В системи със затворен резервоар водните помпи за отопление на къща са неразделен елемент, който трябва да ускори охлаждащата течност до определена скорост, да поддържа стабилно налягане в системата и да създава глава, достатъчна за преодоляване на съпротивлението, създавано от тръбите и фитингите.
Но помпата ще бъде полезна и при отворени системи. Въпреки че те могат да функционират само чрез гравитация, уредът значително ще увеличи ефективността на отоплението.
За да може уредът да изпълнява функциите си, е необходимо правилно да се изчисли циркулационната помпа за отоплителната система. Как да направите това ще бъде описано по-долу.
За какво е изчислението на помпата на отоплителната система?
Повечето съвременни автономни отоплителни системи, използвани за поддържане на определена температура в жилищните помещения, са оборудвани с центробежни помпи, които осигуряват непрекъсната циркулация на течността в отоплителния кръг.
Чрез увеличаване на налягането в системата е възможно да се намали температурата на водата на изхода на отоплителния котел, като по този начин се намали дневният разход на консумиран от него газ.
Правилният избор на модела на циркулационната помпа позволява с порядък да се повиши нивото на ефективност на работа на оборудването по време на отоплителния сезон и да се осигури комфортна температура в помещения от всяка област.
Какви са видовете
Помпата за отопление е в съвременните системи един от решаващите фактори, които осигуряват равномерно движение на охлаждащата течност и следователно всички генериращи топлина елементи се нагряват по един и същи начин.
Такива единици са снабдени с набор от предимства, определени като:
- Допринасят за поддържане на постоянна температура на охлаждащата течност.
- Ниско ниво на консумация на електроенергия.
- Висока експлоатационна надеждност.
- Лесно използване.
Основната им функционална задача е да изравнят съпротивлението на тръбопровода към потока на нагряващия агент.
Има два основни дизайна на кръгови помпи:
- сух ротор;
- с мокър ротор.
Работната камера на устройството със сух ротор е отделена от електродвигателя чрез запечатана преграда. Такива устройства обикновено имат по-висока мощност и производителност, но издават шум по време на работа, така че използването им е ограничено до инсталиране в изолирани помещения или сгради.
Помпите без уплътнения работят в среда с охлаждаща течност, което увеличава техния експлоатационен живот. По същата причина те са с ниско ниво на шум, което позволява използването им в обслужвани сгради.
Съществен недостатък на такива агрегати е ниската им ефективност, което ограничава използването им в големи отоплителни системи, но в малките частни къщи те се използват много широко поради гореспоменатото ниско ниво на шум и издръжливост.
Трябва да се отбележи, че критериите за подбор не се ограничават до отчитане на техните положителни и отрицателни качества. Изборът на циркулационна помпа за отопление задължително включва нейното изчисляване според няколко критерия.
Избор на помпа според основните й характеристики
Основните технически характеристики на всяка помпа за отопление са:
Тези параметри трябва да осигуряват достатъчна циркулация на охлаждащата течност за ефективно предаване на топлинна енергия от котела към радиаторите, така че те трябва да съответстват както на мощността на самата система, така и на хидравличното съпротивление в нея по време на циркулацията на охлаждащата течност. Следователно, за да направите правилния избор на помпа за отоплителна система, е необходимо да знаете и двете стойности.
Точните им изчисления, които се използват от специалисти, са доста тромави и сложни. Следователно, при самоизбор, можете да използвате опростени изчисления, като използвате следните прости формули и препоръчителни средни показатели, които ще ви позволят да изберете оптималните характеристики на циркулационната помпа. Освен това почти всеки може да направи такива изчисления.
Три опции за изчисляване на топлинната мощност
Трудности могат да възникнат при определянето на показателя за топлинна мощност (R), поради което е по-добре да се съсредоточите върху общоприетите стандарти.
Опция 1... В европейските страни е обичайно да се вземат предвид следните показатели:
- 100 W / кв. - за частни къщи с малка площ;
- 70 W / кв. М. - за високи сгради;
- 30-50 W / кв. - за индустриални и добре изолирани жилищни помещения.
Вариант 2... Европейските стандарти са подходящи за региони с мек климат. Въпреки това, в северните райони, където има силни студове, е по-добре да се съсредоточите върху нормите на SNiP 2.04.07-86 "Отоплителни мрежи", които отчитат външната температура до -30 градуса по Целзий:
- 173-177 W / m2 - за малки сгради, чийто етаж не надвишава два;
- 97-101 W / m2 - за къщи от 3-4 етажа.
