Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса. Расчет циркуляционного насоса для отопления
Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса
Чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала с требуемой эффективностью, необходимо, чтобы насос не только обеспечивал перекачивание определенного объёма теплоносителя за единицу времени. Чрезвычайно важное значение имеет создаваемый циркуляционным насосом напор.
Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса
Несоответствие этого параметра реальным условиям может привести к «запиранию» контуров, то есть неработоспособности отдельных участков или даже всей системы отопления в целом. Правильно определиться с нужной характеристикой прибора поможет калькулятор расчета напора циркуляционного насоса.
Ниже будут приведены и необходимые пояснения
Содержание статьи
Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса
Пояснения к проведению расчетов
Циркуляционный насос имеет основную задачу — он должен обеспечивать перекачку теплоносителя в определенных объемах для доставки требуемого количества тепловой энергии на все приборы теплообмена. Провести расчет производительности — несложно: можно воспользоваться специальным калькулятором.
Но для того чтобы в полной мере справиться со своей функцией, насос должен обладать способностью преодолеть гидравлическое сопротивление контуров отопления. А оно может быть весьма немалым.
- Во-первых, любая система отопления, даже самая простейшая – это определенная длина труб, которые обязательно обладают своим гидравлическим сопротивлением.
- Во-вторых, серьезными препятствиями для свободного перемещения теплоносителя становятся элементы запорной и регулировочной арматуры. Особенно это актуально для систем отопления, оснащенных термостатическими приборами регулировки температуры в приборах теплообмена.
Формулы расчета суммарного гидравлического сопротивления системы – достаточно слоны и громоздки. Но в предлагаемом калькуляторе применен упрощенный алгоритм, который, однако, дает результат со вполне допустимой погрешностью, и имеющий определенный эксплуатационный резерв. Таким образом, приобретая насос с показателями, не ниже расчётных, можно быть уверенным в работоспособности системы по этому критерию.
- В калькуляторе будет запрошена длина труб в системе. Указывается полная, суммарная длина всех вертикальных и горизонтальных участков, и подачи и «обратки».
- В поле особенностей применяемой запорно-регулировочной арматуры следует выбрать пункт, наиболее близко подходящий к условиям создаваемой системы отопления.
Что еще важно знать о циркуляционных насосах?
Подробная информация об устройстве этих приборов, об их основных характеристиках, критериях выбора, о правилах врезки в систему – в специальной статье, посвящённой циркуляционным насосам для отопления.
stroyday.ru
расчет параметров и выбор оборудования
Начиная с древних времен человек стремился обеспечить комфортные условия в своем жилище. В каменный век — это просто костер, горевший в пещере, затем с развитием технологий строительства появились дома и печи в них. Развивалась наука, появлялись новые технологии, росли возможности техники. Достижения теплоэнергетики и ряда смежных наук позволили создать современные отопительные системы — тепловые насосы и котлы, использующие энергию газа, нефти и электричества. Отопительные системы частных домов являются автономными.
Автономные системы обогрева
Известно несколько разновидностей автономных систем обогрева. Это системы с котлами, использующими газ, твердое или жидкое топливо, и входящие в моду тепловые насосы. Самая простая из них — система с открытым расширительным баком, она энергонезависима и монтируется с учетом обеспечения естественной циркуляции воды. Труба горячей воды от котла поднимается вверх для создания напора внутри системы, а затем горячая вода распределяется по приборам отопления.
Реальная эксплуатация «открытых» систем показала, если применить нагнетательный насос для отопления, то ускоряется нагрев помещения, увеличивается эффективность и снижаются расходы. Насос устанавливается в «обратку» вблизи котла. Подходящий насос для отопления для дома купить можно в магазине или заказать в сети.
Антифриз в таких системах не используется из-за значительного испарения в открытом баке (расширительном). Теплоноситель — вода. Для уменьшения отложений на внутренних стенках трубопроводов лучше использовать смягченную воду с небольшим количеством растворенных минеральных веществ.
Если же система отопления предназначена для двух или трехэтажного дома, то в таком случае возникают дополнительные проблемы, которые требуют решения. В такие системы отопления входят значительное число батарей отопления, разветвлений, задвижек и других элементов, которые будут создавать значительное гидравлическое сопротивление.
Расчет параметров насоса
Для создания необходимого напора и преодоления гидродинамического сопротивления системы применяют насосы для отопления частных домов, которые обеспечат активную циркуляцию теплоносителя. Чтобы система отопления работала эффективно нужно выполнить расчет циркуляционного насоса. Он позволит осуществить оптимальный подбор насоса для отопления частного дома и обеспечить в нем комфортные условия.
Основные задачи нагнетательного насоса:
- создание такой величины давления в системе, которая преодолеет гидравлическое сопротивление;
- обеспечить достаточное количество теплоносителя.
Исходя из этих предпосылок, насосы на отопление в частном доме подбираются только после расчета необходимого количества тепла для дома и гидравлического сопротивления контура. На основании расчетов приобретаются циркуляционные насосы для отопления частных домов цена, и качество обычно соответствуют наилучшему соотношению.
Для расчета производительности применяется формула вида — Q=0,86R/TF-TR, где:
- Q — необходимый расход куб. м/час;
- R — выбранная тепловая потребность, кВт;
- TF — TR = 20.
Величина (R) может иметь следующие величины:
- нормативы для частных домов — 100 Вт/м2;
- для многоэтажных домов — 70 Вт/м2;
- заводские помещения — 30-50 Вт/м2;
- помещения с очень хорошей теплоизоляцией — 30 Вт/м2.
Гидравлическое сопротивление системы
Расчет производительности и гидравлического сопротивления дают ответ на такой вопрос — как правильно подобрать насос для системы отопления и обеспечить ее эффективную работу в отопительный сезон.
Для расчета применяется формула такого вида — H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+….+ZN)/10000, в которой:
- L1,L2 — общая длина линий трубопровода — м;
- R1, R2 — падение давления на подаче и «обратке» — Па/метр;
- Z1,…..ZN — сопротивление элементов системы — Па.
В технических паспортах узлов и элементов системы указывается гидравлическое сопротивление комплектующих. Для основных элементов оно составляет:
- котел — 1-2 кПа;
- тепломер — 1-15 кПа;
- вентиль — 5-10 кПа;
- смеситель — 1-15 кПа;
- фильтр (новый) — 15-20 кПа;
- водонагреватель — 2-10 кПа;
- обратный клапан — 5-10 кПа.
Выбор насоса
Нагнетательные насосы для отопления частных домов как выбрать подходящий? Ошибиться трудно, ведь современные насосы для отопления для дома цена, которых в высшей степени соответствует наилучшему соотношению цена/качество — трехскоростные.
Возможность изменения скорости вращения двигателя изменяет производительность насоса в широких пределах.
Скорости переключаются рычагом, но некоторые типы насосов можно подключить к датчикам температуры и обеспечить автоматическую регулировку производительности прибора.
Вышеописанный расчет только один из вариантов. Известны и другие методы расчета. Все методики рассчитывают работу контура при максимальной нагрузке, значит, в реальности нагрузка будет несколько ниже, поэтому можно приобретать насосы для отопления частных домов цена которых меньше, а характеристики несколько хуже расчетных. Более мощный насос тоже не следует покупать, ведь расходы увеличатся, а работа системы не станет лучше.
Полезные советы специалистов
Приобрести циркуляционный насос можно в магазинах или заказать в интернете. Перед покупкой желательно получить консультацию специалиста по системам отопления. Обычно менеджеры, которые реализуют насосы различных фирм, знают о них все. От вас они могут потребовать некоторые исходные данные, которые помогут сделать оптимальный выбор. Обычно спрашивают о том, какой котел будет установлен, величину общей площади жилища, наличие утепления дома, этажность и т. п.
Советы специалистов, которые помогут сделать выбор:
- лучше справляются с нагрузкой насосы с «мокрым» ротором;
- дольше работают модели с корпусами из бронзы, латуни или нержавеющей стали;
- в случае появления шума в системе нужно проверить отсутствие воздуха в системе;
- при запуске включить максимальные обороты двигателя насоса.
Альтернативное отопление
В постоянной борьбе с ростом цен был изобретен так называемый тепловой насос. Он энергию из воздуха, из грунта и из воды. Его принцип действия довольно прост. Тепловой насос работает как холодильник наоборот. Поэтому альтернативное отопление частного дома тепловой насос обеспечит полностью, если сделаны правильные расчеты на основании термодинамики. Расчеты сложные и их лучше поручить специалисту. При этом следует знать, что тепловой насос, извлекая тепло из внешней среды, передает его через компрессор в отопительную систему.
Отопительная система имеет все элементы обычной — батареи, краны, смесители, насос для отопления в частном доме и другие, а роль котла отопления взял на себя компрессор, который является источником тепла. Таким образом, и для альтернативной системы отопления, в виде теплового насоса, все атрибуты и элементы сохраняются, за исключением котла. Но отопительный котел можно легко присоединить к системе для резерва, на случай поломки теплового насоса. Но, подбор насоса для отопления дома нужно произвести для обеспечения циркуляции воды.
Виды тепловых насосов
Сама идея об извлечении и использовании тепла окружающей возникла давно, но ее активное претворение в жизнь тепловых насосов началось недавно. Их активному внедрению способствовали появившиеся надежные и производительные циркуляционные насосы для отопления частных домов, с успехом используются в тепловых насосах. Для хорошей работы теплового насоса нужно перекачивать большие объемы теплоносителя для извлечения тепла из грунта или водоема в тепловой насос.
Следовательно, насос для системы отопления частного дома цена и производительность которого выбраны оптимально, хорошо работают не только в газовых системах отопления, но успешно применяются в тепловых насосах.
Существующие тепловые насосы классифицируются по методу извлечения тепла.
Окончательный подбор насоса для системы отопления частного дома делается на основании довольно сложных расчетов. Различают три основных вида:
- воздушный — абсорбирует тепло из воздуха;
- геотермальный — отбирает тепло из грунта, наземных и подземных вод;
- вторичного тепла — отбор тепла с канализации или центрального отопления, применяется в промышленности.
Исходя из технических возможностей подбирается насос для отопления в частном доме, и его установка. Для создания автономной системы наиболее предпочтителен второй вариант — геотермальный тепловой насос. Тип насосов может быть замкнутым или открытым. Второй способ применяется при наличии больших объемов чистой воды, т. к. после отъема тепла вода выливается назад в водоем.
В настоящее время можно купить тепловой насос для отопления дома, геотермальный, один из трех типов:
- насос геотермальный водный;
- насос геотермальный с глубинным расположением коллектора;
- насос геотермальный горизонтальный.
Прежде чем купить геотермальный насос для системы отопления частного дома нужно проконсультироваться у специалистов и сделать предварительные расчеты. Многие интернет-магазины предлагают выезд специалиста, бесплатный расчет за 24 часа и доставку. А если будет заказана установка насоса в систему отопления частного дома, фирма обеспечит гарантийное обслуживание и бонусы при покупке теплового насоса.
Окупить тепловой насос для отопления в частном доме цена которого значительно выше цены систем стандартного отопления, потребуется несколько лет. Но если учесть большой срок работы подобного оборудования и отсутствие платы за тепло, то экономическая выгода очевидна. Спрос на тепловые насосы для отопления дома увеличится, и они станут конкурировать с газовым отоплением при уменьшении цены покупки и установки. Благодаря неоспоримым преимуществам геотермального отопления — тепловой насос для системы отопления частного дома оправдан экономически.
spetsotoplenie.ru
Энциклопедия сантехника Подбираем циркуляционный насос для отопления
Подбор циркуляционного насоса для отопления
Тип насоса должен быть обязательно циркуляционным, для отопления и выдерживать большие температуры (в пределах до 110 °С).
Основные параметры подбора циркуляционного насоса:
1. Максимальный расход, м3/час.2. Максимальный напор, м. |
Для более точного расчета, необходимо увидеть график напорно-расходной характеристики
Характеристика насоса - это напорно-расходная характеристика насоса. Показывает, как изменяется расход при воздействии определенного сопротивления потерь напора в системе отопления (целого контурного кольца). Чем быстрее движется теплоноситель в трубе, тем больше расход. Чем больше расход, тем больше сопротивления (потерь напора).
Поэтому, в паспорте указывают максимально возможный расход при минимально возможном сопротивлении системы отопления (одного контурного кольца). Любая система отопления оказывает сопротивление движению теплоносителя. И чем она больше, тем меньше окажется расход в целом на систему отопления.
Точка пересечения показывает реальный расход и потерю напора (в метрах).
Характеристика системы - это напорно-расходная характеристика системы отопления в целом для одного контурного кольца. Чем больше расход, тем больше сопротивление движению. Поэтому, если установлено для системы отопления качать: 2 м3/час, то насос нужно подобрать таким образом, чтобы удовлетворить данный расход. Грубо говоря, насос должен справиться с необходимым расходом. Если сопротивление отопления высокое, то насос должен обладать большим напором.
Для более глубокого понимания рассмотрим схему:
Более упрощенно:
Для того, чтобы определить максимальный расход насоса, необходимо знать расход вашей системы отопления.
Для того чтобы определить максимальный напор насоса необходимо знать, какое сопротивление будет испытывать система отопления при заданном расходе.
Грубо говоря, нам необходимо знать напорно-расходную характеристику вашей системы отопления.
Расход системы отопления.
Расход строго зависит от необходимого переноса тепла по трубам. Чтобы найти расход необходимо знать следующее:
1. Потребление тепла вашей системы отопления (измеряется в количествах теплоты, Вт, Калории, Дж и тому подобное).2. Разница температур (Т1 и Т2) подающего и обратного трубопровода в системе отопления.3. Средняя температура теплоносителя в системе отопления. (Чем ниже температура, тем меньше теряется тепло в системе отопления) |
Рассмотрим случай.
Предположим, что отапливаемое помещение потребляет 9 кВт тепла. И система отопления рассчитана, так чтобы отдать 9 кВт тепла.
Это означает, что теплоноситель, проходя через всю систему отопления (три радиатора) теряет свою температуру (Смотри изображение). То есть температура в точке Т1 (на подаче) всегда больше Т2 (на обратке).
Отсюда вывод:
Чем больше расход теплоносителя через систему отопления, тем ниже разница температур между подающей и обратной трубой.
Чем выше разница температур при неизменном расходе, тем больше тепла теряется в системе отопления.
Существует очень полезная формула по нахождению тепловой энергии через количество пройденного теплоносителя и изменившейся температуре.
W - энергия, (Вт)С - теплоемкость теплоносителя воды, С=1163 Вт/(м3•°С) или С=1,163 Вт/(литр•°С)Q - расход, (м3/час) или (литр/час)t1 - Температура подающего теплоносителяt2 - Температура остывшего теплоносителя |
Поскольку потери помещения маленькие, я предлагаю посчитать через литры. Для больших потерь используйте м3
Далее
Необходимо определиться какая разница температур будет между подающим и остывшим теплоносителем. Вы можете выбрать абсолютно любую температуру, от 5 до 20 °С. От выбора температур будет зависеть расход, а расход создаст некоторые скорости теплоносителя. А, как известно движение теплоносителя создает сопротивление. Чем больше расход, тем больше сопротивление.
Когда будете решать до конца вплоть до выбора диаметра, тогда будет все понятно, и вы сможете определить окончательный расход. Так как при полном расчете будите учитывать необходимый расход в трубах. Будите подбирать диаметр исходя из экономических факторов и в последствие, учитывать максимально экономичный расход в системе отопления.
Для дальнейшего расчета я выбираю 10 °С. То есть на подаче 60 °С на обратке 50 °С.
Дано:
t1 - Температура подающего теплоносителя: 60 °С
t2 - Температура остывшего теплоносителя: 50 °С.
С=1,163 Вт/(литр•°С)
W=9 кВт = 9000 Вт
Найти: Q - расход.
Из вышеуказанной формулы получаю:
Ответ: Мы получили необходимый минимальный расход 774 л/ч
Сопротивление системы отопления.
Сопротивление системы отопления будем измерять в метрах, потому, что это очень удобно.
Мы сейчас не будем рассчитывать сопротивление системы, потому что это статья предназначена понять, как подбирается циркуляционный насос. Подробный расчет сопротивление системы отопление будет описан в специальной для этого статье в разделе:
Конструктор водяного отопления.
Предположим, что мы уже рассчитали это сопротивление и оно равно 1,4 метров при расходе в 774 л/ч. Очень, важно понять, что чем выше расход, тем больше сопротивление. Чем ниже расход, тем меньше сопротивление. Поэтому при данном расходе в 774 л/ч мы получаем сопротивление 1,4 метров.
И так мы получили данные, это:
Расход = 774 л/ч = 0,774 м3/ч
Сопротивление = 1,4 метров
Далее по этим данным подбирается насос.
Рассмотрим циркуляционный насос с расходом до 3 м3/час (25/6) 25 мм-диаметр резьбы, 6 м - напор.
Желательно когда подбираете насос, посмотреть реальный график напорно-расходной характеристики. Если его не имеется, то рекомендую просто провести прямую линию на графике с указанными параметрами
Расстояние между точками A и B должно быть по возможности минимальным. Ставить такой насос, экономически нецелесообразно. Во-первых, мощным насосом вы увеличите расход. Во-вторых, мощный насос будет потреблять дополнительную энергию, что в конечном счете вытащит из вашего кармана дополнительные денюжки. Поэтому рекомендую рассмотреть насос с другими параметрами.
Тут расстояние между точками A и B - минимальны, и поэтому данный насос подходит.
Его параметры будут равны:
Максимальный расход 2 м3/час
Максимальный напор 2 метра
Сейчас многие циркуляционные насосы обладают тремя рабочими скоростями, и поэтому на графики разных скоростей тоже обращайте внимание. Можно подобрать мощный насос и включить его на минимальный расход.
Видео:
Включите звук!
Скачать программу
Данная статья является частью обучающей системы: Конструктор водяного отопления.
Если Вы желаете получать уведомленияо новых полезных статьях из раздела:Сантехника, водоснабжение, отопление,то оставте Ваше Имя и Email. | ||
infobos.ru