Автор: В сегодняшних отопительных системах насос циркуляционный – это движущая сила всего процесса. В особенности стала больше роль таких агрегатов с той поры, как гравитационные системы с конвективной циркуляцией стали поэтапно уходить в минувшее. Даже в приватизированных домах, где они еще функционируют, владельцы приобретают и устанавливают на байпасе насос для увеличения давления с целью улучшить работу самотечной схемы. В этой статье как раз и пойдёт речь о том, как подобрать циркуляционный насос для отопительные системы, заблаговременно определив все заданные параметры.
Рабочий принцип циркулярных насосов
Задача, которую призваны исполнять циркулярные насосы для обогрева личных домов, практически проста. Создавая в трубах с тепловым носителем лишнее давление, аппарат принудительно вынуждает его циркулировать, таким образом обеспечивая доставку нужного количества энергии тепла во все домашние помещения. Наличие подобного нагнетателя дает возможность не только сделать меньше трубные диаметры контуров отопления, но и провести их очень удобным способом и даже с учетом свойств интерьера.
Сейчас есть такие виды циркулярных насосов:
- с сухим ротором;
- с мокрым ротором.
Насос с сухим ротором собой представляет обыкновенный элекрический двигатель, на валу которого поставлена крыльчатка, размещенная в герметичном корпусе. Другими словами, в этом агрегате перекачивающий узел и привод расположены отдельно и, разумеется, ротор электрического двигателя совсем не граничит с тепловым носителем. Из-за собственных параметров данные нагнетатели применяются там, где необходима существенная мощность циркулярного насоса – в тепловых сетях предприятий промышленности или централизованных котельных установок разных учреждений и организаций.
Мощные циркулярные насосы для отопительных систем с индивидуальным приводом выделяются большими размерами и высоким параметром шума, что выполняет невозможным их использование в частном домостроительстве. В индивидуальных системах монтируются агрегаты с мокрым ротором, имеющие совсем небольшие размеры и почти не издающие шума во время работы. В таких перекачивающих устройствах для обогрева дома привод и крыльчатка соединены в одном корпусе. Для покрытию герметиком ротор помещен в оболочку из нержавейки и помещен в середину гильзы из аналогичного материала. Гильза оберегает от проявления влаги статор агрегата, вся система показана на рисунке:
Примечание. Конструктивно циркулярные насосы для тёплого пола ничем не не похожи на те, что монтируются в ключевые отопительные контуры и выбираются они по аналогичному принципу, о чем будет сказано ниже.
Немножко про изготовителей. Один из самых известных брендов – немецкие циркулярные насосы WILO. За годы использования они себя зарекомендовали с самой лучшей стороны. Изготовитель рекомендует несколько линеек агрегатов разной мощности и набором функций. Так что при подборе марки насосов стоит первым делом обратить собственное внимание на этот бренд. Также широко восстребованы насосы фирмы GRUNDFOS, однако их качество немного хуже.
Расчет продуктивности насоса
Для начала определим все параметры, по которой выполняется выбор циркулярного насоса для отопительные системы. И хотя таких параметров немножко, но любой из них требует выполнения значительных вычислений, примитивными словами, нужно сделать гидравлический расчет системы. Нужно сказать, что аналогичные расчеты наиболее сложны и если вы задались целью определить характеристики насосов таким путем, то придется запастись терпением. Мы же попробуем максимально облегчить данный процесс.
По существу, для правильного выбора перекачивающего агрегата нужно высчитать 2 ключевых параметра:
- продуктивность;
- развиваемое рабочее давление (напор).
Рабочая продуктивность насоса вытекает из мощности тепла всей отопительные системы. Примитивными словами, аппарат должен перекачивать такой объем теплового носителя, чтобы доставить одновременно с ним большое количество энергии тепла радиаторам в каждом помещении. Для этого необходимо знать потребную на обогрев строения теплопроизводительность. Если брать укрупненно по квадратуре, то на дом имеющий площадь 100 м2 величина мощности будет составлять 10 кВт. Тогда расчет продуктивности исполняется по формуле:
G = 3600Q/(c?t), где:
- G – требуемый расход теплового носителя, кг/ч;
- Q – теплопроизводительность системы, кВт;
- с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг ?С;
- ?t– температурная разница в подающей и обратной магистрали, при расчетах в большинстве случаев принимается равной 20 ?С.
