы и минусы такой системы:

• меньше рисков перегрева насоса, поскольку система постоянно охлаждается и не соприкасается с нагревательными элементами;
• работают циркуляционные насосы с сухим ротором немного громче;
• считаются более надежными, если сравнивать с насосами с мокрым ротором. Это объясняется более серьезной защитой элементов за счет предусмотренных конструкцией уплотнителей.

Ключевым преимуществом последнего вида насоса считают отсутствие рисков из-за скопления воздуха в системе. Также абразивные частицы не станут причиной поломки. При выборе устройства учитывайте процесс насыщения кислородом труб, что влияет на скорость окисления. Эти процессы неизбежны, а по факту образовывается ржавчина. Если есть риски таких процессов, лучше применять насосы с сухим ротором.

Чем привлекают насосы с регулируемой скоростью?

Именно от скорости в работы насоса в системе отопления зависит режим работы разного оборудования с нагревательным принципом. Именно этот показатель определяет, как быстро теплая вода поступит к радиаторам, расположенным в разных концах отопительной системы.

При работе на более высоких скоростях можно достичь минимальных показателей теплопотерь, что отразится на эффективности потребления. В продаже можно найти множество моделей от разных производителей, которые предлагают разные решения для теплоснабжения в системе частного дома.

Производители совершенствуют конструкции, предлагают более экономичные форматы, поставляют более надежные насосы, среди которых вы сможете подобрать оптимальный вариант в зависимости от длины труб и поставленных целей. Скорость насоса также определяется в зависимости от объема теплоносителя.

Из новых разработок внимания заслуживают уникальные формулы насосов с плавным регулированием скоростных режимов. За счет таких настроек удается настроить эффективную работу по всему контуру отопительной системы.

Как рассчитать напор циркуляционного насоса для отопления?

При расчетах этого технического параметра учитывают гидравлические показатели сопротивления в трубах. Именно от силы сопротивления в трубе можно узнать значение допустимого напора. Чаще всего просчетами занимаются профессионалы. Если же вы решили решить этот вопрос самостоятельно, понадобиться проект системы отопления в частном доме.

В этом случае учитывается продолжительность всех труб и их диаметр. Также в формуле при расчетах напора важно подставить значение сопротивления в трубах. Единица изменения сопротивления — Па/м. Узнать эту информацию вы можете в интернете или других общих источниках. Показатель сопротивления фиксируется в таблицах в соответствии с материалом трубы.

Если вы хотите узнать напор насоса, не забудьте посчитать количество дополнительных деталей в виде кранов, переходников, клапанов и других. После получения этой информации воспользуйтесь уже готовой формулой:

значение напора в насосе – это Н, под R понимают сопротивление в трубах, I обозначает метрах всех труб, ∑ Z – общее сопротивление, обеспеченное за счет дополнительных деталей на трубе, p – плотность воды в статическом значении и q – ускорение за счет свободного падения.

Подставив свои значения, вы сможете просчитать оптимальный напор циркуляционного насоса для системы вашего отопления. Если же у вас нет проекта отопительных труб для частного дома, тогда допустимы только примерные просчеты. В них исключают некоторые значения. В этом случае работает такая формула:

Производительность циркуляционного насоса: формула и таблица

Для расчета производительности можно воспользоваться следующей формулой:

Воспользуйтесь таблицей для расшифровки значений букв:

Тепловая мощность. Если рассматривать систему отопления частного дома, это значение определяет мощность установленного котла.

Значение плотности воды, которая равна примерно 1 кг на литр.

Это перепады температур, показатели которых зависят от типа обогревательной системы. Для обычных отопительных температур значение будет в пределах 20 градусов. Если рассматривать теплые полы или другие незначительные системы отопления, тогда в соответствующую позицию с символом пишем 10 градусов.

Реальные расчеты системы отопления на примере дома на 12 квартир

Чтобы понимать, как правильно считать и получать параметры для поиска нужного насоса, рассмотрим алгоритм подсчетов на реальной практике. Например, у нас есть трехэтажный дом. На каждом этаже размещено по четыре квартиры. Котел расположился в центре многоэтажки. Длина трубопровода у нас будет 60 метров.

Удалось определить сопротивление в трубах 150 Па/м. Предположим, на трубе есть смеситель. В этом случае расчеты будут производиться следующим образом:

• ∆p = R • l • ДК, то есть, 150*60*2,6 = 203 Гпа;
• переводим 1 ГПа = 1 см;
• напор циркуляционного насоса в каждую квартиру должен быть 203 см или примерно 2 м.

Это максимально значение напора для жильцов каждой квартиры. Если вы, например, выберите модель с напором 4 метра, дом будет прогреваться в два раза быстрее. Соответственно, вырастит потребление электроэнергии. Это ненужные и необоснованные затраты.

Циркуляционный насос в системе отопления: значение и ценность

Холодные батареи при подаче горячей воды в трубах – это ненормальная ситуация. Такую картину можно наблюдать в многоэтажных домах, когда вода по трубам проходит медленно, а жители первого этажа и вовсе мерзнут в своих домах. Это объясняется нехваткой напора для транспортировки теплоносителя в системе, из-за чего некоторые участки системы остаются холодными.

Для частных домов такой процесс наблюдают в том случае, если система не прогревается в дальних точках труб. Горячая вода не успевает охватывать всю длину труб, из-за чего некоторые комнаты прогреваются минимально. В этом случае лучшим решением будет установка циркуляционного насоса.

Важно, что циркуляционный насос может помочь не только в случаях медленного заполнения труб водой, но и в целях экономии. Принудительная циркуляция, порождающая более быстрое движение воды в трубах, уменьшает тепловые потери. Поэтому, вы используете тепловые источники более эффективно. Плюсом такого устройства будет существенная экономия на оплате коммунальной услуги за отопление.

При настройках работы насоса можно регулировать скорость заполнения системы горячей водой. Например, если вы чувствуете, что в дальней комнате трубы прогрелись не полностью, поставьте максимальный рабочий режим. После этого под заданными параметрами давления вы сможете подобрать оптимальный режим.

После поступления источника тепла во все точки частного дома можно настроить экономичный режим с минимальным потреблением и расходами.

Рекомендации профессионалов по выбору эффективного насоса

Если вы намерены усовершенствовать систему отопления в частом доме с помощью установки циркуляционного насоса, важно рассмотреть экспертные советы и воспользоваться практическими рекомендациями. Поскольку в магазинах представлено изобилие производителей и моделей с разными техническими характеристиками, сузить круг поиска подходящего циркуляционного насоса можно после произведенных расчетов по указанным выше формулам.

Далее нужно обозначить ключевые проблемы, решение которых вы возлагаете на использование такого насоса. Определите, что вы ожидаете от циркуляционного насоса. Возможно, уже на этом этапе ваше решение о выборе типа устройства будет изменено. Насосное оборудование с принужденной циркуляцией позволяет: обеспечить нагрев по всем трубам системы, снизить расходы на отопление частного дома. Если ваши задачи кардинально отличаются от этих, рассмотрите альтернативные комплектующие.

При выборе системы обязательно избегайте предложений от малоизвестных брендов. Они могут выпускать некачественное оборудование с минимальным эксплуатационным сроком. И уже через небольшой промежуток времени вам придется снова вернуться к вопросу покупки циркуляционного насоса.

Качество устройство определяется моторесурсом турбин, материалами основных элементов. Если не хотите рисковать, ограничьтесь выбором продукции среди топовых производителей. Они представлены в средней и премиальной ценовой категории. Популярными считаются циркуляционные насосы от GRUNDOFS, WILO.

Лучшие циркуляционные насосы для частного дома

Рассмотрим достойные внимания качественные модели нагнетателей, оптимальные для использования в частных домах:

1. VALTEC VSB 04-15.

Достаточно простая для монтажа модель. Во включенном состоянии работает практически бесшумно и не доставляет дискомфорта. Материал корпуса – прочная латунь. Она закреплена с помощью гайки к моторному блоку. По техническим параметрам это оптимальное устройство с максимальным давлением в 10 атмосфер. Допускается монтаж не только в частном доме, но и в летней кухне или пристройке. Стоит такой насос относительно недорого.

Встречается в топ-5 рейтингов лучших циркуляционных насосов для установки в частном доме. Производителем является компания родом из Дании. Особое внимание в конструкции уделено именно конструктивным элементам. Бренд использует высококачественные материалы с защитой от коррозии, механических повреждений. Например, в этом насосе внедрили нержавеющие гильзы и композитные материалы.

В среднем потребление энергии насосом Grundfos UPS колеблется до 180 Вт. Устройство работает очень тихо с показателем шума до 43 дБ. При монтаже не возникает никаких трудностей, прилагается инструкция по установке. Вам не придется регулярно обслуживать циркуляционный насос. Конструктивные его элементы прослужат десятилетиями без дополнительных мер. Срок эксплуатации такого насоса –10 лет и больше.

Такие циркуляционные насосы стоят немного дороже, но их выбор оправдан целым рядом вышеописанных преимуществ. Несмотря на высокую цену, вся продукция Grundfos имеет спрос на рынке.

Продукция бренда отличается высоким уровнем надежности. Производитель продумал все до мелочей – от использования качественных материалов до защиты электронных систем от сбоев. Разработчик использует качественные и одновременно простые системы для создания каждой модели циркуляционного насоса.

Наряду с качеством Wilo Star-RS отличается экономичностью. Насос настраивается под разные режимы мощности. Система управления примитивная и простая для понимания. Вы легко настроите насос по заданным параметрам и быстро добьетесь поставленной цели.

