Циркуляционный насос для отопления: характеристики и выбор

Основные характеристики циркуляционного насоса

При выборе насоса необходимо учесть следующие его характеристики:

1. Циркуляционный насос, применяемый для системы отопления, должен выдерживать высокие температуры (от 100° С).
2. Напор;
3. Мощность;
4. Рабочий расход.

А также определится с количеством теплоты, требуемым для отопления.

Расчет необходимой мощности для помещения

Для того чтобы определить требуемое количество теплоты необходимо знать площадь отапливаемого помещения. Зная этот показатель можно обращаться к стандартам, применяемым в районе проживания. В европейских странах вычисления проводят из расчета 100 Вт на 1м2 дома, если в нем 1-2 квартиры, и 70 Вт, если это многоквартирный дом. Если помещение теплоизолированное, то показатель снижают до 30-50 Вт.

В странах СНГ, согласно СНиП 2.04.07-86*, стоит придерживаться таких показателей:

1. для зданий менее 3-х этажей – 173 Вт на метр квадратный при температуре до -25°С и 177 Вт на метр квадратный при -30°С.
2. Для зданий с более чем 3-мя этажами – 97 и 101 Вт на квадратный метр соответственно.

Расчет производительности насоса

Чтобы рассчитать производительность насоса нужно посчитать его подачу. Есть две формулы для этого. Первая используется для проектировки в европейских странах, а вторая в странах СНГ и прописана в СНиП 2.04.05-91.

П = Q/(1,16 х ΔT) (кг/ч),

где ΔT – это разница между подающей и обратной магистралями (для двухтрубных разводок, если разводка однотрубная, то берётся показатель 20°С)

1,16 – величина удельной теплоемкости для воды, если в системе применяется в качестве теплоносителя не вода, то величину 1,16, заменяют соответствующим показателем.

П = 3,6 х Q/(c х ΔT) (кг/ч),

где с – это удельная теплоемкость вещества (если применяется вода, то берем 4,2 кДж/кг*°С)

Расчет давления

Чтобы теплоноситель эффективно циркулировал по системе необходимо обеспечить напор, способный бороться с гидравлическим сопротивлением.

Чтобы вычислить этот показатель, нужно выбрать самую отдаленную точку от насоса в системе (дальний радиатор).

Для проектировки сети можно пользоваться такой формулой:

J = (F+R х L)/p х g (м)

где:

L – длинна участка (м),

R – гидросопротивление на прямом участке трубы (Па/м),

p – плотность рабочего тела (кг/м3),

F – сопротивление канализационной арматуры (Па),

g – ускорение при свободном падении (м/с2).

Эти показатели можно найти в каталогах и сопроводительной технической литературе.

Можно пользоваться упрощенной методикой, приблизительно оценивая сопротивления.

В ходе экспериментов были получены такие данные:

1. сопротивление на прямых участках трубопровода 105-150 Па/м;
2. в каждом фитинге дополнительно 30% к потерям в прямой трубе;
3. терморегулирующий вентиль - 70% к потерям;
4. смеситель, - 20%.

Самый простой способ вычислений предложили Э. Бушер и К. Вальтер.

J = R х L х k

где k – коэффициент, отвечающий за повышенную нагрузку.

Принято считать, что в системах без сложных конструкций и арматур k = 1,3. Если есть вентили, k= 2,2. При наличии арматур и вентилей одновременно - k = 2,6.

Подбор модели насоса по итогам проведённых вычислений

Для того чтобы правильно подобрать насос нужно сделать диаграмму с координатами П и J, отметить полученные при вычислениях показатели и найти точку их пересечения.

Затем по каталогам и сопроводительной технической литературе подобрать максимально удовлетворяющую модель насоса.

Такой взгляд имеет неправильно подобранная модель:

А вот так должно быть:

Показатели, которые были вычислены, должны максимально точно совпадать с характеристиками насоса. Если характеристики насоса выше, то он будет работать в холостую, потребляя лишнюю электроэнергию.

Проверка вычислений характеристик насоса для отопления дома: пример

Чтобы понять, как проверять вычисления, попробуем разобраться на примере, выполненном по всем требованиям СНиП.

В примере расчет проводится для двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией.

Было вычислено необходимое количество теплоты - 45,6 кВт. и расход теплоносителя - 2,02 м3/ч.

Также по условиям мы имеем теплорегулирующий вентиль и 4 участка с трубами.

Все потери мы дополняем коэффициентом неучтенных потерь (10%).

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

Исходя из проведенного расчета, следует, что насос, подходящий для заданной системы отопления должен обладать такими характеристиками:

Расход - 2,02 м3/ч;

Напор - 1,295 м.

Дальше строим график и подбираем наиболее подходящую модель.

При выборе модели следует учитывать, что в расчете заложен запас 1-5 %.