Как рассчитать мощность насоса для отопления?

Расчет объема воды в системе отопления нужно для того, чтобы знать какой максимальный объем может быть у системы отопления при выбранной мощности котла. В противном случае это может привести к плохому прогреву помещения, неэффективной, неэкономичной работе. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Формула расчета насоса для системы отопления

При эксплуатации отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя владельцы квартир и частных домов часто сталкиваются с проблемой недостаточного прогрева радиаторов, установленных в отдаленных комнатах.

Все зависит от протяженности отопительного контура. Если его длина составляет более 30 метров, уровень давления воды становится недостаточным для сохранения необходимой температуры в его максимально удаленных точках.

Чтобы добиться стабильной работы оборудования, используются устройства, обеспечивающие ритмичную циркуляцию теплоносителя. Предварительный расчет насоса для системы отопления дает возможность определить параметры, необходимые для выбора наиболее оптимальной модели.

Для чего необходимы расчеты

Большинство современных систем автономного обогрева, использующихся для поддержания определенной температуры в жилых помещениях, укомплектованы насосами центробежного типа, которые обеспечивают бесперебойную циркуляцию жидкости в отопительном контуре.

За счет увеличения давления в системе можно снизить температуру воды на выходе отопительного котла, сократив тем самым суточный расход потребляемого им газа.

Правильный выбор модели циркуляционного насоса, позволяет на порядок повысить уровень эффективности работы оборудования в отопительный сезон и обеспечить комфортную температуру в помещениях любой площади.

Что нужно знать, чтобы рассчитать мощность

Чтобы понять сам алгоритм расчета циркулярного насоса, необходимо оттолкнуться от какого-либо параметра, в точности которого сомневаться не приходится. Для этого нужно открыть технический паспорт помещения, в котором планируется установка автономной отопительной системы, и узнать его площадь. Например, возьмем отдельно стоящее здание (частный дом) площадью 300 м².

Следующим шагом будет определение величин, необходимых для расчета.

Нужно узнать три основных параметра:

  • Qn — мощность источника тепла (кВт);
  • Qpu — производительность циркуляционного насоса, показатель объемной подачи теплоносителя для выбранного нами типа помещения (м³/час);
  • Hpu — мощность напора, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления системы (м).

Расчет мощности источника тепла (АОГВ)

Для каждого помещения в зависимости от его площади или объема существуют определенные технические нормы мощности источника обогрева.

Для вычисления этого параметра воспользуемся следующей формулой:

Qn = Sn × Qуд ÷ 1000

Другие факторы, влияющие на выбор

На подбор циркуляционного насоса для системы отопления, кроме рассмотренных выше, основных его параметров характеристики влияют и другие факторы, такие как: надежность, качество изготовления, температурный режим эксплуатации, стоимость, способ соединения и др.

Качество изготовления, надежность и долговечность, как правило, напрямую связаны со стоимостью. Производители, которые предлагают надежные и качественные модели, например: «Grundfos» (Дания), «Wilo» (Германия), «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo» (Италия), соответственно и оценивают свою продукцию.

Циркуляционный насос wilo в системе отопления

Отечественные или китайские модели стоят дешевле, но и гарантия их качества, соответственно, ниже. Здесь уже выбор каждый должен сделать сам, выбрать качественное изделие за более высокую цену или купить более дешевый циркуляционный насос, с сознанием того, что возможно его в скором времени придется менять.

Если есть желание сэкономить, то можно также приобрести б/у «Grundfos» или «Wilo», часто они могут нормально работать дольше новых китайских, но приобретать их лучше у знакомых проверенных специалистов, которые дают определенную гарантию.

Кроме этого, при выборе необходимо обратить внимание на тип и диаметр соединения насоса с трубами системы. Некоторые модели комплектуются соединительными элементами типа «американок», а к некоторым придется подбирать самостоятельно. Еще один параметр, на который необходимо обратить внимание – температурный режим эксплуатации циркуляционного насоса, который должен быть в паспорте. Особенно это важно, если он будет устанавливаться на подающей трубе в системе с твердотопливным котлом. В этом случае, максимально допустимая температура должна быть не менее 110°С. Если же, насос будет устанавливаться на «обратке», то это не столь важно, так как температура на входе котла редко превышает 80°С.

Видео по теме

Что такое напор и как ее рассчитать

Система отопления подразумевает процесс сопротивления магистрали, который именуется напором насоса. Определить его можно в зависимости от того, для какой системы он делается, уже установленной или новой. Если речь идет о второй, то расчет осуществляется по специальной формуле. А вот для действующей получится сделать только приблизительные подсчеты. При этом нужно учесть:

  • на каждый метр трубы понадобится 0,01-0,015 м напора;
  • учитываются потери тепла в фитингах, которые в среднем составляют 30% от первого результата;
  • вычитаем 20% потерь за счет обратного клапана;
  • еще бывают терморегуляторы.
Что такое напор и как ее рассчитать

Сама формула выглядит так: H = R × L × ZF.

Как ею пользоваться

  • R обозначает сопротивление на прямых участках (лучше подставлять большее значение – 0,015 м);
  • L подразумевает длину труб, формирующих систему. Здесь считается весь метраж в оба направления;
  • ZF означает коэффициент вентиля и фитинга, который равен 1.3 (потери в 30%), а если имеет место клапан терморегуляции, то еще 1,7.

А теперь давайте рассмотрим, как выглядит расчет циркуляционного насоса для системы отопления на конкретном примере. Предположим, что дом имеет 100 м2, а система однотрубная. Протяженность каждой стены составляет 10 м, а сумма труб 10 × 4 = 40 м. Используя формулу,

Что такое напор и как ее рассчитать

просто подставляем конкретные числа: 0,015 × 40 × 1,3 = 0,78. К этому результату добавляем хотя бы 10%. Зачем? Потому что насос нужно брать с запасом мощности.

Типы циркуляционных насосов

С «мокрым» ротором

Двигатель, ротор и крыльчатка находятся в воде. Устанавливается горизонтально. Изготавливается из «нержавейки», чугуна, алюминия или бронзы. Используется для бытовых нужд.

Типы циркуляционных насосов

Плюсы:

  • Практически бесшумный.
  • Не требует технического обслуживания.

Минусы:

  • Низкий КПД – 45-50%.
Типы циркуляционных насосов

С «сухим» ротором

Двигатель и ротор не соприкасаются с водой. Используются, чаще всего, коммунальными службами. По типу установки делятся на три типа:

В консольных двигатель и насос располагаются в отдельных корпусах, объединённых общим основанием. Валы соединены муфтой. Перекачивает даже слабозагрязнённую воду. Для установки требуется подготовить фундамент.

На блочные (моноблочные) насосы устанавливаются асинхронные электродвигатели с воздушным охлаждением. Двигатель отделён от крыльчатки, но находится с ней в едином корпусе. Для установки также требуется фундамент.

Типы циркуляционных насосов

У вертикальных (in-line, inline) входные и выходные патрубки устанавливаются на одной оси. Не требуют предварительной подготовки перед установкой.

Плюсы:

  • Производительнее «мокрых» насосов.
  • Высокий КПД – до 80%.
  • Не портятся при отсутствии теплоносителя.

Минусы:

Типы циркуляционных насосов
  • Нуждаются в регулярном сервисе: замене уплотнительных колёс, смазке и т.д.
  • Шумные.

формулы, от которых зависит тепло в доме: правила расчета циркуляционного насоса для системы отопления

Правильный расчёт насоса позволит избежать возникновения проблем в течение эксплуатации отопления. Характеристики должны быть рассчитаны точно, чтобы избежать неисправностей.

Для этого необходимо знать четыре формулы. И также следует понимать значение понятия РТ.

ontakte

Odnoklassniki

У подачи есть минимальный порог. Если не учитывать его, система перегревается, что приводит к повреждениям. Давление также может отклоняться от нормального показателя, что частично влияет на характеристику сети.

Читайте также:  Выбираем кварцевый обогреватель для дома: на что обратить внимание

Важно! Дросселирование и образование отложений влияют на изменение положения точки.

Необходимо соблюдать требования к эксплуатации:

  • теплопотребление строения;
  • пиковые расходы.

Выбрав РТ, под её характеристики подбирают циркуляционный насос. Желательно взять прибор с показаниями, расположенными правее рабочей точки. Запас позволит избежать проблем при изменении значений.

Формулы расчета характеристик насоса для системы отопления

Для определения места установки необходимо рассчитать РТ. Следует помнить, что двукратное увеличение напора — квадрат коэффициента повышения подачи.

Мощность циркуляционного насоса

N = (P * Q * H) / (367 * КПД), где:

  • P — плотность воды.
  • Q — расход рабочей жидкости.
  • H — уровень напора.

Мощность вычисляется в кВт. При покупке следует ориентироваться на этот показатель, выбирая устройство с аналогичным или большим значением. Лучше брать с запасом и вручную ограничивать.

Как подобрать производительность

Q = (S * Qуд) / 1000, где:

  • S — площадь помещений, в которых размещена обвязка.
  • Qуд — удельное потребление энергии.
формулы, от которых зависит тепло в доме: правила расчета циркуляционного насоса для системы отопления

Производительность вычисляется в кВт на метр квадратный. В многоквартирных и частных домах это значение различно. Во втором случае он больше на 40—45%. Это связано с потерями тепла, которые в малоэтажных строениях выше.

