Расчет циркуляционного насоса для системы отопления

Казалось бы, в чем проблема выбрать циркуляционный насос для отопления? Но на практике это оказывается действительно проблема. Приходишь в магазин просишь помочь в подборе циркуляционного насоса.

В ответ слышишь либо рекламу фирмы производителя, либо ряд технических вопросов про объем системы отопления, гидравлический расчет и т.д. В результате либо так и не удается выбрать циркуляционный насос, либо приобретается заведомо более мощный и дорогой чем требуется.

Мощный циркуляционный насос для отопления, безусловно, хорошо, да и переплата не очень уж и значительная. Но такой подход как минимум просто не рационален, а как максимум вызовет различные проблемы при эксплуатации. К примеру, повышенная скорость теплоносителя вызывает значительный шум системы отопления, что для жилого помещения очень не хорошо.

И так попробуем разобраться, как же правильно подбирать циркуляционный насос для отопления, что бы избежать пусть и не критичных, но достаточно не приятных последствий неправильного выбора.

Вначале разберемся в назначении циркуляционного насоса и его основных характеристиках. Задача циркуляционного насоса для отопления состоит в том, что бы осуществлять прокачку теплоносителя через всю систему отопления. При этом у насоса есть две основные характеристики: подача и напор.

Расчет подачи и напора циркуляционного насоса.

Подача или производительность циркуляционного насоса характеризует количество прокачиваемого теплоносителя в единицу времени и измеряется м3/ч. Чем больше подача, тем больший объем теплоносителя сможет прокачать циркуляционный насос.

Другими словами подача циркуляционного насоса влияет на объем теплоносителя, который обеспечивает достаточный перенос тепла от элемента нагревания до радиатора отопления. Если подача не достаточна, то радиаторы отопления не будут достаточно нагреваться и в помещении будет холодно. Если подача избыточна, то теплоноситель не будет успевать остывать в системе и тем самым возрастут расходы на отопление, за счет избыточного подогрева теплоносителя.

Расчет необходимой подачи циркуляционного насоса осуществляется по формуле:

V=(Sопп×Qуд)/(1,16×?T)

V – подача циркуляционного насоса, м3/ч.
Sопп – полезная площадь отапливаемого помещения, м2.

Qуд – удельная теплопотребность зданий, Вт/м2. Определяется расчетным путем в зависимости от климатических факторов и конструкции здания. Для упрощения принимают, что Qуд для одиночных зданий 100Вт/м2.
?T – разница между температурой теплоносителя выходящего из отопительного котла и температурой теплоносителя входящего в кател. Для систем автономного отопления эта величина составляет 15…20 °С.

Напор фактически это величина гидравлического сопротивления системы отопления, которое может преодолеть циркуляционный насос. Дело в том, что каждый элемент системы отопления радиаторы отопления, краны и винтили, переходники, трубы создают гидравлическое сопротивление, т.е. препятствуют движению теплоносителя. Для того что бы через систему циркуляционный насос смог прокачать теплоноситель при этом с заданной скоростью необходимо что бы напор был больше, чем общее гидравлическое сопротивление системы.

Соответственно если напор не достаточен, то циркуляционный насос не справится со своей задачей. Если же напор избыточен, то скорость движения теплоносителя может достигнуть критического значения, при котором появится шум в системе отопления, что для жилого помещения крайне не желательно.

Полный расчет гидравлического сопротивления системы отопления не сложная, но трудоемкая задача. Поэтому для подбора циркуляционного насоса, особенно если система отопления уже смонтирована можно использовать приближенные вычисления.

Методика расчета напора циркуляционного насоса базируется на определении всех гидравлических сопротивлений в наиболее удаленном нагруженном контуре.

Вообще (упрощенно) гидравлическое сопротивление зависит от скорости протекания теплоносителя и диаметра трубопровода. Поэтому для определения гидравлических потерь задаются оптимальной скоростью движения теплоносителя для металлических труб 0,3…0,5 м/с, для полимерных 0,5…0,7 м/с. При такой скорости движения теплоносителя гидравлическое сопротивление на прямолинейных участках трубопровода будет составлять 100…150 Па/м, в зависимости от диаметра труб, чем труба толще, тем потери меньше.

Потери давления на местных сопротивлениях определяются по формуле:

Z=∑ζ×V2×ρ/2

ζ – коэффициент местных потерь. Как правило, для определенных типов деталей (муфт, кранов и т.д.) у различных производителей примерно одинаковы. Поэтому без труда можно найти эти характеристики на сайтах производителей трубопроводов и запорной арматуры.
V – скорость движения теплоносителя, м/с.
ρ – плотность теплоносителя.

Далее суммируются величины всех местных сопротивлений и величины сопротивлений прямолинейных участков. Полученная величина будет минимально допустимым напором. Если система сильно разветвленная, то следует провести расчет для каждой ветки системы отопления.

Выбор циркуляционного насоса.

Циркуляционные насосы бывают двух видов со ступенчатым регулирования мощности и сплавным регулированием. Циркуляционные насосы с плавным регулированием обычно применяются с системой автоматики. Насосы со ступенчатым регулированием нашли наиболее широкое применение в частном строительстве. Рассмотрим, как же выбрать циркуляционный насос со ступенчатым регулированием скорости вращения ротора.

Для этого ранее мы определили подачу и напор. Задача выбора циркуляционного насоса сводится к тому, что бы он полностью обеспечивал расчетные параметры нашей системы отопления на средней скорости вращения, что бы обеспечить запас мощности насоса. Тем самым насос не будет перегружен и прослужит значительно дольше, а система отопления будет работать бесперебойно и эффективно.

В случае если вы не хотите разбираться в формулах, обращайтесь к нашим менеджерам и они подберут правильный насос для вашей системы отопления.

8 800 511 47 48 бесплатно для РФ
+7 499 899 08 71
WhatsApp +7 919 231 04 32

Расчет насоса для отопления, характеристики циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы

Система отопления в частном или загородном доме нуждается в специальном насосе, который будет помогать теплоносителю, циркулировать по трубам. Благодаря такому циркуляционному насосу удается добиться того, что все помещения в доме нагреваются наиболее равномерным образом. Установка такого устройства предполагает проведение некоторых расчетов. Расчет насоса для отопления может зависеть от некоторых определенных обстоятельств. Для начала, необходимо определиться с типом насоса. Насос может быть «мокрым» или «сухим». Их отличие состоит в том, что у первого насоса рабочая область находится под слоем воды, то есть, в перекачиваемой среде.

Такой насос не нуждается в дополнительной смазке или увлажнении. Однако необходимо учесть, что водяной напор или сопротивление во многом могут оказывать влияние на функциональную мощность агрегата. Разберемся же, как рассчитать насос для отопления.

• Расчет мощности отопительного насоса
• Вычисляем уровень производительности насоса
• Показатель подачи воды
• Расчет уровня напора воды
• Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения
• Автоматизация насосного оборудования

Расчет мощности отопительного насоса

Как рассчитать мощность отопления насоса? Выбирая насос для отопительной системы, необходимо обратить внимание на ту рабочую точку, с которой начинается его работа. В этой же точке будет произведена его установка. Расход и напор воды будут показателями, характеризующими позицию насоса. Для измерения расхода воды используется такое значение, как кубические метры воды в час (скорость насоса в системе отопления), а напор измеряется в метрах. Такие показатели во многом зависят от того, какими характеристиками обладает насос.

Рабочая точка насоса системы отопления

Производя расчет насоса для отопления, лучше всего выбрать такой вариант, при котором мощность его начальной точки будет приравнена к той мощности, которую потребляет сама система отопления.

Данную закономерность можно отследить только на особом графике. Эта процедура поможет определить, если тот или иной насос по своим показателям мощности подходит для вашей отопительной системы.

Ниже приведена формула, которая поможет узнать мощность циркуляционного насоса для отопления:

P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД

Где:

р – уровень плотности воды;

Q – уровень расхода воды;

Н – уровень напора воды.

Таким образом и делается расчет мощности насоса для отопления.

Вычисляем уровень производительности насоса

Для того чтобы произвести расчет циркуляционного насоса для отопления, потребуется воспользоваться следующей формулой:

Q = S * Qуд / 1000

Где:

S – обогреваемая площадь;

Qуд – это уровень удельного потребления теплоэнергии;

Данный показатель в квартирах и в частных домах будет несколько отличаться. В квартирах удельное потребление тепла составляет около 70 Ватт на один квадратный метр площади, а в частных домах данный показатель может достигать 100 Ватт на один квадратный метр.

Показатель подачи воды

Уровень подачи воды можно вычислить посредством следующей формулы:

V = Q / (1,16 * T)

Где:

V – это уровень подачи жидкости;

1,16 – это стабильное значение;

T – представляет разницу температур.

Температурная разница, в среднем, может варьировать от 10 до 20 градусов.

Расчет уровня напора воды

Благодаря следующей формуле можно выявить уровень напора водяного насоса:

H = R * L * ZF / 10000

Где:

R – сопротивление трубопровода и отопительной системы;

L – представляет собой наиболее длинный отрезок отопительной системы;

ZF – это коэффициент запаса.

В традиционной схеме отопительной системы такой коэффициент имеет значение 2,2.

Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения

Кавитация – это такой процесс, во время которого в отопительной установке благодаря уменьшению давления образуются молекулы пара. Такой процесс имеет место в том случае, если в трубах снизится или повысится скорость потока жидкости.

Кавитация в системе отопления

Если отопительная система характеризуется слишком низкими или слишком высокими температурами, то такое явление может сказаться отрицательным образом. Пар, который образуется, собирается в пузырьки, и если они лопаются, то, тем самым, наносят повреждение материалу, из которого изготовлены трубы или другие компоненты системы отопления.

Правильно выбранное устройство и верно осуществленный расчет мощности циркуляционного насоса отопления станут гарантией того, что работа системы отопления и системы водоснабжения будет наиболее эффективной.

Если у вас не получается самостоятельным образом произвести такие операции, как как рассчитать насос для отопления, или вы сомневаетесь в их правильности, то лучше доверить это дело профессионалу в данной области. Специалист не только поможет с выбором помпы или произведением расчетов, но также займется непосредственно и установкой насоса.

Автоматизация насосного оборудования

Для нормального функционирования такие насосы должны потреблять электроэнергию. На сегодняшний день электричество не является дешевым, поэтому многие задумываются о том, как сделать работу насоса более экономной с точки зрения потребления электроэнергии.

Устройство для автоматической регулировки, потребляемой насосом электроэнергии, поможет вам в этом деле. Благодаря такому устройству количество потребляемого электричества снизится почти в два раза.

Если приобрести более современное оборудование, то оно позволит сократить до 80% электроэнергии. Однако необходимо учесть, что и циркуляционный насос для отопления, характеристики (такие как мощность, скорость насоса отопления) его должны быть последнего поколения. Автоматизированная система позволяет вести контроль над возможностями агрегата, в том числе и над потребительскими. Достигается экономия за счет того, что на устройство не оказывается полная нагрузка, так как система позволяет использовать весь потенциал устройства.

На какую скорость установить насос центрального отопления (Руководство для экспертов)

Бесплатная доставка по материковой части Великобритании

для всех продуктов* 3–5 рабочих дней

Доставка на следующий день*

При заказе до 17:00

Международная доставка

Посмотреть наши цены на международную доставку

01 марта 2019 17:07:38

Итак, вы купили насос центрального отопления. Вы установили его. И теперь вам нужно заставить его работать.

Но если вы впервые настраиваете насос центрального отопления, вас, несомненно, смутит разнообразие доступных настроек скорости.

«Почему у центральных насосов есть настройки скорости?», «Есть ли специальные настройки скорости для моего дома?» и «Должен ли я просто ударить его посередине и покончить с этим?»

Вот почему мы разработали это руководство по настройке скорости насоса центрального отопления. Пошаговое руководство по настройке насоса котла поможет вам оптимизировать насос центрального отопления для достижения максимальной эффективности.

Почему насос центрального отопления имеет более одной скорости?

Каждая система центрального отопления отличается. В одном доме 20 радиаторов, в другом 24. В одном доме 30 метров труб, а в другом 130 метров труб. Это еще до того, как вы задумаетесь о планировке дома и типе установленного вами котла.

Каждый из этих элементов влияет на то, насколько быстро и легко вода может циркулировать в вашем доме. В одной системе для полной циркуляции воды может потребоваться одна минута, а в другой – 5 минут.

По этой причине никогда не будет идеального насоса для каждого дома.

Таким образом, чтобы избавить себя от ГИГАНТСКОЙ задачи по разработке миллионов насосов для разных домов, умные маленькие производители насосов центрального отопления разработали регулятор скорости, который позволяет легко увеличивать и уменьшать скорость циркуляции воды в вашем доме в зависимости от ваших потребностей.

Простой.

Что произойдет, если насос центрального отопления работает с неправильной скоростью?

Во-первых, настройка насоса центрального отопления на неправильную скорость — это не конец света. Это не серьезная проблема, и ее можно легко исправить. Однако, возможно, поэтому многие сантехники не очень серьезно относятся к настройкам скорости.

Обычная позиция: «Выставьте насос на средний уровень и надейтесь на лучшее, ребята».

К сожалению, такое отношение может доставить домовладельцам множество проблем.

Например, если задана слишком высокая скорость:

• Вы будете тратить много электроэнергии и увеличивать счета (на насосы центрального отопления может приходиться от 10 до 15% вашего потребления электроэнергии)
• Насос будет издавать много лишнего шума
• Вода будет возвращаться в котел слишком теплой. В тяжелых случаях это может привести к повреждению компонентов котла. Вероятность поломки насоса возрастает из-за возрастающих требований к производительности

.

Конечно, тогда мы должны установить насос на самую низкую скорость?

Нет, это может вызвать другой набор проблем. Это включает:

• Насос становится резервным, так как вода охлаждается до того, как достигнет радиаторов
• В некоторых случаях котел может перегреваться и отключаться

ТАК ЧТО ЖЕ НАМ ДЕЛАТЬ?!?

Как подобрать оптимальную скорость для насоса центрального отопления

Существует два способа установки насоса центрального отопления. Первый довольно прост и требует установки насоса на самую медленную скорость, а затем медленное увеличение скорости с течением времени. Однако этот метод, на наш взгляд, занимает слишком много времени и, честно говоря, далек от точности.

Кроме того, второй способ намного быстрее, хотя и немного сложнее.

1) Открыть все вентили радиатора

Для этого метода убедитесь, что все вентили радиатора полностью открыты. Сделанный? Хорошо, Шаг 2.

2) Установите термостат на максимум

Очевидно, вы хотите проверить насос при максимальной температуре.

3) Установить максимальную скорость

Теперь установите насос на максимальную скорость. Это может показаться нелогичным, но это даст вам точное представление о том, насколько горячими должны быть радиаторы при максимальной температуре.

4) Подождите 10 минут

Подождите, пока радиаторы нагреются. При максимальной скорости это должно занять не более 10 минут.

5) Установите скорость на минимум

Хорошо, теперь уменьшите скорость насоса до минимума. На этом этапе мы начинаем проверять кровообращение в вашей системе.

6) Подождите 20 минут

Теперь подождите 20 минут. Что делать в эти 20 минут? Сделайте настой. Следите за Корри. Все, что угодно, только не игра с насосом центрального отопления.

7) Радиаторы еще горячие?

Ладно, 20 минут истекли. Поставь пиво. Радиаторы еще горячие?

8) Если да, оставьте настройку. Если нет, установите насос на средний уровень.

Если радиаторы еще горячие, то бинго, можно оставить помпу с текущими настройками. Однако, если вы считаете, что радиаторы остыли, установите скорость насоса на среднюю.

9) Подождите 15-20 минут

Теперь подождите еще 20 минут. Опять же, сделайте настой. Следите за Корри. Что угодно, только не игра с насосом центрального отопления.

10) Если радиаторы все еще холодные, установите насос на максимальную скорость .

Радиаторы обратно прогрелись? Или они остались крутыми? Если температура практически не изменилась, установите насос на максимальную скорость.

Бум. Сделанный.

Бесплатная консультация

Если вам не хватает совета, позвоните нашим специалистам по насосам для бесплатной консультации по телефону 0800 112 3134 или 0333 577 3134.

Мы открыты с понедельника по пятницу с 07:00 до 17:30 и в субботу с 08:30 до 12:30.

Заказать звонок Обратный чат

Trustpilot

Как правильно выбрать регулятор скорости для систем отопления

Время односкоростных или трехскоростных насосов прошло. Высокоэффективные насосы здесь. Помимо более высокой эффективности двигателя, все современные насосы оснащены программным обеспечением для управления скоростью, что еще больше снижает их энергопотребление. Но какой регулятор скорости лучше всего подходит для какой системы? Здесь вы найдете краткий обзор по фиксированной скорости, пропорциональному регулированию давления и регулированию постоянного давления — где они применимы, что необходимо соблюдать и что произойдет, если насос настроен неправильно. Некоторые теоретические сведения в сочетании с практическими советами для установщика, все сосредоточено на
радиаторные системы, напольное отопление и другие распространенные системы отопления.

Почему скорость высокоэффективных насосов регулируется?

Насосы старого типа приводились в движение асинхронными двигателями. Магнитное поле статора этих насосов всегда работало на частоте сети, а ротор вращался медленнее из-за скольжения. Высокоэффективные насосы приводятся в действие синхронными двигателями с переменной частотой. Кроме того, высокий КПД этих двигателей позволяет определять фактическую рабочую точку насоса с достаточной точностью. Объедините это с тем, что у 32-битного микропроцессора, встроенного в эти насосы, есть много свободного времени, и вы поймете, почему в этих насосах можно реализовать все виды сценариев управления скоростью.

Регулирование фиксированной скорости

Настройка насоса на одну характеристику насоса является единственным вариантом в системах с постоянной гидравликой. Возьмем контур зарядки бака горячей воды для бытового потребления. Сопротивление змеевика теплообменника постоянно, и единственный сигнал поступает от термостата, который сообщает, что горячая вода в баке становится чуть теплой. Котел запускается и включает насос в контуре. Здесь нужно помнить две важные вещи. Во-первых, этот насос будет работать только час в день или два, если в доме есть дочери-подростки. Во-вторых, мы не можем рассматривать насос отдельно, но нам всегда нужно учитывать общую эффективность системы.

По этой причине насос должен быть установлен на достаточно высокий уровень, чтобы котел не начал цикл до того, как термостат подаст сигнал о полном нагреве бака. Циклический котел намного хуже для эффективности системы, чем насос, установленный на несколько ватт выше нормы. Добавьте к этому тот факт, что многие котлы будут отдавать приоритет циклу перезарядки и что ваш дом может не получать тепла в это время, и у вас есть еще одна причина ошибиться в сторону осторожности, то есть в сторону высокой.

Другим примером постоянной гидравлики является солнечная система; здесь скрывается потенциальная проблема: если вы замените старый циркулятор на высокоэффективный (HE), помните, что многие старые солнечные контроллеры управляют скоростью, включая и выключая питание несколько раз в секунду. Это не будет работать для насоса HE. На самом деле, это уничтожит его довольно быстро. Измените настройку контроллера на «постоянную скорость», а затем установите скорость насоса таким образом, чтобы избежать перегрева солнечных панелей, пока вы не найдете совместимый контроллер.

Контур радиаторного отопления

Это наиболее распространенная система водяного отопления. Котел обеспечивает тепло, через весь дом проходит множество распределительных труб, а радиаторы ответвляются от подающей трубы и возвращают более холодную воду в обратную трубу. Чтобы сделать систему эффективной, радиаторы оснащены термостатическими клапанами. Эти клапаны являются причиной широкой изменчивости гидравлического сопротивления в такой системе. Проще говоря, в погожий мартовский полдень, когда в воздухе витает весна, только в некоторых комнатах на северной стороне дома могут быть открыты термостатические вентили, в то время как в подавляющем большинстве дома достаточно тепло. Сопротивление системы будет очень высоким, а требуемый расход воды низким. Однако холодным декабрьским утром все наоборот: все помещения требуют тепла, вентили открыты, сопротивление системы крайне низкое, а требуется большой поток.

Для обеспечения наилучшего обслуживания таких систем в отрасли разработана схема управления, называемая пропорциональным регулированием давления. Он начинается с предположения, что около половины потерь давления в системе приходится на распределительную трубу, а другая половина теряется в радиаторах. Следовательно, насос управляется таким образом, что он будет реагировать на уменьшение расхода уменьшением своего напора и что при нулевом расходе, когда все клапаны закрыты, он будет обеспечивать половину напора, который он имеет при максимальном расходе.

Так как же настроить такой насос? Насос должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечить теплом весь дом, поэтому вы должны настроить его на максимальный напор, когда все вентили открыты. Если вы знаете свой максимальный расчетный расход, вы можете выбрать эту точку на диаграмме насоса. Если нет, вы полностью открываете все термостаты в доме (при условии, что гидравлическая балансировка выполнена), а затем медленно увеличиваете мощность до тех пор, пока не увидите, что напор больше не увеличивается.

Что произойдет, если ваши настройки отключены? На низкой стороне вы можете столкнуться с цикличностью котла и недостаточным нагревом. С другой стороны, вы можете получить «свистящие» термостатические клапаны. Свист, конечно, неудобен, но езда на велосипеде означает меньшую эффективность — так что, если вы ошибаетесь, делайте это на высокой стороне.

Пределы пропорционального регулирования давления

Поскольку насос Delta-Pv реагирует только на изменение гидравлики, в некоторых случаях он имеет свои ограничения. Самый очевидный из них — во время ночных неудач. Ваш котел снижает температуру подачи в соответствии с настройкой таймера, чтобы дать птичнику остыть ночью. Все термостатические клапаны реагируют немедленно и полностью открываются, так как они чувствуют, что в помещении слишком холодно. И насос раскручивается до максимальных оборотов, несмотря на то, что весь этот поток на самом деле не нужен.

Некоторые производители добавили функцию обнаружения понижения температуры в ночное время, отслеживая температуру воды, протекающей через насос. Они позволяют насосу работать на минимальной скорости всякий раз, когда температура воды в системе отопления быстро падает, и насос возвращается в нормальное состояние, когда температура воды быстро возрастает. Проблема в том, что насос не знает температуру наружного воздуха, и хотя в большинстве случаев минимальной производительности насоса может быть достаточно, могут быть очень холодные ночи, когда радиатор, самый дальний от котла, может не получать достаточного потока и может замерзнуть. По этой причине функцию ночного режима можно отключить.

Регулирование постоянного давления

Регулирование постоянного давления идеально подходит для систем, в которых распределительная труба отсутствует или очень короткая. Ярким примером является теплый пол. Распределительная труба в большинстве случаев состоит из очень короткого участка трубы и коллектора. В таких случаях сопротивлением системы можно пренебречь. Поэтому насос должен снабжать отдельные контуры системы теплого пола одинаковым напором независимо от того, сколько отапливаемых помещений.

Настройка такого насоса сравнительно проста. Производитель напольного отопления указал правильный перепад давления для отдельных контуров, и насос просто должен быть настроен на это значение. При необходимости можно внести коррективы для устранения шума или недостаточного нагрева.

КПД системы в зависимости от КПД насоса

Высокоэффективный насос в доме на одну семью будет потреблять от 50 до 100 кВтч энергии в год. Для обогрева дома обычно требуется более чем в 100 раз больше энергии. Даже если мы учтем тот факт, что электрическая энергия более ценна, чем тепло, должно быть ясно, что первостепенной задачей всегда должно быть максимальное повышение эффективности всей системы. Если вы можете немного снизить максимальную температуру подачи, уменьшив дельта-t в контуре за счет более высокой настройки насоса, сэкономленная тепловая энергия в большинстве случаев значительно превысит дополнительное потребление насоса.

Предостережение: хотя домовладельцы обычно жалуются раз в год на счет за газ, современные насосы с красивыми дисплеями и кнопками вызывают у них искушение начать экономить не в том месте. Если вы правильно отрегулировали их систему отопления, может быть хорошей идеей наклеить на насос наклейку с указанием правильных настроек.

Outlook

Наконец, следует учитывать пределы автономного управления насосом. Современные помпы имеют встроенный интеллект, но им серьезно не хватает сенсорной информации.