Beräkning av trycket på värmecirkulationspumpen. Kalkylator för beräkning av prestanda för en cirkulationspump för uppvärmning

Här får du reda på:

• Vad är beräkningen av värmesystemets pump för?
• Val av pump enligt dess huvudsakliga egenskaper
• Hur man beräknar värmecirkulationspumpen från pannans effekt
• Hur man väljer en cirkulationspump enligt erhållna data
• Empirisk pumpvalstabell
• Kavitation i värmesystemet och i vattenförsörjningssystemet
• Rekommendationer för pumpinstallation

Cirkulationspumpens huvuduppgift är att förbättra kylvätskans cirkulation genom värmesystemets element. Problemet med att redan kylt vatten tränger in i värmeelementen är välkänt för invånarna på de övre våningarna i flerbostadshus. Liknande situationer är förknippade med det faktum att kylmediet i sådana system rör sig mycket långsamt och har tid att svalna tills det når de delar av värmekretsen som ligger på ett avsevärt avstånd.

När du använder autonoma värmesystem i hus på landet, där cirkulationen av vatten sker på ett naturligt sätt, kan du också stöta på ett problem när radiatorerna som installeras längst upp i kretsen knappt värms upp. Detta är också en följd av otillräckligt tryck på kylvätskan och dess långsamma rörelse genom rörledningen. Installationen av cirkulationspumputrustning gör det möjligt att undvika sådana situationer både i flerbostadshus och i privata hus. Genom att med våld skapa det erforderliga trycket i rörledningen ger sådana pumpar en hög rörelsehastighet för uppvärmt vatten även till de mest avlägsna elementen i värmesystemet.

Pumpen ökar effektiviteten för befintlig uppvärmning och låter dig förbättra systemet genom att lägga till ytterligare radiatorer eller automatiseringselement

Värmesystem med naturlig cirkulation av en vätska som överför termisk energi visar deras effektivitet när de används för att värma hus i ett litet område. Men om du utrustar sådana system med en cirkulationspump kan du inte bara öka effektiviteten i användningen utan också spara på uppvärmning, vilket minskar mängden energi som förbrukas av pannan.

Genom sin design är cirkulationspumpen en motor vars axel överför rotation till rotorn. Ett hjul med blad är installerat på rotorn - ett pumphjul. Roterande inuti pumpens arbetskammare skjuter pumphjulet den uppvärmda vätskan in i utloppsledningen och bildar ett kylvätskeflöde med önskat tryck. Moderna modeller av cirkulationspumpar kan fungera i flera lägen, vilket skapar olika tryck på kylvätskan som rör sig genom dem i värmesystem. Med det här alternativet kan du snabbt värma upp huset när det är kallt väder genom att köra pumpen med maximal effekt, och sedan, när en behaglig lufttemperatur bildas i hela byggnaden, byter du enheten till ett ekonomiskt driftläge.

Cirkulationspumpanordning för uppvärmning

Alla cirkulationspumpar som används för att utrusta värmesystem är indelade i två breda kategorier: enheter med "våt" och "torr" rotor. I pumpar av den första typen är alla rotorelement ständigt i kylmediet, och i anordningar med en "torr" rotor är endast en del av sådana element i kontakt med det pumpade mediet. Pumpar med en "torr" rotor skiljer sig åt i högre effekt och högre effektivitet, men de ger mycket buller under drift, vilket inte kan sägas om enheter med en "våt" rotor, som avger ett minimalt ljud.

Vad är beräkningen av värmesystemets pump för?

De flesta moderna autonoma värmesystem som används för att upprätthålla en viss temperatur i bostäder är utrustade med centrifugalpumpar som säkerställer oavbruten cirkulation av vätska i värmekretsen.

Genom att öka trycket i systemet är det möjligt att sänka vattentemperaturen vid värmepannans utlopp och därigenom minska den dagliga förbrukningen av gas som förbrukas av den.

Det korrekta valet av cirkulationspumpsmodellen tillåter en storleksordning för att öka utrustningens effektivitet under värmesäsongen och för att ge en behaglig temperatur i rum i alla områden.

Val av pump enligt dess huvudsakliga egenskaper

De viktigaste tekniska egenskaperna för varje pump för uppvärmning är:

Dessa parametrar måste säkerställa tillräcklig cirkulation av kylvätskan för effektiv överföring av termisk energi från pannan till värmeelementen, så de måste motsvara både kraften i själva systemet och det hydrauliska motståndet i den under cirkulationen av kylvätskan. För att göra ett korrekt val av en pump för ett värmesystem är det därför nödvändigt att känna till båda dessa värden.

