Расчет мощности насоса циркуляционного теплоснабжения

Как высчитать и по правилам выбрать насос циркуляционный для системы обогрева

Для увеличения качества теплоснабжения следует установить насос циркуляционный. Модель, правильно выбранная по важным параметрам, в пару раз ускорит движение горячей воды по контуру. Это даст более одинаковый и качественный обогрев и в тоже время поможет уменьшить расход ресурсов. Результат – уверенная работа системы отопления и самая маленькая плата. Как высчитать мощность насоса циркуляционного для отопления, чтобы сделать лучше обогрев дома и улучшить издержки на оплату?

Насос циркуляционный в системе обогрева

Что необходимо знать для расчета мощности насоса циркуляционного

Чтобы высчитать насос циркуляционный для системы обогрева, следует иметь в виду, какие функции он будет делать. У прибора две главные задачи:

• создание водного напора, достаточного для преодоления сопротивления в плане гидравлики узлов системы;
• перекачивание по контуру подобного объема горячей воды, который гарантирует хороший прогрев всех помещений строения.

Для настоящего расчета мощности насоса циркуляционного теплоснабжения нужно установить следующие параметры:

• Расход насоса (его называют еще работоспособностью или подачей). Это показатель объема воды, который устройство способно перекачать за 1 час. Расход измеряют в м.куб./ч.
• Напор. Данный показатель определяет гидравлическое сопротивление, которое преодолевает насос и меряется в метрах.

Было бы неплохо, чтобы расчетами занимался бывалый инженер. Если нет возможности обратиться к профессионалу, можно выяснить необходимые показатели при помощи формул и таблиц. Определив напор и расход насоса, вычисляют необходимую продуктивность и выбирают подобающую модель по каталогу. Если приобрести прибор с изменяемой работоспособностью, то задача еще становится легче. В данном случае маленькие ошибки в расчетах не будут принципиально актуальны.

Насос циркуляционный Grundfos

Как выяснить показатель расхода насоса

Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR

Q – расход насоса в м.куб./ч;

R – теплопроизводительность в кВт;

TF – температура носителя тепла в градусах Цельсия при входе в систему,

Схема расположения насоса циркуляционного теплоснабжения в системе

Три варианта расчета мощности тепла

С определением показателя мощности тепла (R) могут быть сложности, благодаря этому хорошо ориентироваться на общепринятые нормы.

Вариант 1. В странах Европы принято предусматривать подобные характеристики:

• 100 Вт/м.кв. – для личных домов скромной площади;
• 70 Вт/м.кв. – для высоток;
• 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и отлично теплоизолированных жилищных помещений.

Вариант 2. Европейские нормы прекрасно подойдут для регионов с приятным климатом. Однако в районах севера, где бывают крепкие морозы, хорошо ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Теплосети», в которых учтена внешняя температура до -30 градусов по Цельсию:

• 173-177 Вт/м.кв. – для маленьких строений, этажность которых не превышает 2-ух;
• 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.

Вариант 3. Ниже предложена таблица, по которой можно лично определить нужную теплопроизводительность взяв во внимание назначение, степени износа и тепловой изоляции строения.

Таблица: как определить необходимую теплопроизводительность

Формула и таблицы расчета сопротивления в плане гидравлики

В трубах, запорной арматуре и любых иных узлах системы обогрева появляется вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Такое свойство систем называют на гидравлике сопротивлением. Отличают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, которые связаны с наличием клапанов, поворотов, участков, где меняется трубный диаметр и т.п. Показатель сопротивления в плане гидравлики 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 упростить расчеты потерь давления (R), воспользуйтесь специализированной таблицей, где взяты в учет допустимые трубные диаметры и показаны вспомогательные сведения.

Таблица для определения потерь давления

Средние данные по элементам системы

Гидравлическое сопротивление любого элемента системы обогрева приведено в техдокументации. В совершенстве необходимо пользоваться параметрами, указанными изготовителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на приблизительные данные:

• котлы – 1-5 кПа;
• отопительные приборы – 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 самых разных материалов можно определить по таблице ниже.

Таблица потерь давления в трубах

Как высчитать насос циркуляционный теплоснабжения от мощности котла

Очень часто бывает такое, что котел приобретен заблаговременно, а прочие детали системы выбирают позднее, смотря на параметры мощности радиатора, заявленные изготовителем. Нередко насос циркуляционный приобретают для модернизации отопительных систем с конвективной циркуляцией, чтобы обеспечить возможность ускорения движения носителя тепла.

Если известна котельная мощность, применяют формулу: Q=N/(t2-t1)

Q – расход насоса в м.куб./ч;

N – котельная мощность в Вт;

t2 – температура воды в градусах Цельсия на выходе из котла (входе в систему);

График соотношения напорной и затратной параметров. Чем ближе на графике точки Но и В, тем лучше насос подойдет для системы

Видео: выбор насоса циркуляционного теплоснабжения

Выяснив расход и напор насоса циркуляционного, можно найти подобающую по показателям модель. При этом следует читать техдокументацию к приборам и смотреть на маркировку. В большинстве случаев на насосном корпусе указан диаметр патрубков, к которым их можно подсоединить (первая цифра маркировки), и подъемная высота жидкости в дециметрах (вторая цифра). Зная необходимые характеристики, просто определиться. А высококачественная трехскоростная модель обеспечит благоприятную температуру в доме при любой погоде, даже в том случае, если расчеты были не безупречны.

Расчет насоса циркуляционного для системы обогрева — варианты вычислений

В системах с закрытым бачком, водяные тепловые насосы дома – обязательный компонент, который должен разгонять тепловой носитель до определённой скорости, поддерживать постоянное давление в системе и создавать напор, достаточный, чтобы одолеть сопротивление, создаваемое трубами и арматурой.

Но польза от насоса будет и в открытых системах. Хотя они могут работать исключительно за счёт гравитации, прибор ощутимо увеличит КПД теплоснабжения.

Чтобы аппарат исполнял собственные функции, необходимо правильно сделать расчёт насоса циркуляционного для системы обогрева. Как это осуществить, будет рассказано ниже.

Как высчитать параметры насоса?

Подобрать между ними не трудно. Если это простое теплоснабжение, а не большая теплогенерирующая установка, лучше взять влажный вид.

Но имеются ещё параметр продуктивности (называют его расходом).

Данную цифру можно взглянуть в сопроводительной документации и выбрать для определённой системы обогрева.

Еще один существенный момент – напор помпы.

Чтобы понимать разницу между работоспособностью и напором, можно проиллюстрировать это на примере бытовых насосов. Прибор с большой производительностью и небольшим напором – это аппарат, который в течение нескольких минут осушит затопленный подвал (вода забирается с маленькой глубины).

А большой напор при небольшой продуктивности – это погружной скважинный насос. Он может поднять воду и перекачать её на длинные расстояния, но воды этой будет немного.

Расчеты продуктивности насоса

Продуктивность (расход) – это показатель объёма, который перекачивает аппарат за конкретное время. К примеру, литры за минуту, литры в час или метры кубические за те же отрезки времени.

Для подсчётов необходимы три величины:

1. Температурная разница воды на подаче и обратке (?t).
2. Котельная мощность (N);
3. Теплоёмкость воды – это обыкновенный показатель = 1,16.

Снятия температур носителя тепла делают на выходе из котла и при входе обратной трубы в котёл. Если нет возможности сделать обмеры, берут примерный усреднённый показатель – это:

• 20 °C для системы с отопительными приборами;
• 15°C если установлены спрятанные конвекторные обогреватели;
• 10 °С для городского жилья, в котором отопительные приборы не перегревают;
• 5° C для системы пол с подогревом.

Формула для подсчёта необходимой продуктивности (Q) в л/час:

Приведём пример для котла мощностью 8 кВт и температурной разницей 15 °С.

Q = 8000 (Вт) : (1,16 * 15) = 8000 : 17,4 = 460 л/час.

Превратить л/час в кубометры, можно, просто разделив итог на 1000. Другими словами 460 л/ч = 0,46 м3/ч. Выходит, что для подобной системы будет довольно слабенького насоса циркуляционного.

Не рекомендуется брать прибор ни с запасом, ни с дефицитом мощности. Как работа с надрывом, так и «в пол силы» плохо отобразится на механизме.

Расчет сопротивления в плане гидравлики системы

Расчёта основанного на мощности котла может быть очень мало, ведь система от системы выделяется протяжённостью, диаметром труб, наличием поворотов, количеством отопительных приборов и арматуры – а это все препятствия на пути потока.

Знать гидравлическое сопротивление главное для того, чтобы выяснить требуемый напор.

Напор – показатель того, на какую высоту в теории может поднять эта помпа столб воды. Отображает способность насоса одолевать сопротивление системы.

Сосчитать точный напор дома можно, только если обеспечивается доступ к технической литературе. Точная формула расчёта подобная:

H = (R * L + Z) : p * V

• H – необходимая величина (напор).
• R – сопротивление прямого участка (100 – 150 – получено опытным путём).
• L – общая протяжённость труб.
• Z – табличные данные. Сопротивление каждого фитинга и арматуры.
• P – плотность носителя тепла.
• V – скорость движения носителя тепла.

А для примерных расчётов необходимо только будет померять общую длину труб и оценить кол-во арматуры.

На каждые 10 м труб потребуется 0,6 м напора помпы (меряется подача и обратка, округляется до десятков и получившийся показатель умножается на 0,6).

К результату добавляется от 20 – 70 % (самый маленький показатель для обычных систем, самый большой – для перегруженных арматурой).

• Трёхходовой смеситель забирает 20 % скорости;
• Соединитель – 30 %;
• Реле температуры – 70 %.

Скорости насоса – это способность прибора менять продуктивность. Узнать о наличии режимов просто – в описании будет указана не одна мощность, а несколько (в большинстве случаев три).

Аналогично в трёх вариациях указывают и частота вращения и продуктивность. К примеру: 70/50/35 Вт (мощность), 2200/1900/1450 оборотов в минуту (частота вращения), напор 4/3/2 м.

Есть модели, которые автоматично меняют скорость работы (а это означает, и продуктивность), в зависимости от температуры воздуха.

Для изменения режима на насосном корпусе есть специализированный тумблер. Ручные модели советуется ставить на самый большой режим мощности и уменьшать его если будет необходимо. В автоматизированных приборах необходимо просто снять регулятор с блокировки.

Наличие режимов скорости – не только для увеличения комфорта. Это резонно и экономически. До 40% энергии способен сохранить режимный прибор против привычного.

Несколько добавочных советов

1. На долголетие в большинстве случаев действует то, из какого материала созданы важные детали. Предпочтение необходимо отдать помпам из нержавеющей стали, бронзы и латуни.
2. Нужно обратить внимание, на какое системное давление рассчитывается прибор. Хотя, в основном, с данным не появляется сложностей (10 атм. – хороший показатель).
3. Ставить насос лучше там, где температура самая маленькая – перед входом в котёл.
4. При входе главное установить фильтр.
5. Помпу было бы неплохо располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя. Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бачок, насос, котёл.

Заключение

Не стоит стремиться постичь непростую инженерную математику.

Дома довольно будет приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляются в большую сторону.

Видео на тему

Расчет насоса циркуляционного для системы обогрева личного дома

Выбор насоса циркуляционного выполняется по нескольким показателям, из которых основное значение имеют его технические свойства, в особенности мощность.

Свойства носителя тепла такие, что он двигается под влиянием обыкновенных физических процессов – тёплая вода подымается вверх, проталкивая холодную. Но мощности самого потока тепла не всегда достаточно, что в конце концов приводит к уменьшению эффективности всей системы обогрева. Дабы гарантировать постоянное движение воды по системе с конкретной скоростью, нужно ставить на трубопровод насос циркуляционный.

Это аппарат небольшой мощности, работающий от электрической сети 220 В, который предназначен для нагнетания воды из трубопровода и циркуляции ее по всей замкнутой отопительной системе. Для того, чтобы выбрать правильно оборудование, необходимо разобраться в его технических параметрах.

Технические параметры

К числу главных можно отнести 3 показателя:

Такие параметры отображаются в физико-технической документации на насос, благодаря этому главное правильно их прочитать и выполнить нужную выкладку.

Классификация

Фото 1 Линейка циркулярных насосов

Вся линейка насосов для системы обогрева похожа по зданию. Важное отличие, которое действует на продуктивность и качество работы системы заключается в рабочем принципе ротора. Так, подчеркивают 2 главных группы:

Есть 2 разновидности циркулярных насосов по типу деятельности ротора – в контакте с носителем тепла (влажный) и вне его (сухой).

Сухой рабочий принцип предполагает, что ротор изолирован от носителя тепла. Такие разновидности насосов относятся к категории промышленных, намного мощнее, но и более шумных образцов.

При подборе данного оборудования нужно предусматривать индивидуальное изолированное помещение.

Значительное отличие «сухого» ротора от «мокрого» состоит в наличии прижимных керамических колец, защищающих электрический двигатель. Кольца делают из нержавейки, а для смазки выступает очень тонкий слой воды. Хорошее прилегание колец друг к другу обеспечивает пружина, которая по мере износа компонентов сжимается крепче, таким образом уплотняя их.

«Влажная» разновидность ротора учитывает расположение ротора конкретно в тепловом носителе, а электрический двигатель хорошо защищен от попадания влаги специализированным непроницаемым железным стаканом.

Это фактически безвучный вид насосов, но с невысоким КПД, которого, как правило, достаточно для отапливания даже больших домов при условиях правильно выбранного оборудования.

В числе самых главных преимуществ аналогичного оборудования необходимо выделить:

• небольшие размеры;
• полностью тихую работу;
• нет потребности научно-технического обслуживания благодаря тому, что сам тепловой носитель выступает как охлаждающего элемента и в тоже время смазки.

Расчет силы насоса с циркуляцией принудительного типа

Есть несколько вариантов высчитать мощность насоса для определенной системы отопления.

Проведение расчетов и составление выкладки по самым разным показателям должен выполнять мастер, который точно определит достаточную мощность и даст советы по типу котла.

Соответствие СНиП

Это не является секретом, что есть конкретные типовые параметры определения необходимого количества тепла на конкретную площадь. Согласно этих параметров выполняется установка котлов и насос в высотных домах, на производстве и в зданиях общественного значения.

Обеспечение теплом дома для жилья также обязано отвечать санитарным правилам, благодаря которым можно высчитать ориентировочную мощность насоса.

Так, соответственно со СНиП 2.04.07-86 на 1 кв.м. помещения при наружной температуре -25–300С должно выделяться следующее кол-во тепла.

Параметры объекта (кол-во этажей)

Кол-во тепла (Вт/м?)

Для того, чтобы установить нужное кол-во, достаточно перемножить общую площадь помещения на подходящий показатель.

Подобная формула расчета обоснована при подборе многофункционального насоса, система автоматического управления которого сама проверяет особенности конструкции и настраивает эксплуатируемые характеристики.

Фото 2 Таблица мощности тепла необъодимой для самых разных помещений

Расчет рабочей мощности по отопительной системе

Намного намного эффективнее рассчитывать мощность насоса циркуляционного, исходя из свойств и мощностей котла. В данном случае необходимо руководствоваться следующей формулой:

• N – расчетная мощность насоса;
• Nк — мощность оборудования для котельной;
• T1-T2 – температурная разница в обратном и подающем контурах. В основном, данный показатель составляет до 150С.

На расчет мощности оказывает также воздействие и гидравлическое сопротивление в водопроводе, соответственно с которым применяется необходимые показатель (понижающий или увеличивающий исходное значение). Основное сопротивление носителя тепла происходит на непрямых участках трубы или с соединительными элементами.

Так, к примеру, даже на прямом участке трубы гидравлическое сопротивление составляет до 1,5 см/м. Если из этого исходить показателя, можно лично высчитать сопротивление в течении всего трубопровода по следующим показателям:

• соединитель — 30%
• арматура запорного типа, разные краны — 70%
• трехходовой смеситель — 20%
• повороты, расширители – 10%

На увеличение сопротивления этажность строения не действует. Движение носителя тепла по трубам выполняется по принципу сообщающихся сосудов, где в системе присутствуют 2 столба с равным уровнем жидкости.

Видео 1 Расчет теплоснабжения, подобор насоса и диаметров

Высчитать суммарное сопротивление можно исключительно в случае, если вся отопительная система монтировалась в наличии заказчика либо есть в наличии схема разветвления труб. Если подобная схема отсутствует либо часть трубопровода спрятана, лучше применять многофункциональный вид насоса, исходя из всей площади помещения.

После того, как получены необходимые выкладки, можно подбирать насос из каталога, представленного всеми изготовителями оборудования. При этом внимание свое обратите на то, что все технические параметры циркулярных насосов всегда указаны в расчете нагрузки системы отопления на максимуме. Выбирать необходимо тот аппарат, чья мощность на много ниже. В данном случае выйдет сэкономить не только на покупке, но и будущем обслуживании и оплате электрической энергии.

Параметр работы насоса циркуляционного, так же как и любого иного оборудования, всегда ниже расчетного.

На что обращать собственное внимание при установке?

Фото 3 Монтаж насоса циркуляционного

Все циркулярные насосы пропускают тепловой носитель строго в конкретном направлении, которое можно определить по маркировке на корпусе самого агрегата.

1. Монтаж за расширительным бачком в обратный контур.

Это нужный параметр, соблюдение которого обеспечит долгую и эффектную эксплуатацию насоса. Все приборы оборудованы прорезиненными прокладками и уплотнителями, которые изменяются и приходят в негодность под действие горячей среды. Установка насоса на подающую трубу, где температура носителя тепла всегда выше, приводит к тому, что уже по окончании сезона насос поломается.

В первую очередь ставьте насос на обратную трубу, куда тепловой носитель поступает уже охлажденным.

1. Если есть наличие уже существующей системы обогрева с конвективной циркуляцией носителя тепла, нет надобности реконструировать всю разводка. Достаточно установить перемычку между подающей и обраткой (циркулярный насос) и врезать в нее насос циркуляционный.

Заключение, отзывы, рекомендации

Лишь при условии точного расчета силы насоса и его установки можно обеспечить комфортабельную продолжительную эксплуатацию системы обогрева. Насос циркуляционный предназначается для того, чтобы с равной скоростью и водным напором давать ее циркуляцию по всей системе.

Но при этом нужно помнить, что установка насоса выполняет систему энергозависимой, исходя из этого, при отсутствии напряжения в сети помещение топиться не будет. Выходом из подобной ситуации станет насос циркуляционный 12 вольт, который не прекращает работу от батареи аккумулятора. Этот альтернативный источник питания запустит систему и будет поддерживать ее в хорошем состоянии до того момента, пока не возникнет сетевое напряжение.

Расчет насоса циркуляционного для отопления — мощность насоса

1. Для чего необходим насос циркуляционный

2. Порядок расчета показателей насоса 3. Расчет продуктивности насоса 4. Расчет сопротивления в плане гидравлики 5. Регулировка скоростей насоса циркуляционного 6. Иные варианты расчетов насосов 7. Несколько принципиальных моментов

Независимая отопительная система, поставленная в доме, не сумеет полностью работать без насоса циркуляционного. Качество отопления жилья и результативность оборудования для отопления можно увеличить в пару раз, если установить это устройство.

На рынке нашей страны представлены бесчисленные модели, как от российских, так и от заграничных изготовителей. Клиент всегда имеет возможность выбрать устройство, подобающее по техническим спецификам к определенной системе отопления. Но, чтобы не ошибиться с выбором, понадобится предусмотреть ряд некоторых нюансов и сделать расчет насоса циркуляционного для отопления. Это не является секретом, что многие потребители услуг отопления, проживающих на верхнем этаже высоких зданий, знакомы с трудностью холодных батарей. Ее основой считается отсутствие нужного давления. Так как, если нет насоса циркуляционного, тепловой носитель двигается по трубопроводу плавно и в результате стынет на нижних этажах. Собственно поэтому главное правильно сделать расчет насоса циркуляционного для отопительных систем.

