Расчёт и Подбор — Насоса Циркуляционного
Подбор циркуляционных насосов
Насосы подбираются по графической характеристике отображающей зависимость напора развиваемого насосом от расхода воды проходящего через него. На графическую характеристику насоса наносят рабочую точку системы, которая находится на пересечении расчётного расхода и напора. Рабочая точка системы должна находиться либо на кривой насосной характеристики либо немножко выше неё и как можно ближе к точке насосной характеристики с максимальным КПД. Если несколько насосов отвечает заданным характеристикам, следует отдать предпочтение насосу меньшей мощности, а если расход будет изменяться в широком диапазоне следует выбрать насос с пологой рабочей характеристикой.
Выбирая циркуляционный насос для системы отопления или горячего водоснабжения, следует учесть возможную гидравлическую разбалансированность, основное проявление которой заключается в неудовлетворительной циркуляции воды через отдалённые от насосного узла циркуляционные кольца.
Выбрав насос с запасом по расходу и напору можно компенсировать незначительную гидравлическую разбалансированность, поэтому при подборе циркуляционного насоса для системы отопления рекомендуют выбирать насос с 10-20% запасом по напору и 20-30% запасом по расходу. При этом следует учесть, что при увеличении расхода в 1,3 раза потери напора в системе возрастут в 1,3*1,3=1,7 раза.
Для систем отопления с радиаторными термостатическими клапанами допускается незначительный дефицит расхода насоса, обоснованный 10% увеличением площади поверхности отопительных приборов и нелинейностью уменьшения теплоотдачи отопительного прибора с изменением расхода.
Циркуляционные насосы с электронными регуляторами частоты вращения рабочего колеса позволяют существенно сократить расходы на электроэнергию в системах с динамическим гидравлическим режимом.
Шумовые характеристики насоса, часто становятся преобладающим фактором при выборе циркуляционных насосов устанавливаемых в инженерных системах жилых домов, для установки в помещениях с постоянным пребыванием людей или смежных с ними помещениях, рекомендуется отдать предпочтение насосам с мокрым ротором, так как они отличаются наиболее тихой работой.
Расчёт циркуляционного насоса
Расход воды циркулирующей в системе отопления пропорционален тепловой нагрузке и обратно пропорционален температурному графику.
Расход воды циркулирующей в системе горячего водоснабжения пропорционален тепловым потерям в трубопроводах системы горячего водоснабжения и обратно пропорционален разнице температур воды подаваемой в систему ГВС и возвращаемой из неё.
Потери напора в системах отопления и горячего водоснабжения определяются гидравлическим расчётом и должны быть приведены в проектах устройства этих систем.
Определяя напор насоса, не следует пренебрегать естественным циркуляционным давлением системы, которое возникает из-за разности плотностей горячей воды на входе в систему и холодной на выходе из неё. Величина естественного давления имеет положительный знак, если центр нагрева воды – ниже центра охлаждения и отрицательный, если центр нагрева выше центра охлаждения.
В разные периоды отопительного сезона, величина естественного давления различная и соответственно – различное и его влияние.
Устранить влияние естественного давления можно установив автоматические регуляторы перепада давления или расхода. Чем больше доля естественного давления в циркуляционном напоре – тем больше его влияние.
Кавитация в насосе
Кавитация в насосе возникает когда давление воды во всасывающем патрубке снижается до давления насыщения. По сути, кавитация – это резкое образование пузырьков пара и такое же резкое их схлопвывание, как следствие – резкие скачки давления на рабочем колесе насоса. Кавитация в насосе не только сопровождается повышенным шумом, но и ускоряет процесс его износа.
Исключить кавитацию в насосе можно обеспечив давление во всасывающем патрубке, выше давления насыщения воды. Следует учесть, что давление насыщения зависит от температуры воды, чем она ниже – тем ниже давление насыщения.
Некоторые производители указывают кавитационную характеристику насоса – NPHS – численно равную минимальному абсолютному давлению во всасывающем патрубке насоса, при котором гарантирована бескавитационная работа.
Как рассчитать и выбрать циркуляционный насос по мощности и напору
Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления и ГВС
5 (100%) голосов: 2Качественная работа автономной отопительной системы, не требующей постоянного присутствия человека рядом, невозможна без циркуляционного насоса. Этот прибор делает работу техники эффективнее, а обогрев лучше.
- Необходимость насоса циркуляции
- Как подобрать циркуляционный насос для ГВС?
- Как рассчитать циркуляционный насос для отопления?
- Как рассчитать гидравлическое сопротивление?
- Как выбрать насосное оборудование по количеству скоростей?
org/ListItem”> Рекомендации специалистовРоссийский рынок переполнен множеством моделей и отечественных, и зарубежных компаний. Вы с лёгкостью сможете подобрать оборудование для обогрева дома, которое подойдёт по техническим характеристикам к определённой системе. Однако для верного выбора необходимо учитывать некоторые особенности и произвести расчёт циркуляционного насоса.
Циркуляционный насос с мокрым ротором
Необходимость насоса циркуляции
Многим жильцам верхних этажей высоток знакома ситуация, когда радиаторы отопления греются очень слабо. Причина на это – малое давление. Потому что если в системе отсутствует насосное оборудование, то вода движется по трубам медленно, остывая на определённых этажах. Теперь вы понимаете важность верного расчёта производительности циркуляционного насоса на отопление.
Такая же ситуация знакома и проживающим в загородных домах – в отдалённых уголках системы обогрева батареи более холодные, чем на старте. Лучшим решением этой проблемы станет именно установка насоса циркуляции.
Суть в том, что маленьких по площади домах системы с естественной циркуляцией жидкости довольно эффективны. Однако и в подобном случае не будет лишним задуматься о покупке насосной системы, так как при правильной настройке работы этого оборудования, затраты на отопление станут меньше.
Теплофан рекомендует насосы для теплого пола
Как выглядит конструкция насоса? Это техника, которая состоит из мотора с ротором, погружённым в воду. Суть работы такова: ротор вращается и двигает нагретую до определённой температуры жидкость по отопительной системе с конкретной скоростью, как результат – необходимо давление.
Работа насосов возможна в различных режимах. Если провести монтаж насоса в системе обогрева на максимальную работу, то жильё, которое остынет во время отсутствия хозяев, прогреть можно будет в самые короткие сроки. Потом потребители восстановят настройки и получат при наименьших затратах нужное количество тепла.
Чтобы знать, как выбрать циркуляционный насос для отопления, необходимо знать, что бывают устройства с сухим (частичное погружение в теплоноситель) и мокрым ротором (полное погружение).
Приборы с мокрым ротором практически не издают шума – в этом их отличие.
Как подобрать циркуляционный насос для ГВС?
Нужно знать при выборе, что циркуляционный насос должен справляться со следующими задачами:
- Формирование в системе ГВС напора, которое в силах справиться с гидросопротивлением, что появляется в некоторых элементах.
- Обеспечение требуемой производительности и содействие движению по системе тепла, которого было бы достаточно для отопления жилья.
Исходя из целей, расчёт циркуляционного насоса для системы отопления необходим для того, чтобы установить потребности дома в теплоэнергии и всей системы в гидросопротивлении. Если вы не будете знать подобные параметры, подобрать прибор будет невозможным.
Рассмотрите таблицу, чтобы знать, как подобрать насос циркуляции для отопления.
Таблица тепловой мощности насосов циркуляции
Как рассчитать циркуляционный насос для отопления?
Производительность такого устройства, как правило, отмечают буквой Q.
Эта величина – тепла, перемещённое за единицу времени.
Для расчёта используют такую формулу:
Q = 0,86R : TF-TR
Параметры, что используются в этой формуле, указаны в таблице.
| Обозначение | Параметр | Единица измерения |
|---|---|---|
| Q | Расход теплоносителя | м³/час |
| R | Требуемая для отопления помещения тепловая мощность | кВт |
| TF | Температура жидкости в трубе линии подачи | °С |
| TR | Температура в трубах на выходе из системы | °С |
В странах Европы показатель R зависит от эксплуатационных условий, его рассчитывают в связи с определёнными нормами.
А именно:
- В домах с количеством квартир не больше двух, мощность циркуляционного насоса для отопления берут за 100 Вт/м².
- В многоквартирных постройках – 70 Вт/м².
При расчёте насосного оборудования для помещений с плохой тепловой изоляцией, показания вышеприведённых показателей увеличивают. При хорошем утеплении, значения R берут в районе 30-50 Вт/м².
Как рассчитать гидравлическое сопротивление?
Чтобы не считать вручную, воспользуйтесь нашим калькулятором.
Уже шла речь о том, что на подбор циркуляционного насоса для системы отопления непосредственно влияет и такой важный параметр, как гидравлическое сопротивление, которое создаётся отдельными элементами системы обогрева, позволяет произвести расчёт высоты всасывания насоса и, как следствие, даёт возможность выбрать модель техники по мощности и создаваемому напору. Для расчёта всасывания насоса (обозначается буквой Н) используют такую формулу:
H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1……..Zn) / 10000
Параметры, используемые в этой формуле, указаны в таблице.
| Обозначение | Параметр | Единица измерения |
|---|---|---|
| R1, R2 | Потери давления, создаваемого насосом циркуляции, в подающей магистрали трубопровода и в обратке | Па/м |
| L1, L2 | Длина подающей части трубопровода и обратки | м |
| Z1… Zn | Гидравлическое сопротивление, которое создают отдельные элементы системы отопления | Па |
Значения R1и R2, которые применяются этой таблице, стоит выбирать по специальной информационной таблице.
Значения гидросопротивления, что создаётся разными устройствами, применяемыми для оснащения отопительных систем, как правило прописываются в техдокументации на них. Если подобные сведения в паспорте устройства отсутствуют, то можно взять примерные показания гидравлического сопротивления (см. таблицу).
| Отопительный прибор | Гидравлическое сопротивление, Па |
|---|---|
| Отопительный котёл | 1000–2000 |
| Сантехнический смеситель | 2000–4000 |
| Термоклапан | 5000–10000 |
| Прибор для определения количества тепла | 1000–1500 |
Есть специальные информационные таблицы, позволяющие узнать гидросопротивление почти для любого элемента оснащения обогревательных систем.
Зная высоту всасывания, для расчёта которой применяется вышеприведённая формула, можно быстро подобрать насос циркуляции по его мощности и узнать необходимый его напор.
Как выбрать насосное оборудование по количеству скоростей?
С выбором напора и мощности циркуляционного насоса для отопления частного дома определились, теперь остановимся на функциях регулировки скорости работы, которые имеются во многих моделях. Обычно это трёхскоростные приборы, которые позволяют управлять объёмом тепла, направляемым на отопление комнат. При быстром похолодании увеличивают скорость работы устройства, а в случае потепления делают её меньше, тогда как температура в помещениях остаётся комфортной для проживания.
Для переключения скорости есть рычаг, что расположен на корпусе насосного оборудования. Популярностью пользуются насосы с автоматической системой регулирования этого показателя исходя от температуры за пределами здания.
Рекомендации специалистов
Так как на рынке имеются насосы, которые укомплектованы сухим либо мокрым ротором, с механическим либо автоматическим способом управления скоростями, мастерами рекомендуется покупать оборудование, ротор которого погружён в жидкость целиком.
И свой выбор стоит основывать не только за счёт пониженного шума, но и потому, что он выдержит нагрузку лучше. Циркуляционный насос стоит устанавливать таким образом, чтобы вал ротора быть в горизонтальном положении.
Для изготовления прибора высокого качества используют прочную сталь и керамический вал. Минимальный эксплуатационный период данного насосного оборудования равен 20 годам. Для горячего водяного снабжения не стоит выбирать прибор с корпусом из чугуна, потому что он быстро разрушается при работе в данных условиях. Лучше приобретать оборудование из нержавеющей стали, латуни либо бронзы.
Если во время функционирования в насосной системе слышится шум, это не означает о стопроцентном присутствии неисправности. Зачастую шум может возникать из-за скопившегося воздуха в систему после включения. Потому перед запуском системы обогрева необходимо стравливать воздух с помощью специальных клапанов. Нужно дать системе поработать несколько минут, а затем повторить эту процедуру и настроить насос.
При запуске насоса с механическим способом регулирования, устройство ставят на максимальную скорость, в то время как в регулируемых моделях попросту отключают блокировку.
Вывод: чтобы мощный циркуляционный насос для отопления работал долго и эффективно, необходимо произвести расчёт двух параметров – напора и производительности. Не нужно стремиться постичь сложную инженерную математику. Дома хватит и приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляют в большую сторону.
Как видите, расчёт циркуляционного насоса для отопления и ГВС можно произвести и самостоятельно.
Теги: монтаж системы отопления
Размеры циркуляционного насоса — The Hydronics Depot
Другие категорииby Gabor Milisics
Учебные пособия
Многие люди затрудняются решить, какие циркуляционные насосы использовать в той или иной системе водяного отопления. Слишком большой размер циркуляционного насоса может привести к чрезмерному давлению, шуму, повреждению и преждевременному износу всех компонентов, а также к потере энергии.
Недостаточный размер может привести к недопустимо высокой разнице температур между подачей и возвратной водой (ΔT), недостаточному количеству подаваемого или отводимого тепла (БТЕ/ч).
Неправильный размер циркуляционных насосов является причиной № 1 отказов гидравлических систем, а № 2 — недостаточный размер труб первичного и вторичного контуров.
Чтобы правильно определить размер циркуляционного насоса, нам необходимо знать три основных критерия вашей системы отопления;
- Поток
- Потеря напора
- Разница температур
Расход
обычно выражается в галлонах в минуту (GPM) в Северной Америке и литрах в час (л/ч) в Европе. В этой статье мы будем использовать GPM. Чем больше внутренний диаметр трубы, тем больше жидкости потечет по ней, если все остальные условия (температура, давление, вязкость) жидкости останутся прежними. Трубки M из меди и PEX могут иметь одинаковый внешний диаметр для их номинального размера, но внутренний диаметр трубки PEX намного меньше, чем у соответствующей медной трубки M.
Для этого вам нужно будет обратить особое внимание на материал трубок при выборе циркуляционного насоса. Для получения дополнительной информации см. нашу страницу «Вместимость галлонов в минуту и БТЕ для медных и PEX-трубок M».
Потеря напора
Потеря давления или потеря на трение относится к фрикционному сопротивлению трубы потоку жидкости, проходящей через нее. Его единицей измерения является фут водяного столба (фут) в Северной Америке и метр (м) в Европе. В этой статье мы будем использовать ft.
Чтобы определить размер циркуляционного насоса, вам необходимо знать как требования GMP, так и потери напора в ваших контурах.
Разность температур
выражается как ΔT. Это относится к разнице между температурой воды на подаче и обратке в гидравлическом контуре. Вопреки распространенному мнению, не всегда желательно иметь большое ΔT.
Формула: BTU = GPM x ( ΔT x 500). Если бы мы следовали этому правилу, то для подачи большего количества тепла нам нужно было бы увеличить ΔT, или увеличить GPM, или и то, и другое.
Есть две противоположные силы, которые должны помешать нам переусердствовать ни с одной из них. Чем больше галлонов в минуту мы проталкиваем через трубку, ее сопротивление потоку будет расти в геометрической прогрессии. Чем выше ΔT, тем неравномернее будет температура пола, тем выше нагрузка на теплообменник котла. В то время как высокоэффективные конденсационные модулирующие котлы из нержавеющей стали любят холодную обратную воду, чугунные котлы средней и низкой эффективности и их вентиляция разрушаются, если температура обратной воды падает ниже 132°F.
Цель здесь — найти золотую середину между расходом и ΔT. Вот несколько рекомендуемых значений ΔT:
- Подогрев пола 15-20°F ΔT
- Таяние снега 20-30°F ΔT
- Теплообменник для бассейна 30°F ΔT
- Плоский теплообменник 30°F ΔT
- Устройство обработки воздуха, фанкойл 30°F ΔT
- Косвенный водонагреватель 30°F ΔT
Давайте проведем реальный расчет системы. Система предназначена для обогрева цокольного этажа площадью 1500 кв.
м. Нам нужна 15°F ΔT для пола, чтобы обеспечить его равномерный нагрев. Расчеты тепловых потерь и конструкция контура требуют 7-контурного коллектора с расходом 0,6 галлона в минуту на контур трубы PEX длиной 300 футов 1/2 дюйма. Общая потребность в тепле для пола составляет 30 000 БТЕ. Коллектор будет в 30 футах от котла и насосов.
Шаг 1
Давайте посмотрим на страницу калькулятора падения давления в пластиковой трубе и введем соответствующие значения для трубы 1/2″:
- PEX
- КТС
- СПЗ 9
- 1/2″
- 0,6 гал/мин
- 300 футов
- 100% вода
- 100°F
Результаты:
Поток: турбулентный режим
Падение давления: 2,2 фунта на кв. дюйм, 14,9 кПа
Потеря напора: 5,0 фут водяного столба
Скорость* 1,1 фут/с, 0,3 м/с
Глядя на страницу с пропускной способностью медных и PEX-трубок M в галлонах в минуту и БТЕ, мы видим, что мы можем доставлять до 34 500 БТЕ/ч в трубке 3/4″ PEX.
Теперь нам нужно определить потери напора в трубах подачи и возврата к коллектору, который находится на расстоянии 30 футов. 30 футов подачи плюс 30 футов возврата составляют 60 футов общей длины. Чтобы узнать GPM, мы используем эту формулу:
GPM = BTU / (ΔT x 500), что дает нам GPM = 30000 / (15 x 500) = 30000 / 7500 = 4
90 005 В пластике Страница калькулятора падения давления в трубе и введите соответствующие значения для трубы 3/4″:- РЕХ
- КТС
- СПЗ 9
- 3/4″
- 4 гал/мин
- 60′
- 100% вода
- 100°F
Результаты:
Поток: турбулентный режим
Падение давления: 2,3 фунта на кв. дюйм, 15,7 кПа
Потеря напора: 5,3 фута вод. ст.
Скорость* 3,6 фут/с, 01,1 м/с
Теперь у нас есть значения, которые мы можно использовать для выбора циркуляционного насоса:
Общая потеря напора = 5,0 фута + 5,3 фута = 10,3 фута
Всего галлонов в минуту = 4
Глядя на все циркуляционные насосы, мы видим, что на графике производительности циркуляционного насоса Rhella T15-17-19 FC, если мы отметим 4 галлона в минуту и 10,3 фута напора на их соответствующей оси, они пересекаются в точка, которую я отметил красной точкой.
Эта точка находится выше кривой №1, но ниже кривых №2 и №3. Это означает, что насос сможет удовлетворить потребность при настройке скорости № 2.
Вот и все. Несколько важных правил и кодов, которые следует помнить при выборе размеров циркуляционных насосов.
- Не превышайте максимальную развернутую длину согласно таблице ниже:
Номинальный размер Максимальная длина 3/8″ пол с подогревом 200 футов Пол с подогревом 1/2 дюйма 300 футов 1/2 дюйма для таяния снега 150 футов 5/8″ Snow Melt 250 футов 3/4″ Snow Melt 300 футов 1 дюйм таяния снега 500 футов - Старайтесь поддерживать низкую общую потерю напора, выбирая трубы подачи и возврата большего диаметра и/или более короткие контуры контура. Чем выше потери напора, тем дороже циркуляционный насос, способный удовлетворить нагрузку.
- По возможности уравняйте длину всех нагревательных контуров.
- Всегда используйте самую длинную петлю контура в коллекторе для расчета потери напора
Чем выше потери напора, тем дороже циркуляционный насос, способный удовлетворить нагрузку.Расчет и выбор – Циркуляционный насос
Выбор циркуляционных насосов
Насосы выбираются на основе их характеристической кривой, которая показывает зависимость между напором насоса и расходом воды. Рабочая точка системы нанесена на характеристическую кривую насоса, которая является пересечением расчетного расхода и напора. Рабочая точка должна находиться на кривой характеристики насоса или немного выше нее и как можно ближе к точке на кривой с наивысшим КПД. Если заданным характеристикам соответствуют несколько насосов, предпочтение следует отдавать насосу меньшей мощности. Если расход будет изменяться в широком диапазоне, следует выбрать насос с более плоской характеристикой.
При выборе циркуляционного насоса для системы отопления или горячего водоснабжения важно учитывать возможность возникновения гидравлических дисбалансов, следствием которых может стать плохая циркуляция воды в удаленных циркуляционных контурах.
Выбрав насос с запасом по подаче и напору, можно компенсировать незначительные гидравлические дисбалансы. Для систем отопления рекомендуется выбирать насос с запасом 10-20% по напору и 20-30% по расходу. Однако следует учесть, что при увеличении расхода в 1,3 раза перепад давления в системе возрастет в 1,7 раза.
Для систем отопления с термостатическими вентилями радиаторов допустим небольшой дефицит расхода насоса в связи с увеличением на 10 % площади поверхности отопительных приборов и нелинейностью снижения теплоотдачи отопительных приборов при изменении расхода ставка.
Циркуляционные насосы с электронными частотными регуляторами позволяют значительно экономить электроэнергию в системах с динамическими гидравлическими режимами.
Шумовые характеристики насоса часто являются решающим фактором при выборе циркуляционных насосов для инженерных систем жилых домов. Для насосов, устанавливаемых в помещениях, где постоянно находятся люди, или в смежных помещениях, рекомендуются насосы с мокрым ротором, так как они работают наиболее тихо.
Расчет циркуляционного насоса
Расход воды, циркулирующей в системе отопления, пропорционален тепловой нагрузке и обратно пропорционален температурному режиму.
Расход воды, циркулирующей в системе горячего водоснабжения, пропорционален тепловым потерям в трубопроводах системы горячего водоснабжения и обратно пропорционален разности температур воды, поступающей и возвращающейся из системы горячего водоснабжения.
Потери напора в системах отопления и горячего водоснабжения определяются гидравлическим расчетом и должны быть указаны в проектах на устройство этих систем (обычно в пределах от 2 до 7 м).
При определении напора насоса нельзя пренебрегать естественным циркуляционным давлением системы, возникающим из-за разницы плотности горячей воды, поступающей в систему, и холодной воды, выходящей из нее. Величина естественного давления положительна, если центр нагрева воды ниже центра охлаждения, и отрицательна, если центр нагрева выше центра охлаждения.