Подбор циркуляционного насоса для системы отопления дома

Отопление дома своими руками

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы водяного отопления дома с комбинированной (совмещенной) или принудительной циркуляцией. Чтобы она работала эффективно следует правильно выбрать модель с наиболее подходящими характеристиками. Из материала данной статьи вы можете узнать, как самостоятельно осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления.

Содержание:

>Подбор по основным характеристикам

>Требуемая производительность (подача)

>Напор и гидравлическое сопротивление

>Как выбирать

>Другие факторы влияющие на выбор

>Видео по теме

Подбор насоса по его основным характеристикам

Основными техническими характеристиками любого насоса для отопления являются:

  • производительность (подача теплоносителя);
  • рабочее давление (напор).

Эти его параметры должны обеспечивать достаточную циркуляцию теплоносителя для эффективной передачи тепловой энергии от котла к радиаторам, поэтому они должны соответствовать как мощности самой системы, так и гидравлическому сопротивлению в ней во время циркуляции теплоносителя. Поэтому, чтобы сделать правильный подбор насоса для системы отопления, следует знать обе эти величины.

Точные их расчеты, которые применяют специалисты, достаточно сложны и громоздки. Поэтому, при самостоятельном подборе можно использовать упрощенные расчеты, применяя приведенные ниже, доступные формулы и рекомендуемые средние показатели, которые дадут возможность подобрать оптимальные характеристики циркуляционного насоса. Тем более, что подобные расчеты сможет сделать практически каждый.

Как определить мощность системы отопления и требуемую подачу насоса

Необходимая тепловая мощность системы отопления зависит от количества тепла, которое требуется для комфортного обогрева дома и находится в прямой зависимости от его размеров и теплоизоляционных свойств материалов, из которых сооружены его стены, крыша, пол, потолок, двери, окна. Размеры дома или отапливаемой его части, подсчитать не трудно. Здесь достаточно калькулятора и рулетки.

Подсчитать точно потери тепла через наружные конструкции труднее, так как здесь нужно учитывать их материал, толщину и конструктивные особенности. Поэтому, для упрощенного расчета можно применять рекомендуемые средние показатели 1-1,5 кВт тепловой мощности на 10 м2 обогреваемого помещения с высотой потолка до 3 м. Если помещение хорошо утеплено, тогда можно использовать меньшее значение, а если не утеплено или недостаточно, то лучше использовать большее значение.

К примеру, для хорошо утепленного дома площадью 120 м2 приблизительно нужно будет 12 кВт тепловой мощности. Если подбор циркуляционного насоса производится для уже имеющейся системы отопления с естественной циркуляцией, тогда в расчет можно взять мощность установленного котла.

Расчет требуемой производительности насоса

Определившись с тепловой мощностью отопления, можно приступать к расчету подачи (производительности)  циркуляционного насоса. Для этого можно применять две простые формулы.  Первая из них:
П = Q/(1,16 х ΔT), (кг/ч или л/ч)  Где:

  • Q – подсчитанная ранее тепловая мощность отопления (Вт);
  • ΔT – разница между температурой подающей трубы и «обратки», которая для обычных систем, обычно, в пределах 20оС,  а для теплых полов – около 5о;
  • 1,16 – коэффициент учитывающий удельную теплоемкость воды, Вт×ч/кг×оС ( для других теплоносителей (антифриз, масло) он будет несколько другим и, при необходимости, его можно найти в интернете или в справочной литературе).

Другая формула:
П = 3,6 х Q/(c × ΔT), (л/ч)   Где:
с –  теплоемкость теплоносителя (для воды  4,2 кДж/кг×°С).
Применяя любую их этих формул можно определить, что, например, для двухтрубной системы тепловой мощностью 12 кВт понадобится насос с такой производительностью (подачей):
П = 12000/(1,16×20) = 517 л/ч или 0,5 м3/ч

Расчет требуемого напора для преодоления гидравлического сопротивления

Чтобы осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления, кроме производительности следует определить его напор (давление), который он должен создавать, чтобы преодолеть существующее гидравлическое сопротивление. Однако сначала нужно узнать величину этого сопротивления. Для упрощенного ее расчета можно использовать формулу:
J = (F+R× L)/p× g (м)  Где:

  • L – длина магистрали труб к самому отдаленному радиатору (м);
  • R – удельное гидравлическое  сопротивление участка прямой трубы (Па/м);
  • p – плотность теплоносителя (для воды – 1000 кг/м3);
  • F – увеличение сопротивления в соединительной и запорной арматуре (Па);
  • g – 9,8 м/с2 ( ускорение свободного падения).

Точные значения R и F для различных труб, соединительной и запорной арматуры разных типов можно найти в справочной литературе. Для нашего упрощенного расчета можно применять средние данные этих величин, полученные экспериментальным путем:
R —  100-150 Па/м (чем больше диаметр труб и более гладкая их внутренняя  поверхностью тем меньше сопротивление);
F можно принять в зависимости от вида арматуры:

  • дополнительно до 30%  от потерь в прямой трубе – для каждого соединительного фитинга на этом участке ;
  • до 20% — для трехходового смесителя или подобных устройств;
  • до 70% —  для регулятора.

Можно также применять для расчета формулу, предложенную специалистами знаменитого производителя насосов Wilo:
J = R×L × k, м  Где:
k – коэффициент, который учитывает увеличение сопротивления в регулирующей  и запорной арматуре :

  • 1,3 – простые системы отопления с минимальным количеством арматуры;
  • 2,2 – при наличии регулирующей арматуры;
  • 2,6 – для сложных систем.

При этом следует учитывать, что если циркуляция в системе с двумя или несколькими контурами разводки (ветвями) будет обеспечиваться только одним насосом, тогда для подбора его напора нужно учитывать общее их сопротивление. Если же каждый контур будет обеспечен отдельным насосом, то расчет тепловой мощности и сопротивления каждого из них следует выполнять отдельно. Этажность здания, при расчете напора, большой роли не играет. Потому что в замкнутой отопительной системе столб жидкости подающей магистрали уравновешивается столбом «обратки».

Как выбрать циркуляционный насос  по полученным данным

Выполнив расчеты и определив основные параметры (напор и подачу), приступим к подбору подходящего циркуляционного насоса. Для этого применяем графики их технических характеристик (В), которые можно найти в паспорте или инструкции по эксплуатации. Такой график должен иметь две оси со значениями напора (обычно в м) и подачи (производительности) в м3/ч, л/ч или л/с. На этот график наносим полученные при расчете данные, в соответствующей размерности и на их пересечении находим точку (А). Если она находится выше графика характеристики насоса (А3), тогда эта модель нам не подходит. Если же точка попадет на график (А2) или будет ниже его (А1), то это подходящий вариант. Однако важно учитывать, что если точка будет находиться значительно ниже графика (А1), то это значит что насос будет иметь излишний запас мощности, что тоже нецелесообразно, так как он будет потреблять больше электроэнергии и цена его будет также выше, чем модели, график характеристики которой, будет максимально близким к нашей точке.

 

Есть модели насосов имеющие не одну, а 2-3 скорости. Графики их характеристик будут иметь не одну, а, соответственно, 2 или 3 линии. В этом случае подбор насоса нужно делать по графику той скорости, которая будет применяться или с учетом всех линий, если будут использоваться все скорости.

Что еще влияет на выбор

На подбор насоса для системы отопления, кроме основных его параметров (подачи и напора) могут влиять и некоторые другие факторы, например, такие как: производитель, качество изготовления, долговечность, максимальная температура эксплуатации, цена  и др. Чаще всего, они связаны между собой. Качественные насосы надежных производителей, таких как  «Grundfos», «Wilo», «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo», как правило, имеют большую стоимость. Китайские или отечественные модели, как правило, намного дешевле, но нет гарантии в их надежности и длительной работе. Тут уже все зависит от личного выбора: то ли качественное надежное изделие по более высокой цене или более дешевый, но менее надежный циркуляционный насос, который, возможно, в скором времени придется менять. Иногда, чтобы сэкономить, приобретают б/у  «Grundfos» или «Wilo». Обычно, они нормально работают дольше новых китайских, однако если приобретены у проверенных специалистов, которые могут дать определенную гарантию.

Еще один параметр технической характеристики, который может быть важным при выборе циркуляционного насоса – максимально допустимая температура его эксплуатации, которая также должна быть в его паспорте или инструкции по эксплуатации. Это особенно важно, если насос предполагается установить в системе отопления с твердотопливным котлом на подающей трубе. Максимально допустимая температура эксплуатации его, в таком случае, должна быть не меньше 110оС.  Если же, он будет устанавливаться на обратной магистрали, то этот параметр не столь важен, так как температура теплоносителя в этом месте редко превышает 70оС.

Видео по теме:

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *