Розрахунок циркуляційного насоса для системи опалення: 3 кроки до вдалу покупку

Вітаю, камаради! Сьогодні нам належить з'ясувати, як і за якими параметрами потрібно вибирати циркуляційний насос для опалення. Оскільки стаття орієнтована на новачків в області сантехніки і гідродинаміки, я приведу гранично прості схеми розрахунків його параметрів. Приступимо.

Популярні моделі насосів і їх характеристики.

А можна всіх подивитися

З усього списку параметрів приладу для нас важливі всього три характеристики:

Діаметр приєднується різьблення. Вона вказується в дюймах у імпортних насосів і в умовних одиницях (ДУ) у вітчизняній продукції;

ДУ, або умовний прохід вказує на можливість приєднання різьблення до труби з певним номінальним діаметром. Той, в свою чергу, приблизно відповідає внутрішньому діаметру сталевої труби в міліметрах.

продуктивність в кубічних метрах на годину. Чим вона більше, тим рівномірніше будуть прогріті опалювальні прилади на початку і в кінці контуру. Однак тут є обмежуючий фактор – гідравлічні шуми: при швидкості потоку понад 0,7 м / с теплоносій починає шуміти на фітингах і дросселирующей арматурі, а при швидкості понад 1,5 м / с – на вигинах розливу і підводок;
гідравлічний напір в метрах. Він вказує на гідравлічний опір трубопроводу, яке здатний подолати насос.

У маркуванні приладу на фото вказані максимальна продуктивність, споживана потужність і натиск при усіх доступних місцях значень потужності.

Крок 1: діаметр різьби

Тут все просто: в загальному випадку розмір різьблення повинен відповідати діаметру розливу. Якщо опалення розведено водогазопровідною різьбою ДУ 20 (або 3/4 дюйма), саме таким повинен бути розмір приєднується різьблення насоса.

Врахуйте, що для пластикових і металополімерних труб виробники і продавці вказують зовнішній діаметр. При однаковому внутрішньому перетині він відрізняється від номінального розміру сталевої труби на подвоєну товщину стінки. Скажімо, насос з розміром різьби 20 мм ставиться в розрив розливу з поліпропіленової труби діаметром 25 мм.

Особливий випадок

Розмір різьби насоса може бути набагато менше розміру розливу, якщо він використовується для модернізації опалювальної системи з природною циркуляцією. У цьому випадку установка приладу виглядає дещо незвично: він врізається не в розрив розливу, а паралельно йому; байпас між перемичками комплектується кульковим зворотним клапаном або кульовим краном.

Врізка насоса паралельно розливу з кульковим зворотним клапаном на байпасе.

З чим пов'язана така дивна інструкція?

Справа в тому, що при такій схемі врізки насоса контур може працювати і з природної, і з примусовою циркуляцією. При роботі насоса зворотний клапан перешкоджає втраті напору через байпас, а при знеструмленні приладу автоматично відкривається зворотний клапан (або кульовий кран, але вже вручну), і система продовжує роботу як гравітаційна.

Крок 2: продуктивність

Як розрахувати потужність насоса для опалення (точніше, його продуктивність в кубометрах на годину)?

Якщо параметри опалювального котла або окремого контуру, який обслуговуватиме насосу, відомі заздалегідь, то розрахунок насоса для системи опалення виконується за формулою Q = 0,86 x P / dt.

Q – шукана продуктивність (м3 / год);
P – значення теплової потужності котла або контуру в кіловатах;
dt – перепад температури між прямого та зворотного нитками. Цей перепад визначає ту кількість тепла, яке віддає ділянку опалювальної системи.

У типовій автономній системі температури на виході котла і на його вході розрізняються на 20 ° С (70/50 – 80/60 градусів).

В автономній опалювальній системі температура подачі вкрай рідко перевищує 75-80 градусів.

Насос з регулятором потужності потрібно підбирати по продуктивності в середньому положенні регулятора.Це дасть можливість скорегувати продуктивність при помилку в будь-яку сторону.

Давайте своїми руками виконаємо розрахунок насоса для приватного будинку з котлом потужністю 32 кВт. Температуру подачі приймемо рівної 75 градусам, обратки – 55. Наша формула набуде вигляду Q = 0,86 х 32 / (75-55) = 1,376 м3 / год.

розрахунок тепловтрат

Якщо опалювальна система знаходиться на стадії проектування, то перед розрахунком продуктивності насоса нам доведеться оцінити необхідне будівлі або окремого його приміщенню кількість тепла. Воно повинно покривати тепловтрати в нижній пік зимових температур.

Структура тепловтрат житлового будинку.

Тепловтрати найпростіше розрахувати по ще одній формулі – Q = V * Dt * k / 860. Змінні в цій формулі в порядку зліва направо:

потужність опалювального котла або ділянки контуру (кВт);
опалювальний об'єм (М3);
Розрахунковий перепад температури між вулицею і будинком в градусах;
Коефіцієнт розсіювання тепла.

Обчислення об'єму приміщення, думаю, не викличе труднощів у читача: ази геометрії ми все проходили в школі. А ось дві що залишилися змінних потребують роз'яснень.

Dt обчислюється як різниця між санітарною нормою температури в житловому приміщенні (для приватного будинку 20-22 градуси в залежності від клімату регіону) і зовнішньою температурою в найхолоднішу для вашого регіону п'ятиденку;

Розподіл температур найхолодніших пятідневок зими по території РФ.

K береться з таблиці:

Як бачите, ціна економії на теплоізоляції – багаторазовий перевитрата енергоносіїв. Просте утеплення фасаду з заміною вікон на енергозберігаючі здатне в 2-3 рази скоротити ваші рахунки за газ чи електроенергію.

Давайте порахуємо, скільки тепла потрібно мансарді площею 60 квадратних метрів з середньою висотою стелі 2,4 метра, розташованої в Севастополі (середня температура п'яти найхолодніших днів зими – -14 ° С). Утеплення – по 50 мм мінеральної вати і пінопласту, вікна – енергозберігаючі однокамерні.

коефіцієнт розсіювання вважатимемо рівним 0,8;
обсяг приміщення дорівнює 60 х 2,4 = 144 кубометра;
Максимальна дельта температури між мансардою і оточуючим її повітрям – (20 – -14) = 34 ° С;
втрати тепла рівні 144 х 34 х 0,8 / 860 = 4,55 кВт.

На практиці мансарда з такими характеристиками обігрівається кондиціонером з тепловою потужністю в режимі обігріву 4,1 кВт.

Особливий випадок

У багатьох настінних електричних і газових котлах насос вже встановлений виробником поряд з групою безпеки і розширювальним бачком. Це перетворює котел в повноцінну і самодостатню котельню, яка підключається безпосередньо до опалювального розливу.

Електрокотел на фото забезпечений власним насосом і підключений прямо в розрив опалювального розливу.

Крок 3: натиск

Розрахунок напору, або здатності долати гідравлічний опір циркуляційного насоса найпростіше виконати за схемою, запропонованою інженерами німецької компанії Wilo.

Він розраховується за формулою J = R х L х k, де:

R -гідравлічні втрати на одному метрі розливу (105-150 Па, або 0,0107- 0,0152 метра напору);
L – довжина розливу;
К – коефіцієнт поправки. Він приймається рівним 1,3, якщо розлив розривається запірною арматурою, 2,2, якщо він дросселірован, і 2,6 – якщо на розливі варто запірно-регулююча арматура обох типів.

Так, в 50-метровому розливі з поліпропіленової труби (питомий падіння напору 0,0107 м / м.пог.) З розривають його дросселями загальне падіння напору складе 0,0107 х 50 х 2,2 = 1,177 метра, або 0,1177 кгс / см2.

50-метровий дросселірованний опалювальний розлив в моєму будинку працює з вбудованим в котел насосом, що створює напір в 2 метри.

Довідка: в багатоквартирному будинку система опалення функціонує з перепадом між сумішшю (після водострумного елеватора) і обраткой всього в 1/5 атмосфери, або 2 метри.

висновок

Сподіваюся, що мої рекомендації допоможуть вам не помилитися при виборі насоса. Дізнатися більше про ці прилади вам допоможе відео в цій статті. Чекаю ваших коментарів до неї. Успіхів, камаради!