Як розрахувати параметри циркуляційного насосу

У даній статті розповідається про те, як розрахувати параметри циркуляційного насоса в системі опалення, керуючись невеликою кількістю технічної інформації про особливості та характеристики даної системи. Такий метод розрахунку використовується в основному для приватних малоповерхових будівель.

Ми підготували приклад розрахунку, щоб наочно показати вам, що насправді розрахувати важливі параметри для визначення оптимальних характеристик циркуляційного насоса набагато простіше, ніж може здатися на перший погляд.

Циркуляційний насос підбирається за двома основними характеристиками: Н – головка, виражена в метрах; Q – витрата, виражена в^м3/год.

Визначення головки циркуляційного насоса

Насос повинен створювати необхідний тиск, щоб рідина могла подолати всі перешкоди в системі опалення і наповнити радіатори теплоносієм. При проектуванні нової системи можливі точні розрахунки з урахуванням опору всіх елементів різьблення (труб, фітингів, фітингів і пристроїв); Зазвичай необхідна інформація наводиться в паспортах на обладнання. Якщо ці відомості недоступні, можна скористатися формулою:

Символ формули	Опис: __________
R	Втрати тиску в системі. Емпірично отримані дані свідчать про те, що опір прямих ділянок труби (R) становить близько 50 на 150 Па / м. Там, де, наприклад, використовуються дводюймові труби, що часто буває в старих будинках, втрати тиску менше. Враховувати можна величину 50 Па / м. 150 Па / м, зазвичай в трубах меншого діаметру.
L	Довжина труб в метрах всього контуру опалення (припливного і зворотного), по якому циркулює теплоносій. Для спрощення розрахунків можна взяти габарити будинку, вони розраховуються наступним чином: (довжина + широта + висота) * 2.
ЗФ	Додаткові коефіцієнти опору у вигляді арматури і фасонної частини, які мають такі значення: 1,2 – мікшер/пристрій, що запобігає природній циркуляції; якщо установка не оснащена ні терморегулюючим клапаном, ні змішувачем, ZF = 1, 3; для схеми з терморегулюючим клапаном ZF = 1, 3 х 1, 7 = 2, 2; при включенні в систему обох приладів ZF = 1, 3 х 1, 7 х 1, 2 = 2, 6.
10 000	коефіцієнт для переведення лічильників водяного стовпа в Па

Розрахунок потужності циркуляційного насоса

Для того, щоб Для того щоб розрахувати продуктивність циркуляційного насоса Qpu, необхідно знати теплову потужність Q, питому теплоємність теплоносія C_w, його щільність p і різницю температур конструкції Δt.

Актуально: Схема підключення ноутбука до телевізора

Подача насоса в проектній точці розраховується за такою формулою:

Символ формули	Опис: __________
Q	Тепловий потік або тепловіддача. В даному випадку мова йде про необхідну тепловому навантаженні або наявної потужності котла, яка повинна відповідати поставленому завданню.
p	Щільність теплоносія. В цьому випадку можна взяти ≈ 1 кг / л. (води).
Cw	Питома теплоємність. Він розглядається як 1,16 Wh/кг*K (вода).
Δt	Різниця температур Δt залежить від типу системи опалення: Δt= 20 ° C для стандартних двотрубних систем; Δt=10 °С для низькотемпературних систем опалення та теплої підлоги.

приклад розрахунку

Керуючись цим прикладом, можна достовірно зрозуміти, як проводити розрахунки для визначення параметрів циркуляційного насоса. Крім того, ескіз, наведений нижче, має всі необхідні дані для розрахунку продуктивності і висоти підйому.

Ескіз для розрахунку зразка

Подивившись на ескіз, можна визначити наступні значення:

ширина – 15 м;
довжина – 20 м;
висота – 12 м;
рік будівництва – 1990;
ZF = 2, 2 (фітинги + клапан термостата);
втрати тиску – 120Па/м;
тепловтрати – 80 кВт;
температура в системі опалення – 75/55.

