Расчёт и подбор циркуляционного насоса

Виды поверхностных насосов.

Вихревые поверхнеостные насосы. Считаются наиболее компактным и доступным вариантом, они могут создавать давление, которое в 3-7 раз превышает этот показатель у центробежных моделей. Поднимают воду эти насосы посредством вращающегося вала, на котором закреплены лопасти. Однако вихревые насосы нельзя использовать для перекачки жидкости, содержащей примеси, что приводит к быстрому износу оборудования и еще они имеют невысокий КПД (не более 45%).


Центробежные поверхнеостные насосы. Применяются для подъема жидкости с глубины достигающей 8 метров и незначительным содержанием примесей. Данное оборудование работает даже если образуются пробки и воздушные пузырьки в системе, что является неоспоримым преимуществом этих насосов, но стоимость таких моделей выше, чем вихревых насосов.

Поверхнеостные насосы с внешним энжектором. Увеличить максимальную глубину всасывания жидкости (более 10 м) позволяет использование энжектора, но при этом КПД оборудования падает. Такие насосы сильно шумят во время работы, поэтому потребуются мероприятия по проведению шумоизоляции. В последнее время насосы поверхностные с внешним энжектором начали терять популярность, сейчас им на смену пришли погружные насосы, которые обладают более высокой производительностью.

Основные преимущества поверхностного насоса:

  • Компактные размеры и небольшой вес оборудования;
  • Простота монтажа, обслуживания и эксплуатация (установку насоса можно провести самостоятельно);
  • Высокая надежность и долговечность;
  • Возможность создавать большой напор воды;
  • Ценовая доступность. По сравнению с погружными поверхностные модели стоят на 30-50% дешевле;
  • Способность работать в условиях, когда толщина водного слоя – менее 0,8 м, глубинные насосы в таких условиях работать не могут;
  • Стабильная работа оборудования даже если возникают воздушные пробки в системе водоснабжения.

Но кроме достоинств, у насосов поверхностных есть и свои недостатки:

  • Повышенная чувствительность к присутствию в воде примесей;
  • Максимальная глубина поднятия воды не превышает 8 метров;
  • Шум во время работы насоса;
  • Необходимость заполнения водой всасывающей магистрали;

При выборе и покупке поверхностных насосов следует учитывать такие критерии:

1. Производительность. Достаточно будет модели производительностью 1 м3/ч, если насос будет использоваться только для полива дачного участка, но когда необходимо обеспечить еще и водоснабжение дома, следует рассчитать максимальный расход путем суммирования расхода всех точек водопотребления.

2. Глубина всасывания, на которой будет работать насос. Нужно помнить о соотношении вертикали к горизонтали — 1/4. Например, если эксплуатация оборудования на двухметровой глубине предусматривает его удаление от скважины на 8 м и если глубина всасывания — более 4 м или протяженность магистрали 12 м, то тогда просвет трубы требуется увеличить на ¼ дюйма.

Краткое описание системы АПТ

Цель гидравлического расчета — определение расхода воды на пожаротушение, диаметров распределительных, питающих и подводящих трубопроводов и необходимого требуемого давления и расхода для насосной установки.

Гидравлический расчет выполнен по техническим данным представленным в Приложение А (Гидравлическая схема расчета параметров)

Параметры установки пожаротушения торгового центра и других помещениях в подтрибунных пространствах принято в соответствии с требованиями СТУ:

— помещения объекта относятся к I группе помещений;

— интенсивность орошения — 0,12 л/(с·м2);

— минимальная площадь для расчета расхода воды — 120 м2;

— продолжительность подачи воды — 60 мин;

— максимальная площадь, защищаемая одним оросителем — 12 м2;

— расход воды на внутреннее пожаротушение здания от пожарных кранов составляет 2 струи с расходом каждой не менее 5 л/с.

Рабочей документацией предусмотрена защита от пожара автоматической установкой водяного пожаротушения со спринклерными оросителями RA1325 Reliable с коэффициентом производительности 0,42.

На магистральной сети трубопровода предусмотрен монтаж пожарных кранов на питающих и распределительных трубопроводах диаметром DN 65. Расстановка пожарных кранов выполнена с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений двумя струями с высотой компактной струи не менее 12 м для помещений здания. При этом расход от одного пожарного крана составляет не менее 5,2 л/с, а требуемый напор у пожарного крана — не менее 19,9 м. вод. ст. (согласно табл. 3 СП10.13130.2009).

Трубопроводы установки пожаротушения выполнены из электросварных и водогазопроводных труб по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75 различного диаметра.

Источником холодного водоснабжения проектируемого объекта является проектируемый водовод. Напор в существующей сети водопровода равен 2,6 атм. (26,0 м).

Расчетная площадь для определения параметров насосной станции пожаротушения принята на отм.+21,600 (6 этаж), расположение распределительного трубопровода на отм.+28,300 (под перекрытием) с монтажным положением оросителей вертикально вверх. Участок принят для расчета по причине того, что является наиболее удаленным, тупиковым и высоко поднятым по отношению к другим участкам данной секции.

Внутренний противопожарный водопровод выполнен совмещенным со спринклерным водяным пожаротушением, общая насосная группа.

Для определения параметров насосной станции пожаротушения принято расположение основания для пожарных насосов на отм.-0,150 (1 этаж).

Максимальное расстояние между спринклерами 2,7-3,0 м (в форме квадрата с учетом технических требований и эпюры орошения или прямоугольной формы с соблюдением охвата орошения). Диаметр окружности, защищаемая одним оросителем 4,0м, соответственно один ороситель защищает площадь 12,5 м2.

Свободный напор в наиболее удаленном и высокорасположенном оросителе должен быть не менее 12 м (0,12 МПа). Расход через диктующий ороситель Qmin = k√ Н  = 0,42√12 =1,455 л/с.

На защищаемой площади 120 м2 требуется не менее 16 (120/(2,76*2,76)) оросителей, минимальная интенсивность орошения 0,12 л/(с·м2), тогда расход воды каждого оросителя должен составить:  л/с, где  м2 — площадь орошения,  — число оросителей,  л/(с·м2) — нормативная интенсивность орошения.

Расчет падения напора и гидравлического сопротивления

Полные потери напора жидкости включают в себя потери на преодоление потоком всех препятствий: наличие насосов, дюкеров, вентилей, колен, отводов, перепадов уровня при течении потока по трубопроводу, расположенному под углом и т.д. Учитываются потери на местные сопротивления, обусловленные свойствами используемых материалов.

Другим важным фактором, влияющим на потери напора, является трение движущегося потока о стенки трубопровода, которое характеризуется коэффициентом гидравлического сопротивления.

Значение коэффициента гидравлического сопротивления λзависит от режима движения потока и шероховатости материала стенок трубопровода. Под шероховатостью понимают дефекты и неровности внутренней поверхности трубы. Она может быть абсолютной и относительной. Шероховатость различна по форме и неравномерна по площади поверхности трубы. Поэтому в расчетах используется понятие усредненной шероховатости с поправочным коэффициентом (k1). Данная характеристика для конкретного трубопровода зависит от материала, продолжительности его эксплуатации, наличия различных коррозионных дефектов и других причин. Рассмотренные выше величины являются справочными.

Количественная связь между коэффициентом трения, числом Рейнольдса и шероховатостью определяется диаграммой Муди.

Для вычисления коэффициента трения турбулентного движения потока также используется уравнение Коулбрука-Уайта, с использованием которого возможно наглядное построение графических зависимостей, по которым определяется коэффициент трения:

В расчётах используются и другие уравнения приблизительного расчета потерь напора на трение. Одним из наиболее удобных и часто используемых в этом случае считается формула Дарси-Вейсбаха. Потери напора на трение рассматриваются как функция скорости жидкости от сопротивления трубы движению жидкости, выражаемой через значение шероховатости поверхности стенок трубы: 

Потери давления по причине трения для воды рассчитывают по формуле Хазена — Вильямса:

Алгоритм расчет мощности насоса для скважин на воду.

1.    Первый этап заключается в выборе типа оборудования – самовсасывающее или погружное. Для того, что бы определится, что вам нужно, следует детально ознакомиться с основными характеристиками и параметрами насосов. К примеру, оборудование насоса самовсасывающего типа доставляет воду на поверхность земли с глубин порядка 7 м без применения эжектора и до 9 м со встроенным эжектором.

Также есть специальные насосы с выносным эжектором, которые могут доставлять воду с глубин около 40 м.


Совет: нет необходимости применять подобного рода оборудование, так как в момент забора воды данный тип насоса часть жидкости закачивает назад в скважину, тратя при этом лишнюю энергию, что является очень неэкономично.

2.    Преимущества всасывающих насосов:

•      можно использовать, как небольшую насосную станцию. Нужно просто подсоединить оборудование к скважине и уже можно качать воду;

•      есть постоянный доступ для проведения ремонта и диагностики оборудования, так как сам насос находится сверху. Также он работает в более комфортных условиях, по сравнению с погруженным оборудованием.

Для скважин с уровнем воды не ниже 9 м рекомендуется использовать этот тип оборудования, а в противном случае, лучше приобрести погружной насос.

3.    Что бы определиться, какой тип насоса необходим в вашем случае, нужно выяснить дебит самой скважины. Исходя из этого, производительность насоса должна быть на 10-30% меньше. В противном случае скважина на воду будет постоянно заиливаться.

4.    Для удовлетворения конкретных потребностей нужно определить минимальную мощность оборудования. Так, для больших промышленных объектов расчет зависит от количества работающего персонала и производственной мощности. Такого рода промышленные насосы обычно оснащают частотным преобразователем или автоматической системой с плавким пуском.

Основные положения гидравлического расчета

Рабочий носитель (жидкость, газ, пар), переносимый проектируемым трубопроводом, в силу своих особых физико-химических свойств определяет характер течения среды в данном трубопроводе. Одним из основных показателей характеризующих рабочий носитель, является динамическая вязкость, характеризуемая коэффициентом динамической вязкости – μ.

Инженер-физик Осборн Рейнольдс (Ирландия), занимавшийся изучением течения различных сред, в 1880 году провел серию испытаний,  по результату которых было выведено понятие критерия Рейнолдса (Re) – безразмерной величины, описывающей характер потока жидкости в трубе. Расчет данного критерия проводится по формуле:

Критерий Рейнольдса (Re) дает понятие о соотношении сил инерции к силам вязкого трения в потоке жидкости. Значение критерия характеризует изменение соотношения указанных сил, что, в свою очередь, влияет на характер потока носителя в трубопроводе. Принято выделять следующие режимы потока жидкого носителя в трубе в зависимости от значения данного критерия:

  • ламинарный поток (Re<2300), при котором носитель-жидкость движется тонкими слоями, практически не смешивающимися друг с другом;
  • переходный режим (2300<Re<4000), который характеризуется нестабильной структурой потока, когда отдельные слои жидкости перемешиваются;
  • турбулентный поток (Re>4000) – устойчивый режим, при котором в каждой отдельной точке потока происходит изменение его направления и скорости, что в итоге приводит к выравниванию скорости движения потока по объему трубы.

Критерий Рейнольдса зависит от напора, с которым насос перекачивает жидкость, вязкости носителя при рабочей температуре и геометрических размеров используемой трубы (d, длина). Данный критерий является параметром подобия для течения жидкости,поэтому, используя его, можно осуществлять моделирование реального технологического процесса в уменьшенном масштабе, что удобно при проведении испытаний и экспериментов.

Проводя расчеты и вычисления по уравнениям, часть заданных неизвестных величин можно взять из специальных справочных источников. Профессор, доктор технических наук Ф. А. Шевелев разработал ряд таблиц для проведения точного расчета пропускной способности трубы. Таблицы включают значения параметров, характеризующих как сам трубопровод (размеры, материалы), так и  их взаимосвязь с физико-химическими свойствами носителя. Кроме того, в литературе приводится таблица приближенных значений скоростей движения потока жидкости, пара,газа в трубе различного сечения.

Рекомендации по установке насосов

При установке насосов в магистраль отопления необходимо соблюдать следующие правила:

  • Агрегат устанавливается таким образом, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, направление перемещения теплоносителя должно соответствовать стрелке на корпусе прибора.
  • Крепление подобранного устройства производится разводным сантехническим ключом при помощи резьбового крепежа (накидные гайки от фитингов американка) с прокладками.
  • Подсоединение к системе электроснабжения производится согласно электрической схеме включения, при этом используют три провода сечением не менее 0,75 мм. кв. и внешним диаметром, рассчитанным на уплотнительную муфту в коробке.

Перед первым включением проверяют трубопровод на отсутствие посторонних предметов, герметичность резьбовых соединений, правильность подключения проводов и параметры питающей электросети, убеждаются в том, что краны запорной арматуры открыты.

При включении удаляют воздух из насоса выкручиванием резьбовой пробки, проверяют амперметром силу тока в обмотке электродвигателя (она должна соответствовать данным, приведенным на корпусной маркировке), убеждаются в отсутствии повышенной вибрации и шума при работе агрегата.

Количество скоростей циркуляционного насоса

Скорости насоса – это способность прибора менять производительность. Узнать о наличии режимов просто – в описании будет указана не одна мощность, а несколько (обычно три).

Точно также в трёх вариантах указывают и скорость вращения и производительность. Например: 70/50/35 Вт (мощность), 2200/1900/1450 об/мин (скорость вращения), напор 4/3/2 м.

Существуют модели, которые автоматически меняют скорость работы (а значит, и производительность), в зависимости от температуры окружающей среды.

Для смены режима на корпусе насоса имеется специальный переключатель. Ручные модели советуется выставлять на максимальный режим мощности и убавлять его в случае необходимости. В автоматических приборах нужно просто снять регулятор с блокировки.

Наличие скоростных режимов – не только для повышения комфорта. Это оправдано и экономически. До 40% энергии способен сберечь режимный прибор против обычного.

Пример расчета мощности двигателя центробежного водяного насоса

Пример. Необходимо рассчитать мощность двигателя для электропривода центробежного водяного (ρ = 1000 кг/м³) насоса, работающего в продолжительном режиме S1 с неизменной нагрузкой.Привод нерегулируемый, высота подачи воды H-30 м, часовая подача насоса 36 м³ или Q = 36/3600 = 0,01 м³/с.Потеря напора в магистрали составляет ΔH = 9,5 м.Требуемая частота вращения вала двигателяn2 = 950 ± 20 об/мин.КПД насоса η1 = 0,81.Сочленение вала двигателя с рабочим колесом насоса непосредственное (η2 = 1).Условия эксплуатации: климат умеренный, категория размещения 3.Питающая сеть — трехфазный переменный ток частотой 50 Гц, напряжением 380 В.Исполнение двигателя по способу монтажа: положение горизонтальное, крепление фланцевое со стороны выступающего конца вала.Требуется выбрать двигатель.

Решение.

1. Запишем формулу для определения расчетной мощности привода центробежного насоса:,гдеρ — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;Q — подача (производительность) насоса, м³/с;Hc — суммарный напор жидкости, т.е. наибольшая высота, на которую может подняться жидкость над точкой выхода из насоса, м;ΔH — потеря напора в магистрали, зависящая от сечения труб, их качества, протяженности, кривизны, м;η1 — КПД насоса;η2 — КПД механической передачи вращательного движения от двигателя на механизм.