Корпус в этой модели изготавливают из чугуна. Остальные элементы выполнены из нержавеющей стали, металлографита, полипропилена и других качественных материалов. Циркуляционный насос имеет систему защиты от перепадов электроэнергии. Насосы бренда не нуждаются в регулярном обслуживании. Стоимость на них немного выше конкурентов, но она полностью оправдана характеристиками оборудования.

1. JEMIX W15GR-18 A

Циркуляционный насос имеет коробку, на которой размещены кнопки управления рабочими процессами. Пользователь может выбрать один из трех режимов. Скорость и мощность работы насоса определяется поставленными целями.

Максимальная температура воды в системе отопления может быть до 110 градусов. С такими показателями ограничения вы можете выбрать подходящую точку трубопровода для врезки насоса. К плюсам модели относят высокий эксплуатационный срок и простоту монтажа. Максимальная производительность зафиксирована на уровне 30 литров в минуту. Среди минусов пользователи выделяют риски нагрева корпуса при работе на максимальной производительности. Это неплохой вариант для бесперебойной циркуляции в системе отопления по относительно невысокой цене.

1. Джилекс «Циркуль».

Циркуляционные насосы этой серии относятся к устройствам из категории лучшего соотношения цены и качества. Вы легко разберетесь в управлении оборудования, установите подходящий режим его работы. Насос имеет небольшие размеры, поэтому не возникнет трудностей с его монтажом. Уровень шума колеблется до максимального показателя в 65 дБ, что обеспечивает тихий рабочий режим оборудования.

Разработчикам удалось реализовать сложные технические решения с использованием простых и надежных материалов. Такие насосы стоят недорого, но полностью удовлетворяют ключевые запросы покупателей.

В коллекции производителя вы найдете изобилие насосного оборудования. По отзывам покупателей, выходят они из строя крайне редко. Во избежание поломок достаточно воспользоваться рекомендациями от производителя по монтажу и устанавливать насос по назначению.

Итальянский производитель предлагает качественные циркуляционные насосы, которые подходят для российской системы энергосетей. Изготовитель использует высококачественные материалы, которые редко выходят из строя раньше завершения эксплуатационного срока.

В DAB VA предусмотрено три скоростных формата. Для монтажа не потребуется много сил и времени, используется система быстроразъёмного соединения. В коллекции бренда есть два варианта по габаритам насоса. Бренд постоянно совершенствует линейку товаров из серии насосов, экспериментируя с новыми технологиями для увеличения показателя надежности.

Настройки режима: возможные скорости

Современные циркуляционные модели насосов оснащены системой управления. С помощью нее пользователь может установить режим работы устройства в зависимости от поставленной цели. Преимущественно предлагают три варианта скорости. При ее увеличении насос потребляет больше электроэнергии, поэтому нужно выбирать оптимальный режим.

Скорости определяют количество тепла и температурный режим в помещении. Для поддержания микроклимата в комнатах при сильном охлаждении насос работает с увеличенной скоростью. Если в помещении достаточно тепло, можно установить скорость на минимум.

Управление циркуляционным насосом осуществляется через рычаг. Он размещен на корпусе в доступном месте, чтобы вы легко могли устанавливать параметры работы устройства в зависимости от температуры помещения. Помимо ручного управления есть модели с автоматикой. Они подстраиваются под температуру в комнате и самостоятельно переключаются на нужный скоростной режим. За счет этого в частном доме всегда тепло и уютно. Автоматическая система насоса адаптируется под наружный воздух.

Поиск идеального циркуляционного насоса

Расчеты по параметрам и техническим показателям такого вида насоса не всегда соответствуют стандартным схемам. Некоторые производители при своих вычислениях ориентируются на другие формулы и просчеты. Именно поэтому не всегда можно точно угадать с поисками подходящего циркуляционного насоса. В этом случае лучше довериться профессионалам или описать продавцу систему отопления в доме, показав проект.

При расчетах чаще выводят предельные показатели, при которых может работать система. Максимальные значения и фиксируются в документах к насосам, однако фактическая нагрузка будет меньше. Это необходимо учитывать при поиске устройства для эксплуатации.

Вам не нужен сверхмощный насос, поскольку его работа будет очень дорогой. Если вы не готовы переплачивать на электроснабжение, ориентируйтесь на оптимальные значения мощности, производительности для вашего циркуляционного насоса.

После изучения всей информации и получения данных, стоит определить расход в зависимости от скорости работы насоса. Проще всего это можно представить в формате графика:

Условно обозначили несколько допустимых скоростей. Вертикальная линия обозначает напор в метрах. Горизонтальная полоса фиксирует значения расхода, измеряемого в метрах кубических за час. Ориентируясь на этот график, вы сможете получить значение оптимального напора в зависимости от расхода.

На графике вы видите две точки А и В. В фиксируе реальные данные, А подходящие. Если эти значения оказываются в одной точке или расстояние между ними минимальное, такой циркуляционный насос будет самым оптимальным.

