Какой циркуляционный насос поставить на отопление

Содержание

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления – расчет производительности

Какой циркуляционный насос поставить на отопление

Агрегаты в системах обогрева зданий дают дополнительные возможности регулировки режима. Несмотря на дополнительные затраты, связанные с приобретением и установкой циркулярного насоса, суммарные расходы быстро окупаются, позволяя оптимизировать режим отопления.

Перед тем как подобрать циркуляционный насос, расчет основных параметров весьма желателен по следующим соображениям:

  • недостаточная мощность агрегата сделает отопительную систему малоэффективной, а проживание в доме – некомфортным;
  • избыточная мощность приведет к перерасходу затрат на обогрев жилища.

Таким образом, подбор этого специализированного устройства во многом предопределяет успешность работы отопления жилого дома.

Какие бывают виды

Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, равномерный нагрев тепловыделяющих элементов.

Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:

  1. Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
  2. Невысокий уровень потребления электроэнергии.
  3. Высокая надежность при работе.
  4. Простота применения.

Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.

Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:

  • с сухим ротором;
  • с мокрым ротором.

Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.

Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.

Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.

Нужно отметить, что критерии выбора не ограничиваются учетом их положительных и отрицательных качеств. Выбор циркуляционного насоса для отопления обязательно включает в себя его расчет по нескольким критериям.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

  • перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
  • преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Расчет производительности

Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:

– количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;

– величина производительности насосного устройства;

– удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;

– разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:

  • 20оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
  • 10оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
  • 5оС – температура носителя тепла в системе теплого пола.

Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.

Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:

20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,

перерасчет в привычные величины дает результат

862 / 971,8 = 0,887 м3/час.

Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м3/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.

Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:

G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где

с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.

Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:

Q = N x dT, где

Q – производительность агрегата;

N – мощность котла;

dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.

На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки работы отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.

Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри системы. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

P – величина давления;

R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;

L – общая  длина

Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;

р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;

q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

  • для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
  • при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Отапливаемая площадь (м2) Производительность (м3/час) Марки
80 – 240 От 0,5 до 2,5 25 – 40
100 – 265 Та же 32 – 40
140 – 270 От 0,5 до 2,7 25 – 60
165 – 310 Та же 32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для управления процессом работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.

Читайте также  Как правильно выбрать насос для скважины

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими производителями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Источник: https://trubanet.ru/truby-dlya-otopleniya/kak-podobrat-cirkulyacionnyjj-nasos-dlya-sistemy-otopleniya-raschet-proizvoditelnosti.html

Правила расчета циркуляционного насоса для системы отопления — Жми!

Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.

Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.

Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.
 

Целесообразность использования

Циркуляционные насосы в системе отопления двухэтажного дома

При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.

Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.

При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.

Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая циркуляционные насосы. Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.

Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать здесь).

Для расчета мощности необходимо знать общую площадь обогрева

Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:

  1. Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
  2. Разность температур.

    Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.

  3. Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.

Мощность

Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:

  • G=(Q/1,16)*DT
  • G=(3,6*Q)/(c*DT)

Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:

Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.

c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С

DT – разность температур на входе и выходе в градусах.

Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519

Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.

Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.

Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.

Скорость воды

Отдельные участки системы отопления имеют разное сопротивление

Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.

Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.

В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:

  1. Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
  2. Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
  3. Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.

Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)

После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать циркуляционный насос для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.

Таким образом, при выборе циркуляционного насоса необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.

При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.

А потреблять электроэнергию насос будет все время. Поэтому выбор менее мощной модели позволит сэкономить на расходе электроэнергии, а циркуляция будет на должном уровне.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как правильно сделать расчет циркуляционного насоса для системы отопления дома:

  • DmitriiG
  • Распечатать

Источник: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/raschet-tsirkulyatsionnogo-nasosa.html

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления: методы и расчет

Отопительная система в частном доме, как правило, бывает двух видов — с естественной и принудительной циркуляцией. Если в первом случае вода перемещается за счет теплового расширения, то при принудительной циркуляции теплоноситель проталкивается в трубопровод рабочими колесами электронасосов, и для эффективной работы важен правильный подбор циркуляционного насоса для системы отопления.

Задача подбора подходящей модели включает в себя выбор ее принципа действия и расчет основных параметров — объема прокачиваемого теплоносителя и напора (высоты подачи). Необходимые вычисления можно провести самостоятельно с помощью формул, таблиц или онлайн калькуляторов — для этого необходимо знать, какие вводить исходные данные и как правильно сделать расчеты.

Рис.1 Циркуляционные насосы для частного дома в работе

Для чего нужен циркуляционный насос

Открытые отопительные системы, в которых теплоноситель циркулирует по кругу, работают по следующей схеме: охлажденная вода поступает в котел, и после нагрева за счет теплового расширения поднимается вверх по трубам, нагревая батареи отопления. Далее, по замкнутому контуру она опускается вниз и по горизонтальному трубопроводу с небольшим уклоном снова попадает на нагревательные ТЭНы котла.

Главный недостаток естественной циркуляции — малый размер контура, длина которого не превышает 30 метров, поэтому в большинстве бытовых отопительных систем применяется принудительная циркуляция.

Для перемещения воды по трубам в магистраль устанавливают электронасос, который лопатками своего рабочего колеса проталкивает тепловой носитель. Регулировку температуры в радиаторах отопления производят за счет изменения температуры воды в нагревательном котле, второй метод — регулирование скорости движения водного потока по трубам.

Многие типы циркулярников имеют 2 или 3 (реже 4) скорости, позволяющие повышать нагревательные свойства радиаторов за счет увеличения скорости движения теплоносителя.

Рис.2 Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Устройство циркулярного насоса

В бытовой подаче воды лидирующее место занимают электронасосы центробежного принципа действия — при заборе жидкость поступает на центробежное колесо через входное отверстие, расположенное по центру его оси и выталкивается через боковой выходной патрубок.

В циркулярниках тепловой носитель поступает в рабочую камеру через центральное отверстие, а затем выталкивается лопатками центробежного колеса сквозь расположенный в боковой части его корпуса выходной патрубок. Таким образом, по принципу действия циркуляционные устройства можно отнести к центробежным видам, имеющим коэффициент полезного действия не более 80% и чувствительным к твердым примесям в воде.

Конструктивно электронасос состоит из корпуса, внутри которого помещен защищенный от влаги электродвигатель с рабочим колесом на валу, в основном колеса насосов закрытого типа — состоят из двух дисков, между которыми размещены подающие лопасти.

Рис. 3 Вариант установки насоса в однотрубный контур с теплыми полами

Какие бывают циркуляционные насосы

Насосы в магистрали отопления предназначены для перемещения теплоносителя, их задачей не является повышение давления (для этого устанавливаются повысительные помпы), оно создается лишь для преодоления гидравлического сопротивления.

Объем подачи зависит от скорости перемещения жидкости, и соответственно быстроты вращения рабочего колеса на валу электродвигателя.

Циркулярники относятся к In-Line видам, у которых входной и выходной патрубки расположены на одной линии, а условный проход имеет одинаковое сечение по всей длине.

Отличительная особенность циркулярных электронасосов — зависимость напора от конструкции лопастей колеса на валу электродвигателя и частоты его оборотов, при этом все типы делятся на две группы: при частоте N более 1500 об./мин. агрегаты относят к классу быстроходных, если скорость меньше 1500 об./мин., их называют тихоходными. Изменением мощности можно регулировать подачу Q, которая прямо пропорциональна скорости вращения рабочего колеса N.

При эксплуатации оборудования следует учитывать, что изменение мощности потребления P1\P2 пропорционально квадрату изменения напора H1\H2 и кубической степени изменения частоты вращения N12 вала двигателя.

При увеличении частоты вращения вдвое, напор возрастает в 4 раза, а потребляемая мощность увеличивается в 8 раз, такая же пропорция соблюдается и при снижении оборотов.

Рис.4 Отечественные циркуляционные электронасосы для водоснабжения и отопления

Следует учитывать, что тихоходные типы имеют более сложную конструкцию и высокую цену, что в полной степени компенсируется экономией электроэнергии, потребляемой электроприводом, при выборе данной модификации. Если устанавливается агрегат с бесступенчатым регулированием частоты вращения вала электродвигателя в зависимости от температуры проводящего тела, то экономия электроэнергии станет еще больше.

Оптимальный КПД электронасосов получают при расположении его рабочей точки в средней трети части характеристик, для каждой марки производитель указывает оптимальный параметр.

Делая выбор циркуляционного насоса для отопления, рассматривают два основных варианта конструктивного исполнения — с сухим или мокрым ротором.

С сухим ротором

В образцах с сухим ротором в поток теплоносителя погружено только рабочее колесо на валу электродвигателя, вращающееся на подшипниках, которые отделены от ротора и статора мотора скользящими торцевыми уплотнениями. Высокая степень герметизации создается за счет использования двух плотно подогнанных подпружиненных колец из керамики и высокопрочного графита, одно из которых вращается на валу, а другое статически закреплено в корпусе.

При вращении между поверхностями уплотнительных шайб образуется тонкая водная пленка, играющая роль смазки и выполняющая охлаждающие функции. Устройства оснащаются электродвигателями с воздушным охлаждением, мощные образцы имеют крыльчатку для подачи воздуха на мотор.

Коэффициент полезного действия агрегатов с сухим ротором зависит от мощности и составляет 30% — 65% для устройств с мощностью до 1500 Вт, 35% — 75% для модификаций мощностью 1500 — 7500 Вт, и 40 — 80% для моделей мощности 7500 — 45000 Вт.

Обычно мощностной показатель, который необходим для бытового агрегата, редко превышает 1500 Вт, при этом максимальный потолок КПД оборудования с сухим ротором составляет 65%.

Циркуляционные насосы с сухим ротором предназначены для подачи жидкости с большим напором, чаще они используются в системах горячего водоснабжения (ГВС).

Рис.5 Циркулярный электронасос с сухим ротором для отопительной системы — конструктивное устройство

С мокрым ротором

Модели с мокрым ротором используются только в замкнутых контурах отопления, они обеспечивают быстрое перемещение жидкости по трубам, позволяющее уменьшить сечение трубопровода и сократить количество теплоносителя в системе — данные факторы способствуют уменьшению общих расходов на отопительную систему.

Относительно небольшое количество теплопроводящей жидкости повышает скорость реагирования на изменение настроек и облегчает регулировку.

В конструкции модели ротор отделен от статора тонкостенным стаканом и вращается в жидкости на подшипниках, которые смазываются и охлаждаются теплоносителем. Стакан обычно делается из немагнитной нержавеющей стали или углеродного волокна, толщина его стенки составляет 0,1 — 0,3 мм, материалом подшипников является прессованная керамика или спеченный графитовый сплав.

Электронасосы с мокрым ротором не имеют уплотнений и охлаждающей клетчатки — благодаря этому они отличаются бесшумной работой. Их частота вращения регулируется ступенчато вручную или с помощью автоматики в непрерывном режиме, отслеживая изменение разности давлений или температуры, при желании автоматика настраивается на включение агрегата в заданное время.

Современные устройства конструктивно построены по модульному принципу, облегчающему их ремонт и эксплуатацию, модели имеют в корпусе винтовую пробку для удаления воздуха при настройке системы.

Импортные модели электронасосов и их параметры рассчитаны на работу от сети однофазного тока переменным напряжением 230 В или от трехфазной сети напряжением 400 В.

КПД агрегатов с мокрым ротором ниже, чем у сухих моделей, из-за большего расстояния между статором и ротором, и как во всех видах возрастает с увеличением мощности и габаритных размеров агрегата. У модификаций с мощностью до 100 ватт КПД составляет 5% — 25%, от 100 до 500 Вт. — 20% — 40%, от 500 до 2500 Вт. — 30% — 40%.

Следует отметить, что при наивысшей мощности электронасоса для частного дома около 1000 Вт КПД видов с сухим и мокрым ротором отличается менее, чем в полтора раза.

Данный фактор не оказывает сильного влияния на подбор насоса для системы отопления в силу существенных преимуществ моделей с мокрым ротором (бесшумность, высокая пропускная способность, малое сечение трубопровода) перед сухороторными агрегатами.

Рис.6 Насосы с мокрым ротором — конструкция

Технические параметры

Решая, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, рассматривают его физические и технические характеристики, основные из которых:

  • Пропускная способность. Измеряется в метрах кубических в час или литрах в минуту, показывает объем жидкости, который прокачивает электронасос в единицу времени, расход тем больше, чем выше скорость потока. Показатель зависит от диаметра используемого трубопровода и может достигать значений до 15 м.куб./час.
  • Напор. Величина измеряется в метрах водяного столба и указывает высоту, на которую электронасос может вытолкнуть жидкость по вертикально установленному трубопроводу. Максимальный напор циркуляционного электронасоса у разновидностей с мокрым ротором — около 17 метров, хотя могут встречаться агрегаты с более высокими напорными характеристиками, но они неэффективны в эксплуатации (имеют большие габаритные размеры и слишком высокую стоимость).
  • Температурный диапазон. Понятно, что в отопительной системе насосное оборудование должно выдерживать максимальную температуру нагрева теплоносителя с запасом, обычно используемые модификации рассчитаны на максимальную температуру до 110º С, некоторые виды могут работать с жидкостями температурой до +130º С.
  • Уровень шума. В основном для использования в индивидуальных домах выбирают приборы с малым уровнем шума, такими особенностями обладает насосное оборудование с мокрым ротором, шумовые характеристики которого не превышают 35 — 40 Дб.
  • Соединение. В жилых индивидуальных домах используется отопительная магистраль малого сечения до 1,5 дюйма — в этом случае все насосное оборудование устанавливается в магистраль посредством резьбовых соединений (рассчитаны на трубопроводы диаметром до 2-х дюймов). Выходные фитинги большинства бытовых электронасосов оснащены наружной резьбой и легко встраиваются в линию при помощи соединительных муфт — американок.
  • Размерные параметры. Монтажная длина является основным показателем прибора при встраивании в трубопровод (для циркулярных видов стандартные размеры 130 и 180 мм.), также учитывается диаметр входного и выходного патрубков (стандарт 1 и 1,25 дюйма).
  • Класс защиты. По международной классификации стандартный класс защиты насосного оборудования отопительных систем IP44 — это означает, что агрегат защищен от попадания внутрь корпуса твердых механических частиц диаметром более 1-го миллиметра (первая цифра в маркировке), а его электрическая часть полностью закрыта от попадания капель и брызг, летящих под любым углом.

Источник: http://montagtrub.ru/podbor-tsirkulyatsionnogo-nasosa-dlya-sistemyi-otopleniya-metodom-rascheta/

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Обычно ставится один насос на всю систему отопления, но иногда на отдельные ветки ставится еще несколько насосов. Например, на систему теплых полов ставится свой циркуляционный насос, ведь теплый пол – это отдельная низкотемпературная система, которая самостоятельно циркулирует и к ней существует подмес горячей воды из системы основного отопления. В коллекторно-лучевой системе также присутствуют отдельные циркуляционные насосы на свои ветки. На каждом этаже стоит свой коллектор и на него индивидуальный циркуляционный насос.

Располагать циркуляционный насос надо на входе в котел, т.е. на линии обратки. Делается это для того, чтобы температурная нагрузка на агрегат и на все прокладки была меньше.

Дом – до 200 м2

  • GrundfosUPS 25-40, либо GrundfosUPS 32-40, либо Grundfos20-40
  • GrundfosAlpha2 25-40 (электронная подстройка производительности и режимов)
  • Wilo Star-RS 25/4
  • Wester 25-40G
  • Калибр НЦ 25/4
  • Джилекс Циркуль 25-40
  • Беламос BRS 25/4G
  • И аналоги других фирм

У данных насосов примерно одинаковые технические характеристики:

  1. Диаметр условного прохода — 25мм (1 дюйм), либо 32мм (1,25 дюйма), либо 20мм
  2. Подсоединяемые размеры — 180мм
  3. Максимальная температура теплоносителя — 110°С
  4. 3 скорости вращения
  5. Максимальный напор — 4м (на 3-ей скорости)
  6. Максимальная подача — 2,4 м3/ч (40л/мин)

Помещение 200-400 м2

  • Grundfos UPS 25-60, либо Grundfos UPS 32-60
  • Аналоги тех же фирм, что и выше с параметрами 25-60, либо 32-60

Технические параметры те же, кроме:

  1. Максимальный напор – 6м (на 3-й скорости)
  2. Максимальная подача – 3,8 м3/ч (63 л/мин)

Помещение 400-600 м2

  • Grundfos UPS 25-80, либо Grundfos UPS 32-80
  • Аналоги тех же фирм, что и выше с параметрами 25-80, либо 32-80

Технические параметры те же, кроме:

  1. Максимальный напор – 8м (на 3-й скорости)
  2. Максимальная подача – 8  м3/ч (130 л/мин)

Следует отметить, что насосы Grundfos Alpha2 – это насосы с электронным регулированием режима циркуляции, под нужны системы. Кроме того можно задавать режимы день/ночь, и др., интегрируется с системой «Умный Дом».

Следует знать, что после установки насоса нужно установить правильную скорость! Многие скажут: «Чем больше обороты, тем лучше!» и будут неправы. При излишне мощной циркуляции возникает кавитация, образование пены в теплоносителе, и – как следствие воздушные пробки. Поэтому после установки нужно правильно подобрать режим.

Можно же пойти экспериментальным путем – ставите насос сначала на минимальную скорость вращения и смотрите как греются батареи, в том числе самые верхние и удаленные. Если температура самой удаленной батареи недостаточная, то увеличиваете скорость вращения циркуляционного насоса. Существует и более точный подбор циркуляционного насоса по параметрам.

Но эти расчеты обычно делаются при проектировании больших отопительных систем. А для отопления частных домов и коттеджей вполне подойдет и укрупненный подбор.

Вышеописанный подбор осуществляется для насоса всего дома. Существуют также насосы на различные ветки (например коллектор на отдельный этаж), или коллектор на теплые полы.

Циркуляционный насос для системы подбирают по ряду параметров:

  • Подача. Выражается в м3/ч. Зависит от мощности системы отопления (сколько кВт на весь дом) и от разницы температур (при большой ∆t подача будет меньше, при маленькой ∆t подача будет больше);
  • Напор.

    Показывает  напор, который необходим для преодоления гидравлического сопротивления системы, выражается в м столба воды;

  • Присоединительные размеры. На всех циркуляционных насосах есть характеристика – диаметр подключения (обычно 25 или 32мм) и длина корпуса.

     Зная какая труба идет на подачу и обратку легко будет подобрать присоединительный диаметр циркуляционного насоса;

  • Максимальная температура. Необходимо покупать циркуляционный насос не абы какой, а подходящий именно для системы отопления. Такой насос должен быть рассчитан на температуру до 110°С. Лучше еще раз перепроверить этот параметр, чем потом страдать.

  • Производитель. В современных реалиях много подделок из азиатских стран. Для системы отопления лучше брать насосы от надежных производителей. Хорошо зарекомендовали себя компании: Wilo, Grundfos, Vortex, Джилекс.

Рассчет производительности (подачи)

Производительность показывает необходимое количество теплоносителя, которое необходимо прокачать через систему в единицу времени в расчетный период (самый холодный). Рассчитывается исходя из теплоемкости воды (4,2 кДж/кг*К) и разницы температур между подачей и обраткой по формуле:

Где П – производительность насоса, м3/ч

Q – необходимая теплопроизводительность системы, кВт

1,16 – удельная теплоемкость воды (самый распространенный теплоноситель, в том числе в составе антифриза для системы отопления), выражается в

https://www.youtube.com/watch?v=6xwXMquENPI

Пример – система отопления мощностью 20 кВт. Разница между подачей и обраткой 20°С.

Эта величина рассчитана на максимальную разницу между подачей и обраткой. Округляя получаем величину равную 1м3/ч. Таким образом насос с подачей 1 м3/ч обеспечит меньшую разность температур между подачей и обраткой.

С этой задачей справится насос Grundfos UPS 25-40, и аналоги. И хотя  технических характеристиках максимальная пода у него 2,4 м3/ч, но реальная подача будет меньше — т.к. будет и сопротивление. Для этого нужно посмотреть на график

Как мы видим из него максимальная подача будет только в том случае, если вообще не будет напора, т.е. если насос просто будет выливать воду. Кроме того максимальный напор также будет лишь в том случае, если расхода воды вообще не будет, т.е. если просто заткнуть выход из насоса. В реалии же есть и расход и напор, поэтому рабочая точа насоса где то между максимальными значениями.

Кроме того в современных циркуляционных насосах обычно всегда есть 3 скорости, поэтому всегда можно отрегулировать скорость вращения под вашу систему.

Расчет напора

Напор преодолевает гидравлическое сопротивление системы.  Напор выражается в м столба воды, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления системы. Рассчитывают напор насоса для самой неблагоприятной ветки системы (самой длинной и извилистой).

Гидравлическое сопротивление складывается из следующих показателей:

  • Сопротивление на прямых участках – составляет 0,01-0,015 м напора/м (100-150 Па/м)
  • Сопротивление на различных фитингах (угольники, тройники, переходники, редукционные переходы) – примерно составляют 30% от напора на прямых участках
  • Сопротивление на терморегулирующих клапанах – примерно 70% от напора на прямых участках
  • Сопротивление на обратном клапане – примерно 20% от сопротивления на прямых участках

Пример 1  – двухэтажный дом, общая площадь 100 м2, двухтрубная система отопления. Самая протяженная ветка трубопровода от котла 35м (туда и обратно).

Потери давления на прямых участках

Прибавляем к этой величине 180% (сумма потерь на местных сопротивлениях)

Укрупненный расчет от фирмы Wilo

Сумму потерь на местных сопротивлениях посчитать довольно трудно, поэтому специалисты компании Wilo Бушер и Вальтер вывели формулу для подсчета напора циркуляционного насоса:

Где J – требуемый напор жидкости,

R – сопротивление на прямых участках системы – 0,01м для двухтрубной системы и 0,015 для коллекторно-лучевой.

L – протяженность самой длинной ветки

k– коэффициент, отвечающий за повышенную нагрузку. Для простой системы без сложной арматуры k=1,3, для системы с терморегулирующим вентилем k=2,2, для системы с вентилем и с различными фитингами (угольниками и пр.) – k=2,6

Пример 2 – одноэтажный дом, площадью 120 м2, коллекторно-лучевая система отопления.  Система стандартная, на ней стоят различные фитинги, а на радиаторах стоят регулирующие вентили. Самая протяженная ветка трубопровода – 50м (туда и обратно).

Производительность

Количество кВт в котле равняется количеству литров теплоносителя в минуту. Если эту цифру переводить в м3/ч, то надо ее умножить на 0,06.

Пример3.  Котел мощностью 20 кВт, значит производительность циркуляционного насоса должна быть 1,2 м3/час.

Напор

Для примерного подсчета необходимого напора используется формула

Н – напор насоса, м

N – сумма этажей дома вместе с подвалом

К – коэффициент показывающий усредненные гидравлические потери на один этаж.

Для двухтрубных отопительных систем К = 0,7-1,1

Для коллекторно лучевых систем К=0,9-1,4

Пример 4. Дом 200 м2, 2 этажа плюс подвал, используется коллекторно-лучевая разводка отопления.

Вполне подойдет насос с напором в 3 — 4м.

Подбор насоса по показателям

Итак, у нас есть 2 необходимые цифры для выбора насоса: НАПОР и ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Следует знать, что в паспорте насоса указывается максимальная производительность  и максимальный напор, т.е. при идеальных условиях. Также прилагается график зависимости производительности от напора.

Исходя из этого графика очевидно, что максимальная подача будет у насоса есть почти нет расхода, т.е. при почти перекрытом трубопроводе.  В реалии же некоторый расход есть, поэтому реальный напор будет чуть меньше максимального. То же самое и с расходом. Максимальный расход у циркуляционного насоса будет при минимальном напоре, т.е. при открытом наружу выходе. А поскольку такого в отопительной системе не бывает, то существующее гидравлическое сопротивление немного уменьшает максимальный напор.

В общем, рабочая точка где то посередине графика.

Насосы с несколькими скоростями

Такие насосы более дороги, но их можно ставить в системы с погодозависимой автоматикой. Благодаря регулировке скорости вращения крыльчатки можно изменять подачу теплоносителя, в зависимости от погодных условий. Рабочий график такого насоса будет выглядеть  из нескольких кривых:

На кривой производительности рабочая зона насоса выделена жирным – в этой зоне и надо подбирать насос для системы.

Как правильно установить циркуляционный насос в системе

Положение ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ  должно быть строго горизонтальным! Если расположить его по другому, то это может привести к скоплению воздуха в насосе. Завоздушивание системы отопления – это неизбежный процесс, поэтому воздух из циркуляционного насоса должен свободно удаляться.

Кроме того клеммная коробка должна  быть либо сбоку, либо сверху. Выход проводов должен быть вниз либо вбок.

 Установка фильтра — грязевика

Перед насосом надо установить фильтр грубой очистки грязевик. Фильтр будет задерживать различную грязь и образивные частицы, которые могут быть в системе. Надо его устанавливать по стрелочкам, указанным на нем, чтобы сборник грязи смотрел вниз. Тогда он почти не будет давать сопротивление системе и грязь будет под силой тяжести скапливаться внизу.

Если же циркуляционный насос стоит вертикально, то фильтр-грязевик ставится так,чтобы сборник грязи также смотрел вниз.

В общем система с циркуляционным насосом имеет ряд преимуществ:

  • Равномерное распределение тепла между всеми радиаторами
  • Быстрый прогрев помещений
  • Маленькая разница температур между подачей и обраткой, БЛАГОДАРЯ ЧЕМУ ЭКОНОМИТСЯ ТОПЛИВО
  • Можно использовать трубы небольшого диаметра

Но есть и несколько недостатков:

  • Энергозависимость. При отключении света насос остановится (соответственно отопления не будет). Желательно ставить автономный источник питания на случай аварии

Источник: http://old.teplopraktik.ru/news/podbor_cirkulyacionnogo_nasosa

Понравилась статья? Поделить с друзьями: