Підбір циркуляційного насоса для системи опалення

1. Основні критерії підбору
2. Потужність системи опалення і необхідна подача
3. Гідравлічний опір і необхідний натиск
4. Як вибрати циркуляційний насос за отриманими даними
5. Інші фактори, що впливають на вибір

Для того, щоб змонтувати систему водяного опалення з примусовою циркуляцією, необхідно правильно підібрати і встановити в ній циркуляційний насос, який і буде її забезпечувати. В даний час, існує велика різноманітність моделей різних конструкцій і з різними характеристиками. Який же з них і як вибрати? У даній статті ми розглянемо, як виконати підбір циркуляційного насоса для системи опалення самостійно.

Основні критерії підбору

Для того, щоб підібрати циркуляційний насос для системи опалення необхідно визначити його основні характеристики, які будуть потрібні під час його експлуатації: робочий напір (тиск) і витрата (подачу), які він повинен забезпечувати. А для того, щоб їх визначити, необхідно знати як потужність самої системи опалення, так і її гідравлічний опір. Обидва ці показники можна розрахувати більш точно, за допомогою складних розрахунків або спрощено, за допомогою розрахунку, який може зробити практично кожен. Його ми і розглянемо.

Потужність системи опалення і необхідна подача

-------------------------------------------------- --------------- ----------------------------------- ------------------------------

Як ми вже говорили, виконуючи підбір циркуляційного насоса для системи опалення, в першу чергу, потрібно визначити її теплову потужність. Вона повинна відповідати кількості теплоти, необхідного для опалення будівлі, яке, в свою чергу, визначається його площею і рівнем теплоізоляції зовнішніх конструкцій (стін, підлоги, стелі, вікон, дверей). Щоб розрахувати цей показник точно, необхідно враховувати їх товщину, матеріал, конструкцію і інші фактори.

Для того, щоб спростити розрахунок, можна взяти середній показник 100-150 Вт теплової енергії на кожен 1 м2 приміщення, з висотою стелі до 3 м. Якщо будинок утеплено досить добре можна брати менше значення. Так, наприклад, для добре утепленого будинку площею 100 м2 потрібно опалення тепловою потужністю 10 кВт. Якщо циркуляційний насос буде встановлюватися в уже існуючу систему з природною циркуляцією, то її потужність можна дізнатися з технічної характеристики котла, який встановлений.

Тепер, знаючи необхідну потужність опалення, можна визначити необхідну продуктивність (подачу) циркуляційного насоса по одній з наступних формул:

П = Q / (1,16 х ΔT), (кг / год)

де:

• Q - теплова потужність системи опалення (Вт);
• ΔT - різниця температур прямого та зворотного труби (для двотрубних систем зазвичай приймається в межах 20 ° С, а для теплої підлоги - близько 5 ° С);
• 1,16 - коефіцієнт питомої теплоємності води, Вт × год / кг × ° С (для теплоносіїв інших типів цей показник буде дещо іншим і його можна дізнатися з довідкової літератури або в інтернеті).

Ще одна формула, по якій можна обчислити необхідну продуктивність:

П = 3,6 х Q / (c × ΔT), (кг / год)

де: с - питома теплоємність теплоносія (для води становить 4,2 кДж / кг × ° С).

Наприклад, для розглянутої вище потужності теплової енергії 10 кВт і двотрубної системи водяного опалення по першій формулі отримаємо:

П = 10000 / (1,16 × 20) = 431 кг / год або 0,43 м3 / год (для теплоносія-води 1кг = 1л).

Гідравлічний опір і необхідний натиск

Для того, щоб зробити підбір насоса для системи опалення за цим параметром необхідно обчислити гідравлічний опір, яке йому необхідно буде подолати для забезпечення нормальної циркуляції теплоносія (води). Для розрахунку можна використовувати наступну формулу:

J = (F + R × L) / p × g (м)

де:

• L - довжина системи до найвіддаленішого радіатора (м);
• R - гідравлічний опір прямої ділянки труби (Па / м);
• p - щільність теплоносія (для води - 1000 кг / м3);
• F - опір сполучної і запірної арматури (Па);
• g - 9,8 м / с2 (прискорення вільного падіння).

Для точного розрахунку значення R і F можна знайти в довідковій літературі. Для спрощеного ж можна прийняти усереднені дані, отримані експериментальним шляхом:
R - в межах 100-150 Па / м;
F - в залежності від виду:

• в кожному сполучному фітингу втрачається додатково близько 30% до втрат в прямій трубі на цій ділянці;
• в триходовому змішувачі або подібних пристроях - додатково до 20%;
• в терморегуляторах - до 70% від втрат у прямій трубі.

Крім вищенаведеної, можна використовувати іншу формулу, запропоновану фахівцями відомої німецької фірми Wilo:

J = R × L × k, м

де: k - коефіцієнт що враховує опір в запірної і регулюючої арматури і який має наступні значення:

• 1,3 - для простих систем без складної арматури;
• 2,2 - з регулюючою арматурою;
• 2,6 - для більш складних.

Якщо один насос забезпечуватиме циркуляцію в системі опалення з кількома контурами (гілками), то для його підбору необхідно враховувати сумарне їх опір. Якщо ж планується на кожен контур встановлювати окремий насос, то кожну таку гілку магістралі необхідно розраховувати окремо, як по тепловій потужності, так і по гідравлічному опору. При цьому поверховість будівлі, при розрахунку напору, не грає великої ролі. Так як в замкнутій системі стовпи рідини прямому та зворотному магістралі врівноважуються.

Як вибрати циркуляційний насос за отриманими даними

Обчисливши і знаючи тепер основні необхідні параметри характеристики циркуляційного насоса можна легко підібрати необхідний варіант, використовуючи графіки характеристик, які є в інструкції по експлуатації або паспорті будь-якої моделі. Як правило, такі графіки мають дві осі: напору (тиску) і витрати (подачі).

Мал. 1 Приклад графіка характеристики циркуляційного насоса

На наявної графік ми можемо нанести отримані раніше результати, відкладаючи їх значення по відповідних осях, і на їх перетині отримати робочу точку, яка повинна знаходитися трохи нижче лінії В графіка, що відображає характеристики даного насоса (оптимальний варіант - А2). Якщо точка знаходиться вище (А3) - такий насос не підходить, він не зможе забезпечувати необхідну циркуляцію. Якщо робоча точка буде знаходитися значно нижче графіка (А1), це теж не дуже добре, тому що циркуляцію він буде забезпечувати, але маючи занадто великий запас, буде споживати більше електроенергії, та й вартість його також буде вище, ніж насоса з більш скромними характеристиками .

Мал. 2 Підбір насоса за графіком його характеристик

Якщо модель має не одну, а 2 або 3 швидкості, то і ліній на графіку характеристик буде, відповідно, 2 або 3. У цьому випадку, необхідно підбір насоса для системи опалення здійснювати за графіком тієї швидкості, на якій передбачається його експлуатувати.

Інші фактори, що впливають на вибір

На підбір циркуляційного насоса для системи опалення, крім розглянутих вище, основних його параметрів характеристики впливають і інші фактори, такі як: надійність, якість виготовлення, температурний режим експлуатації, вартість, спосіб з'єднання і ін.

Якість виготовлення, надійність і довговічність, як правило, безпосередньо пов'язані з вартістю. Виробники, які пропонують надійні і якісні моделі, наприклад: «Grundfos» (Данія), «Wilo» (Німеччина), «DAB», «Lowara», «Ebara» і «Pedrollo» (Італія), відповідно і оцінюють свою продукцію.

Циркуляційний насос wilo в системі опалення

Вітчизняні або китайські моделі коштують дешевше, але і гарантія їх якості, відповідно, нижче. Тут вже вибір кожен повинен зробити сам, вибрати якісний виріб за більш високу ціну або купити дешевший циркуляційний насос, з усвідомленням того, що можливо його незабаром доведеться міняти.

Якщо є бажання заощадити, то можна також придбати б / у «Grundfos» або «Wilo», часто вони можуть нормально працювати довше нових китайських, але купувати їх краще у знайомих перевірених фахівців, які дають певну гарантію.

Крім цього, при виборі необхідно звернути увагу на тип і діаметр з'єднання насоса з трубами системи. Деякі моделі комплектуються з'єднувальними елементами типу «американок», а до деяких доведеться підбирати самостійно.
Ще один параметр, на який необхідно звернути увагу - температурний режим експлуатації циркуляційного насоса, який повинен бути в паспорті. Особливо це важливо, якщо він буде встановлюватися на трубі, що подає в системі з твердопаливним котлом. В цьому випадку, максимально допустима температура повинна бути не менше 110 ° С. Якщо ж, насос буде встановлюватися на «обратке», то це не настільки важливо, тому що температура на вході котла рідко перевищує 80 ° С.

Відео по темі