Циркуляционный насос для котла в нашем примере со зданием 100 м2 должен владеть такой работоспособностью:
3600 х 10 х 4.187 х 20 = 429.9 кг/ч или 0.43 т/ч.
Совершая подбор циркулярного насоса, вы можете заметить, что его продуктивность в паспорте или инструкции по эксплуатированию указана не в массовых единицах расхода, а в объемных. Тогда нужно просто перевести массу воды в объем через плотность, которая при температуре +60 ?С составляет 0.983 т/м3:
0.43 /0.983 = 0.44 м3/ч – это и есть необходимая производительность работы агрегата.
Главное. Чтобы работа циркулярного насоса была хорошей и долговечной, он должен работать в удобном для себя диапазоне мощности. При подборе необходимо убедится в том, что необходимая вам продуктивность лежит в этом диапазоне.
Выбор насоса по напору и расходу
Другой этап расчета циркулярного насоса намного сложнее и заключается в том, чтобы установить его рабочее давление. Его должно хватать на преодоление:
- сопротивления трению воды о стенки трубопроводов;
- здешних сопротивлений, изменяющих структуру потока (повороты, тройники, арматура, оборудование и так дальше).
В математическом выражении формула для расчета силы насоса, то бишь, нужного давления, выглядит так:
P = Rl + Z, где:
Р – общие потери давления в системе, что должны преодолеваться насосом, Па;
- R – удельные потери на трение, Па/м;
- l – длина трубопровода одного диаметра, м;
- Z – падение давления в здешних сопротивлениях, Па.
Вот тут-то и начинаются дебри, разобраться в которых обычному владельцу дома порой достаточно непросто. Мы рекомендуем определить напор насоса очень простым путем. Для этого необходимо следовать методу:
- ройдите по ссылке http://dwg.ru/dnl/11875 и в один клик скачайте «Таблицы для гидравлического расчета Шевелевых». Начиная со страницы 31 (Таблица 1) показаны значения 1000i для самых разнообразных затрат и диаметров труб;
- высчитанный раньше расход для насоса для воды пересчитайте из м3/ч в л/сек. В нашем примере выйдет 0.12 л/сек;
- находим это значение в левом столбце таблицы и принимаем допустимый размер трубы по столбцам с правой стороны. Скорость движения должна лежать в границах 0.7—1 м/с. Для нашего примера и труб из стали скорость будет 0.71 м/с, а диаметр – 15 мм (стр. 32).
Берем значение 1000i из того же столбца (у нас – 139.9) и высчитываем противодействие всей трубы на трение. Если взять ее протяженность 20 м в приведенном примере, то противодействие будет:
139.9 / 1000 х 20 = 2.8 м водного столба или 0.28 Бар. Так как отопительная система состоит из труб разного диаметра, то нужно высчитать точно также противодействие каждого из них. Потом все результаты суммируются и приобретаем общие потери давления на трение (значение Rl в формуле).
Чтобы сделать конечный выбор насоса по показателям, осталось выяснить величину потерь давления в здешних сопротивлениях (значение Z в формуле). Что же касается котла, арматуры запорного типа и радиаторов, то их сопротивления указаны в техпаспорте, их нужно суммировать и добавить к предыдущей цифре потерь на трение. Падение давления на поворотах, тройниках и других здешних сопротивлениях нужно просто принять в размере 20% от общих потерь на трение и добавить их к получившейся раньше сумме. На этом расчет завершен.
Заключение
Новая система теплоснабжения с циркуляционным насосом имеет много плюсов. Но чтобы ее собрать, нужно израсходовать время и усилия на выбор оборудования, также и насоса. Как можно заметить, дело это нелёгкое, если нет решительности в собственных силах, то прекрасный вариант в данном вопросе довериться профессионалу.
