V systémoch s uzavretou nádržou sú vodné čerpadlá na vykurovanie domu neoddeliteľným prvkom, ktorý musí urýchliť chladenie na určitú rýchlosť, udržiavať stabilný tlak v systéme a vytvárať hlavu dostatočnú na prekonanie odporu vytváraného rúrkami a tvarovkami.
Ale čerpadlo bude užitočné aj v otvorených systémoch. Aj keď môžu fungovať iba samospádom, spotrebič výrazne zvýši účinnosť vykurovania.
Aby jednotka mohla vykonávať svoje funkcie, je potrebné správne vypočítať obehové čerpadlo vykurovacieho systému. Ako to urobiť, bude popísané nižšie.
Na čo slúži výpočet čerpadla vykurovacieho systému?
Väčšina moderných autonómnych vykurovacích systémov používaných na udržiavanie určitej teploty v obytných priestoroch je vybavená odstredivými čerpadlami, ktoré zabezpečujú nepretržitú cirkuláciu kvapaliny vo vykurovacom okruhu.
Zvýšením tlaku v systéme je možné znížiť teplotu vody na výstupe z vykurovacieho kotla, čím sa zníži denná spotreba plynu, ktorý spotrebúva.
Správna voľba modelu obehového čerpadla umožňuje rádovo zvýšiť úroveň účinnosti prevádzky zariadenia počas vykurovacej sezóny a zabezpečiť príjemnú teplotu v miestnostiach akejkoľvek oblasti.
Čo sú to za typy
Čerpadlo na vykurovanie je v moderných systémoch jedným z rozhodujúcich faktorov, ktoré zabezpečujú rovnomerný pohyb chladiacej kvapaliny, a preto sú všetky prvky generujúce teplo ohrievané rovnakým spôsobom.
Takéto jednotky majú súbor výhod definovaných ako:
- Prispievajte k udržiavaniu konštantnej teploty chladiacej kvapaliny.
- Nízka úroveň spotreby elektrickej energie.
- Vysoká prevádzková spoľahlivosť.
- Jednoduchosť použitia.
Ich hlavnou funkčnou úlohou je vyrovnať odpor potrubia voči prietoku vykurovacieho prostriedku.
Existujú dva hlavné návrhy kruhových čerpadiel:
- suchý rotor;
- s mokrým rotorom.
Pracovná komora zariadenia so suchým rotorom je oddelená od elektromotora utesnenou priečkou. Takéto jednotky majú zvyčajne vyšší výkon a výkon, ale počas prevádzky vydávajú hluk, preto sa ich použitie obmedzuje na inštaláciu v izolovaných miestnostiach alebo budovách.
Ucpávkové čerpadlá pracujú v prostredí chladiacej kvapaliny, čo zvyšuje ich životnosť. Z rovnakého dôvodu sú nehlučné, čo umožňuje ich použitie vo vnútri obsluhovaných budov.
Významnou nevýhodou takýchto jednotiek je ich nízka účinnosť, ktorá obmedzuje ich použitie vo veľkých vykurovacích systémoch, avšak v malých súkromných domoch sa kvôli vyššie uvedenej nízkej hlučnosti a trvanlivosti používajú veľmi široko.
Je potrebné poznamenať, že výberové kritériá sa neobmedzujú iba na zohľadnenie ich pozitívnych a negatívnych vlastností. Výber obehového čerpadla na vykurovanie nevyhnutne zahŕňa jeho výpočet podľa niekoľkých kritérií.
Výber čerpadla podľa jeho hlavných charakteristík
Hlavné technické vlastnosti každého čerpadla na vykurovanie sú:
Tieto parametre musia zabezpečiť dostatočnú cirkuláciu chladiacej kvapaliny na efektívny prenos tepelnej energie z kotla na radiátory, musia teda zodpovedať tak výkonu samotného systému, ako aj hydraulickému odporu v ňom počas cirkulácie chladiacej kvapaliny. Preto je pre správnu voľbu čerpadla pre vykurovací systém potrebné poznať obe tieto hodnoty.
Ich presné výpočty, ktoré používajú špecialisti, sú pomerne ťažkopádne a komplikované. Preto s automatickým výberom môžete použiť zjednodušené výpočty pomocou nasledujúcich jednoduchých vzorcov a odporúčaných priemerných ukazovateľov, ktoré vám umožnia zvoliť optimálne charakteristiky obehového čerpadla. Takéto výpočty navyše môže robiť takmer každý.
Tri možnosti výpočtu tepelného výkonu
Pri stanovení indikátora tepelného výkonu (R) môžu nastať ťažkosti, preto je lepšie zamerať sa na všeobecne akceptované normy.
možnosť 1... V európskych krajinách je zvykom brať do úvahy nasledujúce ukazovatele:
- 100 W / štvorcový - pre malé súkromné domy;
- 70 W / štvorcový M. - pre výškové budovy;
- 30 - 50 W / štvorcový - pre priemyselné a dobre izolované obytné miestnosti.
Možnosť 2... Európske normy sú vhodné pre regióny s miernym podnebím. Avšak v severných regiónoch, kde sú silné mrazy, je lepšie zamerať sa na normy SNiP 2.04.07-86 "Vykurovacie siete", ktoré zohľadňujú vonkajšiu teplotu až do -30 stupňov Celzia:
- 173-177 W / m2 - pre malé budovy, ktorých počet podlaží nepresahuje dve;
- 97-101 W / m2 - pre domy od 3-4 poschodí.
Možnosť 3... Ďalej je uvedená tabuľka, pomocou ktorej môžete nezávisle určiť požadovaný tepelný výkon s prihliadnutím na účel, stupeň opotrebenia a tepelnú izoláciu budovy.
Tabuľka: ako zistiť požadovaný tepelný výkon
Ako určiť výkon vykurovacieho systému a požadovaný prietok čerpadla
Požadovaný tepelný výkon vykurovacieho systému závisí od množstva tepla, ktoré je potrebné na pohodlné vykurovanie domu, a je priamo úmerný jeho veľkosti a tepelnoizolačným vlastnostiam materiálov, z ktorých sú jeho steny, strecha, strop, podlaha, okná, dvere sú vyrobené. Nie je ťažké vypočítať veľkosť domu alebo jeho časti, ktorá je vykurovaná. Stačí tu zvinovací meter a kalkulačka.
Je ťažšie presne vypočítať tepelné straty vonkajšími štruktúrami, pretože tu je potrebné zohľadniť ich materiál, hrúbku a konštrukčné vlastnosti. Preto pre zjednodušený výpočet môžete použiť odporúčané priemerné hodnoty 1-1,5 kW tepelného výkonu na 10 m2 vykurovanej miestnosti s výškou stropu až 3 m. Ak je miestnosť dobre izolovaná, potom vy môže použiť nižšiu hodnotu, a ak nie je zateplená alebo nedostatočne, potom je lepšie použiť väčšiu hodnotu.
Napríklad pre dobre izolovaný dom s rozlohou 120 m2 bude potrebných približne 12 kW tepelného výkonu. Ak sa voľba obehového čerpadla vykonáva pre existujúci vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou, potom sa môže zohľadniť výkon inštalovaného kotla.
Výpočet požadovaného výkonu čerpadla
Po rozhodnutí o tepelnom výkone vykurovania môžete začať počítať prietok (kapacitu) obehového čerpadla. Môžete to urobiť dvoma jednoduchými vzorcami. Prvý z nich: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h alebo l / h) Kde:
- Q– predtým vypočítaný vykurovací výkon (W);
- ΔT je rozdiel medzi teplotou prívodného potrubia a „spiatočkou“, ktorá je pre bežné systémy spravidla v rozmedzí 20 ° C a pre podlahové kúrenie - asi 5 °;
- 1,16 - koeficient zohľadňujúci merné teplo vody, W × h / kg × о С (pre iné nosiče tepla (nemrznúca zmes, olej) bude trochu iný a v prípade potreby ho nájdete v referenčných knihách alebo na Internet).
Iný vzorec: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Kde: s je tepelná kapacita nosiča tepla (pre vodu 4,2 kJ / kg × ° С). Pomocou ktoréhokoľvek z týchto vzorcov je možné určiť, že napríklad pre dvojrúrkový systém s tepelným výkonom 12 kW bude potrebné čerpadlo s nasledovným výkonom (napájaním): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h alebo 0,5 m3 / h
Výpočet požadovanej hlavy na prekonanie hydraulického odporu
Aby bolo možné zvoliť obehové čerpadlo pre vykurovací systém, je potrebné okrem jeho výkonu určiť aj jeho výtlak (tlak), ktorý musí vytvárať, aby prekonal existujúci hydraulický odpor. Najprv však musíte poznať veľkosť tohto odporu. Pre zjednodušený výpočet môžete použiť vzorec: J = (F + R × L) / p × g (m) Kde:
- L je dĺžka potrubia k najvzdialenejšiemu radiátoru (m);
- R je špecifický hydraulický odpor priameho potrubného úseku (Pa / m);
- p je hustota chladiacej kvapaliny (pre vodu - 1 000 kg / m3);
- F - zvýšenie odporu spojovacích a uzatváracích ventilov (Pa);
- g - 9,8 m / s 2 (gravitačné zrýchlenie).
Presné hodnoty R a F pre rôzne potrubia, pripájacie a uzatváracie ventily rôznych typov nájdete v referenčnej literatúre. Pre náš zjednodušený výpočet môžete použiť priemerné údaje z týchto hodnôt získaných experimentálne: R - 100 - 150 Pa / m (čím väčší je priemer rúrok a čím hladší je ich vnútorný povrch, tým menší odpor); F je možné zvoliť v závislosti od typu armatúry:
- navyše až 30% strát v priamom potrubí - pre každú spojovaciu armatúru v tejto časti;
- až 20% - pre trojcestný mixér alebo podobné zariadenia;
- až 70% - pre regulátor.
Na výpočet môžete použiť aj vzorec navrhnutý špecialistami známeho výrobcu čerpadiel Wilo: J = R × L × k, m Kde: k je koeficient, ktorý zohľadňuje zvýšenie odporu v ovládaní a vypínaní uzatváracie ventily:
- 1.3 - jednoduché vykurovacie systémy s minimálnym počtom armatúr;
- 2.2 - za prítomnosti regulačných ventilov;
- 2.6 - pre zložité systémy.
Je potrebné mať na pamäti, že ak cirkuláciu v systéme s dvoma alebo viacerými elektroinštalačnými obvodmi (vetvami) zaisťuje iba jedno čerpadlo, pri výbere jeho tlaku by sa mal brať do úvahy ich celkový odpor. Ak je každý okruh vybavený samostatným čerpadlom, musí sa výpočet tepelného výkonu a odporu každého z nich vykonať osobitne. Počet podlaží budovy pri výpočte tlaku nehrá veľkú úlohu. Pretože v uzavretom vykurovacom systéme je stĺpik kvapaliny v prívodnom potrubí vyvážený stĺpcom „spiatočka“.
Počet rýchlostí obehového čerpadla
Väčšina moderných modelov obehových čerpadiel je vybavená schopnosťou upraviť rýchlosť zariadenia. Najčastejšie ide o trojrýchlostné modely, pomocou ktorých môžete upraviť množstvo tepla vstupujúceho do miestnosti. Takže prudkým studeným zacvaknutím sa rýchlosť čerpadla zvýši a v prípade oteplenia sa zníži, aby teplota vzduchu v miestnostiach zostala pohodlná na bývanie.
Na radenie rýchlostných stupňov je na tele prístroja umiestnená špeciálna páka. Veľmi populárne sú modely obehových čerpadiel vybavené automatickým systémom regulácie otáčok pre činnosť zariadenia v závislosti od zmeny teploty vonkajšieho vzduchu.
Je potrebné poznamenať, že toto je len jedna z možností pre tento druh výpočtov. Niektorí výrobcovia používajú pri výbere čerpadla mierne odlišnú metódu výpočtu. Môžete požiadať kvalifikovaného odborníka, aby vykonal všetky výpočty, informoval ho o podrobnostiach zariadenia konkrétneho vykurovacieho systému a popísal podmienky jeho prevádzky. Spravidla sa počítajú indikátory maximálneho zaťaženia, pri ktorých bude systém pracovať. V skutočných podmienkach bude zaťaženie zariadenia nižšie, takže si môžete bezpečne kúpiť obehové čerpadlo, ktorého charakteristiky sú o niečo nižšie ako vypočítané ukazovatele. Nákup výkonnejšieho čerpadla sa neodporúča, pretože to povedie k zbytočným nákladom, ale systém nezlepší výkon.
Po získaní všetkých potrebných údajov by sa mali študovať charakteristiky tlaku a prietoku každého modelu, berúc do úvahy rôzne prevádzkové rýchlosti. Tieto charakteristiky je možné prezentovať vo forme grafu. Nižšie je uvedený príklad takého grafu, v ktorom sú tiež vyznačené vypočítané charakteristiky zariadenia.
Pomocou tohto grafu môžete zvoliť vhodný model obehového čerpadla na vykurovanie podľa ukazovateľov vypočítaných pre systém konkrétneho súkromného domu.
Bod A zodpovedá požadovaným ukazovateľom a bod B označuje skutočné údaje konkrétneho modelu pumpy, čo najbližšie k teoretickým výpočtom. Čím menšia je vzdialenosť medzi bodmi A a B, tým lepšie je model čerpadla vhodný pre konkrétne prevádzkové podmienky.
Ako vypočítať obehové čerpadlo na vykurovanie z výkonu kotla
Často sa stáva, že kotol bol zakúpený vopred a zvyšok prvkov systému sa vyberie neskôr so zameraním na indikátory výkonu ohrievača deklarované výrobcom. Na modernizáciu vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou sa často kupuje cirkulačné čerpadlo, aby sa zabezpečila možnosť urýchlenia pohybu chladiacej kvapaliny.
Ak je známy výkon kotla, použite vzorec: Q = N / (t2-t1)
Q - prietok čerpadla v kubických metroch / h;
N je výkon kotla vo W;
t2 - teplota vody v stupňoch Celzia na výstupe z kotla (vstup do systému);
t1 - na spätnom potrubí.
Ako si vybrať obehové čerpadlo podľa získaných údajov
Po dokončení výpočtov a určení hlavných parametrov (prietok a tlak) pristúpime k výberu vhodného obehového čerpadla. K tomu používame grafy ich technických charakteristík (B), ktoré nájdete v pase alebo v návode na obsluhu. Takýto graf by mal mať dve osi s hodnotami dopravného tlaku (zvyčajne vm) a prietoku (výkonu) vm3 / h, l / h alebo l / s. Na tomto grafe zakreslíme údaje získané počas výpočtu, v príslušnej dimenzii a na ich priesečníku nájdeme bod (A). Ak je nad charakteristickou krivkou čerpadla (A3), potom nám tento model nevyhovuje. Ak bod spadne na graf (A2) alebo je pod ním (A1), potom je to vhodná možnosť. Je však potrebné mať na pamäti, že ak je bod podstatne nižší ako graf (A1), znamená to, že čerpadlo bude mať nadmernú rezervu výkonu, čo je tiež nepraktické, pretože bude spotrebovávať viac elektriny a jej náklady budú takisto byť vyšší ako model, charakteristický graf, ktorý bude čo najbližšie k nášmu bodu.
Existujú modely čerpadiel, ktoré nemajú jednu, ale 2-3 rýchlosti. Grafy ich charakteristík nebudú mať jeden, ale 2 alebo 3 riadky. V takom prípade musí byť výber čerpadla vykonaný podľa harmonogramu otáčok, ktoré sa použijú, alebo s prihliadnutím na všetky vedenia, ak sa použijú všetky rýchlosti.
Počet rýchlostí obehového čerpadla
Rýchlosti čerpadla sú schopnosťou prístroja meniť výkon. Je ľahké zistiť dostupnosť režimov - popis bude označovať nie jeden výkon, ale niekoľko (zvyčajne tri).
Rovnakým spôsobom sú rýchlosť otáčania a produktivita uvedené v troch verziách. Napríklad: 70/50/35 W (výkon), 2200/1900/1450 ot./min (rýchlosť otáčania), hlava 4/3/2 m.
Existujú modely, ktoré automaticky menia prevádzkovú rýchlosť (a teda aj výkon) v závislosti od teploty okolia.
Na telese čerpadla je špeciálny spínač na zmenu režimu. Manuálnym modelom sa odporúča nastaviť režim maximálneho výkonu a v prípade potreby ho vypnúť. V automatických zariadeniach stačí odstrániť regulátor zo zámku.
Prítomnosť rýchlostných režimov neslúži iba na zvýšenie komfortu. Je to aj ekonomicky opodstatnené. Režimové zariadenie môže ušetriť až 40% energie oproti klasickému.
Empirická tabuľka výberu čerpadla
| Vyhrievaná plocha (m2) | Produktivita (m3 / hod.) | Známky |
| 80 – 240 | 0,5 až 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Je rovnaký | 32 – 40 |
| 140 – 270 | 0,5 až 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Je rovnaký | 32 – 60 |
Poznámka: v treťom stĺpci je prvým číslom priemer dýz, druhým výška zdvihu.
Pomocou uvedených údajov môžete ľahko vybrať správne zariadenie pre stabilnú a dlhodobú prevádzku bez väčších problémov.
Kavitácia vo vykurovacom systéme a vo vodovodnom systéme
Kavitácia je proces, počas ktorého sa vo vykurovacom systéme vytvárajú molekuly pary v dôsledku poklesu tlaku. Tento proces prebieha, ak prietok kvapaliny klesá alebo stúpa v potrubiach.
Kavitácia vykurovacieho systému
Ak sa vykurovací systém vyznačuje príliš nízkymi alebo príliš vysokými teplotami, môže mať tento jav negatívny vplyv. Vznikajúca para sa zhromažďuje v bublinách a ak prasknú, poškodia tým materiál, z ktorého sú vyrobené rúry alebo iné komponenty vykurovacieho systému.
Správne zvolené zariadenie a správne vykonaný výpočet výkonu obehového čerpadla vykurovania zaručia, že prevádzka vykurovacieho systému a vodovodného systému bude najefektívnejšia.
Ak nemôžete samostatne vykonávať také operácie, ako je výpočet čerpadla na vykurovanie, alebo pochybujete o ich správnosti, je lepšie zveriť túto záležitosť odborníkovi v tejto oblasti. Špecialista pomôže nielen s výberom čerpadla alebo s výpočtami, ale bude sa zaoberať aj priamo inštaláciou čerpadla.
Ďalšie faktory ovplyvňujúce výber
Na výber cirkulačného čerpadla pre vykurovací systém, okrem tých, ktoré sú uvedené vyššie, sú jeho hlavné parametre, charakteristiky ovplyvnené ďalšími faktormi, ako sú: spoľahlivosť, prevedenie, teplotný režim prevádzky, náklady, spôsob pripojenia atď.
Spracovanie, spoľahlivosť a životnosť zvyčajne priamo súvisia s nákladmi. Výrobcovia ponúkajúci spoľahlivé a kvalitné modely, napríklad: „Grundfos“ (Dánsko), „Wilo“ (Nemecko), „DAB“, „Lowara“, „Ebara“ a „Pedrollo“ (Taliansko), v uvedenom poradí, a hodnotia svoje výrobky .
Obehové čerpadlo wilo vo vykurovacom systéme
Domáce alebo čínske modely sú lacnejšie, ale záruka ich kvality je respektíve nižšia. Tu si musí každý zvoliť sám, zvoliť kvalitný výrobok za vyššiu cenu alebo kúpiť lacnejšie obehové čerpadlo s vedomím, že bude možno čoskoro potrebné ho zmeniť.
Ak chcete ušetriť peniaze, môžete si kúpiť aj použitý Grundfos alebo Wilo, ktoré často môžu pracovať normálne dlhšie ako nové čínske, ale je lepšie ich kúpiť od dôveryhodných odborníkov, ktorí ich poznajú, a dať im určitú záruku.
Okrem toho je pri výbere potrebné venovať pozornosť druhu a priemeru spojenia medzi čerpadlom a rúrkami systému. Niektoré modely sú vybavené spojovacími prvkami „amerického“ typu a niektoré bude potrebné zvoliť nezávisle. Ďalším parametrom, ktorý musíte venovať pozornosť, je teplotný režim prevádzky cirkulačného čerpadla, ktorý by mal byť v pase. To je obzvlášť dôležité, ak bude inštalované na prívodnom potrubí v systéme s kotlom na tuhé palivo. V takom prípade musí byť maximálna prípustná teplota najmenej 110 ° C. Ak však bude čerpadlo nainštalované na "spiatočke", potom to nie je také dôležité, pretože teplota na vstupe do kotla zriedka presahuje 80 ° C.
