Proračun tlaka cirkulacijske crpke za grijanje. Kalkulator za izračunavanje performansi cirkulacijske pumpe za grijanje

Ovdje ćete saznati:

• Zašto su potrebni izračuni pumpe sustava grijanja
• Izbor pumpe prema njezinim glavnim karakteristikama
• Kako izračunati cirkulacijsku pumpu za grijanje iz snage kotla
• Kako odabrati cirkulacijsku pumpu prema dobivenim podacima
• Empirijska tablica za odabir pumpe
• Kavitacija u sustavu grijanja i u vodoopskrbnom sustavu
• Preporuke za ugradnju crpke

Glavni zadatak cirkulacijske crpke je poboljšati cirkulaciju rashladne tekućine kroz elemente sustava grijanja. Problem već ohlađene vode koja ulazi u radijatore grijanja dobro je poznat stanovnicima gornjih katova stambenih zgrada. Slične su situacije povezane s činjenicom da se rashladna tekućina u takvim sustavima kreće vrlo sporo i ima vremena da se ohladi dok ne dođe do dijelova kruga grijanja koji su na znatnoj udaljenosti.

Prilikom rada autonomnih sustava grijanja u seoskim kućama, cirkulacija vode u kojoj se provodi na prirodan način, također možete naići na problem kada se radijatori instalirani na najudaljenijim točkama kruga jedva zagriju. To je također posljedica nedovoljnog pritiska rashladne tekućine i njenog sporog kretanja kroz cjevovod. Instalacija opreme za cirkulacijsku pumpu omogućuje izbjegavanje takvih situacija kako u stambenim zgradama, tako i u privatnim kućama. Prisilnim stvaranjem potrebnog tlaka u cjevovodu, takve pumpe pružaju veliku brzinu kretanja zagrijane vode čak i do najudaljenijih elemenata sustava grijanja.

Pumpa povećava učinkovitost postojećeg grijanja i omogućuje vam poboljšanje sustava dodavanjem dodatnih radijatora ili elemenata automatizacije

Sustavi grijanja s prirodnom cirkulacijom tekućine koja prenosi toplinsku energiju pokazuju svoju učinkovitost kada se koriste za grijanje kuća malog područja. Međutim, ako takve sustave opremite cirkulacijskom pumpom, ne samo da možete povećati učinkovitost njihove upotrebe, već i uštedjeti na grijanju, smanjujući količinu energije koju kotao troši.

Po svom dizajnu, cirkulacijska pumpa je motor čija osovina prenosi rotaciju na rotor. Na rotor je ugrađen kotač s lopaticama - radno kolo. Rotirajući se unutar radne komore pumpe, radno kolo potiskuje zagrijanu tekućinu koja ulazi u njega u ispusni vod, stvarajući protok rashladne tekućine potrebnim tlakom. Suvremeni modeli cirkulacijskih crpki mogu raditi u nekoliko načina, stvarajući različite pritiske rashladne tekućine koja se kroz njih kreće u sustavima grijanja. Ova vam opcija omogućuje brzo zagrijavanje kuće na početku hladnog vremena pokretanjem pumpe na maksimalnu snagu, a zatim, kada se u cijeloj zgradi stvori ugodna temperatura zraka, prebacite uređaj na ekonomičan način rada.

Uređaj s cirkulacijskom pumpom za grijanje

Sve cirkulacijske crpke koje se koriste za opremanje sustava grijanja podijeljene su u dvije široke kategorije: uređaji s "mokrim" i "suhim" rotorom. U crpkama prvog tipa svi su elementi rotora stalno u mediju rashladne tekućine, a u uređajima s "suhim" rotorom samo je dio takvih elemenata u dodiru s pumpanim medijem. Pumpe s "suhim" rotorom razlikuju se po većoj snazi ​​i većoj učinkovitosti, ali tijekom rada stvaraju puno buke, što se ne može reći za uređaje s "mokrim" rotorom koji emitiraju minimalnu količinu buke.

Zašto su potrebni izračuni pumpe sustava grijanja

Većina modernih autonomnih sustava grijanja koji se koriste za održavanje određene temperature u dnevnim boravcima opremljeni su centrifugalnim pumpama koje osiguravaju nesmetanu cirkulaciju tekućine u krugu grijanja.

Povećavanjem tlaka u sustavu moguće je smanjiti temperaturu vode na izlazu iz kotla za grijanje, čime se smanjuje dnevna potrošnja plina koji troši.

Ispravan odabir modela cirkulacijske crpke omogućava redom veličine da poveća razinu učinkovitosti opreme tijekom sezone grijanja i osigura ugodnu temperaturu u prostorijama bilo kojeg područja.

Izbor pumpe prema njezinim glavnim karakteristikama

Glavne tehničke karakteristike bilo koje pumpe za grijanje su:

Ti parametri moraju osigurati dovoljnu cirkulaciju rashladne tekućine za učinkovit prijenos toplinske energije iz kotla na radijatore, tako da moraju odgovarati i snazi ​​samog sustava i hidrauličkom otporu u njemu tijekom cirkulacije rashladne tekućine. Stoga je za pravilan odabir crpke za sustav grijanja potrebno znati obje ove vrijednosti.

Njihovi točni izračuni, koje koriste stručnjaci, prilično su glomazni i složeni. Stoga, uz samoizbor, možete koristiti pojednostavljene izračune koristeći dolje jednostavne formule i preporučene prosječne pokazatelje koji će vam omogućiti odabir optimalnih karakteristika cirkulacijske crpke. Štoviše, gotovo svi mogu napraviti takve izračune.

Tri mogućnosti za izračunavanje toplinske snage

Poteškoće mogu nastati s određivanjem pokazatelja toplinske snage (R), stoga je bolje usredotočiti se na općeprihvaćene standarde.

opcija 1... U europskim zemljama uobičajeno je uzimati u obzir sljedeće pokazatelje:

• 100 W / kvadrat. - za privatne kuće male površine;
• 70 W / kvadratni M. - za visokogradnje;
• 30-50 W / kvadrat. - za industrijske i dobro izolirane stambene prostore.

2. opcija... Europski su standardi pogodni za regije s blagom klimom. Međutim, u sjevernim regijama, gdje postoje jaki mrazovi, bolje je usredotočiti se na norme SNiP 2.04.07-86 "Grijaće mreže", koje uzimaju u obzir vanjsku temperaturu do -30 stupnjeva Celzija:

• 173-177 W / m2 - za male zgrade čiji broj katova ne prelazi dva;
• 97-101 W / m2 - za kuće od 3-4 kata.

3. opcija... Ispod je tablica pomoću koje možete samostalno odrediti potrebnu toplinsku snagu uzimajući u obzir svrhu, stupanj istrošenosti i toplinsku izolaciju zgrade.

Tablica: kako odrediti potrebnu toplinsku snagu

Kako odrediti snagu sustava grijanja i potreban protok pumpe

Potrebna toplinska snaga sustava grijanja ovisi o količini topline koja je potrebna za ugodno grijanje kuće i izravno je proporcionalna njegovoj veličini i svojstvima toplinske izolacije materijala od kojih su njezini zidovi, krov, strop, pod, izrađuju se prozori, vrata. Nije teško izračunati veličinu kuće ili dijela grijane. Ovdje su dovoljni traka i kalkulator.

Teže je točno izračunati gubitak topline kroz vanjske strukture, jer se ovdje moraju uzeti u obzir njihov materijal, debljina i značajke dizajna. Stoga za pojednostavljeni izračun možete koristiti preporučene prosječne vrijednosti 1-1,5 kW toplinske snage na 10 m2 grijane prostorije s visinom stropa do 3 m. Ako je soba dobro izolirana, tada može koristiti nižu vrijednost, a ako nije izolirana ili nije dovoljna, onda je bolje koristiti veću vrijednost.

Na primjer, za dobro izoliranu kuću površine 120 m2 bit će potrebno približno 12 kW toplinske snage.Ako se odabir cirkulacijske pumpe provodi za postojeći sustav prirodnog cirkulacijskog grijanja, tada se može uzeti u obzir snaga instaliranog kotla.

Proračun potrebnog kapaciteta pumpe

Odlučivši se o toplinskoj snazi ​​grijanja, možete započeti izračunavanje protoka (kapaciteta) cirkulacijske crpke. Da biste to učinili, možete koristiti dvije jednostavne formule. Prvi od njih: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h ili l / h) Gdje:

• Q– prethodno izračunata snaga grijanja (W);
• ΔT je razlika između temperature dovodne cijevi i "povratka", koja je za konvencionalne sustave, u pravilu, unutar 20 ° C, a za podno grijanje - oko 5 °;
• 1,16 - koeficijent uzimajući u obzir specifičnu toplinu vode, Š × v / kg × o S (za ostale rashladne tekućine (antifriz, ulje) bit će nešto drugačiji i po potrebi se može naći u referentnim knjigama ili na Internetu) .

Druga formula: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Gdje je: s toplinski kapacitet nosača topline (za vodu 4,2 kJ / kg × ° S). Koristeći bilo koju od ovih formula, moguće je utvrditi da će, na primjer, za dvocijevni sustav s toplinskom snagom od 12 kW biti potrebna crpka sljedećeg kapaciteta (opskrba): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h ili 0,5 m3 / h

Proračun potrebne glave za prevladavanje hidrauličkog otpora

Da biste odabrali cirkulacijsku pumpu za sustav grijanja, osim kapaciteta, potrebno je odrediti i njegovu visinu (tlak), koju mora stvoriti kako bi se prevladao postojeći hidraulički otpor. Ali prvo morate znati veličinu ovog otpora. Za pojednostavljeni izračun možete koristiti formulu: J = (F + R × L) / p × g (m) Gdje:

• L je duljina cjevovoda do najudaljenijeg radijatora (m);
• R je specifični hidraulički otpor ravnog dijela cijevi (Pa / m);
• p je gustoća rashladne tekućine (za vodu - 1000 kg / m3);
• F - povećanje otpora u priključnim i zapornim ventilima (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (ubrzanje gravitacije).

Točne vrijednosti R i F za različite cijevi, priključne i zaporne ventile različitih vrsta mogu se naći u referentnoj literaturi. Za naš pojednostavljeni izračun možete koristiti prosječne podatke ovih vrijednosti dobivene eksperimentalno: R - 100-150 Pa / m (što je veći promjer cijevi i što im je glađa unutarnja površina, to je manji otpor); F se može uzeti ovisno o vrsti armature:

• dodatno do 30% gubitaka u ravnoj cijevi - za svaki priključni priključak u ovom odjeljku;
• do 20% - za trosmjernu mješalicu ili slične uređaje;
• do 70% - za regulator.

Za izračun možete upotrijebiti i formulu koju su predložili stručnjaci poznatog proizvođača pumpi Wilo: J = R × L × k, m Gdje je: k koeficijent koji uzima u obzir povećanje otpora u upravljaču i zatvorenom odvodni ventili:

• 1.3 - jednostavni sustavi grijanja s minimalnim brojem armatura;
• 2.2 - u prisutnosti kontrolnih ventila;
• 2.6 - za složene sustave.

Treba imati na umu da, ako će cirkulaciju u sustavu s dva ili više krugova ožičenja (grana) pružati samo jedna pumpa, tada treba uzeti u obzir njihov ukupni otpor za odabir tlaka. Ako je svaki krug opremljen zasebnom pumpom, tada se izračun toplinske snage i otpora svakog od njih mora provesti zasebno. Spratnost zgrade, pri izračunavanju tlaka, ne igra veliku ulogu. Budući da je u zatvorenom sustavu grijanja stupac tekućine dovodnog voda uravnotežen stupcem "povratka".

Broj brzina cirkulacijske pumpe

Većina modernih modela cirkulacijskih pumpi opremljena je sposobnošću podešavanja brzine uređaja. Najčešće su to modeli s tri brzine, pomoću kojih možete prilagoditi količinu topline koja ulazi u prostoriju. Dakle, oštrim hladnim pucanjem povećava se brzina pumpe, a u slučaju zagrijavanja smanjuje se tako da temperatura zraka u sobama ostaje ugodna za život.

Za prebacivanje brzina postoji posebna ručica smještena na tijelu uređaja. Modeli cirkulacijskih crpki vrlo su popularni, opremljeni sustavom automatske kontrole brzine uređaja, ovisno o promjeni temperature vanjskog zraka.

Treba napomenuti da je ovo samo jedna od mogućnosti za ovu vrstu izračuna. Neki proizvođači koriste malo drugačiju metodu izračuna prilikom odabira crpke. Možete izvršiti sve izračune od kvalificiranog stručnjaka, obavještavajući ga o pojedinostima uređaja određenog sustava grijanja i opisujući uvjete za njegov rad. Tipično se izračunavaju pokazatelji maksimalnog opterećenja na kojima će sustav raditi. U stvarnim uvjetima opterećenje opreme bit će manje, pa možete sigurno kupiti cirkulacijsku pumpu, čije su karakteristike nešto niže od izračunatih pokazatelja. Kupnja snažnije pumpe nije preporučljiva, jer će to dovesti do nepotrebnih troškova, ali sustav neće poboljšati performanse.

Nakon dobivanja svih potrebnih podataka, treba proučiti karakteristike tlaka i protoka svakog modela uzimajući u obzir različite radne brzine. Te se karakteristike mogu predstaviti u obliku grafikona. Ispod je primjer takvog grafikona, u kojem su također označene izračunate karakteristike uređaja.

Pomoću ovog grafa možete odabrati prikladni model cirkulacijske crpke za grijanje prema pokazateljima izračunatim za sustav određene privatne kuće

Točka A odgovara traženim pokazateljima, a točka B pokazuje stvarne podatke određenog modela pumpe, što je bliže teoretskim proračunima. Što je manja udaljenost između točaka A i B, to je model crpke bolji za određene radne uvjete.

Regulacija brzine cirkulacijske crpke

Brzine pumpe su sposobnost instrumenta da mijenja performanse. Lako je saznati o dostupnosti načina rada - u opisu neće biti navedena jedna snaga, već nekoliko (obično tri).

Pročitajte više: Kako izračunati generator vjetra pomoću formula

Na isti su način brzina rotacije i produktivnost naznačene u tri verzije. Na primjer: 70/50/35 W (snaga), 2200/1900/1450 o / min (brzina vrtnje), visina glave 4/3/2 m.

Postoje modeli koji automatski mijenjaju brzinu rada (a time i performanse), ovisno o temperaturi okoline.

Na tijelu pumpe nalazi se posebna sklopka za promjenu načina rada. Preporučuje se ručnim modelima da postave način maksimalne snage i po potrebi ga smanje. U automatskim uređajima samo trebate ukloniti regulator iz brave.

Prisutnost brzih načina nije samo za povećanje udobnosti. To je i ekonomski opravdano. Uređaj s načinom rada može uštedjeti do 40% energije u odnosu na konvencionalni.

Većina modela cirkulacijske pumpe ima funkciju za podešavanje brzine uređaja. U pravilu su to uređaji s tri brzine koji vam omogućuju upravljanje količinom topline koja se šalje za zagrijavanje prostorije. U slučaju naglog hladnog udara, brzina uređaja se povećava, a kad postane toplije, smanjuje se, dok temperaturni režim u sobama ostaje ugodan za boravak u kući.

Za promjenu brzine postoji posebna poluga smještena na kućištu pumpe. Modeli cirkulacijskih uređaja s automatskim sustavom upravljanja za ovaj parametar, ovisno o temperaturi izvan zgrade, vrlo su traženi.

Za promjenu brzine postoji posebna poluga smještena na kućištu pumpe. Modeli cirkulacijskih uređaja s automatskim sustavom upravljanja za ovaj parametar, ovisno o temperaturi izvan zgrade, vrlo su traženi.

Većina modela cirkulacijske pumpe ima funkciju za podešavanje brzine uređaja. U pravilu su to uređaji s tri brzine koji vam omogućuju upravljanje količinom topline koja se šalje za zagrijavanje prostorije.U slučaju naglog hladnog udara, brzina uređaja se povećava, a kad postane toplije, smanjuje se, dok temperaturni režim u sobama ostaje ugodan za boravak u kući.

Kako izračunati cirkulacijsku pumpu za grijanje iz snage kotla

Često se dogodi da je kotao kupljen unaprijed, a ostatak elemenata sustava odabire se kasnije, usredotočujući se na pokazatelje snage grijača koje je proglasio proizvođač. Često se kupuje cirkulacijska crpka za modernizaciju sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom kako bi se pružila mogućnost ubrzanja kretanja rashladne tekućine.

Ako je snaga kotla poznata, upotrijebite formulu: Q = N / (t2-t1)

Q - protok pumpe u kubičnim metrima / h;

N je snaga kotla u W;

t2 - temperatura vode u stupnjevima Celzijusa na izlazu iz kotla (ulaz u sustav);

t1 - na povratnoj liniji.

Kako izračunati hidraulički otpor?

Da ne biste računali ručno, upotrijebite naš kalkulator.

Već je rečeno da na odabir cirkulacijske crpke za sustav grijanja izravno utječe tako važan parametar kao što je hidraulički otpor koji stvaraju pojedini elementi sustava grijanja, što omogućuje izračunavanje visine usisavanja pumpe i, kao rezultat toga, omogućuje odabir modela opreme u smislu snage i stvorenog tlaka. Da biste izračunali usis pumpe (označen slovom H), upotrijebite sljedeću formulu:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1 …… ..Zn) / 10000

Parametri koji se koriste u ovoj formuli prikazani su u tablici.

Vrijednosti R1 i R2 koje se primjenjuju na ovu tablicu trebaju se odabrati iz posebne tablice s informacijama.

Vrijednosti hidrauličkog otpora koje stvaraju različiti uređaji koji se koriste za opremanje sustava grijanja, u pravilu su propisane u tehničkoj dokumentaciji za njih. Ako u putovnici uređaja nema takvih podataka, tada možete izvršiti približna očitanja hidrauličkog otpora (vidi tablicu).

Postoje posebne informativne tablice koje vam omogućuju da saznate hidraulički otpor za gotovo bilo koji element opreme sustava grijanja.

Poznavajući visinu usisavanja, za čiji se izračun koristi gornja formula, možete brzo odabrati cirkulacijsku pumpu u skladu s njenom snagom i saznati potrebnu visinu.

Kako odabrati cirkulacijsku pumpu prema dobivenim podacima

Nakon završetka izračuna i određivanja glavnih parametara (protok i tlak), prijeći ćemo na odabir prikladne cirkulacijske crpke. Da bismo to učinili, koristimo grafikone njihovih tehničkih karakteristika (B) koji se mogu naći u putovnici ili uputama za uporabu. Takav graf trebao bi imati dvije osi s vrijednostima visine (obično u m) i protoka (kapaciteta) u m3 / h, l / h ili l / s. Na ovaj graf ucrtavamo podatke dobivene tijekom izračuna, u odgovarajuću dimenziju i na njihovom presjeku nalazimo točku (A). Ako je iznad karakteristične krivulje crpke (A3), tada nam ovaj model ne odgovara. Ako točka padne na kartu (A2) ili je ispod nje (A1), onda je ovo prikladna opcija. No, mora se imati na umu da ako je točka znatno niža od grafika (A1), to znači da će crpka imati prekomjernu rezervu snage, što je također nepraktično, jer će trošiti više električne energije, a trošak će također biti viši od modela, karakteristični graf koji će biti što bliži našoj točki.

Postoje modeli pumpi koje nemaju jednu, već 2-3 brzine.Grafovi njihovih karakteristika neće imati jedan, već 2 ili 3 retka. U tom slučaju, odabir crpke mora se izvršiti prema rasporedu brzine koja će se koristiti ili uzimajući u obzir sve vodove ako se koriste sve brzine.

Što još utječe na izbor

Na odabir crpke za sustav grijanja, pored glavnih parametara (tlak i protok), mogu utjecati i neki drugi čimbenici, na primjer, kao što su: proizvođač, izrada, trajnost, maksimalna radna temperatura, trošak itd. Često su povezani. Kvalitetne pumpe pouzdanih, "Wilo", "DAB", "Lowara", "Ebara" i "Pedrollo" obično imaju visoku cijenu. Kineski ili domaći modeli u pravilu su puno jeftiniji, ali ne postoji jamstvo njihove pouzdanosti i dugotrajnog rada. Ovdje sve ovisi o osobnom izboru: ili visokokvalitetni pouzdani proizvod po višoj cijeni ili jeftinija, ali manje pouzdana cirkulacijska pumpa, koja će se uskoro možda morati promijeniti. Ponekad, kako bi uštedjeli novac, kupuju rabljene Grundfos ili Wilo. Često rade dulje od novih kineskih, ali ako su kupljeni od pouzdanih stručnjaka, koji mogu dati određena jamstva.

Drugi tehnički parametar koji može biti važan pri odabiru cirkulacijske crpke je maksimalno dopuštena temperatura za njezin rad, koja bi također trebala biti u njezinoj putovnici ili uputama za rad. To je posebno važno ako se crpka mora instalirati u sustav grijanja s kotlom na kruta goriva na dovodnoj cijevi. U tom slučaju njegova maksimalna dopuštena radna temperatura mora biti najmanje 110 ° C. Ako će, međutim, biti instaliran na povratnom vodu, tada ovaj parametar nije toliko važan, jer temperatura rashladne tekućine na ovom mjestu rijetko prelazi 70 ° C.

Povezani Videi:

Empirijska tablica za odabir pumpe

Napomena: u trećem je stupcu prvi broj promjer mlaznica, drugi visina dizanja.

Koristeći dane podatke, lako možete odabrati pravi uređaj za stabilan i dugotrajan rad bez puno muke.

Kavitacija u sustavu grijanja i u vodoopskrbnom sustavu

Kavitacija je proces tijekom kojeg se molekule pare stvaraju u sustavu grijanja zbog smanjenja tlaka. Takav se postupak odvija ako se protok tekućine smanji ili poveća u cijevima.

Kavitacija sustava grijanja

Ako sustav grijanja karakteriziraju preniske ili previsoke temperature, tada ovaj fenomen može imati negativan učinak. Para koja nastaje skuplja se u mjehurićima i ako puknu, time oštećuju materijal od kojeg su izrađene cijevi ili drugi dijelovi sustava grijanja.

Ispravno odabrani uređaj i ispravno proveden proračun snage cirkulacijske crpke za grijanje jamčit će da će rad sustava grijanja i vodoopskrbnog sustava biti najučinkovitiji.

Ako ne možete samostalno izvoditi takve operacije kao što je izračun pumpe za grijanje ili sumnjate u njihovu ispravnost, onda je bolje povjeriti ovu stvar profesionalcu u ovom području. Stručnjak ne samo da će pomoći u odabiru crpke ili izračunu, već će se izravno baviti instalacijom crpke.