С подобной ситуацией часто встречаются хозяева приватных домовладений – в наиболее отдаленной части отопительной конструкции отопительные приборы гораздо холоднее, чем в исходной точке. Хорошим решением в этом случае мастера полагают монтаж насоса циркуляционного, как он смотрится видно на фото. А дело все в том, что в маленьких по площади домах отопительные системы с конвективной циркуляцией тепловых носителей достаточно продуктивны, но и тут не будет мешать подумать о покупке насоса, так как, если правильно настроить работу этого устройства, расходы на обогрев уменьшаться. Что представляет собой насос циркуляционный? Это прибор, который состоит из мотора с ротором, погруженным в тепловой носитель. Смысл его работы состоит в следующем: вращаясь, ротор заставляет нагретую до конкретной температуры жидкость перемещаться по отопительной системе с заданной скоростью, благодаря чему создается необходимое давление. Насосы могут работать в различных режимах. Если сделать установку насоса циркуляционного в системе обогрева на самую большую работу, дом, остывший в отсутствие владельцев, прогреть можно за короткое время. Потом потребители, вернув настройки, получают при минимум затратах нужное кол-во тепла. Циркуляционные приборы бывают с «сухим» или «мокрым» ротором. Его в варианте который был первым опускают в жидкость отчасти, а в другом – полностью. Выделяются они между собой тем, что насосы, укомплектованные «мокрым» ротором, во время работы меньше шумят.

Порядок расчета показателей насоса

Для расчета пользуются формулой:

Q=0,86R:TF-TR, где R — необходимая для обогревания помещения теплопроизводительность (кВт); TF — температура носителя тепла в подающей трубе системы (°С); TR — температура в водопроводе на выходе из системы (°С).

В странах Европы показатель R зависит от эксплуатационных условий, его принято рассчитывать соответственно с нормами:

• в домах, где не более 2-ух квартир, мощность насоса циркуляционного для отопления принимают равной 100 Вт/м?;
• в зданиях с множеством квартир — 70 Вт/м?.

Когда расчет насоса осуществляется для строений с низкой тепловой изоляцией, значение приведенных выше показателей нужно расширить. Если здание отлично утеплено, применяют показатель R, который находится в пределах от 30 до 50 Вт/м?.

Расчет сопротивления в плане гидравлики

В первую очередь, необходимо узнать высоту H всасывания насоса по следующей формуле:

H=1,3х(R1L1+R2L2+Z1….+ZN):10000, где R1, R2 — величина потери давления на трубе подачи и обратке (Па/м); L1,L2 — длина подающей и обратной трубопроводных частей (м); Z1,…..ZN – информацию о сопротивлении, которое имеют некоторые детали отопительной конструкции (Па). Чтобы установить величины R1 и R2 пользуются табличными данными, приведенными в специализированных справочниках. Гидравлическое сопротивление, когда выполняется расчет насоса циркуляционного для отопления, для узлов и компонентов конструкции отопления в большинстве случаев указывается изготовителем в прилагаемой к устройству техдокументации. Можно пользоваться примерными данными:

• котел отопительный — 1000-2000 (Па);
• вентиль термостатический — 5000-10000 (Па);
• смеситель — 2000-4000 (Па);
• тепломерное устройство -1000-15000 (Па).

У многих моделей насоса циркуляционного есть регулировочная функция скорости работы прибора. В основном, это трехскоростные устройства, разрешающие управлять количеством теплоты, которое направляется на обогрев помещения. В случае резкого похолодания набирают скорость работы прибора, а при потеплении ее делают меньше, притом, что режим температур в помещениях остается удобным для нахождения в доме.

Чтобы переключать скорость, есть специализированный рычажок, разместившийся на насосном корпусе. Довольно распространены модели циркуляционных устройств с системой автоматического управления регулирования этого параметра в зависимости от температуры с наружной стороны строения.

Иные варианты расчетов насосов

Видео о расчете насоса циркуляционного для отопления: