|
Подбор циркуляционного насоса | | | | Подбор циркуляционного насоса
| | Как правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления |
Изначально, при правильном подборе циркуляционного насоса для системы отопления является потребность сооружения в тепле, которое рассчитывается для наиболее холодного времени года. Во время проектирования этот показатель определяют с помощью компьютера. Ориентировочно данный показатель можно рассчитать по площади обогреваемого помещения.
Согласно Российским нормам и стандартам:
по СНиП 2.04.07-86 – «Тепловые сети» - рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление одного квадратного метра общей площади жилого дома, строящихся с 1985 года по новым типовым проектам и по следующим укрупненным показателям:
- для 1–2-этажного здания – 173 Вт/м² при расчетной температуре наружного воздуха минус 25°C и 177 Вт/м² при температуре наружного воздуха минус 30°C;
- для 3–4-этажного здания – соответственно 97 Вт/м² при минус 25°C и 101 Вт/м² при минус 30°C.
по СНиП 2.04.05-91 – «Отопление, вентиляция и кондиционирование» - расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет в холодное время года минус 26°C. Методом несложных подсчетов получим, что в Москве необходимая тепловая потребность 1–2-этажного жилого дома должна равняться 173,8 Вт/м², а 3–4-этажного здания – 97,8 Вт/м².
В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91 - «Отопление, вентиляция и кондиционирование» - приведена формула расчета требуемой производительности насоса:
G = 3,6 х *Q/(С х DT) (кг/ч)
где:
Q - количество потребляемого тепла (Вт)
DT –разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20°C; в низкотемпературных 10°C; для теплых полов 5°C);
С – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*°C . Для пересчета полученной величины в м³/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технических документах) нужно разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80°C она составляет 971,8 кг/м³.
Европейские специалисты пользуются другой формулой.
По европейским стандартам и нормам на отопление одного квадратного метра в здании с 1–2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Для жилых зданий и производственных площадей с улучшенной теплоизоляцией требуется всего от 30 до 50 Вт/кв. м. Если состояние здания не отвечает нормам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла.
Узнав необходимое количество потребляемого тепла, следует переходить к расчету требуемой производительности насоса по следующей формуле:
G = Q/1,16 х DT (кг/ч)
где:
1,16 – удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*°C), если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.
Кроме необходимой подачи теплоносителя, насос должен обеспечивать в системе отопления давление, достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).
При проектировании новой системы отопления возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов сети (труб, фитингов и другой запорной арматуры); обычно необходимые сведения приводятся в технических паспортах на данное оборудование, в этом случае можно использовать следующую формулу:
H = (R х L + Z)/P х g (м)
где:
R – сопротивление в прямой трубе (Па/м);
L – длина трубопровода (м);
Z – сопротивление запорной арматуры (Па);
P – плотность перекачиваемой среды (кг/м³);
g – ускорение свободного падения (м/кв.с).
В случаях с действующими отопительными системами подобные вычисления, как правило, не правильны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.
Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100–150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01–0,015 м на 1 метр трубопровода. В расчетах необходимо учитывать длину как подающей линии, так и обратной.
Также на опыте было определено, что в фитингах и запорной арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе отопления имеется терморегулирующий вентиль, следует добавить еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.
Специалисты из компании Wilo рекомендуют следующую формулу примерного расчета напора (в метрах):
H = R х l х ZF, где
ZF – коэффициент запаса.
Если установка не оснащена терморегулирующим вентилем, и смесителем, ZF = 1,3; для системы отопления с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; когда система включает и терморегулирующий клапан и смеситель ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.
Определив рабочую цифру циркуляционного насоса (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы.
Также, нельзя забывать, что рассчитанные параметры показывают действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются очень редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле держится в средних пределах. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет сэкономить при покупке насоса и снизить в процессе эксплуатации расходы на электричество.
Правильность расчетов по данным формулам можно проверить, сравнив результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.
Пример:
По заданию требовалось рассчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было известно, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 м³/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.
Суммарные потери давления в них равняются:
DP = 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м
Согласно СНиП 2.04.05-91, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%:
DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м
Таким образом, циркуляционный насос для данной системы отопления должен обеспечивать подачу 2,02 м³/ч теплоносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает, например, циркуляционный насос Grundfos UPS 25-40.
При расчетах по формулам, изложенным в статье, получаем:
H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,
Подобрать циркуляционные насосы Grundfos, Wilo, DAB, Wirbel на нашем сайте
|
|
|
|
Как правильно выбрать горелки для котла или печи.