Тогда кВт.

2. По каталогу на асинхронные двигатели (определение термина «асинхронный двигатель») серии АИР (основное исполнение) выбираем двигатель АИР132S6 номинальной мощностью Pном = 5,5 кВт; sном = 4,0; ηном = 85 %; = 0,8; λм = 2,2; λп = 2,0; λi = 7; исполнение по способу защиты IP54, исполнение по способу монтажа IМ3001 (электродвигатель без лап с фланцем доступным с обратной стороны с любым пространственным расположением 1 выходного конца вала).

Определяем скольжение двигателя при фактической (расчетной) нагрузке Рp = 4,78 кВт:.

Тогда, частота вращения двигателя при расчетной нагрузке: об/мин.

Это соответствует заданному диапазону частоты вращения насоса: об/мин.

Расчет мощности двигателя насоса также рассмотрен здесь.

Пример проведения расчета мощности насоса для скважин на воду.

В данном примере будет показано, как рассчитать насос для скважины. Допустим в семье 4 человека. Живут они за городом, в частном доме с садом и огородом. Для расчета возьмем насос мощностью 1,7 м3/час.

Нужно определить достаточно ли будет напора этого насоса, что бы доставить воду к ванной комнате, которая расположена на втором этаже дома.

Совет: не забудьте учесть дебит скважины и сравнить с ним мощность помпы.

Что бы рассчитать минимальный напор насоса применяют такую формулу: Н = ∆H + 10,2хP + ∑∆P, где:


•      Н — минимальный напор, м;

•      P – стандартная величина и равна 2,5-3 атм;

•      ∆H – это разница между максимальной точкой водоразбора и динамическим уровнем воды, м. Если используется всасывающий насос, то тогда в качестве данной величины берется расстояние между наивысшей точкой водоразбора и самим оборудованием насоса;

•      ∑∆P – величина характеризующая гидравлические потери на трубопроводе (примерно 10% от его длинны), фильтрах, углах, тройниках (15-20%).

После проведения расчетов нужно подобрать модель насоса, который по своим характеристикам наиболее близко подходит к рассчитанным ранее показателям. Далее необходимо сравнить диаметры скважины и помпы. В случае использования погружной помпы, ее диаметр должен быть меньше. Если в инструкции предусмотрена установка скважинного адаптера, то нужно сделать так, что бы насос проходил там, где расположена его статическая составляющая.

Расчеты производительности насоса

Производительность (расход) – это показатель объёма, который перекачивает агрегат за определённое время. Например, литры в минуту, литры в час или метры кубические за те же отрезки времени.

Для подсчётов нужны три величины:

  1. Разница температуры воды на подаче и обратке (Δt).
  2. Мощность котла (N);
  3. Теплоёмкость воды – это стандартный показатель = 1,16.

Снятия температур теплоносителя производят на выходе из котла и на входе обратной трубы в котёл. Если нет возможности сделать замеры, берут примерный усреднённый показатель – это:

  • 20 °C для системы с радиаторами;
  • 15°C если установлены скрытые конвекторы;
  • 10 °С для муниципального жилья, в котором радиаторы не перегревают;
  • 5° C для системы тёплый пол.

Формула для подсчёта требуемой производительности (Q) в л/час:

Q = N : (1,16 * Δt)

Приведём пример для котла мощностью 8 кВт и разницей температур 15 °С.

Q = 8000 (Вт) : (1,16 * 15) = 8000 : 17,4 = 460 л/час.

Превратить л/час в кубометры, можно, просто разделив итог на 1000. То есть 460 л/ч = 0,46 м3/ч. Получается, что для такой системы будет достаточно слабенького циркуляционного насоса.

Не стоит брать прибор ни с запасом, ни с дефицитом мощности. Как работа с надрывом, так и «в пол силы» негативно скажется на механизме.