Розрахунок напору Н

R = 120 Па/м;
L = (15+20+12)*2=94 м
ЗФ = 2,2

Розрахунок витрати Q_pu

З = 80 кВт
р = 1 кг/л
З_{w = 1,16 (Вт*год)/(кг*К)}
Δt = 75С-55С = 20К

Були успішно розраховані найважливіші дані для визначення оптимальних параметрів циркуляційного насоса. На наступному етапі, користуючись каталогом, або консультуючись з продавцями в магазині, необхідно визначитися з групою насосів, в параметри яких потрапляє необхідна робоча точка.

Дивіться також: 5 недорогих китайських насосів для системи опалення

Наприклад, скористаємося онлайн-програмою Grundfos. Ця програма безкоштовна. Більш детально інтерфейс і функціонал програми будуть розглянуті далі.

Виявлення насоса через веб-сайт Grundfos

Для того, щоб мати можливість вибрати насос на основі програмної платформи, Grundfos запустив онлайн-додаток WebCAPS. Про те, як це зробити, можна дізнатися далі, але тим часом потрібно зайти на сайт Grundfos WebCAPS і перейти в розділ насоса «Вибір».

Далі встановлюємо розрахунки висоти підйому і течії, а в поле “Вибір вибору варіанту вибору по:” вибираємо пункт “Опалення”. Налаштувань набагато більше, цих трьох значень досить, щоб додаток зміг провести розрахунки і запропонувати оптимальний варіант насоса, який буде ефективно функціонувати в даній системі. Потім натисніть кнопку “Почати виділення”.

Актуально: Вибір та встановлення двостулкових міжкімнатних дверей

Готовий. Grundfos пропонує варіанти насосів на основі введених даних. Для отримання більш детальної інформації про продукт, а також докладного опису всіх функціональних можливостей цього насоса, потрібно натиснути на будь-який з насосів.

Визначення робочої точки

Зараз дуже важливо знайти насос, який буде мати функціональні параметри, відповідні допустимому діапазону робочих значень. Набір таких параметрів називається «робочою точкою насоса». Він повинен розташовуватися посередині червоної області графіка нижче.

На графіку: оптимальна робоча точка насоса

Області кривої характеристики насоса і що вони означають:

Площа мінімальної потреби системи в теплоносії. Якщо робоча точка знаходиться на цій ділянці, потрібно вибрати насос меншого розміру.
Якщо робоча точка знаходиться в цьому діапазоні, насос буде працювати оптимально до 98% від загального робочого часу.
Максимальне навантаження на систему опалення, розраховану на холодну п’ятиденну тиждень. Якщо робоча точка знаходиться в цьому діапазоні, насос буде працювати оптимально тільки протягом декількох найхолодніших днів в році.

Триступінчасті насоси слід підбирати за графіком другої швидкості.

Для того щоб з’ясувати, який насос було б доцільніше порівняти характерні криві між собою.

На фото: характерна крива насоса MAGNA3 25-40

Наприклад, вибирається MAGNA3 25-40. Тут робоча точка знаходиться в другій третині характеристичної кривої насоса. Так, можна припустити, що в основному насос буде працювати в оптимальному режимі.

Як бачите, за допомогою цих кількох кроків можна вибрати насос, який буде ідеальним для функціонування вашої системи опалення.

Висновок

Використовуючи ці поради, можна легко розрахувати напір і продуктивність насоса, а потім за допомогою програми підібрати оптимальні моделі. Однак якщо ви не впевнені в правильності своїх розрахунків, варто звернутися за консультацією до фахівця.

У нашому рейтингу кращих циркуляційних насосів ми визначили кращі насоси за відгуками користувачів. А якщо вас цікавлять насоси Grundfos, ми підготували огляд, як визначити підробку від оригіналу.

Будуємо разом!