Расчет циркуляционного насоса для отопления: Как подобрать циркуляционный насос. Быстро, просто, правильно.

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

На чтение 7 мин. Просмотров 5k. Обновлено 14 декабря, 2020

Агрегаты в системах обогрева зданий дают дополнительные возможности регулировки режима. Несмотря на дополнительные затраты, связанные с приобретением и установкой циркулярного насоса, суммарные расходы быстро окупаются, позволяя оптимизировать режим отопления.

Перед тем как подобрать циркуляционный насос, расчет основных параметров весьма желателен по следующим соображениям:

• недостаточная мощность агрегата сделает отопительную систему малоэффективной, а проживание в доме – некомфортным;
• избыточная мощность приведет к перерасходу затрат на обогрев жилища.

Таким образом, подбор этого специализированного устройства во многом предопределяет успешность работы отопления жилого дома.

Какие бывают виды

Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .

РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:

1. Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
2. Невысокий уровень потребления электроэнергии.
3. Высокая надежность при работе.
4. Простота применения.

Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.

Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:

• с сухим ротором;
• с мокрым ротором.

Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.

Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.

Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.

Нужно отметить, что критерии выбора не ограничиваются учетом их положительных и отрицательных качеств. Выбор циркуляционного насоса для отопления обязательно включает в себя его расчет по нескольким критериям.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

• перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
• преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Расчет производительности

Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:

– количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;

– величина производительности насосного устройства;

– удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;

– разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:

• 20^оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
• 10^оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
• 5^оС – температура теплового носителя в системе теплого пола.

Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.

Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20^оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:

20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,

перерасчет в привычные величины дает результат

862 / 971,8 = 0,887 м³/час.

Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м³/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.

Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:

G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где

с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.

Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:

Q = N x dT, где

Q – производительность агрегата;

N – мощность котла;

dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.

На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки функционирования отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.

Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

1. P – величина давления;
2. R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
3. L – общая  длина
4. Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
5. р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
6. q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

• для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
• при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25^о до +110^оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Расчет параметров циркуляционного насоса для систем отопления

Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, убедиться в правильности уже подобранного насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться упрощенным методом расчета.

Основной параметр циркуляционного насоса — это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.

Необходимую производительность циркуляционного насоса можно рассчитать по простой формуле:

Q = 0,86 x P/dt

где Q — необходимая производительность насоса в кубометрах в час,

Р – тепловая мощность системы в киловаттах,

dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. В наших условиях она обычно принимается равной 20 градусам.

Итак проведем расчет для нашего примера, где дом общей площадью 108 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда.

Примем во внимание, что система отопления двухтрубная. Исходя из нормальной теплоизоляции нашего дома примем необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома равной,  10,8 киловатт. Она определяется из расчета приблизительно 0,1 кВт/м2. Производим несложные вычисления, получаем — 0,46 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,5 кубических метра в час.

Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.

Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно  рассчитать  необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:

H = N x K

где N – количество этажей здания, включая подвал,

K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания.

Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем.

В нашем случае трёхуровневый дом, с двухтрубной отопительной системой, поэтому коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с.

Произведем несложный расчет: 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.

Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет около 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. С учетом того, что каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому нет необходимости в большом напоре.

Таким образом, мы получили два параметра циркуляционного насоса:

Производительность Q, m/h = 0,5

С учетом этих параметров и производится подбор необходимого циркуляционного насоса для системы отопления вашего дома. Данные параметры указаны для каждого насоса или с помощью данных величин определяется точка пересечения на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса. Эта точка является рабочей для необходимого циркуляционного насоса LPA 20-60.

Насос необходимый непосредственно в вашем случае определяется на основе справочных данных и гидравлических кривых имеющихся в каталогах циркуляционных насосов.

Данный расчет приблизительный и носит справочный характер, оптимальную модель циркуляционного насоса Вам подскажут наши квалифицированные специалисты, обращайтесь за консультацией!

Вы можете обратиться к нашим специалистам, которые с радостью помогут Вам определиться с необходимой моделью циркуляционного насоса.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала с требуемой эффективностью, необходимо, чтобы насос не только обеспечивал перекачивание определенного объёма теплоносителя за единицу времени. Чрезвычайно важное значение имеет создаваемый циркуляционным насосом напор.

Несоответствие этого параметра реальным условиям может привести к «запиранию» контуров, то есть неработоспособности отдельных участков или даже всей системы отопления в целом. Правильно определиться с нужной характеристикой прибора поможет калькулятор расчета напора циркуляционного насоса.

Ниже будут приведены и необходимые пояснения

Перейти к расчётам

Циркуляционный насос имеет основную задачу — он должен обеспечивать перекачку теплоносителя в определенных объемах для доставки требуемого количества тепловой энергии на все приборы теплообмена. Провести расчет производительности — несложно: можно воспользоваться специальным калькулятором.

Но для того чтобы в полной мере справиться со своей функцией, насос должен обладать способностью преодолеть гидравлическое сопротивление контуров отопления. А оно может быть весьма немалым.

• Во-первых, любая система отопления, даже самая простейшая – это определенная длина труб, которые обязательно обладают своим гидравлическим сопротивлением.
• Во-вторых, серьезными препятствиями для свободного перемещения теплоносителя становятся элементы запорной и регулировочной арматуры. Особенно это актуально для систем отопления, оснащенных термостатическими приборами регулировки температуры в приборах теплообмена.

Формулы расчета суммарного гидравлического сопротивления системы – достаточно слоны и громоздки. Но в предлагаемом калькуляторе применен упрощенный алгоритм, который, однако, дает результат со вполне допустимой погрешностью, и имеющий определенный эксплуатационный резерв. Таким образом, приобретая насос с показателями, не ниже расчётных, можно быть уверенным в работоспособности системы по этому критерию.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

• В калькуляторе будет запрошена длина труб в системе. Указывается полная, суммарная длина всех вертикальных и горизонтальных участков, и подачи и «обратки».
• В поле особенностей применяемой запорно-регулировочной арматуры следует выбрать пункт, наиболее близко подходящий к условиям создаваемой системы отопления.

Что еще важно знать о циркуляционных насосах?

Подробная информация об устройстве этих приборов, об их основных характеристиках, критериях выбора, о правилах врезки в систему – в специальной статье, посвящённой циркуляционным насосам для отопления.

Циркуляционный насос для отопления — подбор

Каждая система отопления принудительного типа включает в себя нагнетательный узел, несущий ответственность за движение теплоносителя по трубам и радиаторам. В данной статье мы рассмотрим, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, поскольку от него сильно зависит эффективность и экономичность обогрева. Применение качественного оборудования разрешает сократить затраты на источники энергии, что в наше время есть важным преимуществом.

Основные требования к оборудованию

Какой бы вариант по показателям и чертям вы ни выбрали, он должен отвечать следующим требованиям:

Обратите внимание! оптимальнее проконсультироваться со экспертами по поводу качества изделий той либо другой компании, помимо этого, большое количество информации о производителях возможно обнаружить нашем ресурсе.

Как выбрать и установить насос

В силу того, что на рынке представлено множество модификаций оборудования, какого-либо универсального варианта не существует. Конкретная модель подбирается лично под любой объект, наряду с этим определяться необходимо еще на этапе проектирования, поскольку характеристики системы – база для всех предстоящих расчетов.

Гидравлический расчет

Данный вид работ имеет огромное значение, поскольку как раз верные расчеты гарантируют эффективность работы всей системы в целом и насоса в частности.

На этом этапе проводятся следующие мероприятия:

• Подбор циркуляционного насоса для системы отопления производится в последнюю очередь. Первым же этапом есть расчет длины всех прокладываемых трубопроводов, наряду с этим принципиально важно учитывать и их диаметр, поскольку показатели сопротивления у труб различного размера отличаются сильно. В большинстве случаев, на подводках к радиаторам употребляется более узкая труба, на основные магистрали – диаметр побольше.
• Еще один ответственный фактор – количество радиаторов в системе, они так кроме этого повышают показатели сопротивления. Их основные характеристики возможно определить из документов, идущих с продукцией. В большинстве случаев, изделия из более высоких ценовых категорий владеют улучшенными чертями.
• Тройники, переходы, угловые соединения – любой из этих элементов увеличивает сопротивление, исходя из этого их кроме этого нужно в обязательном порядке учитывать. Чем больше изгибов и соединений в системе, тем большее сопротивление окажется в итоге.
• Учитываются и краны, и другая запорная арматура, их количество зависит от изюминок коммуникаций. Отметим одно – экономить на их количестве не следует, поскольку в случае аварий циркуляция на участке перекрывается, и ремонт возможно провести с минимальными затратами и проблемами.

Имея на руках все данные, возможно сделать гидравлический расчет, как раз от его результата сильно зависит подбор циркуляционного насоса отопления. В случае если ранее приходилось применять сложные формулы и обращаться за помощью к экспертам, то в наше время существует множество программ, в каковые достаточно данные, и они сами проведут все нужные расчеты.

Это значительно упрощает работы и минимизирует возможность просчетов.

Совет! В случае если полученный итог требует установки весьма замечательного оборудования, то направляться рассмотреть возможность применения труб для отопления большего диаметра, это снизит показатель сопротивления и разрешит установить менее замечательный насос, что со своей стороны сэкономит средства.

Выбор конкретной модификации оборудования

Разберемся, на что обратить внимание при рассмотрении разных вариантов:

• Маркировка оборудования в большинстве случаев складывается из двух чисел, как пример рассмотрим вариант 25-40. Первое число обозначает размер соединительных узлов, в нашем случае это 25 мм либо 1 дюйм, кроме этого обширно видятся варианты с размером в 32 мм, более большие модификации предназначены по большей части для промышленного применения.
• Второе число свидетельствует высоту подъема воды, в нашем случае это 4 метра (в пересчете на атмосферы данное значение равняется 0.4).
• Показатель энергопотребления в различных режимах работы – любой насос может работать в трех вариантах производительности. На табличке, прикрепленной к изделию, имеется вся нужная информацию по энергопотреблению, качественные варианты отличаются экономичностью.

• При рассмотрении вопроса, как подобрать насос циркуляционный для отопления, нельзя забывать и о таком серьёзном факторе, как температура жидкости в системе. В большинстве случаев большой показатель равняется 110 градусам, это снабжает требуемую надежность и стойкость к перепадам температур.
• Еще один ответственный фактор – система управления оборудованием. Это возможно конденсатор с переключателем скоростей, а возможно и электронный блок управления. Второй вариант предпочтительнее, поскольку он снабжает более экономичную работу насоса.

Монтаж

Итак, как подобрать циркуляционный насос для отопления, мы разобрались, сейчас отметим основные советы касательно установки:

• Ставить его оптимальнее на обратной магистрали перед котлом. Это обусловлено тем, что при установке за котлом насос может вытягивать воду из котла через чур быстро, ввиду чего в верхней части теплообмениика образуется вакуум, и громадна возможность закипания. Помимо этого, температура жидкости на обратке ниже, благодаря чему ресурс насоса намного больше.
• Перед узлом ставится насос неотёсанной очистки, и краны с двух сторон, дабы при необходимости возможно было произвести ремонт и замену. Возможно сделать обводящую конструкцию (байпас), это разрешит при отключении насоса отопления не прерывать циркуляцию.

Ввиду того, что в наборе с оборудованием идут все нужные соединительные и уплотнительные элементы, работы в полной мере реально провести и своими руками.

Вывод

Выбор насоса с оптимальными чертями разрешает существенно сократить затраты на отопление ввиду улучшенной теплоотдачи, поскольку циркуляция теплоносителя происходит значительно интенсивнее. Чтобы разобраться в вопросе значительно лучше, посмотрите видео, в нем наглядно продемонстрированы кое-какие серьёзные нюансы.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса – это насущный вопрос для владельцев частных домов. Это неудивительно, ведь только правильный выбор агрегата обеспечит должный напор, позволяя теплоносителю перемещаться так, чтобы преодолевать сопротивление в трубопроводе и батареях.

Чтобы приобрести безукоризненно функционирующий насос, необходимо произвести расчеты следующих параметров:

• тепловая потребность;
• производительность;
• напор.

Расчет потребности в тепле

В умеренном европейском климате принято брать за основу 100Вт на квадрат площади небольшого здания и 70Вт для многоквартирного дома. Для производственных площадей или хорошо утепленных жилищ достаточно будет 30-50Вт. В случае же, когда утепление фактически отсутствует, а теплопотери весьма высоки, нужно брать более высокое значение за основу.

Определение производительности циркуляционного насоса

Производительность помпы подразумевает количество тепла, которое она может переместить за час. Узнать, помпа какой производительности вам необходима, можно так:

Q=0,86R/TF-TR

В ней Q — расходуемый объем, куб. метров/час;

R — расчётное кол-во тепла в киловаттах;

TF — начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;

TR — конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.

Если у вас уже установлен котел, то производительность можно рассчитать так Q = N /(t 2- t 1). Здесь N – это мощность отопительного агрегата.

Расчет необходимого напора циркуляционного насоса

Также очень важной является необходимость учёта сопротивления, которое должен преодолевать циркуляционный насос. Именно напор позволяет теплоносителю циркулировать, не «буксуя» за счет гидравлического сопротивления элементов системы отопления- радиаторов, фильтров, клапанов, котла и т.д.Основная величина, необходимая для этого расчёта — так называемая высота всасывания насоса, обозначаемая как «Н».

Рассчитать можно по следующей формуле:

H = 1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+……+ZN)/10000, в которой R1, R2 — потери по давлению на входе и выходе контура, в Паскалях на метр. L1, L2 — длина обоих трубопроводов, в метрах. Z1, Z2, ZN — значения сопротивлений контура, в Паскалях.

Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.

Смотрите также:

Как рассчитать и выбрать циркуляционный насос по мощности и напору

Качественная работа автономной отопительной системы, не требующей постоянного присутствия человека рядом, невозможна без циркуляционного насоса. Этот прибор делает работу техники эффективнее, а обогрев лучше.

