Насос для системи опалення

18.07.2015

Відправною точкою при підборі циркуляційного насоса системи опалення є потреба будинку у теплі, розрахована для найбільш холодного часу року. При професійному проектуванні цей показник визначають на комп’ютері. Орієнтовно його можна вирахувати по площі приміщення, що обігрівається.

Згідно з європейськими стандартами на опалення 1 кв. м у будинку з 1-2 квартирами необхідно 100 Вт, а для багатоквартирних будинків 70 Вт. Якщо стан будівлі не відповідає нормативам, проектувальник бере до уваги більш високе питоме споживання тепла. Для житлових будинків з поліпшеною теплоізоляцією і виробничих приміщень потрібно 30-50 Вт/кв. м.

У Росії подібні стандарти для будинків з 1-2 квартирами поки не визначені. СНиП 2.04.07-86* «Теплові мережі» рекомендує розраховувати максимальний тепловий потік на опалення 1 кв. м загальної площі житлових будинків, споруджуваних з 1985 р. за новими типовими проектами, за такими укрупненими показниками:

— для 1-2-поверхових будівель — 173 Вт/кв. м при розрахунковій температурі зовнішнього повітря -25 град C і 177 Вт/кв.м -30 град C;

— для 3-4-поверхових будівель — відповідно 97 і 101 Вт/кв. м.

За СНиП 2.04.05-91* «Опалення, вентиляція і кондиціювання» розрахункова температура зовнішнього повітря в Москві становить -26 град C. Методом інтерполяції отримаємо, що в столиці питома теплова потреба 1-2-поверхових житлових будинків дорівнює 173,8 Вт/кв. м, а 3-4-поверхових — 97,8 Вт/кв. м.

По-друге

Визначивши споживання тепла (Q, Вт), слід перейти до розрахунку необхідної продуктивності насоса (подання) за формулою:

G = Q/1,16 х DT (кг/год), де:

DT — різниця температур в подавальному і зворотному трубопроводі схеми опалення (у стандартних двотрубних системах вона становить 20 град C; в низькотемпературних 10 град C; для теплих підлог 5 град C);

1,16 — питома теплоємність води (Вт*год/кг*град C). Якщо використовується інший теплоносій, у формулу необхідно внести відповідні корективи.

Таку методику розрахунку пропонують закордонні проектувальники. В обов’язковому додатку до СНиП 2.04.05-91* наведена наступна формула:

G = 3,6 х *Q/(c х DT) (кг/год), де:

c — питома теплоємність води дорівнює 4,2 кДж/ кг*град C. Для перерахунку отриманої величини в куб. м/год (як правило, саме ця одиниця вимірювання продуктивності насосів використовується в технічній документації) необхідно розділити її на щільність води при розрахунковій температурі; при 80 град C вона становить 971,8 кг/куб. м.

У третіх

Крім необхідної подачі, насос повинен забезпечувати в системі опалення тиск (напір), достатня для подолання опору трубопровідної мережі. Для правильного вибору потрібно визначити втрати в найбільш протяжної лінії схеми (до самого далекого радіатора).

При проектуванні нової системи можливі точні розрахунки з урахуванням опору всіх елементів нитки (труб, фітингів, арматури і приладів); зазвичай необхідні відомості наводяться у паспортах на обладнання. Тут можна використовувати формулу:

H = (R х l + *Z)/p х g (м), де:

R — опір в прямій трубі (Па/м);

l — довжина трубопроводу (м);

*Z — опір фітингів і т. д. (Па);

p — щільність середовища (кг/куб. м);

g — прискорення вільного падіння (м/кв.з).

У випадках з діючими теплопроводами подібні обчислення, як правило, неможливі. У таких ситуаціях найчастіше користуються приблизними оцінками.

Отримані досвідченим шляхом дані свідчать, що опір прямих ділянок труби (R) становить близько 100-150 Па/м. Це відповідає необхідному напору насоса в 0,01-0,015 м на 1 м трубопроводу. У розрахунках потрібно враховувати довжину і подаючої і зворотної лінії.

Також на досвіді було визначено, що у фітингах і арматурі втрачається близько 30% від втрат у прямій трубі. Якщо в системі є терморегулюючий вентиль, додається ще близько 70%. На триходовий змішувач у вузлі керування всією системою опалення або пристрій, що запобігає природну циркуляцію, припадає 20%.

Фахівці з фірми Wilo Е. Бушер і К. Вальтер рекомендують наступну формулу зразкового розрахунку напору (в метрах):

H = R х l х ZF, де

ZF — коефіцієнт запасу.

Якщо установка не оснащена ні теплорегулюючі вентилем, ні змішувачем, ZF = 1,3; для контуру з теплорегулюючі вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; коли система включає обидва приладу ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.

висновок

Визначивши так звану робочу точку «циркуляционника» (напір і подачу), залишається підібрати в каталогах насос з близькою характеристикою. По продуктивності (Q) робоча точка повинна попадати в середню третину діаграми (рис. 1).

Насос для системи опалення

не Можна забувати, що розраховані параметри необхідні для дії системи при максимальному навантаженні. Такі умови зустрічаються вкрай рідко, найбільшу частину опалювального сезону потреба в теплі не так велика. Тому, якщо є сумніви, завжди потрібно вибирати менший насос. Це дозволяє не тільки заощадити при його покупці, але і знизити надалі витрати на електроенегію.

Приклад для перевірки

Правильність розрахунків за наведеною методикою можна перевірити, порівнявши їх результати з підсумками точних обчислень у реальному проекті, виконаному у відповідності зі СНиП.

За завданням потрібно розрахувати циркуляційний насос для двотрубної системи опалення з поверховій розводкою трубопроводів від колектора. Попередньо було визначено, що потреба будинку у теплі становить 45,6 кВт, необхідний для опалення витрата теплоносія 2,02 куб. м/год. Схема трубопроводів до найвіддаленішого радіатора включає чотири ділянки і теплорегулирующий вентиль.

Сумарні втрати тиску в них дорівнюють:

DP= 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м

Згідно з СНиП 2.04.05-91*, на невраховані втрати тиску до цієї величини слід додати 10%:

DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м

Таким чином, «ціркуляціоннік» для даної системи повинен забезпечувати подачу 2,02 куб. м/год теплоносія і напір в 1,3 м. Цим умовам відповідає насос HZ 401 (Deutsche Vortex) або UPS 25-40 (Grundfos).

При розрахунках за методикою, викладеною в статті, отримуємо:

H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,

доповнення

Спираючись на дану методику, деякі виробники насосів розробляють і більш зручні і точні способи підбору обладнання для систем опалення. Зокрема, можна порекомендувати читачам діаграми, представлені в каталозі «циркуляційні насоси Безсальникові» фірми Grundfos.

Короткий опис статті: насоси для опалення

Джерело: Насос для системи опалення

Також ви можете прочитати