Расчет насоса для системы отопления

Циркуляционный насос является достаточно важным элементом современной обогревательной системы. Данный аппарат обеспечивает принудительное перемещение теплоносителя по трубопроводу и увеличивает производительность указанного оборудования.

Стоит отметить, что водяные насосы обладают рядом достоинств, среди которых особое значение имеют следующие характеристики:

1.  Способность сохранять постоянство температурного режима, касательно греющего вещества.
2.  Довольно низкий уровень потребления энергетических ресурсов.
3.  Высокая степень надёжности.
4.  Простота эксплуатации.

Основная функциональная задача циркуляционного насоса — это преодоление сопротивления труб. В результате деятельности данного агрегата, теплоноситель сохраняет постоянную скорость движения, что подразумевает равномерный нагрев отопительный устройств, а также эффективную отдачу тепла.

Рассматриваемое устройство может быть исполнено в одной из следующих вариаций:

•  насос, оборудованный мокрым ротором;
•  насос, оборудованный сухим ротором;

Первый тип агрегата предполагает погружение ротора и крыльчатки непосредственно в жидкую среду теплоносителя. Это обусловливает наличие у конструкционных элементов насоса таких свойств, как устойчивость к коррозийным процессам. Благодаря упомянутому качеству, сам агрегат отличается высокой степенью надёжности, наряду с длительным служебным периодом.

Говоря о недостатках описанного агрегата, следует упомянуть о довольно низком коэффициенте полезного действия. Данное обстоятельство не позволяет эксплуатировать подобные устройства, относительно систем обогрева, работающих на большую площадь.

Второй тип водяного насоса для отопления исключает контакт отдельных деталей конструкции с водой. Это даёт возможность перекачивать достаточно большие объёмы жидкости. Кроме того, аппарат с сухим ротором обладает более высоким КПД, что улучшает эффективность отопления.

Положительные характеристики, присущие циркуляционным насосам обоих типов, свидетельствуют о целесообразности применения указанных устройств для оптимизации работоспособности обогревательных систем. Однако следует учитывать, что достичь максимального эффекта можно лишь посредством установки правильно подобранного насоса.

Важно заметить, что процедура выбора водяного насоса сопряжена не только с уточнением его положительных и отрицательных качеств. Данное мероприятие требует также выполнения соответствующих расчётов, которые помогут определить требуемые параметры агрегата.

Расчёт оборудования

Прежде, чем приступить к расчёту насоса циркуляционного для отопления, необходимо изучить функции, выполняемые устройством, поскольку именно они являются определяющими при проведении указанного мероприятия:

1.  Водяной насос осуществляет перекачивание теплоносителя, объём которого зависит от площади отапливаемого помещения.
2.  Аппарат преодолевает сопротивление труб и арматуры.

Опираясь на эту информацию, осуществляется расчёт насоса для отопления.

Мощность

Исходя из потребности обогреваемого помещения в тепловой энергии, необходимо уточнить рабочую мощность, которой должен обладать приобретаемый аппарат. Для этого требуется применение следующей формулы:

G = Q/(1,16*DT).

Здесь использованы следующие величины и значения:

Q — количество тепловой энергии, которое потребляется обогреваемым помещением.

DT — показатель разницы температур теплоносителя, циркулирующего в прямом и обратном контурах. Данная величина является постоянной, однако её значение зависит от типа отопления:

•  двадцать градусов — обычное обогревательное оборудование;
•  десять градусов — низкотемпературное отопление;
•  пять градусов — система “тёплый пол”;

1,16 — удельная теплоёмкость. Речь идёт об обычной воде. В случаях, когда в системе присутствует другой теплоноситель, следует подставлять значение, присущее именно ему.

Стоит заметить, что расчёт мощности водяного насоса может быть осуществлён при посредстве иной формулы:

G=3.6*Q/(c*DT).

c — означает удельную теплоёмкость жидкости, которая циркулирует в трубопроводе.

Результат подобных вычислений отображается в кг/ч. Однако достаточно часто производительность рассматриваемого агрегата указывается в кубометрах. Дабы отобразить полученное значение в м3ч, следует разделить его на плотность воды.

Пример расчёта

Если площадь дома равна 150 метров квадратных, то потребность такого помещения в тепле составит 15000 Ватт. Поскольку отопление здания осуществляется посредством стандартной системы обогрева, оснащённой обычными радиаторами, дельта температур будет равна 20 градусам.

Подставляя имеющиеся данные в соответствующую формулу, можно получить значение искомой величины:

15000/(1,16*20)=646,55 кг/час.

При пересчёте на кубометры, получается:

646,55/971,8=0,665 м3/час.

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.