Výpočet tlaku obehového čerpadla kúrenia. Kalkulačka na výpočet výkonu obehového čerpadla na vykurovanie

Tu sa dozviete:

• Na čo slúži výpočet čerpadla vykurovacieho systému?
• Výber čerpadla podľa jeho hlavných charakteristík
• Ako vypočítať obehové čerpadlo na vykurovanie z výkonu kotla
• Ako si vybrať obehové čerpadlo podľa získaných údajov
• Empirická tabuľka výberu čerpadla
• Kavitácia vo vykurovacom systéme a vo vodovodnom systéme
• Odporúčania pre inštaláciu čerpadla

Hlavnou úlohou cirkulačného čerpadla je zlepšiť cirkuláciu chladiacej kvapaliny cez prvky vykurovacieho systému. Problém už ochladenej vody vstupujúcej do vykurovacích radiátorov je obyvateľom horných poschodí bytových domov dobre známy. Podobné situácie súvisia so skutočnosťou, že chladiaca kvapalina sa v takýchto systémoch pohybuje veľmi pomaly a má čas na ochladenie, kým nedosiahne časti vykurovacieho okruhu, ktoré sú v značnej vzdialenosti.

Pri prevádzke autonómnych vykurovacích systémov vo vidieckych domoch, v ktorých sa cirkulácia vody vykonáva prirodzeným spôsobom, môžete naraziť aj na problém, keď sa radiátory inštalované v najvzdialenejších bodoch okruhu sotva zahrejú. Je to tiež dôsledok nedostatočného tlaku chladiacej kvapaliny a jej pomalého pohybu potrubím. Inštalácia obehového čerpacieho zariadenia umožňuje zabrániť takýmto situáciám v bytových domoch aj v súkromných domoch. Takéto čerpadlo núteným vytváraním požadovaného tlaku v potrubí poskytuje vysokú rýchlosť pohybu ohriatej vody aj k najvzdialenejším prvkom vykurovacieho systému.

Čerpadlo zvyšuje účinnosť existujúceho vykurovania a umožňuje vám vylepšiť systém pridaním ďalších radiátorov alebo automatizačných prvkov

Vykurovacie systémy s prirodzenou cirkuláciou kvapaliny, ktorá prenáša tepelnú energiu, ukazujú svoju účinnosť, keď sa používajú na vykurovanie domov na malom území. Ak však takéto systémy vybavíte cirkulačným čerpadlom, môžete nielen zvýšiť účinnosť ich použitia, ale aj ušetriť na vykurovaní a znížiť množstvo energie spotrebovanej kotlom.

Konštrukčným riešením je obehové čerpadlo motor, ktorého hriadeľ prenáša rotáciu na rotor. Na rotore je nainštalované koleso s čepeľami - obežné koleso. Obežné koleso, ktoré sa otáča vo vnútri pracovnej komory čerpadla, tlačí ohrievanú kvapalinu do nej na výtlačnom potrubí a vytvára prúd chladiacej kvapaliny s požadovaným tlakom. Moderné modely obehových čerpadiel môžu pracovať v niekoľkých režimoch, ktoré vytvárajú rôzne tlaky chladiacej kvapaliny, ktorá nimi prechádza, vo vykurovacích systémoch. Táto možnosť vám umožňuje rýchlo zahriať dom na začiatku chladného počasia spustením čerpadla na maximálny výkon a potom, keď sa v celej budove vytvorí príjemná teplota vzduchu, prepnite zariadenie do ekonomického režimu prevádzky.

Zariadenie obehového čerpadla na vykurovanie

Všetky obehové čerpadlá používané na vybavenie vykurovacích systémov sú rozdelené do dvoch širokých kategórií: zariadenia s „mokrým“ a „suchým“ rotorom. V čerpadlách prvého typu sú všetky prvky rotora neustále v chladiacom médiu a v zariadeniach so „suchým“ rotorom je iba časť takýchto prvkov v kontakte s čerpaným médiom. Čerpadlá so „suchým“ rotorom sa líšia väčším výkonom a vyššou účinnosťou, ale počas prevádzky vydávajú veľa šumu, čo sa nedá povedať o zariadeniach s „mokrým“ rotorom, ktoré vydávajú minimálne množstvo hluku.

Na čo slúži výpočet čerpadla vykurovacieho systému?

Väčšina moderných autonómnych vykurovacích systémov používaných na udržiavanie určitej teploty v obytných priestoroch je vybavená odstredivými čerpadlami, ktoré zabezpečujú nepretržitú cirkuláciu kvapaliny vo vykurovacom okruhu.

Zvýšením tlaku v systéme je možné znížiť teplotu vody na výstupe z vykurovacieho kotla, čím sa zníži denná spotreba plynu, ktorý spotrebúva.

Správna voľba modelu obehového čerpadla umožňuje rádovo zvýšiť úroveň účinnosti zariadenia počas vykurovacej sezóny a zabezpečiť príjemnú teplotu v miestnostiach akejkoľvek oblasti.

Výber čerpadla podľa jeho hlavných charakteristík

Hlavné technické vlastnosti každého čerpadla na vykurovanie sú:

Tieto parametre musia zabezpečiť dostatočnú cirkuláciu chladiacej kvapaliny na efektívny prenos tepelnej energie z kotla na radiátory, musia teda zodpovedať tak výkonu samotného systému, ako aj hydraulickému odporu v ňom počas cirkulácie chladiacej kvapaliny. Preto je pre správnu voľbu čerpadla pre vykurovací systém potrebné poznať obe tieto hodnoty.

Ich presné výpočty, ktoré používajú špecialisti, sú pomerne ťažkopádne a komplikované. Preto s automatickým výberom môžete použiť zjednodušené výpočty pomocou nasledujúcich jednoduchých vzorcov a odporúčaných priemerných ukazovateľov, ktoré vám umožnia zvoliť optimálne charakteristiky obehového čerpadla. Takéto výpočty navyše môže robiť takmer každý.

Tri možnosti výpočtu tepelného výkonu

Pri stanovení indikátora tepelného výkonu (R) môžu nastať ťažkosti, preto je lepšie zamerať sa na všeobecne akceptované normy.

možnosť 1... V európskych krajinách je zvykom brať do úvahy nasledujúce ukazovatele:

• 100 W / štvorcový - pre malé súkromné ​​domy;
• 70 W / štvorcový M. - pre výškové budovy;
• 30 - 50 W / štvorcový - pre priemyselné a dobre izolované obytné miestnosti.

Možnosť 2... Európske normy sú vhodné pre regióny s miernym podnebím. Avšak v severných regiónoch, kde sú silné mrazy, je lepšie zamerať sa na normy SNiP 2.04.07-86 "Vykurovacie siete", ktoré zohľadňujú vonkajšiu teplotu až do -30 stupňov Celzia:

• 173-177 W / m2 - pre malé budovy, ktorých počet podlaží nepresahuje dve;
• 97-101 W / m2 - pre domy od 3-4 poschodí.

Možnosť 3... Ďalej je uvedená tabuľka, pomocou ktorej môžete nezávisle určiť požadovaný tepelný výkon s prihliadnutím na účel, stupeň opotrebenia a tepelnú izoláciu budovy.

Tabuľka: ako zistiť požadovaný tepelný výkon

Ako určiť výkon vykurovacieho systému a požadovaný prietok čerpadla

Požadovaný tepelný výkon vykurovacieho systému závisí od množstva tepla, ktoré je potrebné na pohodlné vykurovanie domu, a je priamo úmerný jeho veľkosti a tepelnoizolačným vlastnostiam materiálov, z ktorých sú jeho steny, strecha, strop, podlaha, okná, dvere sú vyrobené. Nie je ťažké vypočítať veľkosť domu alebo jeho časti, ktorá je vykurovaná. Stačí tu zvinovací meter a kalkulačka.

Je ťažšie presne vypočítať tepelné straty vonkajšími štruktúrami, pretože tu je potrebné brať do úvahy ich materiál, hrúbku a konštrukčné vlastnosti. Preto pre zjednodušený výpočet môžete použiť odporúčané priemerné ukazovatele 1-1,5 kW tepelného výkonu na 10 m2 vykurovanej miestnosti s výškou stropu do 3 m. Ak je miestnosť dobre izolovaná, potom nižšia hodnota môžu byť použité, a ak nie je zateplený alebo nedostatočne zateplený, je lepšie použiť väčšiu hodnotu.

Napríklad pre dobre izolovaný dom s rozlohou 120 m2 bude potrebných približne 12 kW tepelného výkonu.Ak sa voľba obehového čerpadla vykonáva pre existujúci vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou, potom sa môže brať do úvahy výkon inštalovaného kotla.

Výpočet požadovaného výkonu čerpadla

Po rozhodnutí o tepelnom výkone vykurovania môžete začať počítať prietok (kapacitu) obehového čerpadla. Môžete to urobiť dvoma jednoduchými vzorcami. Prvý z nich: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h alebo l / h) Kde:

• Q– predtým vypočítaný vykurovací výkon (W);
• ΔT je rozdiel medzi teplotou prívodného potrubia a „spätným chodom“, ktorý je pre bežné systémy spravidla do 20 ° C a pre teplé podlahy - asi 5 °;
• 1,16 - koeficient zohľadňujúci merné teplo vody, W × h / kg × о С (pre ostatné chladiace kvapaliny (nemrznúca zmes, olej) bude trochu odlišný a v prípade potreby ho nájdete v referenčných knihách alebo na internete) .

Iný vzorec: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Kde: s je tepelná kapacita nosiča tepla (pre vodu 4,2 kJ / kg × ° С). Pomocou ktoréhokoľvek z týchto vzorcov je možné určiť, že napríklad pre dvojrúrkový systém s tepelným výkonom 12 kW bude potrebné čerpadlo s nasledovným výkonom (napájaním): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h alebo 0,5 m3 / h

Výpočet požadovanej hlavy na prekonanie hydraulického odporu

Aby bolo možné zvoliť obehové čerpadlo pre vykurovací systém, je potrebné okrem jeho výkonu určiť aj jeho výtlak (tlak), ktorý musí vytvárať, aby prekonal existujúci hydraulický odpor. Najprv však musíte poznať veľkosť tohto odporu. Pre zjednodušený výpočet môžete použiť vzorec: J = (F + R × L) / p × g (m) Kde:

• L je dĺžka potrubia k najvzdialenejšiemu radiátoru (m);
• R je špecifický hydraulický odpor priameho potrubného úseku (Pa / m);
• p je hustota chladiacej kvapaliny (pre vodu - 1 000 kg / m3);
• F - zvýšenie odporu v pripojovacích a uzatváracích ventiloch (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (gravitačné zrýchlenie).

Presné hodnoty R a F pre rôzne potrubia, pripojovacie a uzatváracie ventily rôznych typov nájdete v referenčnej literatúre. Pre náš zjednodušený výpočet môžete použiť priemerné údaje z týchto hodnôt získaných experimentálne: R - 100 - 150 Pa / m (čím väčší je priemer rúrok a čím hladší je ich vnútorný povrch, tým menší odpor); F je možné zvoliť v závislosti od typu armatúry:

• navyše až 30% strát v priamom potrubí - pre každú spojovaciu armatúru v tejto časti;
• až 20% - pre trojcestný mixér alebo podobné zariadenia;
• až 70% - pre regulátor.

Na výpočet môžete použiť aj vzorec navrhnutý špecialistami známeho výrobcu čerpadiel Wilo: J = R × L × k, m Kde: k je koeficient, ktorý zohľadňuje zvýšenie odporu v ovládaní a vypínaní uzatváracie ventily:

• 1.3 - jednoduché vykurovacie systémy s minimálnym počtom armatúr;
• 2.2 - za prítomnosti regulačných ventilov;
• 2.6 - pre zložité systémy.

Je potrebné mať na pamäti, že ak cirkuláciu v systéme s dvoma alebo viacerými elektroinštalačnými obvodmi (vetvami) zabezpečuje iba jedno čerpadlo, pri výbere jeho tlaku by sa malo brať do úvahy ich celkové odporovanie. Ak je každý okruh vybavený samostatným čerpadlom, musí sa výpočet tepelného výkonu a odporu každého z nich vykonať osobitne. Počet podlaží budovy pri výpočte tlaku nehrá veľkú rolu. Pretože v uzavretom vykurovacom systéme je stĺpik kvapaliny v prívodnom potrubí vyvážený stĺpcom „spiatočka“.

Počet rýchlostí obehového čerpadla

Väčšina moderných modelov obehových čerpadiel je vybavená schopnosťou upraviť rýchlosť zariadenia. Najčastejšie ide o trojrýchlostné modely, pomocou ktorých môžete upraviť množstvo tepla vstupujúceho do miestnosti. Takže prudkým studeným zacvaknutím sa rýchlosť čerpadla zvýši a v prípade oteplenia sa zníži, aby teplota vzduchu v miestnostiach zostala pohodlná na bývanie.

Na radenie rýchlostných stupňov je na tele prístroja umiestnená špeciálna páka. Veľmi populárne sú modely obehových čerpadiel vybavené automatickým systémom regulácie otáčok pre činnosť zariadenia v závislosti od zmeny teploty vonkajšieho vzduchu.

Je potrebné poznamenať, že toto je len jedna z možností pre tento druh výpočtov. Niektorí výrobcovia používajú pri výbere čerpadla mierne odlišnú metódu výpočtu. Môžete požiadať kvalifikovaného odborníka, aby vykonal všetky výpočty, informoval ho o podrobnostiach zariadenia konkrétneho vykurovacieho systému a popísal podmienky jeho prevádzky. Spravidla sa počítajú indikátory maximálneho zaťaženia, pri ktorých bude systém pracovať. V skutočných podmienkach bude zaťaženie zariadenia nižšie, takže si môžete bezpečne kúpiť obehové čerpadlo, ktorého charakteristiky sú o niečo nižšie ako vypočítané ukazovatele. Nákup výkonnejšieho čerpadla sa neodporúča, pretože to povedie k zbytočným nákladom, ale systém nezlepší výkon.

Po získaní všetkých potrebných údajov by sa mali študovať charakteristiky tlaku a prietoku každého modelu, berúc do úvahy rôzne prevádzkové rýchlosti. Tieto charakteristiky je možné prezentovať vo forme grafu. Nižšie je uvedený príklad takého grafu, v ktorom sú tiež vyznačené vypočítané charakteristiky zariadenia.

Pomocou tohto grafu môžete zvoliť vhodný model obehového čerpadla na vykurovanie podľa ukazovateľov vypočítaných pre systém konkrétneho súkromného domu.

Bod A zodpovedá požadovaným indikátorom a bod B označuje skutočné údaje konkrétneho modelu čerpadla, čo najbližšie k teoretickým výpočtom. Čím menšia je vzdialenosť medzi bodmi A a B, tým lepšie je model čerpadla vhodný pre konkrétne prevádzkové podmienky.

Regulácia otáčok obehového čerpadla

Rýchlosti čerpadla sú schopnosťou prístroja meniť výkon. O dostupnosti režimov sa dá ľahko zistiť - v popise nebude uvedený jeden výkon, ale niekoľko (zvyčajne tri).

Čítať ďalej: Ako vypočítať veterný generátor pomocou vzorcov

Rovnakým spôsobom sú rýchlosť otáčania a produktivita uvedené v troch verziách. Napríklad: 70/50/35 W (výkon), 2200/1900/1450 ot./min (rýchlosť otáčania), hlava 4/3/2 m.

Existujú modely, ktoré automaticky menia rýchlosť práce (a teda aj výkon) v závislosti od teploty okolia.

Na telese čerpadla je špeciálny prepínač na zmenu režimu. Manuálnym modelom sa odporúča nastaviť režim maximálneho výkonu a v prípade potreby ho vypnúť. V automatických zariadeniach stačí odomknúť regulátor.

Prítomnosť rýchlostných režimov neslúži iba na zvýšenie komfortu. Je to aj ekonomicky opodstatnené. Režimové zariadenie môže ušetriť až 40% energie oproti klasickému.

Väčšina modelov obehového čerpadla má funkciu na nastavenie rýchlosti zariadenia. Spravidla ide o trojrýchlostné zariadenia, ktoré umožňujú regulovať množstvo tepla, ktoré sa posiela na vykurovanie miestnosti. V prípade prudkého ochladenia sa rýchlosť zariadenia zvýši, a keď sa oteplí, zníži sa, zatiaľ čo teplotný režim v miestnostiach zostáva pohodlný na pobyt v dome.

Na zmenu rýchlosti je na kryte čerpadla umiestnená špeciálna páka. Modely cirkulačných zariadení s automatickým riadiacim systémom tohto parametra v závislosti od teploty mimo budovy sú veľmi žiadané.

Na zmenu rýchlosti je na kryte čerpadla umiestnená špeciálna páka. Modely cirkulačných zariadení s automatickým riadiacim systémom tohto parametra v závislosti od teploty mimo budovy sú veľmi žiadané.

Väčšina modelov obehového čerpadla má funkciu na nastavenie rýchlosti zariadenia. Spravidla ide o trojrýchlostné zariadenia, ktoré umožňujú regulovať množstvo tepla, ktoré sa posiela na vykurovanie miestnosti.V prípade prudkého ochladenia sa rýchlosť zariadenia zvýši, a keď sa oteplí, zníži sa, zatiaľ čo teplotný režim v miestnostiach zostáva pohodlný na pobyt v dome.

Ako vypočítať obehové čerpadlo na vykurovanie z výkonu kotla

Často sa stáva, že kotol bol zakúpený vopred a zostávajúce prvky systému sa vyberú neskôr so zameraním na indikátory výkonu ohrievača deklarované výrobcom. Na modernizáciu vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou sa často kupuje cirkulačné čerpadlo, aby sa zabezpečila možnosť urýchlenia pohybu chladiacej kvapaliny.

Ak je známy výkon kotla, použite vzorec: Q = N / (t2-t1)

Q - prietok čerpadla v kubických metroch / h;

N je výkon kotla vo W;

t2 - teplota vody v stupňoch Celzia na výstupe z kotla (vstup do systému);

t1 - na spätnom potrubí.

Ako vypočítať hydraulický odpor?

Aby ste nepočítali ručne, použite našu kalkulačku.

Už bolo diskutované, že výber obehového čerpadla pre vykurovací systém je priamo ovplyvnený takým dôležitým parametrom, ako je hydraulický odpor, ktorý je tvorený jednotlivými prvkami vykurovacieho systému, umožňuje vypočítať saciu výšku čerpadla a, vďaka tomu umožňuje zvoliť model zariadenia z hľadiska výkonu a vytvoreného tlaku. Na výpočet sacieho výkonu čerpadla (označeného písmenom H) použite nasledujúci vzorec:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1 …… .. Zn) / 10 000

Parametre použité v tomto vzorci sú uvedené v tabuľke.

Hodnoty R1 a R2, ktoré sa vzťahujú na túto tabuľku, by sa mali vyberať zo špeciálnej informačnej tabuľky.

Hodnoty hydraulického odporu, ktoré vytvárajú rôzne zariadenia používané na vybavenie vykurovacích systémov, sú spravidla predpísané v technickej dokumentácii k nim. Ak v pase prístroja nie sú uvedené žiadne informácie, môžete urobiť približné hodnoty hydraulického odporu (pozri tabuľku).

Existujú špeciálne informačné tabuľky, ktoré vám umožňujú zistiť hydraulický odpor pre takmer akýkoľvek prvok zariadenia vykurovacieho systému.

Ak poznáte sací zdvih, pre výpočet ktorého sa používa vyššie uvedený vzorec, môžete rýchlo zvoliť obehové čerpadlo podľa jeho výkonu a zistiť jeho požadovanú výšku výtlaku.

Ako si vybrať obehové čerpadlo podľa získaných údajov

Po dokončení výpočtov a určení hlavných parametrov (prietok a tlak) pristúpime k výberu vhodného obehového čerpadla. K tomu používame grafy ich technických charakteristík (B), ktoré nájdete v pase alebo v návode na obsluhu. Takýto graf by mal mať dve osi s hodnotami dopravného tlaku (zvyčajne vm) a prietoku (výkonu) vm3 / h, l / h alebo l / s. Na tomto grafe zakreslíme údaje získané počas výpočtu, do príslušnej dimenzie a na ich priesečníku nájdeme bod (A). Ak je nad charakteristickou krivkou čerpadla (A3), potom nám tento model nevyhovuje. Ak bod spadne na graf (A2) alebo je pod ním (A1), potom je to vhodná možnosť. Je však potrebné mať na pamäti, že ak je bod podstatne nižší ako graf (A1), znamená to, že čerpadlo bude mať nadmernú rezervu výkonu, čo je tiež nepraktické, pretože bude spotrebovávať viac elektriny a jej náklady budú takisto byť vyšší ako model, charakteristický graf, ktorý bude čo najbližšie k nášmu bodu.

Existujú modely čerpadiel, ktoré nemajú jednu, ale 2-3 rýchlosti.Grafy ich charakteristík nebudú mať jeden, ale 2 alebo 3 riadky. V takom prípade musí byť výber čerpadla vykonaný podľa harmonogramu otáčok, ktoré sa budú používať, alebo s prihliadnutím na všetky vedenia, ak sa použijú všetky rýchlosti.

Čo ešte ovplyvňuje výber

Na výber čerpadla pre vykurovací systém môžu byť okrem jeho hlavných parametrov (tlak a prietok) ovplyvnené aj ďalšími faktormi, napríklad: výrobca, spracovanie, životnosť, maximálna prevádzková teplota, náklady atď. Často sú príbuzní. Kvalitné čerpadlá spoľahlivých značiek „Wilo“, „DAB“, „Lowara“, „Ebara“ a „Pedrollo“ majú zvyčajne vysoké náklady. Čínske alebo domáce modely sú spravidla oveľa lacnejšie, ale neexistuje záruka ich spoľahlivosti a dlhodobej prevádzky. Tu všetko závisí od osobnej voľby: buď kvalitný spoľahlivý produkt za vyššiu cenu, alebo lacnejšie, ale menej spoľahlivé obehové čerpadlo, ktoré bude možno čoskoro potrebné zmeniť. Niekedy kvôli ušetreniu peňazí kúpia použitý Grundfos alebo Wilo. Obvykle pracujú dlhšie ako nové čínske, ale ak sú zakúpené od dôveryhodných špecialistov, ktorí môžu poskytnúť určitú záruku.

Ďalším technickým parametrom, ktorý môže byť dôležitý pri výbere obehového čerpadla, je maximálna prípustná teplota pre jeho prevádzku, ktorá by mala byť uvedená aj v pase alebo v návode na obsluhu. Toto je obzvlášť dôležité, ak sa má čerpadlo inštalovať do vykurovacieho systému s kotlom na tuhé palivo na prívodnom potrubí. Jeho maximálna prípustná prevádzková teplota musí byť v tomto prípade najmenej 110 ° C. Ak však bude inštalovaný na spätnom potrubí, potom tento parameter nie je taký dôležitý, pretože teplota chladiacej kvapaliny na tomto mieste zriedka presahuje 70 ° C.

Podobné videá:

Empirická tabuľka výberu čerpadla

Poznámka: v treťom stĺpci je prvým číslom priemer dýz, druhým výška zdvihu.

Pomocou uvedených údajov môžete ľahko vybrať správne zariadenie pre stabilnú a dlhodobú prevádzku bez väčších problémov.

Kavitácia vo vykurovacom systéme a vo vodovodnom systéme

Kavitácia je proces, počas ktorého sa vo vykurovacom systéme vytvárajú molekuly pary v dôsledku poklesu tlaku. Tento proces prebieha, ak prietok kvapaliny klesá alebo stúpa v potrubiach.

Kavitácia vykurovacieho systému

Ak sa vykurovací systém vyznačuje príliš nízkymi alebo príliš vysokými teplotami, môže mať tento jav negatívny vplyv. Vznikajúca para sa zhromažďuje v bublinách a ak prasknú, poškodia tým materiál, z ktorého sú vyrobené rúry alebo iné komponenty vykurovacieho systému.

Správne zvolené zariadenie a správne vykonaný výpočet výkonu obehového čerpadla vykurovania zaručia, že prevádzka vykurovacieho systému a vodovodného systému bude najefektívnejšia.

Ak nemôžete samostatne vykonávať také operácie, ako je výpočet čerpadla na vykurovanie, alebo pochybujete o ich správnosti, je lepšie zveriť túto záležitosť odborníkovi v tejto oblasti. Špecialista pomôže nielen s výberom čerpadla alebo s výpočtami, ale bude sa zaoberať aj priamo inštaláciou čerpadla.