Вариант 3... По-долу има таблица, чрез която можете самостоятелно да определите необходимата топлинна мощност, като вземете предвид целта, степента на износване и топлоизолацията на сградата.
Таблица: как да се определи необходимата топлинна мощност
Как да определим мощността на отоплителната система и необходимия поток на помпата
Необходимата топлинна мощност на отоплителната система зависи от количеството топлина, което е необходимо за комфортно отопление на къщата и е право пропорционално на нейния размер и топлоизолационните свойства на материалите, от които са нейните стени, покрив, таван, под, направени са прозорци, врати. Не е трудно да се изчисли размерът на къща или част от нея отопляема. Тук са достатъчни рулетка и калкулатор.
По-трудно е да се изчислят точно топлинните загуби чрез външни конструкции, тъй като тук трябва да се вземат предвид техният материал, дебелина и конструктивни характеристики. Следователно за опростено изчисление можете да използвате препоръчителните средни стойности от 1-1,5 kW топлинна мощност на 10 m2 отопляемо помещение с височина на тавана до 3 м. Ако помещението е добре изолирано, тогава вие може да използва по-ниска стойност и ако не е изолирана или недостатъчна, тогава е по-добре да използвате по-голяма стойност.
Например за добре изолирана къща с площ от 120 м2 ще са необходими приблизително 12 kW топлинна мощност. Ако изборът на циркулационна помпа се извършва за съществуваща отоплителна система с естествена циркулация, тогава може да се вземе предвид мощността на инсталирания котел.
Изчисляване на необходимия капацитет на помпата
След като сте решили топлинната мощност на отоплението, можете да започнете да изчислявате захранването (капацитета) на циркулационната помпа. За да направите това, можете да използвате две прости формули. Първият от тях: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h или l / h) Където:
- Q– предварително изчислена отоплителна мощност (W);
- ΔT е разликата между температурата на захранващата тръба и "връщането", която за конвенционалните системи, като правило, е в рамките на 20 ° C, а за подово отопление - около 5 °;
- 1.16 - коефициент, отчитащ специфичната топлина на водата, W × h / kg × о С (за други охлаждащи течности (антифриз, масло) той ще бъде малко по-различен и при необходимост може да бъде намерен в справочници или в Интернет) .
Друга формула: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Където: s е топлинният капацитет на топлоносителя (за вода 4,2 kJ / kg × ° С). Използвайки някоя от тези формули, е възможно да се определи, че например за двутръбна система с топлинна мощност 12 kW ще е необходима помпа със следния капацитет (захранване): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h или 0,5 m3 / h
Изчисляване на необходимата глава за преодоляване на хидравличното съпротивление
За да се избере циркулационна помпа за отоплителна система, в допълнение към капацитета е необходимо да се определи и нейната глава (налягане), която тя трябва да създаде, за да преодолее съществуващото хидравлично съпротивление. Но първо трябва да знаете величината на тази съпротива. За опростено изчисление можете да използвате формулата: J = (F + R × L) / p × g (m) Където:
- L е дължината на тръбопровода до най-отдалечения радиатор (m);
- R е специфичното хидравлично съпротивление на правия участък на тръбата (Pa / m);
- p е плътността на охлаждащата течност (за вода - 1000 kg / m3);
- F - увеличаване на съпротивлението в свързващите и спирателните клапани (Pa);
- g - 9,8 m / s 2 (ускорение на гравитацията).
Точните стойности на R и F за различни тръби, свързващи и спирателни клапани от различен тип могат да бъдат намерени в справочната литература. За нашето опростено изчисление можете да използвате средните данни за тези стойности, получени експериментално: R - 100-150 Pa / m (колкото по-голям е диаметърът на тръбите и колкото по-гладка е вътрешната им повърхност, толкова по-малко е съпротивлението); F може да се вземе в зависимост от вида на фитингите:
- допълнително до 30% от загубите в права тръба - за всеки свързващ фитинг в този участък;
- до 20% - за трипътен смесител или подобни устройства;
- до 70% - за регулатора.
Можете също да използвате формулата, предложена от специалистите на известния производител на помпа Wilo за изчисление: J = R × L × k, m Където: k е коефициентът, който отчита увеличаването на съпротивлението при управлението и затварянето -отключващи клапани:
- 1.3 - прости отоплителни системи с минимално количество фитинги;
- 2.2 - при наличие на регулиращи клапани;
- 2.6 - за сложни системи.
Трябва да се има предвид, че ако циркулацията в система с две или повече електрически вериги (разклонения) ще се осигурява само от една помпа, тогава трябва да се вземе предвид тяхното общо съпротивление, за да се избере нейното налягане. Ако всяка верига е снабдена с отделна помпа, тогава изчисляването на топлинната мощност и съпротивлението на всяка от тях трябва да се извърши отделно. Етажността на сградата при изчисляване на налягането не играе голяма роля. Тъй като в затворена отоплителна система колоната за течност на захранващия тръбопровод е балансирана от колоната „връщане“.
Брой скорости на циркулационната помпа
Повечето съвременни модели циркулационни помпи са оборудвани с възможност за регулиране на скоростта на устройството. Най-често това са тристепенни модели, с които можете да регулирате количеството топлина, постъпващо в стаята. Така че, с рязко застудяване, скоростта на помпата се увеличава, а в случай на затопляне се намалява, така че температурата на въздуха в стаите да остане удобна за живеене.
За превключване на предавките има специален лост, разположен върху корпуса на устройството. Модели на циркулационни помпи, оборудвани със система за автоматичен контрол на скоростта за работа на устройството, в зависимост от промяната на температурата на външния въздух, са много популярни.
Трябва да се отбележи, че това е само една от опциите за този вид изчисления. Някои производители използват малко по-различен метод на изчисление при избора на помпа. Можете да поискате от квалифициран специалист да извърши всички изчисления, като го информира за подробностите на устройството на конкретна отоплителна система и опише условията за нейната работа. Обикновено се изчисляват показателите за максимално натоварване, при които системата ще работи. В реални условия натоварването на оборудването ще бъде по-малко, така че можете безопасно да закупите циркулационна помпа, чиито характеристики са малко по-ниски от изчислените показатели. Закупуването на по-мощна помпа не е препоръчително, тъй като това ще доведе до ненужни разходи, но няма да подобри производителността на системата.
След като бъдат получени всички необходими данни, характеристиките на налягането и потока на всеки модел трябва да бъдат проучени, като се вземат предвид различните работни скорости. Тези характеристики могат да бъдат представени под формата на графика. По-долу е даден пример за такава графика, в която също са маркирани изчислените характеристики на устройството.
Използвайки тази графика, можете да изберете подходящ модел на циркулационна помпа за отопление според показателите, изчислени за системата на конкретна частна къща
Точка А съответства на необходимите показатели, а точка Б показва реалните данни на конкретен модел помпа, възможно най-близки до теоретичните изчисления. Колкото по-малко е разстоянието между точки A и B, толкова по-добър е моделът на помпата, подходящ за специфичните условия на работа.
Как да изчислим циркулационната помпа за отопление от мощността на котела
Често се случва, че котелът е закупен предварително, а останалите елементи на системата се избират по-късно, като се фокусират върху показателите за мощност на нагревателя, декларирани от производителя. Често се купува циркулационна помпа за модернизиране на отоплителните системи с естествена циркулация, за да се осигури възможност за ускоряване на движението на охлаждащата течност.
Ако мощността на котела е известна, използвайте формулата: Q = N / (t2-t1)
Q - дебит на помпата в кубични метри / час;
N е мощността на котела в W;
t2 - температура на водата в градуси по Целзий на изхода от котела (вход към системата);
t1 - на връщащата линия.
Как да изберем циркулационна помпа според получените данни
След завършване на изчисленията и определяне на основните параметри (дебит и налягане), ще пристъпим към избора на подходяща циркулационна помпа. За целта използваме графики на техническите им характеристики (B), които могат да бъдат намерени в паспорта или в инструкциите за експлоатация. Такава графика трябва да има две оси със стойностите на напора (обикновено в m) и дебита (капацитета) в m3 / h, l / h или l / s. На тази графика нанасяме данните, получени по време на изчислението, в съответното измерение и в тяхното пресичане намираме точката (A). Ако е над характеристичната крива на помпата (A3), тогава този модел не ни подхожда. Ако точката пада върху диаграмата (А2) или е под нея (А1), тогава това е подходящ вариант. Но трябва да се има предвид, че ако точката е значително по-ниска от графиката (А1), това означава, че помпата ще има прекомерен резерв на мощност, което също е непрактично, тъй като ще консумира повече електроенергия и цената й също ще бъде да бъде по-висока от модела, характеристичната графика, която ще бъде възможно най-близо до нашата точка.
Има модели помпи, които имат не една, а 2-3 скорости. Графиките на техните характеристики ще имат не един, а съответно 2 или 3 реда. В този случай изборът на помпата трябва да се извърши според графика на скоростта, която ще се използва или като се вземат предвид всички линии, ако ще се използват всички скорости.
Брой скорости на циркулационната помпа
Скоростите на помпата са способността на инструмента да променя производителността. Лесно е да разберете за наличието на режими - в описанието няма да бъде посочена една мощност, а няколко (обикновено три).
По същия начин скоростта на въртене и производителността са посочени в три версии. Например: 70/50/35 W (мощност), 2200/1900/1450 об / мин (скорост на въртене), глава 4/3/2 m.
Има модели, които автоматично променят скоростта на работа (а оттам и производителността), в зависимост от околната температура.
На корпуса на помпата има специален превключвател за промяна на режима. Препоръчва се ръчните модели да зададат режим на максимална мощност и да го намалят, ако е необходимо. В автоматичните устройства просто трябва да извадите регулатора от ключалката.
Наличието на скоростни режими не е само за повишаване на комфорта. Това е и икономически обосновано. До 40% от енергията може да се спести от устройство в режим в сравнение с конвенционалното.
Таблица за избор на емпирична помпа
| Отопляема площ (м2) | Производителност (м3 / час) | Печати |
| 80 – 240 | 0,5 до 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Е същото | 32 – 40 |
| 140 – 270 | 0,5 до 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Е същото | 32 – 60 |
Забележка: в третата колона първото число е диаметърът на дюзите, второто е височината на повдигане.
Използвайки дадените данни, можете лесно да изберете правилното устройство за стабилна и дългосрочна работа без много караница.
Кавитация в отоплителната система и във водоснабдителната система
Кавитацията е процес, по време на който молекулите на парата се образуват в отоплителна система поради намаляване на налягането. Този процес се извършва, ако дебитът на течността намалява или се увеличава в тръбите.
Кавитация на отоплителната система
Ако отоплителната система се характеризира с твърде ниски или твърде високи температури, тогава това явление може да има отрицателен ефект. Образуващата се пара се събира в мехурчета и ако те се спукат, по този начин ще повредят материала, от който са направени тръбите или други компоненти на отоплителната система.
Правилно подбраното устройство и правилно извършеното изчисление на мощността на циркулационната помпа за отопление ще гарантират, че работата на отоплителната система и водоснабдителната система ще бъде най-ефективна.
Ако не можете самостоятелно да извършите операции като изчисляване на помпа за отопление или се съмнявате в тяхната коректност, тогава е по-добре да поверите този въпрос на професионалист в тази област. Специалистът не само ще помогне с избора на помпа или извършването на изчисления, но и ще се занимава директно с инсталирането на помпата.
Други фактори, влияещи върху избора
Изборът на циркулационна помпа за отоплителна система, в допълнение към разгледаните по-горе, основните й параметри, характеристики се влияят от други фактори, като: надеждност, изработка, температурен режим на работа, цена, начин на свързване и др.
Изработката, надеждността и издръжливостта обикновено са пряко свързани с разходите. Производители, които предлагат надеждни и качествени модели, например: "Grundfos" (Дания), "Wilo" (Германия), "DAB", "Lowara", "Ebara" и "Pedrollo" (Италия), съответно, и оценяват своите продукти .
Циркулационна помпа wilo в отоплителната система
Вътрешните или китайските модели са по-евтини, но гаранцията за тяхното качество, съответно, е по-ниска. Тук всеки трябва сам да направи избор, да избере качествен продукт на по-висока цена или да закупи по-евтина циркулационна помпа, като се знае, че скоро може да се наложи да бъде сменен.
Ако искате да спестите пари, можете също да закупите употребявани Grundfos или Wilo, те често могат да работят нормално по-дълго от новите китайски, но е по-добре да ги купите от доверени специалисти, които ги познават и да им дадете определена гаранция.
Освен това при избора е необходимо да се обърне внимание на вида и диаметъра на връзката между помпата и тръбите на системата. Някои модели са оборудвани със свързващи елементи от типа "американски", а някои ще трябва да бъдат избрани независимо. Друг параметър, на който трябва да обърнете внимание, е температурният режим на работа на циркулационната помпа, който трябва да е в паспорта. Това е особено важно, ако ще бъде инсталирано на захранващата тръба в система с котел на твърдо гориво. В този случай максимално допустимата температура трябва да бъде най-малко 110 ° C. Ако обаче помпата ще бъде инсталирана на "връщане", това не е толкова важно, тъй като температурата на входа на котела рядко надвишава 80 ° C.
