Расчет характеристик циркуляционного насоса для отопления
При проектировании и создании системы отопления закрытого типа обязательно предусматривают монтаж насоса.
Это очень важный прибор. Правильный расчет мощности циркуляционного насоса – дело важное и ответственное.
Причины, обуславливающие необходимость его установки:
- Благодаря наличию этого прибора котел можно устанавливать на одном уровне с радиаторами, а если его конструкция не требует устройства сложных дымоходов и вентиляции, даже в жилом помещении.
- Применение насоса позволяет использовать в системе отопления трубы меньшего диаметра, что помогает спрятать их из виду. Так не портится интерьер отапливаемого помещения и более рационально используется жилое пространство.
- Создание искусственной циркуляции улучшает теплообмен и повышает КПД котла.
- Установка циркуляционного прибора в систему отопления совместно с электронным блоком позволяет автоматически регулировать температуру отапливаемого помещения.
- Предусматривая в схеме отопления агрегат принудительной циркуляции теплоносителя, можно производить монтаж современных типов систем отопления. Это создание конструкций теплого пола или монтаж коллекторных водяных систем.
- Для эффективного функционирования топливной системы в ней должно быть создано давление, которое обеспечит циркуляцию теплоносителя с определенной скоростью.
- Неправильный расчет может привести к установке насоса, у которого мощность слишком маленькая или занижена, что повлечет его быстрый износ и выход из строя.
Циркуляционный насос для отопления: как рассчитать мощность и производительность, формулы, фото и видео
- От длины и диаметра труб.
- Материала, из которого изготовлены теплопроводящие магистрали.
- Числа радиаторов, способа их подключения.
- Наличия и типа запорной арматуры.
- Видов и количества фитинговых соединений.
Расчет характеристик насоса для конкретной топливной системы
Первый важный показатель, который необходимо рассчитать, – это его производительность. Измеряется в количестве теплоносителя, которое этот прибор способен прокачать за один час. От того, какой подачей обладает насос, будет зависеть объем воды, прошедшей по пути от котла до радиаторов за единицу времени. Расчет производится по формуле: V=(S×Q)/(с×(T1−T2), где:
Рисунок 2: график зависимости напора от скорости движения рабочей среды.
График влияния изменений гидродинамического сопротивления на рабочие точки.
- R – сопротивление ровного участка трубы (Па/м.). В процессе эксплуатации установлено, что данный показатель колеблется от 100 до 150.
- L – длина труб системы (м). Учитываются и подающие, и обратные магистрали.
- Z – сопротивление (Па), создаваемое фитингами и арматурой. Эти данные можно более точно узнать в сопроводительной документации к каждому элементу или соответствующих таблицах. Если такой возможности нет, то воспользуйтесь результатами, полученными опытным путем. В фитингах создается около 30% потерь, считая от общего сопротивления в прямой трубе. На терморегулирующем вентиле теряется 70%, а на трехходовом смесителе системы управления – 20%.
- P – плотность теплоносителя (кг/м³). Понятно, что чем она выше, тем сложнее привести в движение рабочую жидкость системы.
- V – скорость, с которой перемещается теплоноситель (м/с). Если вы используете металлические трубы, то вода в системе должна протекать со скоростью 0,3-0,5 м/с. При монтаже магистралей из полимера расчетная скорость будет выше и составит 0,5-0,7 м/с. Помните, что от этого показателя зависит результативность работы системы. Слишком медленное движение теплоносителя приведет к плохому теплообмену и низкой температуре в помещении. Большая скорость будет причиной повышенного расхода энергии на отопление и возникновения шума в трубах.
Производительность прогрева помещения
Кроме того, прежде чем купить циркуляционный насос для отопления, необходимо вычислить параметры мощности насоса. Точнее производительность, которая понадобится вам для прогревания помещения.
Такую возможность насоса циркуляционного типа рассчитываем по формуле:
П = Q/(1,16 х ΔT) (кг/ч), где ΔT – разница температур:
- Рассматривается t°C воды поступающей в систему и t°C воды возвращающейся обратно. Существуют усредненные показатели. Для двухтрубной отопительной системы этот показатель равен 20°C, а для теплого пола 5 °C.
- 1,16 это удельная теплоемкость воды. Если будет использоваться незамерзающий теплоноситель, следует выяснить этот параметр для него. Благодаря этой формуле рассчитывается производительность отопительной системы в Европе.
В России расчеты для отопления производятся по следующей формуле:
П = 3,6 х Q/(c х ΔT) (кг/ч). В этой формуле «с» — это удельная теплоемкость воды, она равна 4,2
Расчет и подбор циркуляционного насоса
- жилые здания ≤ 3 эт. необходимо отапливать с мощностью от 174 до 177 Ватт на 1 , при условии, что на улице от -25°C до -30°C соответственно;
- жилые здания ≥ 3 эт. отапливаются с мощностью от 97 до 101 Ватт на 1 при таком же температурном режиме.
Вычисление силы давления
При прохождении через каждый соединительный шов трубопровода, теряется 30 %, а терморегулирующий вентиль отнимает до 70 %. Смеситель, который расположить в узле управления добавит 20 %. Довольно простым способом правильного подбора циркуляционного насоса предложили Э. Бушер и К. Вальтер, специалисты компании Wilo.
Где k – коэффициент, который отвечает за увеличенную нагрузку. Было принято, что в ОС (отопительная система), не имеющей сложную конструкцию водопроводных труб k = 1,3; в ОС с терморегулирующим вентилем k = 2,2, а с обеими устройствами k = 2,6.
