Calculul presiunii pompei de circulație a încălzirii. Calculator pentru calcularea performanței unei pompe de circulație pentru încălzire

Aici veți afla:

• Pentru ce se calculează pompa sistemului de încălzire?
• Selectarea unei pompe în funcție de caracteristicile sale principale
• Cum se calculează pompa de circulație a încălzirii de la puterea cazanului
• Cum se alege o pompă de circulație în funcție de datele obținute
• Tabel de selecție a pompei empirice
• Cavitație în sistemul de încălzire și în sistemul de alimentare cu apă
• Recomandări de instalare a pompei

Sarcina principală a pompei de circulație este de a îmbunătăți circulația lichidului de răcire prin elementele sistemului de încălzire. Problema apei deja răcite care intră în radiatoarele de încălzire este bine cunoscută locuitorilor de la etajele superioare ale blocurilor de apartamente. Situații similare sunt asociate cu faptul că lichidul de răcire din astfel de sisteme se mișcă foarte încet și are timp să se răcească până ajunge la secțiunile circuitului de încălzire care se află la o distanță considerabilă.

Atunci când funcționați sisteme de încălzire autonome în case de țară, circulația apei în care se realizează într-un mod natural, puteți întâlni și o problemă atunci când caloriferele instalate în cele mai îndepărtate puncte ale circuitului abia se încălzesc. Aceasta este, de asemenea, o consecință a presiunii insuficiente a agentului de răcire și a mișcării sale lente prin conductă. Instalarea echipamentelor de pompare a circulației permite evitarea unor astfel de situații atât în ​​clădirile de apartamente, cât și în casele private. Prin crearea forțată a presiunii necesare în conductă, astfel de pompe asigură o viteză mare de mișcare a apei încălzite chiar și către cele mai îndepărtate elemente ale sistemului de încălzire.

Pompa crește eficiența încălzirii existente și vă permite să îmbunătățiți sistemul adăugând radiatoare suplimentare sau elemente de automatizare

Sistemele de încălzire cu circulație naturală a unui lichid care transferă energie termică își arată eficiența atunci când sunt utilizate pentru încălzirea caselor dintr-o zonă mică. Cu toate acestea, dacă echipați astfel de sisteme cu o pompă de circulație, nu numai că puteți crește eficiența utilizării acestora, ci puteți economisi și încălzirea, reducând cantitatea de energie consumată de cazan.

Prin proiectarea sa, pompa de circulație este un motor, al cărui arbore transmite rotația rotorului. O roată cu lame este instalată pe rotor - un rotor. Rotind în interiorul camerei de lucru a pompei, rotorul împinge lichidul încălzit pătrunzând în conducta de refulare, formând un flux de lichid de răcire cu presiunea necesară. Modelele moderne de pompe de circulație pot funcționa în mai multe moduri, creând diferite presiuni ale lichidului de răcire care se deplasează prin ele în sistemele de încălzire. Această opțiune vă permite să încălziți rapid casa la începutul vremii reci, pornind pompa la putere maximă și apoi, când se formează o temperatură confortabilă a aerului în întreaga clădire, comutați dispozitivul într-un mod de funcționare economic.

Dispozitiv cu pompă de circulație pentru încălzire

Toate pompele de circulație utilizate pentru echiparea sistemelor de încălzire sunt împărțite în două mari categorii: dispozitive cu rotor „umed” și „uscat”. În pompele de primul tip, toate elementele rotorului sunt în mod constant în mediul de răcire, iar în dispozitivele cu un rotor „uscat”, doar o parte din astfel de elemente este în contact cu mediul pompat. Pompele cu rotor „uscat” diferă în ceea ce privește puterea mai mare și eficiența mai mare, dar produc mult zgomot în timpul funcționării, ceea ce nu se poate spune despre dispozitivele cu rotor „umed”, care emit o cantitate minimă de zgomot.

Pentru ce se calculează pompa sistemului de încălzire?

Majoritatea sistemelor moderne de încălzire autonomă utilizate pentru menținerea unei anumite temperaturi în spațiile de locuit sunt echipate cu pompe centrifuge care asigură circulația neîntreruptă a lichidului în circuitul de încălzire.

Prin creșterea presiunii în sistem, este posibilă reducerea temperaturii apei la ieșirea din cazanul de încălzire, reducând astfel consumul zilnic de gaz consumat de acesta.

Alegerea corectă a modelului de pompă de circulație permite un ordin de mărime pentru a crește nivelul de eficiență al funcționării echipamentelor în timpul sezonului de încălzire și pentru a oferi o temperatură confortabilă în încăperile din orice zonă.

Selectarea unei pompe în funcție de caracteristicile sale principale

Principalele caracteristici tehnice ale oricărei pompe pentru încălzire sunt:

Acești parametri trebuie să asigure o circulație suficientă a lichidului de răcire pentru un transfer eficient de energie termică de la cazan la radiatoare, deci trebuie să corespundă atât puterii sistemului în sine, cât și rezistenței hidraulice din acesta în timpul circulației lichidului de răcire. Prin urmare, pentru a face selecția corectă a unei pompe pentru un sistem de încălzire, este necesar să se cunoască ambele valori.

Calculele lor exacte, utilizate de specialiști, sunt destul de greoaie și complicate. Prin urmare, cu auto-selecție, puteți utiliza calcule simplificate folosind formulele simple de mai jos și indicatorii medii recomandați care vă vor permite să selectați caracteristicile optime ale pompei de circulație. Mai mult, aproape toată lumea poate face astfel de calcule.

Trei opțiuni pentru calcularea puterii termice

Pot apărea dificultăți la determinarea indicatorului de putere termică (R), de aceea este mai bine să ne concentrăm asupra standardelor general acceptate.

Opțiunea 1... În țările europene, este obișnuit să se ia în considerare următorii indicatori:

• 100 W / mp - pentru case private mici;
• 70 W / mp - pentru clădiri înalte;
• 30-50 W / mp - pentru locuințe industriale și bine izolate.

Opțiunea 2... Standardele europene sunt potrivite pentru regiunile cu climă blândă. Cu toate acestea, în regiunile nordice, unde există înghețuri severe, este mai bine să ne concentrăm asupra normelor SNiP 2.04.07-86 „Rețele de încălzire”, care țin cont de temperatura exterioară până la -30 grade Celsius:

• 173-177 W / m2 - pentru clădirile mici, al căror număr de etaje nu depășește două;
• 97-101 W / m2 - pentru case de la 3-4 etaje.

Opțiunea 3... Mai jos este un tabel prin care puteți determina în mod independent puterea termică necesară, luând în considerare scopul, gradul de uzură și izolarea termică a clădirii.

Tabel: cum se determină puterea de căldură necesară

Cum se determină puterea sistemului de încălzire și debitul necesar al pompei

Puterea termică necesară a sistemului de încălzire depinde de cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea confortabilă a casei și este direct proporțională cu dimensiunea acesteia și cu proprietățile de izolare termică a materialelor din care pereții, acoperișul, tavanul, podeaua, ferestrele, ușile sunt făcute. Nu este dificil să calculați dimensiunea unei case sau a unei părți din ea încălzită. O bandă măsurătoare și un calculator sunt suficiente aici.

Este mai dificil să se calculeze cu precizie pierderea de căldură prin structuri externe, deoarece aici este necesar să se ia în considerare materialul, grosimea și caracteristicile de proiectare. Prin urmare, pentru un calcul simplificat, puteți utiliza indicatorii medii recomandați de 1-1,5 kW de putere termică pe 10 m2 dintr-o cameră încălzită cu o înălțime a tavanului de până la 3 m. Dacă camera este bine izolată, atunci o valoare mai mică poate fi folosit și, dacă nu este izolat sau insuficient izolat, atunci este mai bine să folosiți o valoare mai mare.

De exemplu, pentru o casă bine izolată, cu o suprafață de 120 m2, vor fi necesari aproximativ 12 kW de putere termică.Dacă selectarea unei pompe de circulație se efectuează pentru un sistem de încălzire cu circulație naturală existent, atunci puterea cazanului instalat poate fi luată în considerare.

Calculul capacității pompei necesare

După ce ați decis puterea termică de încălzire, puteți începe să calculați debitul (capacitatea) pompei de circulație. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza două formule simple. Primul dintre ele: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h sau l / h) Unde:

• Q– puterea de încălzire calculată anterior (W);
• ΔT este diferența dintre temperatura țevii de alimentare și "retur", care pentru sistemele convenționale, de regulă, este în limita a 20 ° C și pentru podele calde - aproximativ 5 °;
• 1.16 - coeficient ținând cont de căldura specifică a apei, W × h / kg × о С (pentru alți purtători de căldură (antigel, ulei) va fi oarecum diferit și, dacă este necesar, poate fi găsit în cărțile de referință sau pe Internet).

O altă formulă: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Unde: s este capacitatea termică a purtătorului de căldură (pentru apă 4,2 kJ / kg × ° С). Folosind oricare dintre aceste formule, este posibil să se determine că, de exemplu, pentru un sistem cu două conducte cu o putere termică de 12 kW, va fi necesară o pompă cu următoarea capacitate (alimentare): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h sau 0,5 m3 / h

Calculul capului necesar pentru depășirea rezistenței hidraulice

Pentru a selecta o pompă de circulație pentru un sistem de încălzire, pe lângă capacitate, este necesar să se determine capul (presiunea) acestuia, pe care trebuie să îl creeze pentru a depăși rezistența hidraulică existentă. Dar mai întâi trebuie să cunoașteți magnitudinea acestei rezistențe. Pentru un calcul simplificat, puteți utiliza formula: J = (F + R × L) / p × g (m) Unde:

• L este lungimea conductei până la cel mai îndepărtat radiator (m);
• R este rezistența hidraulică specifică a secțiunii țevii drepte (Pa / m);
• p este densitatea lichidului de răcire (pentru apă - 1000 kg / m3);
• F - creșterea rezistenței la supapele de conectare și de închidere (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (accelerația gravitației).

Valorile exacte ale R și F pentru diferite conducte, supape de conectare și de închidere de diferite tipuri pot fi găsite în literatura de referință. Pentru calculul nostru simplificat, puteți utiliza datele medii ale acestor valori obținute experimental: R - 100-150 Pa / m (cu cât diametrul țevilor este mai mare și cu cât suprafața interioară a acestora este mai netedă, cu atât rezistența este mai mică); F poate fi luat în funcție de tipul de fitinguri:

• suplimentar până la 30% din pierderi într-o țeavă dreaptă - pentru fiecare racord de conectare din această secțiune;
• până la 20% - pentru un mixer cu trei căi sau dispozitive similare;
• până la 70% - pentru regulator.

De asemenea, puteți utiliza formula propusă de specialiștii cunoscutului producător de pompe Wilo pentru calcul: J = R × L × k, m Unde: k este coeficientul care ia în considerare creșterea rezistenței la control și închidere -vane de închidere:

• 1.3 - sisteme simple de încălzire cu o cantitate minimă de fitinguri;
• 2.2 - în prezența supapelor de control;
• 2.6 - pentru sisteme complexe.

Trebuie avut în vedere faptul că dacă circulația într-un sistem cu două sau mai multe circuite de cablare (ramuri) este asigurată de o singură pompă, atunci trebuie luată în considerare rezistența totală a acestora pentru a selecta presiunea acestuia. Dacă fiecare circuit este prevăzut cu o pompă separată, atunci calculul puterii termice și rezistenței fiecăruia dintre ele trebuie efectuat separat. Numărul etajelor unei clădiri, atunci când se calculează presiunea, nu joacă un rol important. Deoarece într-un sistem de încălzire închis, coloana de lichid a liniei de alimentare este echilibrată de coloana „retur”.

Numărul de viteze ale pompei de circulație

Cele mai multe modele moderne de pompe de circulație sunt echipate cu posibilitatea de a regla viteza dispozitivului. Cel mai adesea acestea sunt modele cu trei trepte, cu care puteți regla cantitatea de căldură care intră în cameră. Așadar, cu o apăsare rece rece, viteza pompei crește și, în caz de încălzire, este redusă, astfel încât temperatura aerului din camere să rămână confortabilă pentru a trăi.

Pentru schimbarea vitezei, există o manetă specială amplasată pe corpul dispozitivului. Modelele de pompe de circulație sunt foarte populare, echipate cu un sistem de control automat al vitezei dispozitivului, în funcție de modificarea temperaturii aerului exterior.

Trebuie remarcat faptul că aceasta este doar una dintre opțiunile pentru acest tip de calcule. Unii producători folosesc o metodă de calcul ușor diferită atunci când selectează o pompă. Puteți cere unui specialist calificat să efectueze toate calculele, informându-l cu privire la detaliile dispozitivului unui sistem de încălzire specific și descriind condițiile de funcționare a acestuia. De obicei, sunt calculați indicatorii de sarcină maximă la care va funcționa sistemul. În condiții reale, sarcina echipamentului va fi mai mică, astfel încât să puteți achiziționa în siguranță o pompă de circulație, ale cărei caracteristici sunt puțin mai mici decât indicatorii calculați. Achiziționarea unei pompe mai puternice nu este recomandabilă, deoarece acest lucru va duce la costuri inutile, dar sistemul nu va îmbunătăți performanța.

După obținerea tuturor datelor necesare, trebuie studiate caracteristicile fluxului de presiune ale fiecărui model, luând în considerare diferite viteze de funcționare. Aceste caracteristici pot fi prezentate sub forma unui grafic. Mai jos este un exemplu de astfel de grafic, în care sunt marcate și caracteristicile calculate ale dispozitivului.

Folosind acest grafic, puteți selecta un model adecvat de pompă de circulație pentru încălzire în funcție de indicatorii calculați pentru sistemul unei anumite case private.

Punctul A corespunde indicatorilor necesari, iar punctul B indică datele reale ale unui anumit model de pompă, cât mai aproape posibil de calculele teoretice. Cu cât distanța dintre punctele A și B este mai mică, cu atât modelul pompei este mai potrivit pentru condițiile specifice de funcționare.

Controlul vitezei pompei de circulație

Vitezele pompei sunt capacitatea instrumentului de a varia performanța. Este ușor să aflați despre disponibilitatea modurilor - descrierea va indica nu o singură putere, ci mai multe (de obicei trei).

Citiți mai multe: Cum să calculați un generator eolian folosind formulele

În același mod, viteza de rotație și productivitatea sunt indicate în trei versiuni. De exemplu: 70/50/35 W (putere), 2200/1900/1450 rpm (viteza de rotație), cap 4/3/2 m.

Există modele care modifică automat viteza de funcționare (și deci performanța), în funcție de temperatura ambiantă.

Există un comutator special pe corpul pompei pentru a schimba modul. Modelele manuale sunt sfătuiți să setați la modul de putere maximă și să îl opriți dacă este necesar. În dispozitivele automate, trebuie doar să scoateți regulatorul din încuietoare.

Prezența modurilor de viteză nu este doar pentru sporirea confortului. De asemenea, este justificat economic. Până la 40% din energie poate fi economisită de un dispozitiv de mod comparativ cu unul convențional.

Majoritatea modelelor de pompă de circulație au o funcție de reglare a vitezei dispozitivului. De regulă, acestea sunt dispozitive cu trei trepte care vă permit să controlați cantitatea de căldură care este trimisă pentru a încălzi camera. În cazul unei apăsări reci ascuțite, viteza dispozitivului crește și, când se încălzește, este redusă, în timp ce regimul de temperatură din camere rămâne confortabil pentru a rămâne în casă.

Pentru a schimba viteza, există o manetă specială amplasată pe carcasa pompei. Modelele de dispozitive de circulație cu un sistem de control automat al acestui parametru, în funcție de temperatura din afara clădirii, sunt la mare căutare.

Pentru a schimba viteza, există o manetă specială amplasată pe carcasa pompei. Modelele de dispozitive de circulație cu un sistem de control automat al acestui parametru, în funcție de temperatura din afara clădirii, sunt la mare căutare.

Majoritatea modelelor de pompă de circulație au o funcție de reglare a vitezei dispozitivului. De regulă, acestea sunt dispozitive cu trei trepte care vă permit să controlați cantitatea de căldură care este trimisă pentru a încălzi camera.În cazul unei apăsări reci ascuțite, viteza dispozitivului crește și, când se încălzește, este redusă, în timp ce regimul de temperatură din camere rămâne confortabil pentru a rămâne în casă.

Cum se calculează pompa de circulație a încălzirii de la puterea cazanului

Se întâmplă adesea ca cazanul să fie achiziționat în avans, iar elementele rămase ale sistemului să fie selectate ulterior, concentrându-se pe indicatorii de putere ai încălzitorului declarați de producător. Adesea, o pompă de circulație este cumpărată pentru modernizarea sistemelor de încălzire cu circulație naturală, pentru a asigura posibilitatea accelerării mișcării lichidului de răcire.

Dacă puterea cazanului este cunoscută, utilizați formula: Q = N / (t2-t1)

Q - debitul pompei în metri cubi / oră;

N este puterea cazanului în W;

t2 - temperatura apei în grade Celsius la ieșirea din cazan (intrare în sistem);

t1 - pe linia de retur.

Cum se calculează rezistența hidraulică?

Pentru a nu conta manual, utilizați calculatorul nostru.

S-a spus deja că selectarea unei pompe de circulație pentru sistemul de încălzire este direct influențată de un parametru atât de important precum rezistența hidraulică, care este creată de elemente individuale ale sistemului de încălzire, face posibilă calcularea înălțimii de aspirație a pompei și , ca urmare, face posibilă alegerea unui model de echipament din punct de vedere al puterii și al presiunii create. Pentru a calcula aspirația pompei (notată cu litera H), utilizați următoarea formulă:

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

Parametrii utilizați în această formulă sunt afișați în tabel.

Valorile R1 și R2 care se aplică acestui tabel trebuie selectate dintr-un tabel de informații speciale.

Valorile rezistenței hidraulice create de diferite dispozitive utilizate pentru echiparea sistemelor de încălzire, de regulă, sunt prescrise în documentația tehnică pentru acestea. Dacă nu există astfel de informații în pașaportul dispozitivului, atunci puteți face citirile aproximative ale rezistenței hidraulice (a se vedea tabelul).

Există tabele de informații speciale care vă permit să aflați rezistența hidraulică pentru aproape orice element al echipamentului sistemului de încălzire.

Cunoscând ridicarea de aspirație, pentru calcularea căreia se folosește formula de mai sus, puteți selecta rapid o pompă de circulație în funcție de puterea sa și aflați capul necesar.

Cum se alege o pompă de circulație în funcție de datele obținute

După finalizarea calculelor și determinarea parametrilor principali (debit și presiune), vom trece la selectarea unei pompe de circulație adecvate. Pentru a face acest lucru, folosim grafice ale caracteristicilor lor tehnice (B), care pot fi găsite în pașaport sau în instrucțiunile de operare. Un astfel de grafic ar trebui să aibă două axe cu valorile capului (de obicei în m) și debitului (capacității) în m3 / h, l / h sau l / s. Pe acest grafic trasăm datele obținute în timpul calculului, în dimensiunea corespunzătoare și la intersecția lor găsim punctul (A). Dacă este deasupra curbei caracteristice pompei (A3), atunci acest model nu ne convine. Dacă punctul se află pe grafic (A2) sau se află sub acesta (A1), atunci aceasta este o opțiune potrivită. Dar trebuie avut în vedere faptul că, dacă punctul este semnificativ mai mic decât graficul (A1), atunci acest lucru înseamnă că pompa va avea o rezervă de putere excesivă, ceea ce este, de asemenea, nepractic, deoarece va consuma mai multă energie electrică și costul său va de asemenea să fie mai mare decât modelul, graficul caracteristic care va fi cât mai aproape de punctul nostru.

Există modele de pompe care au nu una, ci 2-3 viteze.Graficele caracteristicilor lor vor avea nu una, ci, respectiv, 2 sau 3 linii. În acest caz, selectarea pompei trebuie făcută în conformitate cu programul vitezei care va fi utilizată sau luând în considerare toate liniile, dacă vor fi utilizate toate vitezele.

Ce altceva influențează alegerea

Selectarea unei pompe pentru un sistem de încălzire, pe lângă parametrii săi principali (presiune și debit), poate fi influențată de alți factori, de exemplu, cum ar fi: producătorul, manopera, durabilitatea, temperatura maximă de funcționare, costul etc. Deseori sunt înrudite. Pompele de calitate fiabile, „Wilo”, „DAB”, „Lowara”, „Ebara” și „Pedrollo” au de obicei un preț ridicat. Modelele chinezești sau interne, de regulă, sunt mult mai ieftine, dar nu există nicio garanție a fiabilității și funcționării lor pe termen lung. Aici totul depinde de alegerea personală: fie un produs fiabil de înaltă calitate la un preț mai ridicat, fie o pompă de circulație mai ieftină, dar mai puțin fiabilă, care ar putea fi necesară în curând schimbată. Uneori, pentru a economisi bani, cumpără Grundfos sau Wilo de ocazie. Adesea, acestea funcționează în mod normal mai mult decât cele noi chineze, dar dacă sunt achiziționate de la specialiști de încredere, care pot oferi o anumită garanție.

Un alt parametru al caracteristicilor tehnice care poate fi important atunci când alegeți o pompă de circulație este temperatura maximă admisibilă pentru funcționarea acesteia, care ar trebui să figureze și în pașaport sau în instrucțiunile de operare. Acest lucru este deosebit de important dacă pompa ar trebui instalată într-un sistem de încălzire cu un cazan pe combustibil solid pe conducta de alimentare. Temperatura maximă admisă de funcționare, în acest caz, trebuie să fie de cel puțin 110 ° C. Dacă totuși va fi instalat pe linia de retur, atunci acest parametru nu este atât de important, deoarece temperatura lichidului de răcire în acest loc rareori depășește 70 ° C.

Videoclipuri asemănătoare:

Tabel de selecție a pompei empirice

Notă: în a treia coloană, primul număr este diametrul duzelor, al doilea este înălțimea de ridicare.

Folosind datele date, puteți selecta cu ușurință dispozitivul potrivit pentru o funcționare stabilă și pe termen lung, fără probleme.

Cavitație în sistemul de încălzire și în sistemul de alimentare cu apă

Cavitația este un proces în timpul căruia moleculele de abur se formează într-un sistem de încălzire datorită scăderii presiunii. Un astfel de proces are loc dacă debitul fluidului scade sau crește în țevi.

Cavitația sistemului de încălzire

Dacă sistemul de încălzire este caracterizat de temperaturi prea scăzute sau prea ridicate, atunci acest fenomen poate avea un efect negativ. Aburul care se formează se adună sub formă de bule și, dacă se sparg, atunci deteriorează materialul din care sunt fabricate conductele sau alte componente ale sistemului de încălzire.

Un dispozitiv selectat corect și un calcul corect efectuat al puterii pompei de circulație a încălzirii vor garanta că funcționarea sistemului de încălzire și a sistemului de alimentare cu apă vor fi cele mai eficiente.

Dacă nu puteți efectua în mod independent operațiuni precum calcularea unei pompe pentru încălzire sau vă îndoiți de corectitudinea lor, atunci este mai bine să încredințați acest lucru unui profesionist în acest domeniu. Specialistul nu numai că va ajuta la alegerea unei pompe sau la efectuarea calculelor, dar se va ocupa și de instalarea pompei.