Изчисляване на налягането на циркулационната помпа за отопление. Калкулатор за изчисляване на производителността на циркулационна помпа за отопление

Тук ще разберете:

• За какво е изчислението на помпата на отоплителната система?
• Избор на помпа според основните й характеристики
• Как да изчислим циркулационната помпа за отопление от мощността на котела
• Как да изберем циркулационна помпа според получените данни
• Таблица за избор на емпирична помпа
• Кавитация в отоплителната система и във водоснабдителната система
• Препоръки за инсталиране на помпата

Основната задача на циркулационната помпа е да подобри циркулацията на охлаждащата течност през елементите на отоплителната система. Проблемът с навлизането на вече охладена вода в отоплителните радиатори е добре познат на жителите на горните етажи на жилищни сгради. Подобни ситуации са свързани с факта, че охлаждащата течност в такива системи се движи много бавно и има време да се охлади, докато достигне участъците от отоплителния кръг, които са на значително разстояние.

При експлоатация на автономни отоплителни системи в селски къщи, циркулацията на водата в които се извършва по естествен начин, можете също да срещнете проблем, когато радиаторите, инсталирани в най-отдалечените точки на веригата, едва се нагряват. Това също е следствие от недостатъчно налягане на охлаждащата течност и бавното й движение през тръбопровода. Инсталирането на циркулационно помпено оборудване позволява да се избегнат подобни ситуации както в жилищни сгради, така и в частни къщи. Чрез насилствено създаване на необходимото налягане в тръбопровода, такива помпи осигуряват висока скорост на движение на загрята вода дори до най-отдалечените елементи на отоплителната система.

Помпата увеличава ефективността на съществуващото отопление и ви позволява да подобрите системата, като добавите допълнителни радиатори или елементи за автоматизация

Отоплителните системи с естествена циркулация на течност, която предава топлинна енергия, показват своята ефективност, когато се използват за отопление на къщи с малка площ. Ако обаче оборудвате такива системи с циркулационна помпа, можете не само да увеличите ефективността на тяхното използване, но и да спестите от отопление, намалявайки количеството енергия, консумирана от котела.

По своя дизайн циркулационната помпа е двигател, чийто вал предава въртене на ротора. На ротора е монтирано колело с лопатки - работно колело. Въртейки се вътре в работната камера на помпата, работното колело изтласква нагрятата течност, влизаща в него, в изпускателната линия, образувайки поток на охлаждащата течност с необходимото налягане. Съвременните модели циркулационни помпи могат да работят в няколко режима, създавайки различно налягане на охлаждащата течност, движеща се през тях в отоплителни системи. Тази опция ви позволява бързо да затоплите къщата в началото на студеното време, като пуснете помпата с максимална мощност, а след това, когато в цялата сграда се формира комфортна температура на въздуха, превключете устройството на икономичен режим на работа.

Устройство с циркулационна помпа за отопление

Всички циркулационни помпи, използвани за оборудване на отоплителни системи, са разделени в две широки категории: устройства с "мокър" и "сух" ротор. При помпите от първи тип всички роторни елементи са постоянно в охлаждащата среда, а в устройства с „сух“ ротор само част от такива елементи са в контакт с изпомпваната среда. Помпите с "сух" ротор се различават с по-голяма мощност и по-висока ефективност, но издават много шум по време на работа, което не може да се каже за устройства с "мокър" ротор, които издават минимално количество шум.

За какво е изчислението на помпата на отоплителната система?

Повечето съвременни автономни отоплителни системи, използвани за поддържане на определена температура в жилищните помещения, са оборудвани с центробежни помпи, които осигуряват непрекъсната циркулация на течността в отоплителния кръг.

Чрез увеличаване на налягането в системата е възможно да се намали температурата на водата на изхода на отоплителния котел, като по този начин се намали дневният разход на консумиран от него газ.

Правилният избор на модела на циркулационната помпа позволява с порядък да се повиши нивото на ефективност на оборудването по време на отоплителния сезон и да се осигури комфортна температура в помещения от всяка област.

Избор на помпа според основните й характеристики

Основните технически характеристики на всяка помпа за отопление са:

Тези параметри трябва да осигуряват достатъчна циркулация на охлаждащата течност за ефективно предаване на топлинна енергия от котела към радиаторите, така че те трябва да съответстват както на мощността на самата система, така и на хидравличното съпротивление в нея по време на циркулацията на охлаждащата течност. Следователно, за да направите правилния избор на помпа за отоплителна система, е необходимо да знаете и двете стойности.

Точните им изчисления, които се използват от специалисти, са доста тромави и сложни. Следователно, със самоизбор, можете да използвате опростени изчисления, като използвате следните прости формули и препоръчани средни показатели, които ще ви позволят да изберете оптималните характеристики на циркулационната помпа. Освен това почти всеки може да направи такива изчисления.

Три опции за изчисляване на топлинната мощност

Трудности могат да възникнат при определянето на показателя за топлинна мощност (R), поради което е по-добре да се съсредоточите върху общоприетите стандарти.

Опция 1... В европейските страни е обичайно да се вземат предвид следните показатели:

• 100 W / кв. - за малки частни къщи;
• 70 W / кв. М. - за високи сгради;
• 30-50 W / кв. - за индустриални и добре изолирани жилищни помещения.

Вариант 2... Европейските стандарти са подходящи за региони с мек климат. Въпреки това, в северните райони, където има силни студове, е по-добре да се съсредоточите върху нормите на SNiP 2.04.07-86 "Отоплителни мрежи", които отчитат външната температура до -30 градуса по Целзий:

• 173-177 W / m2 - за малки сгради, чийто етаж не надвишава два;
• 97-101 W / m2 - за къщи от 3-4 етажа.

Вариант 3... По-долу има таблица, чрез която можете самостоятелно да определите необходимата топлинна мощност, като вземете предвид целта, степента на износване и топлоизолацията на сградата.

Таблица: как да се определи необходимата топлинна мощност

Как да определите мощността на отоплителната система и необходимия поток на помпата

Необходимата топлинна мощност на отоплителната система зависи от количеството топлина, което е необходимо за комфортно отопление на къщата и е право пропорционално на нейния размер и топлоизолационните свойства на материалите, от които са нейните стени, покрив, таван, под, направени са прозорци, врати. Не е трудно да се изчисли размерът на къща или част от нея отопляема. Тук са достатъчни рулетка и калкулатор.

По-трудно е да се изчислят точно топлинните загуби чрез външни конструкции, тъй като тук трябва да се вземат предвид техният материал, дебелина и конструктивни характеристики. Следователно, за опростено изчисление можете да използвате препоръчителните средни показатели от 1-1,5 kW топлинна мощност на 10 m2 отопляемо помещение с височина на тавана до 3 м. Ако помещението е добре изолирано, тогава по-ниска стойност може да се използва и ако не е изолирана или недостатъчно изолирана, тогава е по-добре да се използва по-голяма стойност.

Например за добре изолирана къща с площ от 120 м2 ще са необходими приблизително 12 kW топлинна мощност.Ако изборът на циркулационна помпа се извършва за съществуваща отоплителна система с естествена циркулация, тогава може да се вземе предвид мощността на инсталирания котел.

Изчисляване на необходимия капацитет на помпата

След като сте решили топлинната мощност на отоплението, можете да започнете да изчислявате потока (капацитета) на циркулационната помпа. За да направите това, можете да използвате две прости формули. Първият от тях: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h или l / h) Където:

• Q– предварително изчислена отоплителна мощност (W);
• ΔT е разликата между температурата на захранващата тръба и „връщането“, която за конвенционалните системи по правило е в рамките на 20 о С, а за топлите подове - около 5 о;
• 1.16 - коефициент, отчитащ специфичната топлина на водата, W × h / kg × о С (за други охлаждащи течности (антифриз, масло) той ще бъде малко по-различен и при необходимост може да бъде намерен в справочници или в Интернет) .

Друга формула: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Където: s е топлинният капацитет на топлоносителя (за вода 4,2 kJ / kg × ° С). Използвайки някоя от тези формули, е възможно да се определи, че например за двутръбна система с топлинна мощност 12 kW ще е необходима помпа със следния капацитет (захранване): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h или 0,5 m3 / h

Изчисляване на необходимата глава за преодоляване на хидравличното съпротивление

За да се избере циркулационна помпа за отоплителна система, в допълнение към капацитета е необходимо да се определи и нейната глава (налягане), която тя трябва да създаде, за да преодолее съществуващото хидравлично съпротивление. Но първо трябва да знаете величината на тази съпротива. За опростено изчисление можете да използвате формулата: J = (F + R × L) / p × g (m) Където:

• L е дължината на тръбопровода до най-отдалечения радиатор (m);
• R е специфичното хидравлично съпротивление на правия участък на тръбата (Pa / m);
• p е плътността на охлаждащата течност (за вода - 1000 kg / m3);
• F - увеличаване на съпротивлението в свързващите и спирателните клапани (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (ускорение на гравитацията).

Точните стойности на R и F за различни тръби, свързващи и спирателни клапани от различен тип могат да бъдат намерени в справочната литература. За нашето опростено изчисление можете да използвате средните данни за тези стойности, получени експериментално: R - 100-150 Pa / m (колкото по-голям е диаметърът на тръбите и колкото по-гладка е вътрешната им повърхност, толкова по-малко е съпротивлението); F може да се вземе в зависимост от вида на фитингите:

• допълнително до 30% от загубите в права тръба - за всеки свързващ фитинг в този участък;
• до 20% - за трипътен смесител или подобни устройства;
• до 70% - за регулатора.

Можете също да използвате формулата, предложена от специалистите на известния производител на помпа Wilo за изчисление: J = R × L × k, m Къде: k е коефициентът, който отчита нарастването на съпротивлението при управлението и затварянето -отключващи клапани:

• 1.3 - прости отоплителни системи с минимален брой фитинги;
• 2.2 - при наличие на регулиращи клапани;
• 2.6 - за сложни системи.

Трябва да се има предвид, че ако циркулацията в система с две или повече електрически вериги (разклонения) се осигурява само от една помпа, тогава трябва да се вземе предвид тяхното общо съпротивление, за да се избере нейното налягане. Ако всяка верига е снабдена с отделна помпа, тогава изчисляването на топлинната мощност и съпротивлението на всяка от тях трябва да се извърши отделно. Етажността на сградата при изчисляване на налягането не играе голяма роля. Тъй като в затворена отоплителна система колоната за течност на захранващия тръбопровод е балансирана от колоната „връщане“.

Брой скорости на циркулационната помпа

Повечето съвременни модели циркулационни помпи са оборудвани с възможност за регулиране на скоростта на устройството. Най-често това са тристепенни модели, с които можете да регулирате количеството топлина, постъпващо в стаята. Така че с рязко застудяване скоростта на помпата се увеличава, а в случай на затопляне се намалява, така че температурата на въздуха в стаите да остане удобна за живеене.

За превключване на предавките има специален лост, разположен върху корпуса на устройството. Модели на циркулационни помпи, оборудвани със система за автоматичен контрол на скоростта за работа на устройството, в зависимост от промяната на температурата на външния въздух, са много популярни.

Трябва да се отбележи, че това е само една от опциите за този вид изчисления. Някои производители използват малко по-различен метод на изчисление при избора на помпа. Можете да поискате от квалифициран специалист да извърши всички изчисления, като го информира за подробностите на устройството на конкретна отоплителна система и опише условията за нейната работа. Обикновено се изчисляват показателите за максимално натоварване, при които системата ще работи. В реални условия натоварването на оборудването ще бъде по-малко, така че можете безопасно да закупите циркулационна помпа, чиито характеристики са малко по-ниски от изчислените показатели. Закупуването на по-мощна помпа не е препоръчително, тъй като това ще доведе до ненужни разходи, но системата няма да подобри производителността.

След като бъдат получени всички необходими данни, характеристиките на налягането и потока на всеки модел трябва да бъдат проучени, като се вземат предвид различните работни скорости. Тези характеристики могат да бъдат представени под формата на графика. По-долу е даден пример за такава графика, в която също са маркирани изчислените характеристики на устройството.

Използвайки тази графика, можете да изберете подходящ модел на циркулационна помпа за отопление според показателите, изчислени за системата на конкретна частна къща

Точка А съответства на необходимите показатели, а точка Б показва реалните данни на конкретен модел помпа, възможно най-близки до теоретичните изчисления. Колкото по-малко е разстоянието между точки A и B, толкова по-добър е моделът на помпата, подходящ за специфичните условия на работа.

Контрол на скоростта на циркулационната помпа

Скоростите на помпата са способността на инструмента да променя производителността. Лесно е да разберете за наличието на режими - в описанието няма да бъде посочена една мощност, а няколко (обикновено три).

Прочетете повече: Как да изчислим вятърен генератор, използвайки формулите

По същия начин скоростта на въртене и производителността са посочени в три версии. Например: 70/50/35 W (мощност), 2200/1900/1450 об / мин (скорост на въртене), глава 4/3/2 m.

Има модели, които автоматично променят скоростта на работа (а оттам и производителността), в зависимост от околната температура.

На корпуса на помпата има специален превключвател за промяна на режима. Препоръчва се ръчните модели да зададат режим на максимална мощност и да го намалят, ако е необходимо. В автоматичните устройства просто трябва да отключите регулатора.

Наличието на скоростни режими не е само за повишаване на комфорта. Това е и икономически обосновано. До 40% от енергията може да се спести от устройство в режим в сравнение с конвенционалното.

Повечето модели циркулационна помпа имат функция за регулиране на скоростта на устройството. Като правило това са тристепенни устройства, които ви позволяват да контролирате количеството топлина, което се изпраща за отопление на помещението. В случай на рязко застудяване, скоростта на устройството се увеличава, а когато стане по-топло, се намалява, докато температурният режим в стаите остава удобен за престой в къщата.

За да промените скоростта, има специален лост, разположен на корпуса на помпата. Модели на циркулационни устройства с автоматична система за управление на този параметър в зависимост от температурата извън сградата са в голямо търсене.

За да промените скоростта, има специален лост, разположен на корпуса на помпата. Модели на циркулационни устройства с автоматична система за управление на този параметър в зависимост от температурата извън сградата са в голямо търсене.

Повечето модели циркулационна помпа имат функция за регулиране на скоростта на устройството. Като правило това са тристепенни устройства, които ви позволяват да контролирате количеството топлина, което се изпраща за отопление на помещението.В случай на рязко застудяване, скоростта на устройството се увеличава, а когато стане по-топло, се намалява, докато температурният режим в стаите остава удобен за престой в къщата.

Как да изчислим циркулационната помпа за отопление от мощността на котела

Често се случва, че котелът е закупен предварително, а останалите елементи на системата се избират по-късно, като се фокусират върху показателите за мощност на нагревателя, декларирани от производителя. Често се купува циркулационна помпа за модернизация на отоплителните системи с естествена циркулация, за да се осигури възможността за ускоряване на движението на охлаждащата течност.

Ако мощността на котела е известна, използвайте формулата: Q = N / (t2-t1)

Q - дебит на помпата в кубични метри / час;

N е мощността на котела в W;

t2 - температура на водата в градуси по Целзий на изхода от котела (входа към системата);

t1 - на връщащата линия.

Как да изчислим хидравличното съпротивление?

За да не броите ръчно, използвайте нашия калкулатор.

Вече беше обсъдено, че изборът на циркулационна помпа за отоплителната система е пряко повлиян от такъв важен параметър като хидравличното съпротивление, което се създава от отделни елементи на отоплителната система, ви позволява да изчислите височината на засмукване на помпата и, в резултат дава възможност да се избере модел на оборудване по отношение на мощността и създаденото налягане. За да изчислите засмукването на помпата (обозначена с буквата Н), използвайте следната формула:

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

Параметрите, използвани в тази формула, са показани в таблицата.

Стойностите R1 и R2, които се прилагат за тази таблица, трябва да бъдат избрани от специална информационна таблица.

Стойностите на хидравличното съпротивление, които се създават от различни устройства, използвани за оборудване на отоплителни системи, като правило са предписани в техническата документация за тях. Ако в паспорта на устройството няма такава информация, можете да вземете приблизителните показания на хидравличното съпротивление (вижте таблицата).

Има специални информационни таблици, които ви позволяват да разберете хидравличното съпротивление за почти всеки елемент от оборудването на отоплителната система.

Познавайки всмукателния асансьор, за изчисляването на който се използва горната формула, можете бързо да изберете циркулационна помпа според нейния капацитет и да разберете необходимата й глава.

Как да изберем циркулационна помпа според получените данни

След приключване на изчисленията и определяне на основните параметри (дебит и налягане), ще пристъпим към избора на подходяща циркулационна помпа. За целта използваме графики на техническите им характеристики (B), които могат да бъдат намерени в паспорта или в инструкциите за експлоатация. Такава графика трябва да има две оси със стойностите на напора (обикновено в m) и дебита (капацитета) в m3 / h, l / h или l / s. На тази графика нанасяме данните, получени по време на изчислението, в съответното измерение и в тяхното пресичане намираме точката (A). Ако е над характеристичната крива на помпата (A3), тогава този модел не ни подхожда. Ако точката пада върху диаграмата (А2) или е под нея (А1), тогава това е подходящ вариант. Но трябва да се има предвид, че ако точката е значително по-ниска от графиката (А1), това означава, че помпата ще има прекомерен резерв на мощност, което също е непрактично, тъй като ще консумира повече електроенергия и цената й също ще бъде да бъде по-висока от модела, характеристичната графика, която ще бъде възможно най-близо до нашата точка.

Има модели помпи, които имат не една, а 2-3 скорости.Графиките на техните характеристики ще имат не един, а съответно 2 или 3 реда. В този случай изборът на помпата трябва да се извърши според графика на скоростта, която ще се използва или като се вземат предвид всички линии, ако ще се използват всички скорости.

Какво друго влияе на избора

Изборът на помпа за отоплителна система, в допълнение към основните й параметри (налягане и дебит), може да бъде повлиян от някои други фактори, например, като: производител, изработка, издръжливост, максимална работна температура, цена и т.н. Често те са свързани. Качествените помпи от надеждни "Wilo", "DAB", "Lowara", "Ebara" и "Pedrollo" обикновено имат висока цена. Китайските или местните модели, като правило, са много по-евтини, но няма гаранция за тяхната надеждност и дългосрочна работа. Тук всичко зависи от личния избор: или висококачествен надежден продукт на по-висока цена, или по-евтина, но по-малко надеждна циркулационна помпа, която скоро може да се наложи да бъде сменена. Понякога, за да спестят пари, те купуват употребявани Grundfos или Wilo. Често те обикновено работят по-дълго от новите китайски, но ако са закупени от доверени специалисти, които могат да дадат определена гаранция.

Друг параметър на техническите характеристики, който може да бъде важен при избора на циркулационна помпа, е максимално допустимата температура за нейната работа, която също трябва да бъде в паспорта или инструкциите за експлоатация. Това е особено важно, ако помпата трябва да бъде инсталирана в отоплителна система с котел на твърдо гориво на захранващата тръба. В този случай максимално допустимата работна температура трябва да бъде най-малко 110 ° C. Ако обаче той ще бъде инсталиран на връщащата линия, този параметър не е толкова важен, тъй като температурата на охлаждащата течност на това място рядко надвишава 70 ° C.

Подобни видеа:

Таблица за избор на емпирична помпа

Забележка: в третата колона първото число е диаметърът на дюзите, второто е височината на повдигане.

Използвайки горните данни, можете лесно да изберете правилното устройство за стабилна и дългосрочна работа без много караница.

Кавитация в отоплителната система и във водоснабдителната система

Кавитацията е процес, по време на който молекулите на парата се образуват в отоплителна система поради намаляване на налягането. Този процес се извършва, ако дебитът на течността намалява или се увеличава в тръбите.

Кавитация на отоплителната система

Ако отоплителната система се характеризира с твърде ниски или твърде високи температури, тогава това явление може да има отрицателен ефект. Парата, която се образува, се събира в мехурчета и ако те се спукат, по този начин ще повредят материала, от който са направени тръбите или други компоненти на отоплителната система.

Правилно избраното устройство и правилно извършеното изчисление на мощността на циркулационната помпа за отопление ще гарантират, че работата на отоплителната система и водоснабдителната система ще бъде най-ефективна.

Ако не можете самостоятелно да извършите операции като изчисляване на помпа за отопление или се съмнявате в тяхната коректност, тогава е по-добре да поверите този въпрос на професионалист в тази област. Специалистът не само ще помогне с избора на помпа или извършване на изчисления, но и ще се занимава директно с монтажа на помпата.