Параметры подбора

Насосы для скважин легко отличить даже по внешнему виду. Они представляют собой вытянутый в длину цилиндр из нержавейки или пластика. Естественно, модели из нержавеющей стали дороже — сталь должна быть высокого качества (обычно это пищевая AISI304). Насосы в пластиковом корпусе намного дешевле. Хоть их делают из особого ударопрочного пластика, с ними обращаться надо аккуратно — ударные нагрузки он все-таки не очень хорошо переносит. Все остальные параметры придется подбирать.

Краткие технические характеристики насоса для скважины

Расход воды и производительность насоса

Чтобы вода в доме или на даче была с достаточным напором, необходимо оборудование, которое может доставить требуемый объем жидкости. Этот параметр называется производительностью насоса, измеряется в литрах или миллилитрах (граммах) в единицу времени:

  • мл/с  — миллилитры в секунду;
  • л/мин — литры в минуту;
  • л/ч или куб/ч (м3/ч) — литры или кубометры в час (один кубометр равен 1000 литров).

Скважинные насосы могут поднимать от 20 литров/мин до 200 литров/мин. Чем более производительный агрегат, тем больше потребляемая мощность и выше цена. Потому этот параметр выбираем с разумным запасом.

Один из ключевых параметров подбора скважинного насоса — производительность

Считается необходимое количество воды двумя методами. Первый учитывает количество проживающих людей и общий расход. Если живут в доме четыре человека, то расход воды в сутки будет по нормам 800 литров (по 200 л/чел). Если из скважины будет не только водоснабжение, но и полив, то необходимо добавить еще некоторое количество влаги. Общую сумму делим на 12 (не на 24 часа, потому что ночью водопроводом пользуемся по минимуму). Получаем сколько будем в среднем расходовать в час. Разделив его на 60, получаем требуемую производительность насоса.

Например, на семью из четырех человек и полив небольшого огорода уходит 1500 литров в сутки. Делим на 12, получаем 125 литров/час. В минуту это будет 2,08 л/мин. Если у вас часто бывают гости, воды может потребоваться немного больше, так что расход можем увеличить примерно на 20%. Тогда нужно будет искать насос с производительностью около 2,2-2,3 литра в минуту.

Высота подъема (напор)

Подбирая насос для скважины, вы неминуемо будете изучать технические характеристики. Там есть такие параметры как высота подъема и глубина погружения. Высота подъема — называется еще напор — расчетная величина. Она учитывает глубину, с которой насос будет качать воду, высоту, на которую ее надо поднять в доме, протяженность горизонтального участка и сопротивление труб. Рассчитывается по формуле:

Формула расчета напора насоса

Пример расчета требуемого напора. Пусть надо будет поднимать воду с глубины (место установки насоса) 35 метров. Горизонтальный участок составляет 25 метров, что приравнивается к 2,5 метрам подъема. Дом двухэтажный, наивысшая точка — душ на втором этаже на высоте 4,5 м. Теперь считаем: 35 м + 2,5 м + 4,5 м = 42 м. Эту цифру умножаем на поправочный коэффициент: 42 * 1,1 5 = 48,3 м. То есть, минимальный напор или высота подъема — 50 метров.

Если в системе водоснабжения дома присутствует гидроаккумулятор, в расчет берется не расстояние до высшей точки, а его сопротивление. Оно зависит от давления в емкости. Одна атмосфера приравнивается 10 метрам напора. То есть, если в ГА давление 2 атм, при расчете вместо высоты дома подставляете 20 м.

Глубина погружения

Еще один важный параметр в технических характеристиках — глубина погружения. Это величина, с которой насос может выкачать воду. Она изменяется от 8-10 м для совсем маломощных моделей до 200 м и больше. То есть выбирая насос для скважины, вам надо смотреть сразу на обе характеристики.

Для разных скважин глубина погружения разная


Как же определить, насколько глубоко надо опускать насос? Эта цифра должна стоять в паспорте на скважину. Она зависит от общей глубины скважины, ееразмера (диаметра) и дебита (скорости с которой прибывает вода). В общем случае рекомендации такие: насос должен находится ниже зеркала воды не менее чем на 15-20 метров, но лучше еще ниже. При включении насоса уровень жидкости снижается на 3-8 метров. Оставшееся над ним количество и выкачивается. Если насос очень производительный, он качает быстро, опускать его надо ниже, иначе он будет часто отключаться из-за отсутствия воды.

Диаметр скважины

Немаловажную роль в подборе оборудования играет диаметр скважины. Большая часть бытовых скважинных насосов имеет размеры от 70 мм до 102 мм. Вообще это параметр принято измерять в дюймах. Если так, то проще всего найти трех и четырех дюймовые экземпляры. Остальные поставляются на заказ.

Насос для скважины должен помещаться в обсадную трубу

Важные расчёты

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода

Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

  • Душ или ванна — около 10 л/мин;
  • Туалет — 5-6 л/мин;
  • Кран в кухонной мойке — 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

На что обращать внимание при выборе оборудования

Для того, что бы напольное отопление было эффективным, необходимо перед монтажом сделать определенные теплые расчеты. Потребуются точные данные и параметры работы практически всех элементов отопления. Не стоит сбрасывать со счетом и циркуляционный насос. К выбору модели и типа этого агрегата надо отнестись со всей серьезности.

Во всех остальных случаях без насоса не обойтись. Как подобрать насос, если у вас большое количество водяных греющих труб, большая длина водяных контуров. Все это накладывает на систему отопления дополнительную нагрузку. Без принудительной циркуляции, без узла подмеса, такое отопление будет неработоспособна.

  • Циркуляционный насос должен соответствовать техническим параметрам системы;
  • Вам должна быть точно известна площадь отапливаемого помещения;
  • Вероятность тепловых потерь в отопительном контуре.

Производительность

Выбрать насос вам поможет правильно представление о его производительности – одной из самых важных характеристик. Следует рассчитать максимальную производительность агрегата, которая потребуется для создания достаточного напора и постоянной циркуляции воды в системе. Этот параметр определяется в м3 за час работы насоса. По правилам термодинамики насос должен в среднем прогонять через себя объем воды в 3 раза превышающий объем теплоносителя, залитого в систему отопления.

Соответственно, чем больше отопительных контуров, тем больше должна быть производительность агрегата. Поэтому при выборе модели агрегата следует ориентироваться на технику, имеющую запас мощности в 10-20%. Благодаря существующему зазору в мощности, вы сохраните оборудование, обеспечив ему длительные сроки эксплуатации.

Площадь отапливаемого помещения так же учитывается при выборе оборудования. Чем больше дом, тем большей мощности необходимо ставить циркуляционный насос. Как правило, в домах, где отапливается множество комнат, ставятся не один, а несколько насосно-смесительных станций.

Напор

Следующим параметром, на который обращают вниманию при покупке насоса – это напор. Каждый агрегат обладает своей производительностью, а, следовательно, и определенной величиной напора. Для того, что бы теплоноситель нормально преодолевал все петли и изгибы водяных контуров, требуется довольно сильный напор. От величины напора, зависит интенсивность подачи теплоносителя в систему. Хороший и мощный насос обеспечит нормальную циркуляцию воды в отопительном контуре, достигая самых отдаленных участков отапливаемого помещения, не теряя при этом своих расчетных характеристик.

Расчет производительности циркуляционного насоса для теплых полов

При проведении расчетов важно получить минимальную мощность, которой будет достаточно для работы системы отопления. Используем для расчетов формулу:. G =Q Х 0,86/Δt, где

G =Q Х 0,86/Δt, где

G — производительность системы в л/ч;

Q — тепловая энергия системы (Вт).

0,86 — коэффициент преобразования Ккал/ч;

Δt — разница параметров температуры воды  в связке подача-обратка (°C).

Обычно для теплых полов берутся модели насосов, которые имеют производительность в 2,5 м3/ч при напоре 6 м. Это для среднестатистического теплого пола, в котором имеется стандартное количество водяных контуров (2-4 контура). Однако если  у вас планируется обогрев жилого дома в полном объеме, такой мощности насоса для теплого пола будет не достаточно, по той причине, что расход теплоносителя будет значительным и потребуется больший напор. Для этой цели определяются реальные потери рабочего давления в трубопроводе греющих полов, делается тепловой и гидравлический расчет.

Подобные расчеты можно попытаться сделать самостоятельно или обратиться для выполнения такой работы к услугам специалистов. Последний вариант будет предпочтительнее, так как допущенные ошибки в данных расчетах могут обернуться для вас неприятностями.

Расчет давления

Если циркуляционный насос устанавливается во время монтажа основного обогревательного оборудования, существует необходимость в расчёте давления, относительно указанного аппарата. Осуществляется сие мероприятие при посредстве следующей формулы:

H=(R*L +Z’)/p*g.

Здесь присутствуют такие величины и значения:

R -показатель сопротивления, касательно прямого участка трубопровода.

L — длина самого трубопровода.

Z — сопротивление, спровоцированные различными препятствиями, присутствующими на пути циркулирующего вещества (фитинги, арматура).

p — показатель плотности носителя тепла при конкретной температуре.

g — показатель ускорения, относительно свободного падения.

При расчёте насоса, устанавливаемого в уже функционирующую систему обогрева, используются приблизительные данные:

H=R*L*ZF

Здесь присутствуют следующие параметры:

R -сопротивление прямой трубы. Примерное значение данной величины равняется 100-150 Паскаль на метр. Его следует отобразить в показателях давления. Тогда оно примет такой вид: 0,010-0,015 метра на один метр трубопровода.

В данном случае надо отталкиваться от максимального значения. Подобные действия не окажут отрицательного влияния на энергопотребление.

L — общая длина труб. Если речь идёт о двухтрубной системе обогрева, следует учитывать продолжительность и подающего контура, о обратного.

ZF — коэффициент умножения, который значительно упрощает процесс выполнения расчётных операций. Его значение зависит от таких обстоятельств:

  • если система оснащена обычными шаровыми вентилями, исключающими уменьшение просвета, а также фитингами с соответствующими габаритами, коэффициент умножения равняется 1,3;
  • когда в системе присутствует дроссель либо термостатический регулятор, который разрывает схему, применяется дополнительное значение, равное 1,7;

Пример расчёта

Если общая площадь квадратного помещения равны 150м2, то длина каждой из стен составит 12,25 метра. Следовательно, суммарную протяжённость трубопровода вычислить достаточно просто: 12,25 надо умножить на 4, в результате получится 49 метров.

Стоит отметить, что дроссели монтируются непосредственно на обогревательные приборы. При этом, разрыв основного кольца должен быть полностью исключён.

Подставляя имеющиеся значения в соответствующую формулу, можно определить искомое давление:

0,015*49*1,3=0,9555.

Важно заметить, что приобретаемый циркуляционный насос должен обладать запасом по напору,Э величина которого составляет, как минимум, десять процентов. Циркуляционный насос является обязательным элементом системы водяного отопления дома с принудительной или комбинированной (совмещенной) циркуляцией

А для того, чтобы она работала эффективно необходимо правильно выбрать модель с наиболее подходящими характеристиками. Из материала этой статьи вы можете узнать, как самостоятельно осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы водяного отопления дома с принудительной или комбинированной (совмещенной) циркуляцией. А для того, чтобы она работала эффективно необходимо правильно выбрать модель с наиболее подходящими характеристиками. Из материала этой статьи вы можете узнать, как самостоятельно осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления.


С этим читают