Рассчитаны параметры циркуляционного насоса: выводы по теме

Расчеты оптимальной производительности, мощности циркуляционного насоса могут рассчитываться по разным формулам. Если речь идет о сложной системе отопления в частном доме, расчетом может быть несколько с поисками оптимального решения. Самостоятельно можно только воспользоваться универсальными формулами, результаты которых будут приближенными к действительности.

Это нельзя считать ошибкой, поскольку по формулам получают максимальное значение. По факту таких нагрузок на циркуляционный насос не будет. Значения в маркировке на насосе зависит от подхода в расчетах, на который ориентировался производитель.

Принудительная циркуляция в системе теплоснабжения становится необходимостью. Даже если вы не наблюдаете холодных комнат в частном доме, использование такого насоса ускорит нагревание помещения, позволит экономить на отоплении.

Большинство покупателей выбирают качественные циркуляционные насосы от проверенных производителей с автоматикой. Эта система подстраивается под температуру помещения и регулирует скорость работы двигателя. Это лучший способ поддержать оптимальный микроклимат и избавить себя от ручного регулирования.

Профессиональные проектировщики при подборе циркуляционного насоса оценивают не только сухие факты и параметры с проекта, но и рассматривают функционирование отопительной системы на практике.

Расчеты насосов отличаются по новым домам с максимальной точностью и проектировкой от старых домов, в которых сложно понять всю систему теплоснабжения. Для старых построек применяют более универсальные формулы, которые дают приближенные значения.

Расчет напора циркуляционного насоса

Необходимость в применении циркуляционного насоса возникает в случае, когда естественное перемещение теплоносителя в системе отопления не способно обеспечить равномерный нагрев всех радиаторов. Без данного оборудования невозможно обойтись в домах, площадь которых превышает 100м2, где отмечается высокое гидравлическое сопротивление системы. Решив использовать циркуляционное насосное оборудование, вы получаете массу преимуществ, среди которых:

— возможность использовать трубы меньшего диаметра,
— быстрый нагрев помещений,
— возможность размещения нагревательного котла в любом месте коттеджа.

Однако, прежде чем установить данный агрегат, следует провести тщательный расчет мощности циркуляционного оборудования, которое будет использоваться в системе отопления.

Подача (производительность) насосного оборудования

Это один из главных факторов, которые следует учитывать при выборе устройства. Подача – количество теплоносителя перекачиваемого в единицу времени (м3/час). Чем выше подача, тем значительней будет объем жидкости, который сможет перекачать насос. Данный показатель отражает величину объема теплоносителя, переносящего тепло от котла к радиаторам. Если подача низкая, радиаторы будут обогреваться плохо. Если производительность избыточная, расходы на отопление дома существенно вырастут.

Расчет мощности циркуляционного насосного оборудования для системы отопления можно произвести по следующей формуле:
Qpu=Qn/1.163xDt [м3/ч]

При этом Qpu – это подача агрегата в расчетной точке (измеряется в м3/час), Qn — количество потребляемого тепла на площади, которая отапливается (кВт), Dt – разница температур, зафиксированная на прямом и обратном трубопроводе (для стандартных систем это 10-20°С), 1,163 – показатель удельной теплоемкости воды (если будет использоваться другой теплоноситель, формула должна быть откорректирована).

Напор насосного оборудования циркуляционного типа

Напор создается од действием насосного устройства для того чтобы противостоять гидродинамическим потерям, возникающим в трубах, радиаторах, вентилях, соединениях. Другими словами, напор – величина гидравлического сопротивления, которое агрегат должен преодолеть. Для обеспечения оптимальных условий для перекачки теплоносителя по системе показатель гидравлического сопротивления должен быть меньше показателя напора. Слабый водяной столб не сможет справиться с поставленной задачей, а слишком сильный — может стать причиной возникновения шума в системе.

Расчет показателя напора циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода, а также скорости перемещения по нему теплоносителя. Чтобы рассчитать гидравлические потери, нужно знать скорость движения теплоносителя: для полимерных трубопроводов – 0,5-0,7м/с, для труб, выполненных из металла, – 0,3-0,5м/м. На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления будет находиться в пределах 100-150Па/м. Чем больше диаметр труб, тем меньше потери.

Для расчета потерь давления при сопротивлении местном применяют формулу:
Z = ∑ζ x V2 x ρ/2

При этом ζ обозначает коэффициент местных потерь, ρ – показатель плотности теплоносителя, V – скорость перемещения теплоносителя (м/с).
Далее необходимо суммировать показатели местных сопротивлений и величины сопротивлений, которые были рассчитаны для прямолинейных участков. Полученное значение будет отвечать минимально допустимому напору насоса. Если в доме сильноразветвленная система отопления, расчет напора следует произвести по каждой ветки отдельно.

При этом следует учитывать следующие величины потерь для элементов системы:

— котел – 0,1-0,2;
— теплорегулятор – 0,5-1;
— смеситель – 0,2-0,4.

Как вариант можно рассчитать напор циркуляционного насоса для отопления по следующей формуле:
Hpu =RxLxZF/10000 [м]

При этом Hpu – напор насоса, R – потери, которые были вызваны трением в трубах (измеряется Па/м, за основу можно принять значение 100-150 Па/м), L – протяженность обратного и прямого трубопроводов самой длинной ветки или сумма ширины, длины и высоты дома умножена на 2 (измеряется в метрах), ZF – коэффициент для термостатического вентиля (1,7), арматуры/фасонных деталей( 1,3), 10000 — коэффициент пересчета единиц (м и Па).

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Эффективность отопительной системы отопления с принудительной циркуляцией зависит не только от перекачивания необходимого объема теплоносителя в единицу времени, но и от создаваемого напора. Данный параметр должен соответствовать существующим условиям системы отопления. Иначе возникнут проблемы на отдельных участках. Правильно рассчитать все необходимые характеристики поможет специальный калькулятор.

Монтаж циркуляционного устройства

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Пояснения к расчетам

Циркуляционный насос предназначен обеспечивать качественное перемещение теплоносителя в необходимых объемах для подачи нужного количества тепловой энергии к устройствам теплообмена. Чтобы произвести расчеты и требуется калькулятор. Важная функция насоса обусловлена его способностью преодолевать гидравлическое сопротивление отопительных контуров. При этом стоит учитывать следующие моменты:

• любая отопительная система состоит из труб разной длины, имеющих собственное сопротивление;
• перемещению теплоносителя препятствуют детали регулировочной и запорной арматуры. Особенно это проявляется в отопительных системах, оборудованных термостатическими устройствами для регулирования температурных режимов.

Составляющие насосного оборудования для отопления

Формулы для вычисления суммарного гидравлического сопротивления не так просты. Поэтому в предлагаемом калькуляторе используется простой алгоритм, предлагающий результат с минимальной погрешностью. Также в программе учитывается некоторый эксплуатационный резерв. Если приобрести оборудование с показателями, полученными при расчетах, то это является гарантией работоспособности напора отопительной системы.

Получение необходимых показателей зависит от правильного заполнения калькулятора:

• в программе есть графа с длиной труб. При этом нужно указать суммарную длину всех горизонтальных и вертикальных магистралей, относящихся как к обратной магистрали, так и к подаче;
• также в поле для описания применяемой запорно-регулировочной арматуры нужно выбрать пункт в соответствии с условиями определенной отопительной системы.

Чтобы выбрать качественный насос, нужно собрать подробную информацию об устройстве подобного оборудования, а также о способах монтажа и критериях выбора.

Популярные запросы

автоматизация бассейны и фонтаны бытовая техника ванная вентиляторы воздуховоды дачный туалет душевая кабина дымоходы запорная арматура инструмент канализация колодец конвекторы кондиционирование котельное оборудование краны и смесители наружный водопровод насосное оборудование обогреватели освещение очистка воды очистка воздуха печи проектирование работа с трубами радиаторы сварочные работы своими руками септики скважина солнечные батареи схемы отопления теплоноситель теплый пол увлажнение воздуха утепление фильтры электропроводка

Проверка знаний

Выбор редакции

Теплый электрический плинтус: цена и монтаж

Потолочные инфракрасные обогреватели с терморегулятором

Диммеры для светодиодных ламп 220в

Приточная вентиляция в квартире с фильтрацией

Розетки и выключатели — лучшие бренды

Расчет и подбор циркуляционного насоса

Posted February 22, 2017 12:42pm EET by Валентин

Как известно, при проектировании любой системы первостепенное значение имеет точность расчета ее параметров. Однако бывают случаи, когда этого сделать невозможно, поэтому приходится полагаться на приблизительные расчеты, например, при замене циркуляционного насоса в старом здании. Какие же факторы являются решающими при подборе наиболее оптимального циркуляционного насоса и какие практические советы можно дать инженерам и проектировщикам при решении этой задачи? Циркуляционный насос выполняет функцию принудительной циркуляции теплоносителя в системах отопления закрытого и открытого типов.

Циркуляционный ускоритель Вильгельма Оплендера конструкции 1929 года

Основные требования к расчету параметров насоса

С изобретением циркуляционного насоса был сделан решающий шаг от системы отопления с естественной циркуляцией к системе с принудительной циркуляцией горячей воды. Учитывая это, вполне справедливым представляется название, которое дал изобретатель в 20-х годах прошлого столетия первой подобной конструкции, – «циркуляционный ускоритель ».

Теперь циркуляция воды с помощью насоса, как носителя энергии, не только ускоряется, но и отвечает всем требованиям современной техники автоматического регулирования. Поэтому, чтобы сделать правильный выбор и настройка циркуляционного насоса. проектировщик должен рассматривать отопительную систему в ее целостном функциональном назначении. Количественные значения тепловой энергии, которая производится и поставляется, рассчитываются согласно величины общего теплопотребления дома. Перенос энергии к поверхности нагрева обеспечивается насосом. При этом она должна преодолевать сопротивление трения во всех трубопроводах и различных компонентах системы отопления. Этим объясняются оба требования, которые выдвигаются к конструктивным данным циркуляционной помпы: необходимой подаче и обеспечения напора достаточно высокого уровня.

Оптимальное положение расчетной точки, которое впоследствии определяется более точно, – правая часть средней трети. При выборе циркуляционного насоса необходимой мощности следует, кроме того, учитывать конкретные условия ее использования при проектировании нового дома или для переоснащения старого.

Параметры системы отопления нового дома с высоким уровнем точности определяются с помощью компьютерного проектирования. Теплопотребление дома и производительность насоса определяются по нормативам. Потери в результате трения в трубопроводах (в единицах измерения давления – мбар или ГПа) определяются по ненормированным, но стандартизированным методом вычисления, применяемого для расчета систем трубопроводов. Этот метод также позволяет вычислить напор насоса в метрах.

Поскольку проектная документация старых зданий, как правило, долго не хранится, а технические характеристики трубопроводов таких домов (например, диаметр, пути прокладки и т.п.) определить практически невозможно, при их реставрации или переоснащении приходится полагаться на приблизительную оценку и расчеты.

Необходимая подача

Необходимая подача насоса вычисляется по формуле: =^ >/»/> часгде Q – теплопотребления дома, кВт;
1,163 – удельная теплоемкость воды, Вт•ч/(кг К);
∆υ – разница температуры подающего и обратного потока воды, К

Применение циркуляционных насосов в новых домах

Расчеты по приведенной выше формуле осуществляются автоматически в пределах расчетной программы. Согласно нормативам теплопотребления здания – это сумма величин теплопотребления отдельных помещений. Потери тепла вследствие влияния холодного наружного воздуха составляют не более 50% от суммы, поскольку ветер обдувает лишь один сторону дома. Однако увеличение величины этих потерь добавлением доли на передачу тепла может привести к выбору большего котла и помпы, чем это необходимо. Если теплопотребления помещения рассчитать по этой рекомендации как для квартиры с «частично ограниченным отоплением», то для каждого отапливаемого соседнего помещения учитывается перепад температуры величиной 5 К (рис 3).

Нормативный тепловой поток в доме

Этот метод вычисления наиболее пригоден для расчета мощности отопительного радиатора, необходимого для обеспечения потребности в тепле в каждом конкретном случае. Полученные при этом показатели мощности котла на 15-20% завышены. Поэтому при определении параметров насоса необходимо учитывать следующую закономерность:

Q необх. потребл.=0,85*Q норм. потребл.

Специалисты на основании многолетнего опыта придерживаются мнения, что в случае получения предельного значения следует выбирать меньшее из двух насосов. Причиной этого является отклонение реальных данных от расчетных.

Применение циркуляционных насосов в старых домах

Теплопотребления старого дома можно определить лишь приблизительно. При этом основой расчетов является удельное теплопотребление на квадратный метр отапливаемой полезной площади. В ряде нормативных таблиц приводятся ориентировочные значения теплопотребления зданий в зависимости от года их постройки. В нормативе HeizAnlV (Германия) указано, что можно отказаться от осуществления основательного исчисления теплопотребления, если приборы, которые производят тепло, заменено центральным отоплением и их номинальная тепловая мощность не превышает 0,07 кВт на 1 м2 полезной площади дома; для отдельно стоящих домов, состоящих не более чем из двух квартир, этот показатель составляет 0,10 кВт/м2. Опираясь на вышеприведенную формулу, можно вычислить удельный подачу насоса:

где V – удельная подача насоса, л/(ч • м2);
Q- удельный тепловой поток, Вт/м2 (номинальная тепловая мощность равна 70 Вт/м2 в многоквартирных домах и 100 Вт/м2 в отдельных домах на одну или две семьи).

Взяв за пример систему отопления в многоквартирном доме со стандартной разницей температуры подающего и обратного потока 20 К, получаем следующие расчеты:

V=70 Вт/м2: (1,63 Вт*час/(кг*К)*20К)= 3,0[л/(час*м2)]

Следовательно, на каждый квадратный метр жилой площади помпа должна подавать за час 3 литра воды. Специалисты-теплотехники должны всегда помнить эту величину. Если величина перепада температур другая, с помощью расчетных таблиц можно быстро осуществить необходимые перерасчеты.

Определение производительности по удельным теплопотреблением

Сделаем расчеты для дома средней величины, состоящий из 12 квартир по 80 м2 каждая, общей площадью около 1000 м2. Как видно из таблицы, циркуляционный насос при ∆υ = 20 К должен обеспечивать подачу 3м3/ч. Для обеспечения потребности в тепле такого дома временно избирается нерегулируемый насос типа Star-RS 30/6.

Более точный подбор соответствующего насоса возможен только после определения величины необходимого напора.

Определение напора системы отопления

Потери давления в системе отопления определяются через расчеты параметров сети отопительных трубопроводов. При этом рассматривается самая длинная нить трубопровода, поскольку в ней, как правило, наибольшие потери давления. Поэтому необходимым является выравнивание давления во всех нитях трубопроводов, которое обеспечивается применением дифференциального регулятора давления .

В противном случае вода, идя по пути наименьшего сопротивления, будет течь короткими участками трубопроводов обратно к отопительному котлу и сбалансированное поставки тепла будет невозможным.

Вычисление параметров тепловых насосов

Основой исчисления параметров насоса, необходимого для использования в системе отопления старого здания, является определение потерь давления, которые включают, с одной стороны, потери в прямых отрезках трубопроводов, в фитингах и сантехническом оборудовании, а с другой – в других компонентах системы отопления (котел, смесители, и т.д.). Эти расчеты осуществляются по следующей формуле:

где R – удельная потеря давления в прямых отрезках трубопроводов, Па/м (можно взять с номограмм);
l – длина самой длинной нити трубопровода (суммарная длина подающего и обратного трубопроводов), м;
Z – работа показатели дополнительной потери давления в фитингах и других элементах трубопроводов, Па.

Напор циркуляционного насоса высчитывается по формуле:

где p- плотность среды, что подается, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2.

В вычислительных программах сначала добавляют потери давления на разных участках трубопровода, а затем делят на обе полученные величины:

Величина напора наносится на вертикальную ось кривой характеристики насоса.

Осуществление расчетов параметров насоса, необходимого для обеспечения отопления старого здания, связанные с определенными трудностями. В то время как размеры и другие характеристики наружных стен старых зданий можно достаточно точно измерить, определить параметры проложенных в нем трубопроводов практически невозможно. Так же невозможно получить данные о состоянии внутренней поверхности труб, например, о возможных отложений, коррозии и т.д. В таком случае специалисты прибегают к так называемой методики предельного значения, которая заключается в определении предельной величины потери давления, которая влечет возникновение механического шума в отопительных трубопроводах, и настройке теплового насоса с помощью дифференциального регулятора давления на это предельное значение (см. рис. 5), в результате чего удается обеспечить равномерное распределение тепла по всей отопительной сети.

Последовательность этого процесса такова: исходя из размеров дома определяется самая длинная нить трубопровода от котла до самого отдаленного радиатора отопления (суммарная величина длины, ширины и высоты дома, умноженная на два с учетом длины подающего и обратного трубопроводов). Практический опыт свидетельствует, что величина сопротивления старых трубопроводов колеблется в пределах 100-150 Па/м. Следовательно, разница потерь давления определяется по формуле:

где R – удельная потеря давления на трение, Па/м;
l – максимальная длина (суммарная длина длина подающего и обратного трубопроводов), м;
Dk – дополнительный коэффициент.

Показатели дополнительных коэффициентов взято из практического опыта. Потери давления в прямых отрезках трубопроводов составляют:
• в фитингах и сантехническом оборудовании – около 30 % эустомыПК1 = 1,3;
• в термостатических вентилях – около 70 % эустомыДК2 = 1,7;
• смесители – около 20 % эустомы ДК3 = 1,2.

Дополнительный коэффициент при наличии фитингов и термостатических вентилей (1,3•1,7) составляет 2,2; при наличии фитингов, термостатических вентилей и смесителя(1,3•1,7•1,2) – 2,6.

Пример 12-квартирного дома

Рассмотрим подробнее упомянутый выше пример 12-квартирного дома. который состоит из 3 этажей по 4 квартиры каждый. Отопительный котел находится в центре дома под лестничной клеткой. Поскольку оба отопительные контуры являются параллельными и имеют одинаковую длину, можно отказаться от выравнивания давления с помощью дифференциального регулятора давления. Максимальная длина трубопроводов составляет 30 м, отсюда суммарная длина подающего и обратного трубопроводов составляет около 60 м. Предполагается, что внутреннее сопротивление труб равна 130 Па/м. Система отопления оснащена смесителем. В ходе ремонта дома в отопительную систему монтируют новые термостатические вентили.

Примерные параметры для дома после ремонта в соответствии с формулой ∆p = R • l • ДК являются следующими:
130 Па/м • 60 м • 2,6 = 20280 Па = 203 ГПа.
Для определения параметров помпы, как известно, действительны следующие соотношения:
1 ГПа = 1мбар = 1 см.
Таким образом, необходимый напор циркуляционной помпы составляет H = 203 см = 2,0 м.

Выбор циркуляционного насоса

Предварительно выбранная помпа Star-RS 30/6 (см. таблицу) полностью соответствует требованиям этого дома. Ее было вмонтировано вместо помпы типа S 40/80 r, которая была слишком большой.

Главной составной кривой характеристики насоса есть изображение потребляемой мощности двигателя насоса (см. нижнюю часть рис. 4). Как видно из рисунка, потребляемая мощность повышается с увеличением подачи. Три линии соответствуют изменении мощности при относительно постоянной частоте вращения насоса.

Описанные в статье формулы и последовательность осуществления расчетов приведены на рисунке, из которого видно, что расчеты для новых и старых зданий осуществляются по-разному.

При подборе соответствующего циркуляционного насоса для системы отопления старого дома следует также учитывать следующие факторы:
• ранее использовались большие насосы;
• в связи с техническим развитием наблюдается значительное повышение уровня гидравлической мощности;
• теплоизоляция старых домов неоднократно совершенствовалась, соответственно, уровень потребления тепловой энергии уменьшался, что, в свою очередь, позволило использовать в системе отопления котлы и насосы меньших размеров.

Таким образом, если невозможно получить точные расчеты, как, например, в случае со старыми зданиями, при подборе соответствующего циркуляционного насоса приходится полагаться на приблизительные оценки, большинство из которых проверена временем и подтверждена практическим опытом.
Автор: Ергардт Бушер, Клаус Вальтер “Вибрать помпу несложно. Шаг за шагом к правильному выбору циркуляционной помпы необходимой мощности”
(журнал “М+Т” №01.2003)

Советуем к прочтению:

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса Циркуляционные насосы – маленькие пожиратели энергии Циркуляционные насосы Wilo Предохранительный клапан в системе отопления и водоснабжения

Источники: http://hoznasos.ru/articles/kak-rasschitat-moshchnost-cirkulyacionnogo-nasosa.html, http://aquatic-home.ru/kalkulyator-rascheta-napora-cirkulyacionnogo-nasosa.html, http://inbud.ru/raschet-i-podbor-cirkulyacionnogo-nasosa.html

Как вам статья?

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Опубликовал(а): Евгений Афанасьев
Обновлено: 19.08.2019

Чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала с требуемой эффективностью, необходимо, чтобы насос не только обеспечивал перекачивание определенного объёма теплоносителя за единицу времени. Чрезвычайно важное значение имеет создаваемый циркуляционным насосом напор.

Несоответствие этого параметра реальным условиям может привести к «запиранию» контуров, то есть неработоспособности отдельных участков или даже всей системы отопления в целом. Правильно определиться с нужной характеристикой прибора поможет калькулятор расчета напора циркуляционного насоса.

Ниже будут приведены и необходимые пояснения

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Пояснения к проведению расчетов

Циркуляционный насос имеет основную задачу — он должен обеспечивать перекачку теплоносителя в определенных объемах для доставки требуемого количества тепловой энергии на все приборы теплообмена. Провести расчет производительности — несложно: можно воспользоваться специальным калькулятором.

Но для того чтобы в полной мере справиться со своей функцией, насос должен обладать способностью преодолеть гидравлическое сопротивление контуров отопления. А оно может быть весьма немалым.

• Во-первых, любая система отопления, даже самая простейшая – это определенная длина труб, которые обязательно обладают своим гидравлическим сопротивлением.
• Во-вторых, серьезными препятствиями для свободного перемещения теплоносителя становятся элементы запорной и регулировочной арматуры. Особенно это актуально для систем отопления, оснащенных термостатическими приборами регулировки температуры в приборах теплообмена.

Формулы расчета суммарного гидравлического сопротивления системы – достаточно слоны и громоздки. Но в предлагаемом калькуляторе применен упрощенный алгоритм, который, однако, дает результат со вполне допустимой погрешностью, и имеющий определенный эксплуатационный резерв. Таким образом, приобретая насос с показателями, не ниже расчётных, можно быть уверенным в работоспособности системы по этому критерию.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

• В калькуляторе будет запрошена длина труб в системе. Указывается полная, суммарная длина всех вертикальных и горизонтальных участков, и подачи и «обратки».
• В поле особенностей применяемой запорно-регулировочной арматуры следует выбрать пункт, наиболее близко подходящий к условиям создаваемой системы отопления.

Что еще важно знать о циркуляционных насосах?

Подробная информация об устройстве этих приборов, об их основных характеристиках, критериях выбора, о правилах врезки в систему – в специальной статье, посвящённой циркуляционным насосам для отопления .

Источник https://www.cnp-center.ru/articles/tsirkulyatsionnye-nasosy/raschet-nasosa-dlya-sistemy-otopleniya-moshchnost-i-podbor/

Источник https://teplosten24.ru/raschet-napora-tsirkulyatsionnogo-nasosa.html

Источник https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyator-rascheta-napora-cirkulyacionnogo-nasosa.html