- Як визначити потужність системи опалення та необхідну подачу насоса
- Розрахунок необхідної продуктивності насоса
- Розрахунок необхідного напору для подолання гідравлічного опору
- Як вибрати циркуляційний насос за отриманими даними
Циркуляційний насос є обов'язковим елементом системи водяного опалення будинку з примусовою або комбінованої (суміщеної) циркуляцією. А для того, щоб вона працювала ефективно необхідно правильно вибрати модель з найбільш підходящими характеристиками. З матеріалу цієї статті ви можете дізнатися, як самостійно здійснити підбір циркуляційного насоса для системи опалення.
зміст:
> Підбір за основними характеристиками
> Необхідна продуктивність (подача)
> Напір і гідравлічний опір
> Як вибирати
> Інші фактори, які впливають на вибір
> Відео по темі
Основними технічними характеристиками будь-якого насоса для опалення є:
Ці його параметри повинні забезпечувати достатню циркуляцію теплоносія для ефективної передачі теплової енергії від котла до радіаторів, тому вони повинні відповідати як потужності самої системи, так і гідравлічному опору в ній під час циркуляції теплоносія. Тому, щоб зробити правильний підбір насоса для системи опалення, необхідно знати обидві ці величини.
Точні їх розрахунки, які використовують фахівці, досить громіздкі та складні. Тому, при самостійному підборі можна використовувати спрощені розрахунки, використовуючи наведені нижче, досить прості формули і рекомендовані середні показники, які дозволять підібрати оптимальні характеристики циркуляційного насоса. Тим більше, що такі розрахунки зможе зробити практично кожен.
Як визначити потужність системи опалення та необхідну подачу насоса
Необхідна теплова потужність системи опалення залежить від кількості тепла, яке потрібно для комфортного обігріву будинку і знаходиться в прямій залежності від його розмірів і теплоізоляційних властивостей матеріалів, з яких виготовлені його стіни, дах, стелю, підлогу, вікна, двері. Розміри будинку або опалювальної його частини, підрахувати не важко. Тут досить рулетки і калькулятора.
Підрахувати точно втрати тепла через зовнішні конструкції важче, так як тут необхідно враховувати їх матеріал, товщину і конструктивні особливості. Тому, для спрощеного розрахунку можна використовувати рекомендовані середні показники 1-1,5 кВт теплової потужності на 10 м2 обігрівається з висотою стелі до 3 м. Якщо приміщення добре утеплено, то можна використовувати менше значення, а якщо не утеплено або недостатньо, то краще використовувати більше значення.
Наприклад, для добре утепленого будинку площею 120 м2 приблизно необхідно буде 12 кВт теплової потужності. Якщо підбір циркуляційного насоса виконується для вже наявної системи опалення з природною циркуляцією, то в розрахунок можна взяти потужність встановленого котла.
Розрахунок необхідної продуктивності насоса
Визначившись з тепловою потужністю опалення, можна приступати до розрахунку подачі (продуктивності) циркуляційного насоса. Для цього можна використовувати дві прості формули. Перша з них:
П = Q / (1,16 х ΔT), (кг / год або л / ч) Де:
- Q - підрахована раніше теплова потужність опалення (Вт);
- ΔT - різниця між температурою труби, що подає і «обратки», яка для звичайних систем, як правило, в межах 20 ° С, а для теплої підлоги - близько 5о;
- 1,16 - коефіцієнт враховує питому теплоємність води, Вт × год / кг × ° С (для інших теплоносіїв (антифриз, масло) він буде дещо іншим і, при необхідності, його можна знайти в довідковій літературі або в інтернеті).
Інша формула:
П = 3,6 х Q / (c × ΔT), (л / ч) Де:
с - теплоємність теплоносія (для води 4,2 кДж / кг × ° С).
Використовуючи будь-яку з цих формул можна визначити, що, наприклад, для двотрубної системи тепловою потужністю 12 кВт потрібно насос з такою продуктивністю (подачею):
П = 12000 / (1,16 × 20) = 517 л / год або 0,5 м3 / год
Розрахунок необхідного напору для подолання гідравлічного опору
Для того, щоб здійснити підбір циркуляційного насоса для системи опалення, крім продуктивності необхідно визначити його натиск (тиск), який він повинен створювати, щоб подолати існуючу гідравлічний опір. Але спочатку необхідно дізнатися величину цього опору. Для спрощеного її розрахунку можна використовувати формулу:
J = (F + R × L) / p × g (м) Де:
- L - довжина магістралі труб до найвіддаленішого радіатора (м);
- R - питомий гідравлічний опір ділянки прямої труби (Па / м);
- p - щільність теплоносія (для води - 1000 кг / м3);
- F - збільшення опору в сполучної і запірної арматури (Па);
- g - 9,8 м / с2 (прискорення вільного падіння).
Точні значення R і F для різних труб, сполучної і запірної арматури різних видів можна знайти в довідковій літературі. Для нашого спрощеного розрахунку можна використовувати середні дані цих величин, отримані експериментальним шляхом:
R - 100-150 Па / м (чим більше діаметр труб і більш гладка їх внутрішня поверхнею тим менше опір);
F можна прийняти в залежності від виду арматури:
- додатково до 30% від втрат у прямій трубі - для кожного з'єднувального фитинга на цій ділянці;
- до 20% - для триходового змішувача або подібних пристроїв;
- до 70% - для регулятора.
Можна також використовувати для розрахунку формулу, запропоновану фахівцями відомого виробника насосів Wilo:
J = R × L × k, м Де:
k - коефіцієнт, який враховує збільшення опору в регулюючої і запірної арматури:
- 1,3 - прості системи опалення з мінімальною кількістю арматури;
- 2,2 - при наявності регулюючої арматури;
- 2,6 - для складних систем.
При цьому необхідно враховувати, що якщо циркуляція в системі з двома або кількома контурами розводки (гілками) буде забезпечуватися тільки одним насосом, то для підбору його напору слід враховувати загальне їх опір. Якщо ж кожен контур буде забезпечений окремим насосом, то розрахунок теплової потужності і опору кожного з них необхідно виконувати окремо. Поверховість будівлі, при розрахунку напору, великої ролі не грає. Тому що в замкнутій системі опалення стовп рідини прямому трубопроводі врівноважується стовпом «обратки».
Як вибрати циркуляційний насос за отриманими даними
Виконавши розрахунки і визначивши основні параметри (подачу і напір), приступимо до підбору підходящого циркуляційного насоса. Для цього використовуємо графіки їх технічних характеристик (В), які можна знайти в паспорті або інструкції по експлуатації. Такий графік повинен мати дві осі зі значеннями напору (зазвичай в м) і подачі (продуктивності) в м3 / год, л / год або л / с. На цей графік наносимо отримані при розрахунку дані, у відповідній розмірності і на їх перетині знаходимо точку (А). Якщо вона знаходиться вище графіка характеристики насоса (А3), то ця модель нам не підходить. Якщо ж точка потрапить на графік (А2) або буде нижче його (А1), то це підходящий варіант. Але необхідно враховувати, що якщо точка буде знаходитися значно нижче графіка (А1), то це означає що насос буде мати зайвий запас потужності, що теж недоцільно, так як він буде споживати більше електроенергії і вартість його буде також вище, ніж моделі, графік характеристики якої, буде максимально близьким до нашої точки.
Є моделі насосів мають не одну, а 2-3 швидкості. Графіки їх характеристик матимуть не одну, а, відповідно, 2 або 3 лінії. В цьому випадку підбір насоса необхідно робити за графіком тієї швидкості, яка буде використовуватися або з урахуванням всіх ліній, якщо будуть використовуватися всі швидкості.
На підбір насоса для системи опалення, крім основних його параметрів (напору і подачі) можуть впливати і деякі інші фактори, наприклад, такі як: виробник, якість виготовлення, довговічність, максимальна температура експлуатації, вартість, та ін. Найчастіше вони пов'язані між собою. Якісні насоси надійних виробників, таких як «Grundfos», «Wilo», «DAB», «Lowara», «Ebara» і «Pedrollo», зазвичай, мають велику вартість. Китайські або вітчизняні моделі, як правило, набагато дешевше, але немає гарантії в їх надійності і тривалій роботі. Тут уже все залежить від особистого вибору: чи то якісне міцний продукт за вищою ціною або більш дешевий, але менш надійний циркуляційний насос, який, можливо, незабаром доведеться міняти. Іноді, щоб заощадити, набувають б / у «Grundfos» або «Wilo». Часто, вони нормально працюють довше нових китайських, але якщо придбані у перевірених фахівців, які можуть дати певну гарантію.
Ще один параметр технічної характеристики, який може бути важливим при виборі циркуляційного насоса - максимально допустима температура його експлуатації, яка також повинна бути в його паспорті або інструкції по експлуатації. Це особливо важливо, якщо насос передбачається встановити в системі опалення з твердопаливним котлом на трубі, що подає. Максимально допустима температура експлуатації його, в цьому випадку, повинна бути не менше 110оС. Якщо ж, він буде встановлюватися на зворотній магістралі, то цей параметр не настільки важливий, так як температура теплоносія в цьому місці рідко перевищує 70оС.