Расчет рабочего давления в контуре
Хорошее и не очень о насосах для систем отопления.
Смотрите это видео на YouTube
Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:
P = (R x L + Z) / p x q, где:
- P – величина давления;
- R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
- L – общая длина
- Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
- р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
- q – значение ускорения свободного падения.
При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:
P = R x L x ZF, где
R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;
L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;
ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:
- для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
- при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.
Насос отопления. Устанавливаем правильно
Смотрите это видео на YouTube
Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.
Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.
Таблица для эмпирического подбора насоса
Таблица 1.
| Отапливаемая площадь (м2) | Производительность (м3/час) | Марки |
| 80 – 240 | От 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Та же | 32 – 40 |
| 140 – 270 | От 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Та же | 32 – 60 |
Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.
Как выбрать циркуляционный насос
Смотрите это видео на YouTube
Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.
Основные производители
Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.
Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.
Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.
Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.
Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.
Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.
Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.
Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.
Заключение
Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.
Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!
Реальные расчеты системы отопления на примере дома на 12 квартир
Чтобы понимать, как правильно считать и получать параметры для поиска нужного насоса, рассмотрим алгоритм подсчетов на реальной практике. Например, у нас есть трехэтажный дом. На каждом этаже размещено по четыре квартиры. Котел расположился в центре многоэтажки. Длина трубопровода у нас будет 60 метров.
Удалось определить сопротивление в трубах 150 Па/м. Предположим, на трубе есть смеситель. В этом случае расчеты будут производиться следующим образом:
- ∆p = R • l • ДК, то есть, 150*60*2,6 = 203 Гпа;
- переводим 1 ГПа = 1 см;
- напор циркуляционного насоса в каждую квартиру должен быть 203 см или примерно 2 м.
Это максимально значение напора для жильцов каждой квартиры. Если вы, например, выберите модель с напором 4 метра, дом будет прогреваться в два раза быстрее. Соответственно, вырастит потребление электроэнергии. Это ненужные и необоснованные затраты.
Советы по выбору устройства для системы теплого пола в доме
Как подобрать насос для тёплого пола? Сегодня на рынке в основном представлены насосы для СО, имеющие стандартный расход порядка 40 л/мин (около 2,5 куб.м/час) и напором до шести метров. Скорость расхода прямо-пропорциональна величине напора.
При покупке следует понимать, что указанный на насосе расход в 40 л/мин не всегда будет соответствовать фактическому расходу. Т.к. последний зависит от того, какова пропускная способность узла пола или самой системы. Большое количество длинных контуров уменьшает расход.
Разобраться с этим просто по двум графикам: теоретическому (для всех подобных насосов) — №1, и реальному для рассмотренного в примере насоса на 2,5 куб.м. с напором в шесть метров — № 2.
Чем выше пропускные возможности вашей системы, тем слабее напор на всех подключённых контурах. Т.е. чем больше контуров замкнуто на один смесительный узел, тем больше расход.
Особенности выбора
Сначала необходимо проанализировать параметры помещения и используемого водогрейного оборудования. Также потребуется определиться и с основными функциями, которые будет выполнять агрегат, кроме увеличения скорости движения теплоносителя, являющейся основной. При выборе циркуляционного насоса необходимо ориентироваться на следующие моменты:
- Мощность агрегата.
- Производитель.
- Функциональность насоса.
Расчет мощности
Подбор агрегата в зависимости от площади строения можно сделать только после проведения теплотехнического анализа помещений и отопительной системы. Это дорогая процедура, которая проводится на промышленных объектах и при строительстве многоквартирных домов. При проектировании отопительной системы в бытовых строениях небольшой площади вполне можно обойтись без применения формул. Для этого нужно изучить технические характеристики циркуляционного насоса для отопления. Выбрать агрегат в такой ситуации можно следующим способом:
- Учитывая производительность отопительного котла — на 1 кВт мощности водогрейного оборудования необходимо использовать оборудование с пропускной способностью 1 л/мин. Например, если установлен котел мощностью 25 кВт, то потребуется насос, способный работать со скоростью 1500 л/час.
- По показателю напора агрегата — эта характеристика указывается в технической документации любого изделия, а единицей ее измерения является метр водяного столба. На каждые 10 метров трубопровода необходимо использовать насос с напором в 0,6 метра водяного столба.
Ведущие производители
Цена и качество насоса во многом зависят от производителя оборудования. Ориентироваться исключительно на стоимость агрегата нельзя. При его выборе стоит изучить отзывы, а также технические характеристики. Исходя из мнения потребителей и количества реализуемой продукции, оптимальным выбором можно считать продукцию следующих компаний:
- Grundfos — один из лидеров в области разработки и производства насосного оборудования. Согласно официальной статистике, около половины всей реализованной в мире продукции принадлежит этому производителю. Немецкие насосы отличаются высокой надежностью и производительностью.
- Wilo — еще один производитель из Германии. Продукция компании также является высококачественной, а в линейке продуктов можно найти большое количество бытовых моделей.
- DAB — компания из Италии, обладающая большим опытом в создании насосного оборудования.
- UNIPUMP — российский бренд, способный конкурировать с мировыми лидерами этого сегмента рынка. При сравнительно невысокой стоимости агрегатов они отличаются хорошим качеством изготовления.
- Oasis — продукция изготавливается в Китае. Популярность бренду принесла низкая стоимость насосов при довольно хороших свойствах.
- Wester — бренд, выпускающий качественное оборудование, но в ограниченном ассортименте.
Функциональные возможности
Выбирая насос, стоит обратить внимание на несколько полезных функций. В первую очередь речь идет о способе управления агрегатом
Желательно приобрести насос с электронным блоком. Автоматика подключается к термостату, что позволяет регулировать давление и скорость движения теплоносителя без участия человека. Безусловно, насосы с механическим управлением имеют более привлекательную стоимость, но их эксплуатация сопряжена с определенными неудобствами.
Хорошим бонусом к агрегату станет система сброса давления и удаления воздуха из системы
Также стоит обратить внимание на функцию, предотвращающую холодный пуск агрегата. Некоторые модели могут быть оснащены клапаном сброса давления
Он предназначен для устранения аварийных ситуаций, которые возможны при нагревании теплоносителя до температуры кипения.
Для чего нужен встроенный насос
Устройство электрического отопительного котла с циркуляционным насосом
В электрических котлах отсутствуют габаритные или массивные элементы, являющиеся неотъемлемой частью конструкции других источников тепла. Поэтому отопительные электроустановки изготавливают, как правило, в настенном исполнении. При этом они максимально комплектуются дополнительными элементами с целью упрощения монтажа и обвязки котла на месте. Один из важнейших элементов обвязки, встраиваемый в конструкцию отопителя – циркуляционный насос. Его присутствие в электрическом котле более чем уместно, в особенности если в последнем предусмотрен вторичный контур для ГВС. Циркуляционные насосы для котлов решают две задачи:
- Принуждают теплоноситель протекать по трубопроводам системы отопления с определенной скоростью.
- В двухконтурных электроустановках они прогоняют теплоноситель через проточный теплообменник для приготовления воды на ГВС.
В одноконтурных котлах насос решает только задачу принудительной циркуляции воды по всей системе отопления. Тут возникает один нюанс: завод – изготовитель снабжает свое изделие насосом, параметры которого приблизительно соответствуют мощности электроустановки — принимается усредненное значение гидравлического сопротивления, которым должна обладать система данной тепловой мощности.
циркуляционный насос wilo для отопительных систем
Но существует бесконечное множество вариантов схем отопления, некоторые из них имеют большее гидравлическое сопротивление, нежели может преодолеть стандартный перекачивающий аппарат теплогенератора. Тогда электрический котел с насосом не сможет обеспечить подачу теплоносителя во все ветви системы.
Простой пример: стандартный перекачивающий агрегат WILO-STAR-RS способен обеспечить производительность 6 м3/ч теплоносителя, развивая давление 0.8 Бар или 8 м водного столба. Если источник тепла находится в цокольном помещении трехэтажного коттеджа, то только на преодоление высоты подъема понадобится давление порядка 0.6 Бар. А еще нужно доставить теплоноситель по горизонтальным ветвям, сопротивление которых укрупненно принимается по такому соотношению: 10 м длины горизонтальной трубы считается как 1 м стояка. И в результате подсчета получится, что электрокотел с встроенным циркуляционным насосом не справится со своей задачей, схема не будет функционировать.
Совет. Если речь идет об обогреве зданий с разветвленной системой, длинными ветвями или большими перепадами высот, то лучше выполнить укрупненный расчет и сверить его результат с параметрами перекачивающего устройства, проконсультировавшись с торговым представителем производителя теплогенераторов. Это убережет вас от покупки лишнего оборудования впоследствии.
Возможна ситуация, когда электрокотел с циркуляционным насосом уже приобретен, смонтирован, а после этого выяснилось, что давления штатного нагнетателя недостаточно. В этом случае дополнительные затраты неизбежны, а проблему решить можно так:
- Произвести укрупненный расчет гидравлического сопротивления системы самостоятельно либо с привлечением специалиста.
- По результатам расчета приобрести отдельный циркуляционный насос.
- Ввести в схему гидравлический разделитель (гидрострелку), тогда нагнетатель отопителя будет работать в малом контуре.
- Отдельный насос установить на большой контур системы отопления, как показано на схеме:
Система отопления с гидравлическим разделителем
Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома
Характеристики любого оборудования выбираются с учётом условий его будущей эксплуатации. Как выбрать насос для отопления частного дома? Можно воспользоваться справочными таблицами, в которых приведены необходимые сведения в зависимости от квадратуры строения. Если такой вариант не устраивает, стоит выполнить расчёт, который позволит получить более точные значения.
Выбрать насос достаточно сложно
Расчёт производительности помпы
Производительность насоса можно рассчитать по следующей формуле:
G = M / ΔТ × Cт, где:
- М – мощность котла, который будет использоваться для отопления дома, Вт;
- ΔТ – перепад температур в отопительном контуре;
- Ст – коэффициент, зависящий от удельной теплоёмкости теплоносителя.
Мощность котла можно найти по формуле
Мощность котла можно определить исходя из того, что на каждый м² коттеджа или загородного дома требуется 100 Вт мощности, для многоквартирных зданий − 70 Вт. При наличии дополнительной термоизоляции наружных стен мощность получают путём умножения 50 кВт на квадратуру дома. Для холодных регионов расчётное значение для частных домов увеличивают до 175 Вт, для многоэтажных – до 101 Вт.
При расчёте мощности котла учитывают теплопотери
Если расчёт производительности циркуляционного насоса кажется слишком трудоёмким, предлагаем воспользоваться калькулятором. Выбирая нужные позиции и вводя недостающие данные, можно получить искомое значение.
Калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса
Напор устройства
От данного параметра зависит, сможет ли насос преодолеть усилие, создаваемое гидравлическим сопротивлением отопительной системы. Если вертикальный подъём компенсируется усилием, создаваемым на нисходящих участках контура, то трубы, вентили, теплообменники и другие элементы создают значительное сопротивление. Это сильно усложняет порядок расчёта.
Напор циркуляционного насоса определяют путём умножения протяжённости отопительного контура на удельное сопротивление трубы и коэффициент, зависящий от количества запорных вентилей, терморегуляторов и других элементов системы.
Напор устройства должен быть достаточным
Предлагаем уважаемым читателям воспользоваться специально разработанным нашей командой калькулятором.
Калькулятор расчёта напора циркуляционного насоса
Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления
Для укрупнённого расчёта циркуляционного насоса для системы отопления можно воспользоваться следующей формулой:
N = Nк / DT, где
- N – искомое значение;
- Nк – мощность котла, используемого для отопления дома;
- DT – разность температур в прямом и обратном контуре. В большинстве систем не превышает 15°С.
Мощность зависит от разности температур прямого и обратного контура
На что ещё обратить внимание
При выборе подходящей модели стоит также обратить внимание на занятость циркуляционного насоса. Для периодического включения оборудования зимой достаточно недорогой модели с небольшой мощностью. В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию
При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию
В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию. При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию.
Производители предлагают агрегаты, конструктивное исполнение которых позволяет изменять скорость их работы. В большинстве случаев речь идёт о трёхступенчатой регулировке. Пользователь может подобрать оптимальный режим работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Некоторые модели имеют систему автоматической регулировки мощности.
При выборе также стоит обратить внимание на:
- максимальное давление в системе. В частных домах оно редко превышает 4 атм (при нормальном режиме работы − около 2 атм);
- материал корпус. Предпочтительным является чугун. Изделия с корпусом из термостойкого пластика обойдутся дешевле;
- присоединительные размеры. Возможно, потребуется переходник;
- наличие и тип защиты. Особенно актуальна защита от перегрева. При её наличии срок службы помпы значительно возрастает.
Периодичность включения – важный критерий при выборе
Характеристики: таблица
Помимо типа ротора, при выборе модели циркуляционного насоса учитываются некоторые технические параметры.
Характеристика Описание Производительность Общий объём теплоносителя, пропускаемый за час работы. Тесно связан с гидравлическим сопротивлением трубопровода. Напор Высота, на которую помпа способна поднять столб воды. Присоединительные элементы Зависят от диаметра трубы отопления и длины корпуса.
Максимальная температура При соприкосновении с теплоносителем насос должен нормально функционировать в условиях высокой температуры. Этот параметр должен быть не ниже 110 град. С.
Производитель От конструкции и качества материала зависит долговечность и надёжность прибора
Стоит обращать внимание на продукцию уже зарекомендовавших себя фирм
Какой поставить насос в зависимости от потребности помещения в тепле
Производя расчёты параметров системы отопления нельзя пренебрегать характеристиками самого помещения. В случае недооценки этого фактора можно получают температуру, некомфортную для жизни или работы.
Рекомендуемые стандарты тепловой потребности помещения зависят от климатических условий страны, а в России нередко отличаются даже в соседних регионах.
Специалисты рассчитывают необходимую мощность отопления исходя из максимально низкой температуры в холодное время года.
Так, в Москве и Московском регионе для строений до двух этажей, необходима мощность 173кВт/кв.м, а для трёх и четырехэтажных зданий — 98 кВт/кВ.м.
Для точного расчёта площадь отапливаемого помещения умножается на установленный в регионе норматив. Полученная цифра должна соответствовать технической характеристике, указанной в паспорте.
Как правильно подобрать производительность для частного дома
Расчёт мощности строится на двух важных факторах — производительности и напоре. Их соотношение указывается в технической инструкции прибора в виде графика.
При необходимости самостоятельно вычислить скорость и производительность, пользуются формулой:
G=Q:(1,16xDT).
Q — тепловая потребность отапливаемого помещения в ваттах.
DT — количество тепла, остающегося в помещении, равная разнице температур теплоносителя в подаче и обратке. В обычных системах эта цифра равна 20 градусам С, при низкотемпературном отоплении — 10 градусов С, а для «тёплых полов» снижена до 5 градусов С.
1,16 — теплоёмкость воды. При использовании других видов теплоносителя уточните и подставьте в формулу требуемый параметр.
Производительность измеряется в км/час. Но в технической инструкции прибора может стоять цифра расчёта в кубических метрах.
В этом случае для точного расчёта результат, полученный после вычисления по формуле, делится на плотность нагретого теплоносителя. Например, плотность воды, нагретой до 80 градусов С, соответствует 971,1 кг/куб. метр.
Как выбрать с учетом расчёта давления
Уровень, на который насос способен поднять воду в системе, приведён в инструкции или непосредственно на корпусе прибора. В случае необходимости эта цифра вычисляется с помощью следующих формул:
H=(FxRxL)/(p x g).
Или (F x R x L)/ 10000(м).
Н — максимальная высота водяной струи в метрах, собственно сам напор.
F — коэффициент арматуры системы, зависит от комплектующих, вида магистрали, наличия вентилей, смесителей и др.
R — сопротивление, трение внутри трубопровода, исчисляющееся в Паскалях на метр погонный.
p — плотность теплоносителя. Для воды этот показатель равен 1000 кг/м.куб.
g – высота водяной струи, сдерживаемой атмосферным давлением. При отсутствии гидростатического давления, этот параметр = 10 м.
Выбирая подходящую модель, помните, что расчёт мощности идёт на основе значений максимальной нагрузки.
Поэтому не стоит выбирать более мощную модель, это увеличит затраты на электричество, но не улучшит производительность системы в целом. Выбрать идеально подходящий насос поможет график, на котором отражены реальные цифры напора и расхода, а также параметры понравившихся приборов.
Циркуляционный насос в системе отопления: значение и ценность
Холодные батареи при подаче горячей воды в трубах – это ненормальная ситуация. Такую картину можно наблюдать в многоэтажных домах, когда вода по трубам проходит медленно, а жители первого этажа и вовсе мерзнут в своих домах. Это объясняется нехваткой напора для транспортировки теплоносителя в системе, из-за чего некоторые участки системы остаются холодными.
Для частных домов такой процесс наблюдают в том случае, если система не прогревается в дальних точках труб. Горячая вода не успевает охватывать всю длину труб, из-за чего некоторые комнаты прогреваются минимально. В этом случае лучшим решением будет установка циркуляционного насоса.
Важно, что циркуляционный насос может помочь не только в случаях медленного заполнения труб водой, но и в целях экономии. Принудительная циркуляция, порождающая более быстрое движение воды в трубах, уменьшает тепловые потери
Поэтому, вы используете тепловые источники более эффективно. Плюсом такого устройства будет существенная экономия на оплате коммунальной услуги за отопление.
При настройках работы насоса можно регулировать скорость заполнения системы горячей водой. Например, если вы чувствуете, что в дальней комнате трубы прогрелись не полностью, поставьте максимальный рабочий режим. После этого под заданными параметрами давления вы сможете подобрать оптимальный режим.
После поступления источника тепла во все точки частного дома можно настроить экономичный режим с минимальным потреблением и расходами.