Deras exakta beräkningar, som används av specialister, är ganska besvärliga och komplicerade. Därför kan du med självval använda förenklade beräkningar med hjälp av nedanstående enkla formler och rekommenderade genomsnittliga indikatorer som gör att du kan välja de optimala egenskaperna hos cirkulationspumpen. Dessutom kan nästan alla göra sådana beräkningar.

Tre alternativ för beräkning av termisk effekt

Svårigheter kan uppstå med bestämningen av termisk effektindikator (R), därför är det bättre att fokusera på allmänt accepterade standarder.

Alternativ 1... I europeiska länder är det vanligt att ta hänsyn till följande indikatorer:

• 100 W / kvm - för privata hus av litet område;
• 70 W / kvm M. - för höghus
• 30-50 W / kvm - för industriella och välisolerade bostäder.

Alternativ 2... Europeiska standarder är väl lämpade för regioner med milt klimat. I de norra regionerna, där det finns svåra frostar, är det dock bättre att fokusera på normerna för SNiP 2.04.07-86 "Värmenätverk", som tar hänsyn till utetemperaturen upp till -30 grader Celsius:

• 173-177 W / m2 - för små byggnader vars antal våningar inte överstiger två,
• 97-101 W / m2 - för hus från 3-4 våningar.

Alternativ 3... Nedan finns en tabell där du oberoende av varandra kan bestämma den erforderliga värmekraften, med hänsyn till syftet, graden av slitage och värmeisolering av byggnaden.

Tabell: hur man bestämmer erforderlig värmeeffekt

Hur man bestämmer värmeanläggningens effekt och önskat pumpflöde

Uppvärmningssystemets erforderliga värmekraft beror på mängden värme som krävs för bekväm uppvärmning av huset och står i direkt proportion till dess storlek och värmeisoleringsegenskaperna hos materialen från vilka dess väggar, tak, tak, golv, fönster, dörrar är gjorda. Det är inte svårt att beräkna storleken på ett hus eller en del av det uppvärmt. Ett måttband och en räknare räcker här.

Det är svårare att exakt beräkna värmeförlusten genom externa strukturer, eftersom här måste deras material, tjocklek och designfunktioner beaktas. För en förenklad beräkning kan du därför använda de rekommenderade medelvärdena 1-1,5 kW värmeeffekt per 10 m2 i ett uppvärmt rum med en takhöjd på upp till 3 m.Om rummet är väl isolerat, då kan använda ett lägre värde, och om det inte är isolerat eller inte tillräckligt, är det bättre att använda ett större värde.

Till exempel, för ett välisolerat hus med en yta på 120 m2 behövs cirka 12 kW termisk effekt.Om valet av en cirkulationspump utförs för ett befintligt naturligt cirkulationsvärmesystem kan kraften hos den installerade pannan beaktas.

Beräkning av erforderlig pumpkapacitet

Efter att ha bestämt värmeeffekten kan du börja beräkna cirkulationspumpens flöde (kapacitet). För att göra detta kan du använda två enkla formler. Den första av dem: P = Q / (1,16 x AT), (kg / h eller l / h) Var:

• Q– tidigare beräknad värmeeffekt (W);
• ΔT är skillnaden mellan tillförselrörets temperatur och "retur", som för konventionella system som regel ligger inom 20 ° C, och för varma golv - cirka 5 °;
• 1.16 - koefficient med hänsyn till vattenets specifika värme, W × h / kg × о С (för andra kylvätskor (frostskyddsmedel, olja) kommer det att vara något annorlunda och, om det behövs, finns i referensböcker eller på Internet) .

En annan formel: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Var: s är värmebärarens värmekapacitet (för vatten 4,2 kJ / kg × ° С). Med hjälp av någon av dessa formler är det möjligt att bestämma att till exempel för ett tvårörssystem med en termisk effekt på 12 kW krävs en pump med följande kapacitet (matning): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h eller 0,5 m3 / h

Beräkning av erforderligt huvud för att övervinna hydrauliskt motstånd

För att välja en cirkulationspump för ett värmesystem, förutom kapacitet, är det nödvändigt att bestämma dess huvud (tryck), som det måste skapa för att övervinna det befintliga hydrauliska motståndet. Men först måste du veta storleken på detta motstånd. För en förenklad beräkning kan du använda formeln: J = (F + R × L) / p × g (m) Var:

• L är längden på rörledningen till den mest avlägsna kylaren (m);
• R är det specifika hydrauliska motståndet för den raka rörsektionen (Pa / m);
• p är densiteten hos kylvätskan (för vatten - 1000 kg / m3);
• F - ökat motstånd i anslutnings- och avstängningsventiler (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (tyngdacceleration).

De exakta värdena för R och F för olika rör, anslutnings- och avstängningsventiler av olika slag finns i referenslitteraturen. För vår förenklade beräkning kan du använda medeldata för dessa värden som erhållits experimentellt: R - 100-150 Pa / m (ju större rördiametern är och desto jämnare är deras inre yta, desto mindre motstånd); F kan tas beroende på typ av beslag:

• dessutom upp till 30% av förlusterna i ett rakt rör - för varje anslutningsbeslag i detta avsnitt;
• upp till 20% - för en trevägsblandare eller liknande enheter;
• upp till 70% - för regulatorn.

Du kan också använda formeln som föreslagits av specialisterna från den välkända pumptillverkaren Wilo för beräkningen: J = R × L × k, m där: k är koefficienten som tar hänsyn till ökningen av motstånd i styrningen och stängningen av-ventiler:

• 1.3 - enkla värmesystem med ett minimum antal beslag;
• 2.2 - i närvaro av reglerventiler;
• 2.6 - för komplexa system.

Man bör komma ihåg att om cirkulation i ett system med två eller flera ledningskretsar (grenar) endast tillhandahålls av en pump, bör deras totala motstånd tas med i beräkningen för att välja dess tryck. Om varje krets är försedd med en separat pump, måste beräkningen av termisk effekt och motstånd för var och en utföras separat. Antalet våningar i en byggnad spelar ingen stor roll vid beräkning av trycket. För i ett slutet värmesystem balanseras vätskekolonnen i matningsledningen med kolumnen "retur".

Antal hastigheter för cirkulationspumpen

De flesta moderna modeller av cirkulationspumpar är utrustade med möjligheten att justera enhetens hastighet. Oftast är det trehastighetsmodeller där du kan justera mängden värme som kommer in i rummet. Så med en kraftig kall snäppning ökar pumphastigheten, och vid uppvärmning sänks den så att lufttemperaturen i rummen förblir bekväm att leva.

För växling finns en speciell spak på enhetens kropp. Modeller av cirkulationspumpar utrustade med ett automatiskt varvtalsreglersystem för drift av enheten, beroende på förändringen av utetemperaturen, är mycket populära.

Det bör noteras att detta bara är ett av alternativen för denna typ av beräkningar. Vissa tillverkare använder en något annan beräkningsmetod när de väljer en pump. Du kan be en kvalificerad specialist att genomföra alla beräkningar, informera honom om detaljerna i enheten för ett specifikt värmesystem och beskriva villkoren för dess användning. Normalt beräknas de maximala belastningsindikatorerna som systemet kommer att fungera med. Under verkliga förhållanden blir belastningen på utrustningen lägre, så att du säkert kan köpa en cirkulationspump vars egenskaper är något lägre än de beräknade indikatorerna. Det är inte tillrådligt att köpa en mer kraftfull pump, eftersom detta leder till onödiga kostnader, men systemet förbättrar inte prestandan.

När alla nödvändiga data har erhållits bör tryckflödesegenskaperna för varje modell studeras med hänsyn till olika driftshastigheter. Dessa egenskaper kan presenteras i form av ett diagram. Nedan följer ett exempel på en sådan graf, där även de beräknade egenskaperna för enheten är markerade.

Med hjälp av denna graf kan du välja en lämplig modell för en cirkulationspump för uppvärmning enligt indikatorerna beräknade för systemet för ett visst privat hus

Punkt A motsvarar de nödvändiga indikatorerna och punkt B visar de verkliga uppgifterna för en specifik pumpmodell, så nära teoretiska beräkningar som möjligt. Ju mindre avståndet mellan punkterna A och B, desto bättre är pumpmodellen lämplig för de specifika driftsförhållandena.

Cirkulationspumpens varvtalsreglering

Pumphastigheter är instrumentets förmåga att variera prestanda. Det är lätt att ta reda på tillgängligheten av lägen - inte en effekt kommer att anges i beskrivningen, men flera (vanligtvis tre).

Läs mer: Hur man beräknar en vindgenerator med hjälp av formlerna

På samma sätt anges rotationshastigheten och produktiviteten i tre versioner. Till exempel: 70/50/35 W (effekt), 2200/1900/1450 rpm (rotationshastighet), huvud 4/3/2 m.

Det finns modeller som automatiskt ändrar arbetshastigheten (och därmed prestandan), beroende på omgivningstemperaturen.

Det finns en speciell brytare på pumpkroppen för att ändra läge. Manuella modeller rekommenderas att ställa in maximal effektläge och stänga av det vid behov. I automatiska enheter behöver du bara låsa upp regulatorn.

Närvaron av hastighetslägen är inte bara för att öka komforten. Det är också ekonomiskt motiverat. Upp till 40% av energin kan sparas med en lägenhet jämfört med en konventionell.

De flesta modeller av cirkulationspumpen har en funktion för att justera enhetens hastighet. Som regel är det trehastighetsanordningar som låter dig styra mängden värme som skickas för att värma upp rummet. I händelse av en kraftig kall snäppning ökar enhetens hastighet, och när den blir varmare minskas den, medan temperaturregimen i rummen förblir bekväm för att stanna i huset.

För att ändra hastigheten finns en speciell spak placerad på pumphuset. Modeller av cirkulationsanordningar med ett automatiskt styrsystem för denna parameter beroende på temperaturen utanför byggnaden är mycket efterfrågade.

För att ändra hastigheten finns en speciell spak placerad på pumphuset. Modeller av cirkulationsanordningar med ett automatiskt styrsystem för denna parameter beroende på temperaturen utanför byggnaden är mycket efterfrågade.

De flesta modeller av cirkulationspumpen har en funktion för att justera enhetens hastighet. Som regel är det trehastighetsanordningar som låter dig styra mängden värme som skickas för att värma upp rummet.I händelse av en kraftig kall snäppning ökar enhetens hastighet, och när den blir varmare minskas den, medan temperaturregimen i rummen förblir bekväm för att stanna i huset.

Hur man beräknar värmecirkulationspumpen från pannans effekt

Det händer ofta att pannan köptes i förväg, och de återstående elementen i systemet väljs senare, med fokus på effektindikatorerna för värmaren som deklareras av tillverkaren. Ofta köps en cirkulationspump för modernisering av naturliga cirkulationsvärmesystem för att säkerställa möjligheten att påskynda kylvätskans rörelse.

Om pannans effekt är känd, använd formeln: Q = N / (t2-t1)

Q - pumpflödeshastighet i kubikmeter / h;

N är pannkraften i W;

t2 - vattentemperatur i grader Celsius vid utloppet från pannan (inlopp till systemet);

t1 - på returlinjen.

Hur beräknar man hydrauliskt motstånd?

För att inte räkna manuellt, använd vår miniräknare.

Det har redan diskuterats att valet av en cirkulationspump för värmesystemet påverkas direkt av en så viktig parameter som det hydrauliska motståndet, som skapas av enskilda element i värmesystemet, låter dig beräkna pumpens sughöjd och, som ett resultat gör det möjligt att välja en utrustningsmodell i termer av kraft och skapat tryck. För att beräkna pumpens sug (betecknad med bokstaven H), använd följande formel:

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

Parametrarna som används i denna formel visas i tabellen.

R1- och R2-värdena som gäller för denna tabell bör väljas från en speciell informationstabell.

Värdena på det hydrauliska motståndet som skapas av olika enheter som används för att utrusta värmesystem, är som regel föreskrivna i den tekniska dokumentationen för dem. Om det inte finns någon sådan information i enhetens pass kan du ta ungefärliga avläsningar av det hydrauliska motståndet (se tabell).

Det finns speciella informationstabeller som gör att du kan ta reda på det hydrauliska motståndet för nästan alla element i värmesystemets utrustning.

Att känna till sughissen, för beräkning av vilken ovanstående formel används, kan du snabbt välja en cirkulationspump utifrån dess kapacitet och ta reda på dess önskade huvud.

Hur man väljer en cirkulationspump enligt erhållna data

Efter att ha genomfört beräkningarna och bestämt huvudparametrarna (flöde och tryck) fortsätter vi till valet av en lämplig cirkulationspump. För att göra detta använder vi diagram över deras tekniska egenskaper (B), som finns i passet eller bruksanvisningen. En sådan graf bör ha två axlar med värdena för huvudet (vanligtvis i m) och flöde (kapacitet) i m3 / h, l / h eller l / s. I den här grafen plottar vi de data som erhållits under beräkningen, i lämplig dimension och vid deras skärningspunkt hittar vi punkten (A). Om det ligger över pumpkarakteristikkurvan (A3), passar inte den här modellen oss. Om punkten faller på diagrammet (A2) eller ligger under den (A1) är detta ett lämpligt alternativ. Men man måste komma ihåg att om punkten är betydligt lägre än diagrammet (A1) betyder det att pumpen kommer att ha en alltför stor effektreserv, vilket också är opraktiskt eftersom den kommer att förbruka mer el och dess kostnad kommer också att vara högre än modellen, den karakteristiska grafen som kommer att vara så nära vår punkt som möjligt.

Det finns modeller av pumpar som inte har en, utan 2-3 hastigheter.Diagrammen över deras egenskaper kommer inte att ha en, utan, respektive 2 eller 3 rader. I detta fall måste pumpvalet göras enligt schemat för den hastighet som ska användas eller med hänsyn till alla linjer, om alla hastigheter kommer att användas.

Vad mer påverkar valet

Valet av en pump för ett värmesystem, förutom dess huvudparametrar (tryck och flöde), kan påverkas av några andra faktorer, till exempel, såsom: tillverkare, utförande, hållbarhet, maximal driftstemperatur, kostnad etc. Ofta är de relaterade. Kvalitetspumpar av pålitliga "Wilo", "DAB", "Lowara", "Ebara" och "Pedrollo" har vanligtvis en hög prislapp. Kinesiska eller inhemska modeller är som regel mycket billigare, men det finns ingen garanti för deras tillförlitlighet och långvariga drift. Här beror allt på personligt val: antingen en pålitlig produkt av hög kvalitet till ett högre pris eller en billigare men mindre tillförlitlig cirkulationspump, som snart kan behöva bytas ut. Ibland köper de begagnade Grundfos eller Wilo för att spara pengar. Ofta arbetar de normalt längre än nya kinesiska, men om de köps från betrodda specialister, som kan ge en viss garanti.

En annan parameter för tekniska egenskaper som kan vara viktig när man väljer en cirkulationspump är den maximalt tillåtna temperaturen för dess drift, som också bör finnas i dess pass eller bruksanvisning. Detta är särskilt viktigt om pumpen ska installeras i ett värmesystem med en fastbränslepanna på matarledningen. Den maximalt tillåtna arbetstemperaturen, i detta fall, måste vara minst 110 ° C. Om det emellertid kommer att installeras på returledningen är denna parameter inte så viktig, eftersom kylvätskans temperatur på denna plats sällan överstiger 70 ° C.

Relaterade videoklipp:

Empirisk pumpvalstabell

Obs: i den tredje kolumnen är det första numret munstyckenas diameter, det andra är lyfthöjden.

Med hjälp av ovanstående data kan du enkelt välja rätt enhet för stabil och långvarig drift utan mycket krångel.

Kavitation i värmesystemet och i vattenförsörjningssystemet

Kavitation är en process under vilken ångmolekyler bildas i ett värmesystem på grund av ett tryckfall. Denna process äger rum om vätskeflödeshastigheten minskar eller ökar i rören.

Uppvärmningssystem kavitation

Om värmesystemet kännetecknas av för låga eller för höga temperaturer kan detta fenomen ha en negativ effekt. Ångan som bildas samlas i bubblor och om de spricker skadar det därmed materialet från vilket rör eller andra komponenter i värmesystemet är gjorda.

En korrekt vald enhet och en korrekt utförd beräkning av värmecirkulationspumpens effekt kommer att garantera att drift av värmesystemet och vattentillförselsystemet blir mest effektivt.

Om du inte självständigt kan utföra sådana åtgärder som att beräkna en pump för uppvärmning, eller om du tvivlar på deras korrekthet, är det bättre att anförtro denna fråga till en professionell inom detta område. Specialisten hjälper inte bara med att välja pump eller göra beräkningar, utan hanterar också installationen av pumpen direkt.