Какой нужен напор воды

H = (R * L * ZF) / 10000, где:

  • R — сопротивление трубопровода.
  • L — длиннейший отрезок отопления.
  • ZF — коэффициент запаса, в большинстве случаев принимается равным 2,2.

Напор жидкости измеряется в метрах. Отображают как убывающий график. Максимальное значение достигается в начальной точке, поскольку по мере удаления от котла показатель падает.

Как рассчитать подачу воды

V = Q / (1,16 * T), где:

  • T — разница температур теплоносителя в отопительной системе, обычно составляет от 10 до 20 °C.
  • Q — производительность насоса.

Подача измеряется в кубометрах в час. За T принимают разность между температурой воды в котле и в крайней точке обратки. Подачу отображают как возрастающий график. Вместе с ней изменяется скорость потока и гидравлическое сопротивление.

Справка! Последнее меняется в квадратичном соотношении, поэтому выглядит как парабола.

Посмотрите видео, в котором показано, как производятся необходимые вычисления при выборе насоса для отопления.

Весьма важно получить качественные значения. Иначе возможно возникновение неисправностей. Рекомендуется обратиться к специалистам по сантехнике.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5. Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

ontakte

Odnoklassniki

Циркуляционный насос — как работает и сколько экономит

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Объем системы отопления

Я об этом писал в другой статье. Теплоноситель, нагретый котлом, остается в доме, а вместе ним и тепло, полученное от сгорания топлива.

Чем больше объем системы, тем дольше работает котел при первом пуске, но тем дольше вода, циркулирующая по трубам, остывает, т.е. котел долго не работает. В системах с небольшим содержанием воды, котел будет более часто включаться – выключаться.

Рассмотрим для примера отопительный цикл, время неважно, внимание уделяем сравнению работы котлов.

Объем системы отопления

Думаю, что можно даже говорить о преимуществе систем с большой емкостью, потому что они позволяют котлу выбрать оптимальный режим работы. Максимальный КПД котел показывает при работе на номинальной мощности. В системах с небольшим объемом это будет затруднительно.

Тем, кто является приверженцем систем с малым объемом воды, будет интересно узнать, что наблюдается обратная тенденция – тенденция к увеличению объема систем отопления. Это объясняется появлением и ростом популярности новых источников тепла: твердого топлива, солнечной энергии, энергии земли. Теплогенераторы, работающие на указанных видах энергии отличаются очень длинными циклами и очень «любят» воду. Как известно, для этих источников тепла, а тем более, когда они используются совместно, устанавливаются теплоаккумуляторы или буферные емкости. Думаю, каждый уже слышал о них.

Читайте также:  Какой выбрать радиатор отопления и что лучше?

Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook

Практический пример расчета

Допустим, нам надо произвести расчет и подобрать насос для системы отопления двухэтажного частного дома площадью 200 квадратных метров. Общая длина трубопровода, включая обратную магистраль – 40 метров, в системе установлен теплорегулирующий вентиль.

  1. Расчет тепловой потребности. Умножаем нормативную удельную потребность на площадь: 173 кВт/м2 * 200 м2 = 34,6 кВт.
  2. Производительность циркуляционного насоса. Двухтрубная система отопления без теплых полов предполагает перепад температур на входе и выходе котла в 20 °С. Применяя соответствующую формулу, можем рассчитать требуемую производительность. Получаем: G = 34,6 /(1,16*20) = 1,49 м3/ч.
  3. Расчет гидравлического сопротивления трубопровода. Будем использовать приблизительную оценку. Исходя из приведенной методики, получаем: H=40*0,015*1,3*1,7 = 1,33 м.

Теперь необходимо проанализировать технические характеристики насосов, обеспечивающих такие параметры, после чего выбрать из них наиболее подходящий и экономичный. Рассмотрим этот процесс на примере модельного ряда Grundfos.

Циркуляционный насос Grundfos

Практический пример расчета

Принимая во внимание приведенные выше рекомендации, делаем вывод – для решения поставленной задачи лучше всего подойдут следующие модификации:

  • Grundfos UPS 25/40 – рекомендуемый расход 1,55 м3/ч, напор до 4 м;
  • Grundfos UP 20-30 N – рекомендуемый расход 2,5 м3/ч, напор до 2,75 м;
  • Grundfos Alpha 2 L 25 40 – рекомендуемый расход 1,55 м3/ч, напор до 5,5 м.

Первая и третья модели имеют параметры, наиболее близкие к расчетным, а также одинаковую потребляемую мощность (60 Вт на максимальной скорости). Насос серии Alpha чуть дороже за счет более качественных подшипников и наличия встроенного теплового реле. Этот аппарат более надежен и, возможно, проработает дольше своего аналога. Поэтому для нашего тестового случая выбираем Grundfos Alpha 2 L 25 40.

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.

Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения

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.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.