Российский рынок переполнен множеством моделей и отечественных, и зарубежных компаний. Вы с лёгкостью сможете подобрать оборудование для обогрева дома, которое подойдёт по техническим характеристикам к определённой системе. Однако для верного выбора необходимо учитывать некоторые особенности и произвести расчёт циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос с мокрым ротором

Необходимость насоса циркуляции

Многим жильцам верхних этажей высоток знакома ситуация, когда радиаторы отопления греются очень слабо. Причина на это – малое давление. Потому что если в системе отсутствует насосное оборудование, то вода движется по трубам медленно, остывая на определённых этажах. Теперь вы понимаете важность верного расчёта производительности циркуляционного насоса на отопление.

Такая же ситуация знакома и проживающим в загородных домах – в отдалённых уголках системы обогрева батареи более холодные, чем на старте. Лучшим решением этой проблемы станет именно установка насоса циркуляции. Суть в том, что маленьких по площади домах системы с естественной циркуляцией жидкости довольно эффективны. Однако и в подобном случае не будет лишним задуматься о покупке насосной системы, так как при правильной настройке работы этого оборудования, затраты на отопление станут меньше.

Как выглядит конструкция насоса? Это техника, которая состоит из мотора с ротором, погружённым в воду. Суть работы такова: ротор вращается и двигает нагретую до определённой температуры жидкость по отопительной системе с конкретной скоростью, как результат – необходимо давление.

Работа насосов возможна в различных режимах. Если провести монтаж насоса в системе обогрева на максимальную работу, то жильё, которое остынет во время отсутствия хозяев, прогреть можно будет в самые короткие сроки. Потом потребители восстановят настройки и получат при наименьших затратах нужное количество тепла.

Чтобы знать, как выбрать циркуляционный насос для отопления, необходимо знать, что бывают устройства с сухим (частичное погружение в теплоноситель) и мокрым ротором (полное погружение). Приборы с мокрым ротором практически не издают шума – в этом их отличие.

Как подобрать циркуляционный насос для ГВС?

Нужно знать при выборе, что циркуляционный насос должен справляться со следующими задачами:

1. Формирование в системе ГВС напора, которое в силах справиться с гидросопротивлением, что появляется в некоторых элементах.
2. Обеспечение требуемой производительности и содействие движению по системе тепла, которого было бы достаточно для отопления жилья.

Исходя из целей, расчёт циркуляционного насоса для системы отопления необходим для того, чтобы установить потребности дома в теплоэнергии и всей системы в гидросопротивлении. Если вы не будете знать подобные параметры, подобрать прибор будет невозможным.

Рассмотрите таблицу, чтобы знать, как подобрать насос циркуляции для отопления.

Таблица тепловой мощности насосов циркуляции

Как рассчитать циркуляционный насос для отопления?

Производительность такого устройства, как правило, отмечают буквой Q. Эта величина – тепла, перемещённое за единицу времени.

Для расчёта используют такую формулу:

Q = 0,86R : TF-TR

Параметры, что используются в этой формуле, указаны в таблице.

В странах Европы показатель R зависит от эксплуатационных условий, его рассчитывают в связи с определёнными нормами.

А именно:

1. В домах с количеством квартир не больше двух, мощность циркуляционного насоса для отопления берут за 100 Вт/м².
2. В многоквартирных постройках – 70 Вт/м².

При расчёте насосного оборудования для помещений с плохой тепловой изоляцией, показания вышеприведённых показателей увеличивают. При хорошем утеплении, значения R берут в районе 30-50 Вт/м².

Как рассчитать гидравлическое сопротивление?

Уже шла речь о том, что на подбор циркуляционного насоса для системы отопления непосредственно влияет и такой важный параметр, как гидравлическое сопротивление, которое создаётся отдельными элементами системы обогрева, позволяет произвести расчёт высоты всасывания насоса и, как следствие, даёт возможность выбрать модель техники по мощности и создаваемому напору. Для расчёта всасывания насоса (обозначается буквой Н) используют такую формулу:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1……..Zn) / 10000

Параметры, используемые в этой формуле, указаны в таблице.

Значения R1и R2, которые применяются этой таблице, стоит выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидросопротивления, что создаётся разными устройствами, применяемыми для оснащения отопительных систем, как правило прописываются в техдокументации на них. Если подобные сведения в паспорте устройства отсутствуют, то можно взять примерные показания гидравлического сопротивления (см. таблицу).

Есть специальные информационные таблицы, позволяющие узнать гидросопротивление почти для любого элемента оснащения обогревательных систем.

Зная высоту всасывания, для расчёта которой применяется вышеприведённая формула, можно быстро подобрать насос циркуляции по его мощности и узнать необходимый его напор.

Как выбрать насосное оборудование по количеству скоростей?

С выбором напора и мощности циркуляционного насоса для отопления частного дома определились, теперь остановимся на функциях регулировки скорости работы, которые имеются во многих моделях. Обычно это трёхскоростные приборы, которые позволяют управлять объёмом тепла, направляемым на отопление комнат. При быстром похолодании увеличивают скорость работы устройства, а в случае потепления делают её меньше, тогда как температура в помещениях остаётся комфортной для проживания.

Для переключения скорости есть рычаг, что расположен на корпусе насосного оборудования. Популярностью пользуются насосы с автоматической системой регулирования этого показателя исходя от температуры за пределами здания.

Рекомендации специалистов

Так как на рынке имеются насосы, которые укомплектованы сухим либо мокрым ротором, с механическим либо автоматическим способом управления скоростями, мастерами рекомендуется покупать оборудование, ротор которого погружён в жидкость целиком. И свой выбор стоит основывать не только за счёт пониженного шума, но и потому, что он выдержит нагрузку лучше. Циркуляционный насос стоит устанавливать таким образом, чтобы вал ротора быть в горизонтальном положении.

Для изготовления прибора высокого качества используют прочную сталь и керамический вал. Минимальный эксплуатационный период данного насосного оборудования равен 20 годам. Для горячего водяного снабжения не стоит выбирать прибор с корпусом из чугуна, потому что он быстро разрушается при работе в данных условиях. Лучше приобретать оборудование из нержавеющей стали, латуни либо бронзы.

Если во время функционирования в насосной системе слышится шум, это не означает о стопроцентном присутствии неисправности. Зачастую шум может возникать из-за скопившегося воздуха в систему после включения. Потому перед запуском системы обогрева необходимо стравливать воздух с помощью специальных клапанов. Нужно дать системе поработать несколько минут, а затем повторить эту процедуру и настроить насос.

При запуске насоса с механическим способом регулирования, устройство ставят на максимальную скорость, в то время как в регулируемых моделях попросту отключают блокировку.

Вывод: чтобы мощный циркуляционный насос для отопления работал долго и эффективно, необходимо произвести расчёт двух параметров – напора и производительности. Не нужно стремиться постичь сложную инженерную математику. Дома хватит и приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляют в большую сторону.

Как видите, расчёт циркуляционного насоса для отопления и ГВС можно произвести и самостоятельно.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Правильно рассчитанная и установленная система индивидуального отопления функционирует долго и безаварийно, равномерно прогревая всю площадь дома или квартиры. Для этого нужно, чтобы в системе были установлены и грамотно соединены все необходимые компоненты: котёл, трубы, радиаторы отопления, коллектор, арматура безопасности. Если в котле отопления нет циркуляционного насоса, надо установить отдельное устройство.

Но иногда, уже в процессе эксплуатации, можно заметить, что, например, одна из комнат не прогревается так, как нужно. Тогда в существующий контур отопления необходимо установить дополнительный насос. Рассчитать требуемую производительность поможет калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса.

Естественно, устанавливать дополнительную помпу можно только после тщательной диагностики, если она покажет, что в системе отопления нет неисправностей. Тогда монтаж циркуляционного насоса может улучшить ситуацию. Если в контуре отопления уже есть такое устройство, но оно не справляется со своими функциями, то после расчёта требуемой мощности насос надо будет заменить. Правильно рассчитать производительность циркуляционного насоса можно, только учитывая характеристики всей системы и помещения.

Для расчёта существует распространённая формула:

Q = N / (T2-T1) х К.

В этой формуле:

• Q обозначает производительность,
• T1 и T2 — температура теплоносителя в трубах на входе котла и на выходе, соответственно. Температура жидкости на выходе обычно составляет 90°С, на входе — 70 °С. N — это мощность котла.
• К— коэффициент, который учитывает теплоёмкость воды или другого теплоносителя. Для воды эта цифра составляет 1,16.

Кроме параметров производительности циркуляционного насоса, нужно учитывать и другие факторы: энергопотребление, рабочее давление, шумность, тип, фирму-производителя. Также при расчёте надо взять во внимание гидравлическое сопротивление системы, которое будет отличаться, в зависимости от количества радиаторов отопления, наличия конвекторов, системы тёплого пола.

Рассчитывать требуемые параметры вручную не всегда удобно. Чтобы сделать это проще и быстрее при помощи специального калькулятора. Ниже есть калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса. С его помощью можно учесть все необходимые параметры и сделать расчёт за считанные минуты.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Введите заправшиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать требуемую минимальную производительность насоса»

Укажите мощность отопительного котла

Требуемая производительность насоса куб. метров в час
— или литров в минуту

Просмотры: 544

Для определения размера циркуляционного насоса достаточно математических расчетов

Словарь определяет систему как группу взаимодействующих, взаимосвязанных или взаимозависимых элементов, образующих сложное целое. При проектировании и установке системы водяного отопления мы фактически создаем группу элементов, которые взаимодействуют, взаимосвязаны и взаимозависимы, и они действительно образуют очень сложное целое, предназначенное для обеспечения комфорта людей при минимальном потреблении энергии. Относительный успех или неудача системы зависит от того, насколько хорошо эти элементы работают вместе для выполнения заявленной функции системы.Определение гидроники — это наука о передаче определенного количества БТЕ от устройства-источника к устройству теплопередачи и обратно посредством движения воды или ее раствора. Ключевым компонентом современной гидравлической системы является циркуляционный насос, и его основная функция заключается в перемещении нагретой воды (БТЕ / час) через распределительную систему (радиаторы) и обратно.

Важно помнить, что при подборе термостата не нужно учитывать высоту здания.Физическая высота здания НЕ равна ногам головы. Частью определения циркуляционного насоса в отличие от насоса является тот факт, что мы находимся в системе с замкнутым контуром по сравнению с открытой системой, которая должна преодолевать статический напор, а также падение давления. Примерами этого могут быть колодезная или отстойная насосная система. Циркулятору не нужно поднимать воду наверх, потому что то, что идет вверх, должно спускаться вниз. Циркулятору не нужно поднимать воду на верхние этажи — вес воды, возвращающейся по обратной стороне, является противовесом.Думайте о циркуляционном насосе как о двигателе на колесе обозрения. Мотор не должен поднимать вес людей вверх — люди с другой стороны колеса возвращаются вниз. Все, что для этого нужно, — это преодолеть потери на трение подшипниковых узлов в колесе. Циркуляционный насос не должен поднимать воду — он должен только преодолевать потери на трение — или потерю напора — в системе.

Все системы трубопроводов передают потери на трение жидкости в системе, и понимание этого является ключом к обеспечению правильного функционирования вашей гидравлической системы.Если вы сделаете математику, вычислить требуемый расход для циркуляционного насоса довольно просто — это базовая арифметика. Вычислить «другую» половину напора (или потери на трение) немного сложнее. Используйте формулу Universal Hydronics, чтобы определить, на какой поток должен быть способен циркуляционный насос.

галлонов в минуту = BTUH ÷ ΔT x 500

GPM — галлоны в минуту. BTUH — это расчетная нагрузка на систему. ΔT — это разница температур в системе при расчетных условиях, и для наших систем мы используем 20 ° F.500 — постоянная величина — это вес галлона воды (8,33 фунта), умноженный на 60 минут. Когда мы определили нагрузку на систему, все, что нам нужно сделать, это разделить ее на 10 000 (20 x 500), и мы получим наши требования в галлонах в минуту для циркуляционного насоса. В качестве примера предположим, что мы зонируем с помощью циркуляторов и имеем зону плинтуса 30 000 БТЕ или 50 футов элемента. Когда мы разделим 30 000 на 10 000, мы получим скорость потока 3 галлона в минуту.

Выбор диаметра трубы

Какой размер трубы мы должны использовать для этой зоны? Что ж, рекомендации по выбору размера трубы следующие:

• От 2 до 4 галлонов в минуту потока, используйте медь ¾ ”M;

• От 4 до 8 галлонов в минуту, используйте 1 дюйм;

• От 8 до 14 галлонов в минуту, используйте дюйм с четвертью;

• От 14 до 22 галлонов в минуту, используйте полтора дюйма.

Все они соответствуют руководящим принципам гидроники по определению размеров труб и поддержанию скорости потока не менее 2 футов в секунду и не более 4 футов в секунду. При скоростях более 4 футов в секунду система будет издавать скоростной шум и жалобы клиентов. При скорости ниже 2 футов в секунду растворенный кислород будет выходить из раствора и вызывать проблемы с воздухом в системе.

Чтобы определить потерю напора в зоне, начните с измерения общей длины зоны, включая элемент.В этом случае у нас есть 80 футов ¾ ”трубы, соединенной с 50-футовым элементом, всего 130 футов. Теперь умножьте сумму на 1,5, чтобы учесть фитинги, клапаны и т. Д. Фитинги и клапаны создают падение давления в системе, которое эквивалентно нескольким футам трубы каждая, поэтому умножение на 1,5 дает большинство основных фитингов и клапанов.

Если в вашей системе есть элементы с высоким напором, такие как устройства контроля потока или трехходовые клапаны, вам придется добавить еще напор позже. Теперь у вас есть общая развернутая эквивалентная длина цепи, которую вы умножаете на.04. Это число представляет 4 фута напора на 100 футов медной трубы. Этот номер напора применяется до тех пор, пока размер трубы рассчитан в соответствии с указаниями по скорости, приведенными в предыдущем абзаце. Конечным продуктом является потеря напора для зоны. 120 х 1,5 х 0,04 = 7,2 фута головы. Теперь мы должны найти циркуляционный насос, который будет производить 3 галлона в минуту при 7,2 футах напора.

Если мы посмотрим на график кривой производительности серии Taco «00» — мы сможем определить, какой циркуляционный насос мы должны использовать для этой зоны.Пока точка, в которой работает система, находится внутри или на линии, на которой работает насос, вы можете быть уверены, что насос будет доставлять тепло нужной температуры в зону. Если эта точка выходит за пределы кривой насоса, ваш насос не сможет подавать максимальное количество БТЕ, необходимое в расчетных условиях. Проще говоря, в самую холодную погоду система не может достичь необходимого уровня комфорта. В случае косвенного водонагревателя восстановление будет медленным.

Сначала по нижней оси мы находим скорость потока — в этом примере это 3 галлона в минуту.По вертикальной оси у нас есть потеря напора — в этом примере это 7,2 фута напора. Мы следуем за двумя линиями, пока они не пересекутся, чтобы найти рабочую точку нашей системы 3 галлона в минуту на высоте 7,2 фута. Затем мы смотрим на кривые производительности, чтобы выяснить, какой циркуляционный насос подойдет лучше всего. В этом примере хорошим выбором будет 006, 005 или 007 — наиболее вероятным выбором будет 007, поскольку он наиболее распространен и наиболее доступен.

Возвратная труба циркуляции горячей воды

Возвратная циркуляционная труба иногда предусмотрена в системе горячего водоснабжения, где желательно, чтобы горячая вода постоянно подавалась в арматуру.Обычно для систем, в которых расстояние от водонагревателя до приборов потребления превышает 25 — 30 м .

Время достижения горячей водой приспособления без циркуляционного насоса

• 1 галлонов США в минуту = 0,0630 л / сек
• 1 фут = 0,305 м

Циркуляционный насос горячей воды

A труба меньшего размера со встроенным насосом подключается к точке, близкой к самому дальнему приспособлению, и к точке, близкой к водонагревателю.Насос может работать непрерывно или периодически, обеспечивая циркуляцию воды, достаточной для поддержания падения температуры в трубопроводе при низком потреблении или его отсутствии в приемлемых пределах.

Требуемый расход циркулирующей воды можно рассчитать

Q = q / (ρ c _p dt) (1)

где

Q = производительность насоса (м ³ / с)

q = потери тепла из трубопровода (Вт)

ρ = плотность воды (кг / м ³ ) (988 кг / м ³ при 50 ^o C)

c _p = удельная теплоемкость воды (Дж / кг ^o C) (4182 Дж / кг ^o C при 50 ^o C)

dt = перепад температуры ( ^o C)

Типичные потери тепла из изолированного трубопровода находятся в диапазоне 30 — 60 Вт / м.Допустимый перепад температуры может составлять 10 ^o C .

Пример — Требуемый объем циркуляции в возвратном трубопроводе горячей воды

Длина трубопровода, включая циркуляционный трубопровод, составляет 100 м . При температуре воды 50 ^o ° C средняя удельная тепловая потеря из трубопровода оценивается в 30 Вт / м. Суммарные потери тепла от всего трубопровода можно рассчитать как

q = (100 м) (30 Вт / м)

= 3000 Вт

Требуемый расход воды для ограничения падения температуры до 10 ^o C можно рассчитать как

Q = (3000 Вт) / (( 988 кг / м ³ ) ( 4182 Дж / кг ^o C ) (10 ^o C) )

= 7.2 10 ^-5 м ³ / с

= ( 7,2 10 ^-5 м ³ / с) (1000 л / м ³ )

= 0,072 л / s

Выбор циркуляционного насоса подходящего размера для работы

Рик Джонсон, инженер по эксплуатации котельной компании США

Помните, когда установка котла была простой? Вы ставите котел, подсоединяете трубы, ставите на место пару циркуляторов и включаете выключатель.Уже не так много. При установке гидронной системы следует учитывать несколько факторов.

Сегодня мы поговорим о циркуляционном насосе, более известном как «насос». Возвращаясь в прошлое, мы могли бы сделать что угодно с ”трубкой и циркуляционным насосом 007! Установка стороннего? Без проблем. Направляйтесь в дом снабжения и возьмите две штанги ¾ ”M и насос 007 для трубопровода на стороне котла. Так я устанавливал большинство своих танков, когда только начинал. На самом деле я не думал о том, что делаю, потому что именно так меня учили делать.

Сколько раз вы слышали: «Я занимаюсь этим 30 лет. Я умею ставить бак! »

Мой ответ всегда один: «Вы занимались этим 30 лет или повторяли свой первый год 30 раз?» Обучение — это непрерывный процесс, и вы всегда должны задаваться вопросом «почему» то, что вы делаете. Выбор циркуляционного насоса — одна из ключевых составляющих успешной установки.

Многие производители котлов поставляют насосы с разными моделями котлов.Они скажут вам, где его установить, и расскажут, как это сделать. Это потому, что они знают рекомендуемый расход, чтобы сделать котел счастливым и не вызывать ненужных проблем. Но что происходит, когда вам нужно выбрать насос? Каких правил вы придерживаетесь и какие переменные нужно учитывать?

Начнем со следующей формулы:

1 галлон в минуту (галлонов в минуту) = 10 000 БТЕ при 20 ° ΔT (разница между температурами подачи и возврата).

Используя эту формулу, мы знаем, что котлу на 100 тыс. БТЕ требуется 10 галлонов в минуту через теплообменник.

Хорошо, мы знаем расход, но как насчет потери напора? Потеря головы … что это? Потеря напора — это мера трения воды о трубы и фитинги, которое ограничивает скорость потока. Чем выше ограничение, тем меньше у вас будет расход.

Давай поговорим об этом минутку. То, что вы видите в паспорте вашего продукта, может не рассказать вам всей истории. Вы устанавливаете косвенный. В техническом паспорте указано, что у резервуара потеря напора 6 футов при 5 галлонах в минуту.«Это здорово», — думаете вы. «Это довольно низко. Я могу использовать меньший циркулятор ». Это может быть правдой, но смотрели ли вы на все, что происходит с вашей установкой?

Чтобы упростить эту задачу, наша работа будет состоять из одного резервуара косвенного нагрева, напрямую подключенного к котлу мощностью 150 КБТЕ. Используя формулу, которую мы обсуждали ранее, сколько галлонов в минуту нам нужно через котел, чтобы сделать его счастливым? Помните, 1 галлон в минуту = 10 тыс. БТЕ при 20 ° ΔT. Нам нужно 15 галлонов в минуту.

Теперь, посмотрев на спецификации для косвенного, мы видим только потерю напора при 5 галлонах в минуту.Нам нужно найти потерю напора при 15 галлонах в минуту. Давайте подробнее рассмотрим руководство по продукту, который вы устанавливаете. По мере увеличения потока через теплообменник потеря напора будет расти экспоненциально. Мы находим, что потеря напора в галлонах в минуту должна составлять 8, 10, 15 или даже 25 футов напора (это будет варьироваться от резервуара к резервуару).

В нашем примере мы собираемся использовать потерю напора 15 футов при 15 галлонах в минуту в резервуаре. Помните, что мы подключены напрямую и не используем первичный / вторичный трубопровод. Нам нужно добавить потери напора через котел! Потеря напора через котел составляет 6 футов напора при 15 галлонах в минуту.Сложив их вместе, мы теперь видим, что нашему циркулятору необходимо преодолеть 21 фут напора на скорости 15 галлонов в минуту.

Какой циркуляционный насос вы бы выбрали, используя приведенные ниже диаграммы?

Это графики характеристик насоса для циркуляционных насосов Taco и Grundfos. Здесь мы найдем ответы. Начнем с таблицы тако. Нам нужен 21 фут напора, а галлон в минуту равен 15. Согласно таблице тако, нам нужен циркулятор 0013. Для Grundfos нам понадобится UP 26-99 F.

Рекомендуемый циркуляционный насос Taco или Grundfos для этого применения больше, чем вы думали? Диаграммы насосов иллюстрируют все различные кривые.Существует много разных типов и размеров циркуляционных насосов, потому что в механическом помещении так много переменных. Приведенные выше графики кривых представляют собой обычное жилищное использование, и они представляют лишь некоторые из них.

Я помню, как впервые последовал этому расчету и использовал его как инструмент для выбора циркуляционного насоса. После этого я вспомнил всю работу, которую, возможно, сделал неправильно, не делая этого таким образом. Да, системы могли работать, но заказчик не получил того, за что мне платили.

Это только один пример. Очевидно, существует множество различных переменных, и мы не можем перечислить их все. Вывод здесь заключается в том, что вам нужно понять, к чему подключен ваш циркуляционный насос, и рассчитать, какой размер вам нужен, чтобы обеспечить рекомендуемый поток.

Наш помощник по нагреву — бесценный инструмент, который поможет вам понять, что вам нужно для потери напора и расхода. При использовании теплообменников все меньшего и меньшего размера поток становится важнее, чем когда-либо. Модулирующие и конденсационные котлы имеют низкую влажность.Подумайте о том, чтобы поместить 150 тыс. БТЕ на менее одного галлона воды! Какие три наиболее важных фактора? Поток, поток и поток. Что определяет ваш поток? Циркуляционный насос, который вы выбираете для работы. Прекратите неприятные локауты, прекратите перезвон и дайте домовладельцу / владельцу здания то, за что они платят.

Выбор размера циркуляционного насоса для горячей воды

Установить циркуляционный насос в вашу систему горячего водоснабжения несложно, но вы должны знать, как правильно выбрать размер насоса.Самый большой насос может быть не лучшим решением, если у вас небольшая система горячего водоснабжения, но слишком маленькая может вызвать множество проблем с получением горячей воды из вашей системы. Циркуляционные насосы хорошо работают с солнечными батареями или с другими формами экологически чистого отопления, поэтому, если у вас есть зеленая живая система горячего водоснабжения, установка одной из них может помочь ей работать как обычная система горячего водоснабжения. Перед покупкой циркуляционного насоса вам необходимо определить размер насоса, который вам нужен, чтобы соответствовать типу имеющегося у вас нагревателя.

Первое, что вам нужно принять во внимание, — это то, какую нагрузку вы будете оказывать на циркуляционный насос. Большая семья вызывает помпу чаще, чем пара или одинокий человек. Лучший способ определить, как часто вы будете пользоваться помпой, — это подсчитать, сколько раз использовалась горячая вода в течение одного дня. Каждый раз, когда резервуар требуется для распределения воды, насос будет работать. Это даст вам хороший расчет того, насколько большой должна быть ваша помпа.

Перед тем, как приступить к установке насоса, вам нужно будет проверить дом на предмет утечки воздуха. Профессионал может сделать это за небольшую плату, и лучше всего это сделает эксперт, чтобы вы получили точный результат. Запишите результаты этого теста и приложите их к выполненному вами расчету потребности. Количество утечки воздуха, которое вы получаете, ограничит количество горячей воды, которая достигает ваших кранов, поэтому вы должны добавить это количество к общему расходу, чтобы получить точное представление о том, сколько горячей воды вы используете.

Измерьте площадь рядом с вашим резервуаром. Измерьте диаметр труб, которые соединят ваш резервуар с насосом, а также определите количество воды, которое будет поступать к насосу в любой момент времени. Сделайте это, сняв участок трубы, на котором вы будете устанавливать насос, и пропустите горячую воду через трубу. Измерьте за минуту.

Циркуляционные насосы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы удовлетворять примерно 60 процентов тепловой нагрузки, что является расчетом, который вы выполнили, включая потребности в воде, утечку и давление.Установка насоса для управления такой нагрузкой должна дать вам 90-95 процентов потребности в горячей воде для вашего дома. Отнесите эти измерения к поставщику насоса, и он сможет рассчитать количество лошадиных сил, необходимое для вашего двигателя.

Как рассчитать правильный расход для любой гидравлической системы —

В сфере водяного отопления и охлаждения регулярно используются определенные формулы. Важный из них касается системы, которая использует воду как средство обеспечения комфорта в галлонах в минуту.t ° F

Формула указывает на температуру воды 60 ° F. Однако, поскольку вода 60 ° F слишком холодная для системы водяного отопления и слишком теплая для системы охлажденной воды, для расчета правильного расхода формула должна основываться на более подходящих температурах воды для каждого типа системы, например удельная теплоемкость воды или изменения плотности, возникающие при изменении температуры воды. Кроме того, объем воды меняется, когда она становится горячее или остывает. Как видно из следующего примера, различия настолько минимальны, что стандартная формула отлично работает для всех наших систем отопления и охлаждения.Тогда T будет:

8,04 x 60 x 1,003 x 20 = 9677 BTUH

Чистый эффект незначителен, но есть еще один фактор, который необходимо учитывать для полной оценки. При повышении температуры воды она становится менее вязкой, и поэтому падение давления в ней уменьшается. Когда вода циркулирует при температуре 200 ° F, соответствующее падение давления или «потеря напора» составляет около 80% воды при температуре 60 ° F для типичных небольших гидравлических систем. При расчете с использованием системной кривой расход увеличивается примерно в 10 раз.5%. Теперь вы можете умножить новую рассчитанную теплопередачу на процент увеличения потока:

1,105 x 9677 = 10 693 BTUH

Как вы можете видеть, что касается теплопередачи, простой подход «круглого числа» приведет к расчетным потокам, очень близким к потокам «с поправкой на температуру», при условии, что результаты подхода «круглого числа» не будут скорректированы из исходная основа 60 ° F как для теплопередачи, так и для перепада давления в трубопроводе. Факторы «плюс» и «минус» очень тесно уравновешивают друг друга.

В этой статье представлена ​​точная формула для расчета расхода
в галлонах в минуту (галлонов в минуту) для систем водяного отопления
и систем охлаждения.

Выбор подходящего циркуляционного насоса
галлонов в минуту играет важную роль в обеспечении ожидаемой работы вашей системы отопления. Вам нужен циркуляционный насос подходящего размера, чтобы иметь возможность отводить тепло от котла и доставлять его в систему, где находятся люди.При выборе подходящего циркуляционного насоса вам необходимо не только знать правильный галлон в минуту, но также необходимо знать необходимое падение давления для циркуляции необходимого количества галлонов в минуту.

Когда вода течет по трубам и излучению, она «трется» о стенку трубы, вызывая сопротивление трения. Это сопротивление может повлиять на производительность системы обогрева за счет уменьшения желаемого расхода циркулирующего потока, тем самым уменьшая теплопроизводительность системы. Зная, каким будет это сопротивление, вы можете выбрать циркуляционный насос, который сможет преодолеть падение давления в системе.

Обычно в современных системах мы используем «футы на голову» для описания количества энергии, необходимого для того, чтобы в систему доставлялся необходимый галлон в минуту. Существуют таблицы размеров труб, которые рассчитывают падение давления в футах потери энергии для любого расхода через трубу любого размера. Существуют стандартные методы работы с трубопроводами, в которых промышленность ссылается на ограничение количества галлонов в минуту для данного размера трубы. Это основано на двух причинах:

1. Проблемы скорости (насколько быстро вода движется внутри трубы), которые могут создавать проблемы с шумом, а в экстремальных условиях — проблемы с эрозией.

2. Требуемая потеря напора может стать настолько большой, что необходимая производительность НАПОР циркулятора делает выбор системы очень «недружелюбным», что может привести к проблемам регулирующего клапана и шума скорости. Промышленным стандартом является выбор трубы с сопротивлением трению от 1 до 4 на каждые 100 футов трубы.

Bell & Gossett’s System Syzer помогает определять
галлонов в минуту (галлонов в минуту).

Кстати, Bell & Gossett уже более 50 лет предоставляет инструмент для индустрии гидроники под названием System Syzer.Этот инструмент очень полезен для расчета галлонов в минуту, правильного размера трубы для поддержки галлонов в минуту и ​​соответствующих потерь давления и скорости для любого применения.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, напишите мне по адресу [адрес электронной почты защищен], подпишитесь на меня в Twitter по адресу @Ask_Gcarey или позвоните мне по телефону FIA 1-800-423-7187. ICM

Тепловой насос vs. циркуляционный насос + тепловой насос. (a) Стандартный тепловой насос …

Контекст 1

… поток тепла из земли в слой трубопровода стены требует перекачивания энергии.Вместо того, чтобы повышать температуру этого тепла с помощью теплового насоса, чтобы здание можно было обогревать напрямую, часть тепла грунта используется непосредственно в стене, чтобы снизить потребность здания в тепле. Это позволяет сравнить типичный COP теплового насоса и общий COP этой активной системы. Активную систему COP можно рассматривать двояко. Во-первых, КПД простого насоса можно описать как количество тепла, которое подводится к стене, непосредственно по отношению к подводимой работе насоса. Во-вторых, виртуальный коэффициент теплопередачи при обогреве можно определить как количество тепловых потерь, которые предотвращаются или блокируются слоем трубопровода в стене по сравнению с затрачиваемой насосной работой для достижения этого эффекта.Второе соотношение представляет собой наиболее реалистичное сравнение с COP теплового насоса, поскольку оно напрямую связано с потребностью здания в тепле. Это сравнение проиллюстрировано на Рисунке 2. Чтобы провести такое сравнение COP, необходимо оценить фактические затраты на перекачивание, которые зависят от размера здания и наружной температуры. Поэтому используется очень общая модель здания вместе с данными о погоде для Цюриха, Швейцария [19]. Предполагалось кубическое здание со стенами и крышей 10 м на 10 м. Предполагалось, что оболочка кубического здания была построена из бетонной стены толщиной 18 см, как описано выше.Это в сочетании с топологией горизонтального поперечного потока, расстоянием между трубами и диаметрами труб позволило рассчитать падение давления в системе. Это также позволило оценить необходимый размер и глубину грунтового теплообменника. Тогда также можно было бы учесть расходы на перекачку геотермального соединения для каждой стены. Общая потребность здания в отоплении в течение отопительного сезона была оценена для случаев (a) и (b) на Рисунке 2. Мы рассчитали потребность в эксергии интегрированной системы теплового насоса для варианта (a) и теплового насоса и циркуляционных насосов для случая (б).Это включает в себя анализ характеристик активной стены …

Контекст 2

… поток тепла из земли в слой трубопровода стены требует перекачивания энергии. Вместо того, чтобы повышать температуру этого тепла с помощью теплового насоса, чтобы здание можно было обогревать напрямую, часть тепла грунта используется непосредственно в стене, чтобы снизить потребность здания в тепле. Это позволяет сравнить типичный COP теплового насоса и общий COP этой активной системы.Активную систему COP можно рассматривать двояко. Во-первых, КПД простого насоса можно описать как количество тепла, которое подводится к стене, непосредственно по отношению к подводимой работе насоса. Во-вторых, виртуальный коэффициент теплопередачи при обогреве можно определить как количество тепловых потерь, которые предотвращаются или блокируются слоем трубопровода в стене по сравнению с затрачиваемой насосной работой для достижения этого эффекта. Второе соотношение представляет собой наиболее реалистичное сравнение с COP теплового насоса, поскольку оно напрямую связано с потребностью здания в тепле.Это сравнение проиллюстрировано на Рисунке 2. Чтобы провести такое сравнение COP, необходимо оценить фактические затраты на перекачивание, которые зависят от размера здания и наружной температуры. Поэтому используется очень общая модель здания вместе с данными о погоде для Цюриха, Швейцария [19]. Предполагалось кубическое здание со стенами и крышей 10 м на 10 м. Предполагалось, что оболочка кубического здания была построена из бетонной стены толщиной 18 см, как описано выше. Это в сочетании с топологией горизонтального поперечного потока, расстоянием между трубами и диаметрами труб позволило рассчитать падение давления в системе.Это также позволило оценить необходимый размер и глубину грунтового теплообменника. Тогда также можно было бы учесть расходы на перекачку геотермального соединения для каждой стены. Общая потребность здания в отоплении в течение отопительного сезона была оценена для случаев (a) и (b) на Рисунке 2. Мы рассчитали потребность в эксергии интегрированной системы теплового насоса для варианта (a) и теплового насоса и циркуляционных насосов для случая (б). Это включает в себя анализ характеристик активной стены …

Проектирование систем рециркуляции горячей воды для бытовых нужд: Часть 1

Это R.Серия L. Deppmann Monday Morning Minutes будет посвящена проектированию систем рециркуляции горячей воды для бытового потребления в водопроводной части коммерческого и институционального здания. Эта серия будет полезна инженерам и дизайнерам, которые плохо знакомы с нашей отраслью. Опытный инженер-сантехник подберет несколько новых идей. Давайте начнем с предложения процесса определения расхода в системах рециркуляции горячей воды для бытового потребления.

(Фото: 59-е медицинское крыло)

Зачем нужна рециркуляция горячей воды

Пустая трата времени , здоровья , денег и ресурсов .Каждый из нас испытывал разочарование, принимая душ или умывальник в течение многих секунд или многих минут, пока мы ждем горячей воды. «Пустая трата времени».

Если в туалете в офисе вашего клиента идет холодная вода в течение 45 секунд, прежде чем становится горячей, сотрудники ждут? Если они не ждут, правильно ли они моют руки? «Проблема здоровья».

Если перед тем, как согреться, нужно принять душ, подумайте о воде, стекающей в канализацию. «Пустая трата денег и ресурсов.”

По этим причинам сантехнические нормы и стандарты инженерного бюро требуют наличия некоторых форм бытовых систем рециркуляции воды. Вся идея системы «рециркуляции» состоит в том, чтобы быстро обеспечить горячей водой человека, стоящего у прибора. Когда вода проходит через систему трубопроводов горячей воды, она теряет тепло в пространство через изоляцию или стенку трубы, если нет изоляции. Если в системе трубопроводов нет потребности или расхода, вода в конечном итоге упадет до температуры окружающей среды.Вся эта холодная вода должна покинуть кран или душ в канализацию, прежде чем горячая вода перейдет из водонагревателя в приспособление.

Целью рециркуляционного потока является поддержание падения температуры в подающем трубопроводе на разумном уровне. Итак, какая скорость потока нам нужна?

Сколько потерь в BTUH?

Общие тепловые потери трубы зависят от класса изоляции, разницы температур между подаваемой водой и окружающим воздухом, а также длины трубы.ASHRAE учитывает рейтинг изоляции в стандарте 90.1-2013. В их таблице 6.8.3-1 указано, что температура водоснабжения 140 ° F или ниже должна иметь показатель проводимости от 0,22 до 0,28 БТЕ-дюйм / (ч-фут2- ° F). В таблице предлагается изоляция 1 дюйм для трубы диаметром 1 дюйм или меньше и 1-1 / 2 дюйма более 1 дюйма. К этой таблице есть много примечаний.

Американское общество инженеров-сантехников (ASPE) выпустило публикацию по изоляции с диаграммами и пояснениями о потерях тепла из труб.

Я использую формулу быстрой оценки, которая обычно безопасна.Фактические различия в расходах с учетом фактора безопасности и без него могут составлять всего 1 или 2 галлона в минуту, так что эта оценка приблизит вас. Если размер трубы меньше 2 дюймов, я использую потери 10 BTUH / фут. а когда от 2 до 4 дюймов, я использую потери 20 BTUH / фут. Любой размер трубы больше 4 дюймов, я использую 5-кратный размер трубы для потерь BTUH на фут. Это приведет вас к соседству и может немного завышать размер.

Давайте попробуем пример. Предположим, у вас есть 4-х этажное коммерческое здание. Предположим, что водопровод горячей воды в подвале имеет длину 4 дюйма и длину около 300 футов.Допустим, есть четыре 2-дюймовых стояка для горячей воды на высоте 80 футов каждый, и каждый стояк на каждом этаже имеет около 100 футов отвода при использовании трубы менее 1 дюйма. Спецификация соответствует стандарту ASHRAE 90.1. Что такое потеря BTUH?

• Сеть: 300 X 20 = 6000 BTUH
• Подступенки: 4 X 80 X 10 = 3200 BTUH
• Этаж: 4 X 4 X 100 X 10 = 16000 BTUH

Суммарные потери тепла в этом примере составляют 25 200 BTUH. Мы хотим, чтобы температура в последнем приспособлении была не менее чем на 10 ° F ниже, чем температура подачи, поэтому формула BTUH будет:

Если бы мы провели фактические вычисления, используя точные цифры из статьи ASPE, потери составили бы 22 700 BTUH.

Мы используем только подающую трубу, потому что цель — обеспечить правильную температуру воды до последней арматуры. В обратном трубопроводе к водонагревателю будет некоторое падение. Это было бы важно, если бы вы пытались поддерживать минимальную температуру ВЕЗДЕ выше определенного значения. В этом случае используйте другое значение ΔT, а также учитывайте потери BTUH в обратном трубопроводе.

Минимальный расход каждого сбалансированного возврата

В некоторых системах возможен чрезвычайно низкий расход на каждой уравновешенной обратной линии. В нашем примере возврат 16 и общий расход 5 галлонов в минуту. Средний расход на балансировочный клапан в этом примере будет равен 5, разделенному на 16 или 1/3 галлона в минуту на клапан. Инженер мог бы найти время, чтобы рассчитать точный расход, который потребуется каждому уравновешивающему клапану, но произойдут две вещи. Во-первых, некоторые скорости потока будут меньше 1/10 галлона в минуту.Во-вторых, инженер уйдет из бизнеса из-за необходимого времени.

Есть две проблемы с низким расходом. Точность клапана при такой низкой скорости потока и проблема накопления грязи или кальция в этой открытой водопроводной системе. Если предположить, что подрядчик может точно установить такую ​​низкую скорость потока, отверстие клапана будет настолько маленьким, что любой мусор может его забить.

Я предлагаю, чтобы минимальная скорость потока через любой ручной или автоматический балансировочный клапан составляла ½ галлона в минуту.Это красивое круглое число, а комбинация клапана баланса и измерения расхода, такого как бессвинцовый прибор для настройки схемы RS-1 / 2S LF от B&G, может легко справиться с такой низкой скоростью потока. Таким образом, в нашем примере скорость потока будет больше из рассчитанной скорости потока или количества балансировочных клапанов, умноженных на 1/2 галлона в минуту.

Что такое допустимое падение температуры в конструкции рециркуляции горячей воды для бытового потребления?

Используя предложения выше, в нашем примере потребуется насос на 8 галлонов в минуту.Поскольку потеря системы в БТЕХ остается на уровне 25 200 БТЕЧ, падение температуры в конце самого дальнего приспособления будет 6,3 ° F, а не 10 ° F. Это означает, что вода будет теплее, если первым откроет кран. В падении температуры нет никакого волшебства. Инженер может захотеть поддерживать самую низкую температуру системы в сети и ответвлениях выше 124 ° F для проблем, связанных с легионеллой. Она могла посчитать и определить требуемый ΔT на основе длины трубы, а затем отрегулировать требуемый галлон в минуту.Общепринятое значение ΔT равно 10, но его можно изменить, если инженер хочет другую температуру подачи.

Очевидно, что инженер будет использовать утвержденный кодексом контроль температуры точки использования на светильниках, чтобы избежать ожогов при слишком высокой температуре подачи.

Ступени рециркуляции горячей воды для бытового потребления; Часть 1 — Найдите насос GPM

1. Определите потери тепла в подводящем трубопроводе, используя таблицы или практические правила.
2. Рассчитайте требуемый галлон в минуту, используя ΔT 10 ° F или другое значение, определенное инженером.
3. Сравните это с ½ галлона в минуту, умноженным на количество балансировочных клапанов, и выберите большее значение.

В следующей статье Р. Л. Деппманна «Понедельник, утро» будет рассмотрен напор насоса и то, насколько крутой должна быть кривая насоса.

Ознакомьтесь с остальной частью серии «Проектирование рециркуляционных систем горячего водоснабжения»:

Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации.