Циркуляційний насос для опалення: підбір по інженерної схемою

У даній статті буде розглянута найбільш поширена і досить проста інструкція того, як підібрати циркуляційний насос для системи опалення.

характеристики насоса

По-перше, насос, який буде використовуватися в системі опалення повинен витримувати підвищені температури робочого тіла (в нашому випадку це вода – 110 ° С).

Робочий напір (м).
Робочий витрата (м 3 / год).

Фото циркуляційного насоса Грундфос

Потужність опалення для заданого приміщення

Роблячи підбір циркуляційного насоса опалення, необхідно в першу чергу визначити необхідну кількість теплоти необхідна для опалення будівлі.

Даний параметр можна обчислити, знаючи площу приміщення, яке потрібно опалювати. Відштовхуючись від європейських стандартів, необхідно подавати 100 Вт тепла на кожен квадратний метр будинку, що складається з 1-2 квартир, і 70 Вт для багатоквартирних будинків. При цьому, якщо будівля має поліпшену теплоізоляцію, то норму теплоти можна знизити до 30-50 Вт / м 2 .

У країнах СНД подібні нормативи для 1-2 квартирних будинків не встановлені, але згідно з документом СНиП 2.04.07-86 * необхідно дотримуватися наступних показників:

Для житлових будинків менше 3-х поверхів підводити на кожен метр квадратний площі 173 Вт, при розрахунковій температурі навколишнього середовища до -25 ° С, і 177 Вт / м 2 при -30 ° С;
Для будівель більше 3-х поверхів – 97 і 101 Вт / м 2 відповідно.

Нормативний документ СНиП 2.04.05-91 також регламентує розрахункову температуру навколишнього середовища для Києва рівну -26 ° С, що відповідає теплової потреби 173,8 Вт / м 2 для 1-2 поверхових будинків і 97,8 Вт / м 2 для будівель мають більше двох поверхів.

Необхідна продуктивність насоса

Далі підбір циркуляційного насоса для системи опалення зводиться до розрахунку необхідної продуктивності, іншими словами, потрібно порахувати подачу насоса по одній з наступних формул:

П = Q / (1,16 х ΔT) (кг / год), де

ΔT – різниця між температурою зворотного і трубопроводу, що подає (для звичайних двотрубних систем приймається 20 ° С; для підігріву підлоги в районі 5 ° С);

1,16 – величина питомої теплоємності для води, розмірність Вт * ч / кг * ° С. Для інших теплоносіїв необхідно дану величину замінити;

П = 3,6 х Q / (c х ΔT) (кг / год), де

с – величина, який характеризує питому теплоємність речовини. Найчастіше це вода, її теплоємність 4,2 кДж / кг * ° С. Якщо величина задана в м 3 / ч, як це прийнято в технічній документації до насосів, то необхідно її розділити на щільність речовини при заданій температурі (при t = 80 ° С теплоємність дорівнює 972 кг / м 3).

Перша формула використовується європейськими проектувальниками, друга використовується в СНиП 2.04.05-91.

Обчислення необхідного тиску в системі опалення

Для повноцінної циркуляції рідини (теплоносія) в опалювальній системі необхідно забезпечити натиск, який буде долати гідравлічний опір мережі. Щоб правильно порахувати цей параметр своїми руками, потрібно вибрати точку системи, яка знаходиться на найбільшій відстані від «ціркуляціонніка», тобто це повинен бути найвіддаленіший радіатор.

Загальна схема двотрубної опалювальної системи будинку

При проектуванні тепломереж використовується наступна формула:

J = (F + R х L) / p х g (м), Де:

L – довжина ділянки (м);
R – гідросопротівленіе на прямій ділянці труби (Па / м);
p – щільність робочого тіла (кг / м 3);
F – опір каналізаційної арматури (Па);
g – прискорення при вільному падінні (м / с 2).

Всі необхідні величини можна знайти в каталогах виробника або в супроводжуваної товар технічній літературі.

Для спрощеного розрахунку використовують методику приблизної оцінки опору.

Експериментальним шляхом отримані наступні дані:

опір на прямих ділянках трубопроводу (R) знаходиться в межах 105-150 Па / м;
в кожному фітингу і подібної арматурі губиться додатково 30% до втрат в прямій трубі;
терморегулювальний вентиль додає ще 70% до втрат;
триходовий змішувач, розташований у вузлі управління, або подібний пристрій, який запобігає природну циркуляцію, додасть ще 20%.

Ще більш простий спосіб того, як підібрати циркуляційний насос для опалення був запропонований фахівцями Е. Бушер і К. Вальтер з фірми Wilo.

J = R х L х k, де

k – коефіцієнт відповідає за підвищене навантаження.

Приймається, що в опалювальних системах без складної водопровідної арматури k = 1,3; з вентилем регулюючим температуру k = 2,2; до встановлених обома пристроями k = 2,6.

Вибираємо модель насоса виходячи з проведених розрахунків

За раніше обчисленої для заданої системи подачі і напору визначаємо робочу точку системи. Для цього на діаграмі, з координатами П і J, відзначимо точку перетину обчислених величин.

Далі, по каталогам виробників, потрібно підібрати циркуляційний насос, який, максимально задовольняє робочі умови системи. Необхідно, щоб напірно-видатковий графік насоса був максимально наближений до робочої точці.

Неправильно підібраний насос

Правильно підібраний насос

Насос, який буде мати великий запас по визначальним критеріям, ставити економічно недоцільно. По-перше, ціна самого насоса буде вище, по-друге, насос буде працювати в холосту, тим самим споживаючи зайву електроенергію.

Зверніть увагу! При установці циркуляційних насосів з електрорегулятор частоти обертання, ви зможете значно зменшити споживану електроенергію, якщо в гідравлічній системі не стаціонарний режим, а динамічний.

Також варто враховувати віброшумовой фактор при виборі насоса, якщо його планується встановлювати в приміщенні, яке буде часто відвідувати людьми, то про в такому випадку краще буде вибирати серед насосів з мокрим ротором, адже вони працюють значно тихіше.

Самоперевірка на прикладі

Перевірити результати розрахунків можна на прикладі точного обчислення визначальних параметрів в реальному проекті, який виконувався відповідно всім вимогам СНиП.

За умовами необхідно було провести розрахунок для двотрубної опалювальної системи, укомплектованої циркуляційним насосом. В першу чергу було визначено необхідну кількість теплоти, яке вимагає будівля – 45,6 кВт. Для проектованої системи опалення розрахункова витрата теплоносія склав 2,02 м 3 / ч. Найвіддаленіший радіатор системи на своєму шляху має теплорегулірующій вентиль і чотири ділянки з трубами. Сумарні втрати згідно СНиП необхідно доповнити коефіцієнтом неврахованих втрат в розмірі 10%.

H = (0,141 + 0,29 + 0,63 + 0,11) * 1,1 = 1,295 м

З розрахунку випливає, що циркуляційний насос, що задовольняє задану систему, повинен створювати подачу 2,02 м 3 / ч і натиск 1,295 м. Відповідними насосами є HZ 401маркі Deutsche Vortex і насос марки Grundfos модель UPS 25-40.

Зверніть увагу! Якщо виникає питання вибору між насосом, що забезпечує подачу на 1-5% вище необхідної і 1-5% нижче – слід зупинитися на менш потужному, адже в розрахунку вже закладено коефіцієнт запасу.

Монтаж насоса в опалювальну систему

Також можете подивитися відео з інструкцією по установці насосів такого типу

Наведена методика допоможе вирішити проблему з вибором насоса навіть людині, який далекий від технічних розрахунків і від техніки в цілому. Сподіваємося, після ознайомлення з цією статтею ви зможете самостійно відповісти на питання «Як підібрати насос циркуляційний для опалення?».