Как рассчитать насос для отопления частного дома

Расчет циркуляционного насоса для отопления в примерах и формулах

Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах.

С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать о принудительной циркуляции, поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом.

Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

• создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
• обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Экономичный тепловой насос New Energy для отопления частного дома #дом #строительство #отопление

• Q — объемный расход, куб. м./ч;
• R — необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
• TF — температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
• TR — температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

• 100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
• 70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель — гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

• R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
• L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
• Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

• котел — 1000-2000 Па;
• смеситель — 2000-4000 Па;
• термостатический вентиль — 5000-10000 Па;
• тепломер — 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления — уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы.

Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте здесь.

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления — воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Источник: aqua-rmnt.com

Формула расчета насоса для системы отопления

При эксплуатации отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя владельцы квартир и частных домов часто сталкиваются с проблемой недостаточного прогрева радиаторов, установленных в отдаленных комнатах.

Все зависит от протяженности отопительного контура. Если его длина составляет более 30 метров, уровень давления воды становится недостаточным для сохранения необходимой температуры в его максимально удаленных точках.

Чтобы добиться стабильной работы оборудования, используются устройства, обеспечивающие ритмичную циркуляцию теплоносителя. Предварительный расчет насоса для системы отопления дает возможность определить параметры, необходимые для выбора наиболее оптимальной модели.

Для чего необходимы расчеты

Большинство современных систем автономного обогрева, использующихся для поддержания определенной температуры в жилых помещениях, укомплектованы насосами центробежного типа, которые обеспечивают бесперебойную циркуляцию жидкости в отопительном контуре.

За счет увеличения давления в системе можно снизить температуру воды на выходе отопительного котла, сократив тем самым суточный расход потребляемого им газа.

Правильный выбор модели циркуляционного насоса, позволяет на порядок повысить уровень эффективности работы оборудования в отопительный сезон и обеспечить комфортную температуру в помещениях любой площади.

Что нужно знать, чтобы рассчитать мощность

Чтобы понять сам алгоритм расчета циркулярного насоса, необходимо оттолкнуться от какого-либо параметра, в точности которого сомневаться не приходится. Для этого нужно открыть технический паспорт помещения, в котором планируется установка автономной отопительной системы, и узнать его площадь. Например, возьмем отдельно стоящее здание (частный дом) площадью 300 м².

Следующим шагом будет определение величин, необходимых для расчета.

Нужно узнать три основных параметра:

• Qn — мощность источника тепла (кВт);
• Qpu — производительность циркуляционного насоса, показатель объемной подачи теплоносителя для выбранного нами типа помещения (м³/час);
• Hpu — мощность напора, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления системы (м).

Расчет мощности источника тепла (АОГВ)

Для каждого помещения в зависимости от его площади или объема существуют определенные технические нормы мощности источника обогрева.

Для вычисления этого параметра воспользуемся следующей формулой:

Qn = Sn × Qуд ÷ 1000

мощность источника тепла

удельная тепловая потребность помещения

Площадь отапливаемого помещения нам известна (300 м²), а второй показатель зависит от типа сооружения: если это многоквартирный дом, то его значение равно 70 Вт/м², в нашем же случае (отдельно стоящее здание), он составит 100 Вт/м².

Подставим эти значения в формулу и посмотрим, что у нас получится:

300 × 100 ÷ 1000 = 30 кВт.

Итак, мощность отопительного агрегата для нашего помещения составила 30 кВт. Существует еще один метод определения этой величины.

Объем отапливаемого помещения и мощность отопительного агрегата можно найти в следующей таблице.

Объем помещения новый дом (м³)

Напомню, что объем помещения равен произведению его площади на высоту.

• V — объем помещения;
• S — отапливаемая площадь;
• h — высота комнат.

В нашем случае при высоте потолков 2,5 м, он будет составлять:

Ищем этот показатель во второй графе таблицы и получаем те же 30 кВт.

Расчет производительности насоса

Правильный расчет мощности насоса позволяет обеспечить систему отопления необходимым количеством теплоносителя в любой ее точке. Определив технические характеристики обогревательного котла, можно вычислить производительность циркуляционного оборудования, достаточную для нашего помещения.

Воспользуемся следующей формулой:

Qpu = Qn ÷ kτ × Δt

мощность источника тепла (АОГВ)

коэффициент теплоемкости жидкости

температурный перепад на входе и выходе системы

Если в качестве теплоносителя используется вода, ее удельная теплоемкость составляет 1,164. Если применяется иная жидкость, то значение этого параметра нужно искать в соответствующих таблицах.

При функционирующей отопительной системе значение температурного перепада (Δt ) можно вычислить методом элементарного вычитания показателей, снятых с измерительных приборов, установленных на входе и выходе системы (Δt = t1 – t2 , где t1 – температура на входе отопительного контура, а t2 – температура на выходе с него).

В противном случае придется использовать стандартные показатели. Разница температур на входе и выходе системы (Δt ) колеблется в пределах 10—20 ⁰С.

Возьмем среднее значение — 15 ⁰С и подставим полученные результаты в формулу:

Qpu = 30 ÷ 1,163 × 15 = 1,72 м³/час

Теперь один из пунктов технической характеристики циркуляционного насоса известен.

Расчет необходимой мощности (высоты) напора

Мощность отопительного котла и производительность насоса известны, следующим шагом будет определение напора теплоносителя, достаточного для преодоления внутреннего гидравлического сопротивления труб и элементов отопительной системы.

Для этого берутся в расчет тепловые потери на самом протяженном отрезке контура — от источника тепла до дальнего радиатора. Чтобы доставить тепло в любую его точку, мощность напора подаваемой жидкости должна быть выше суммарного гидравлического сопротивления всех отопительных приборов.

Расчет напора насоса отопления производится по следующей формуле:

Hpu = R × L × ZF ÷ 10000

Мощность (высота) напора

Потери в трубах подачи и «обратки»

Протяженность отопительного контура

коэффициент гидравл. сопротивления фасонной и запорной арматуры системы

В зависимости от диаметра труб, значение параметра R находятся в диапазоне 50–150 Па/м (минимальный показатель применим для водопроводных систем с диаметром трубы от 2-х дюймов и выше, для современных пластиковых и металлических труб потери составляют 150 Па/м). Для нашего помещения необходимо использовать максимальное значение.

Если точную длину контура (L) определить сложно, этот параметр рассчитывают, исходя из габаритов отапливаемого помещения. Показатели длины, ширины и высоты дома складываются, а затем удваиваются. При общей площади 300 м² можно предположить, что длина дома составляет 30 м, ширина – 10 м, а высота 2,5 м. В этом случае L = (30 + 10 + 2,5) × 2, то есть 85 метров.

Самый простой вариант определения значения ZF выглядит следующим образом: при отсутствии термостатического вентиля в системе он равен 1,3, а при его наличии — 2,2.

Для расчета возьмем максимальную величину этого коэффициента и подставим все полученные значения в формулу:

150 × 85 × 2,2 ÷ 10000 = 2,8 м.

Предложенная методика расчета не является единственной. Для более точного определения напорных показателей насоса существуют формулы, в которых учитывается не коэффициент потерь, а реальные значения этих показателей.

Гидравлическое сопротивление

Этим термином выражаются суммарные потери давления в системе. Отопительный контур состоит из отдельных элементов, каждый из которых имеет свое значение этой характеристики.

К ним можно отнести:

• вентили;
• клапаны;
• фильтры;
• измерительные и регулирующие приборы;
• радиаторы;
• конвекторы и т. д.

Для точного определения потерь в системе обычно пользуются значениями, указанными в технической документации на каждый компонент отопительного контура.

Если же такой возможности нет, найти эту информацию можно в следующей таблице:

В этом случае для расчета высоты напора удобно воспользоваться несколько иной формулой.

H = 1,3 × (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + …. + Zn) ÷ 10000, где:

• R1, R2 – потери в трубах подачи и «обратки» (Па/м);
• L1, L2 – длина линий трубопровода подачи и «обратки» (м);
• Z1, Z2 … Zn – потери давления на отдельных элементах системы (Па).

Число, находящееся в знаменателе формулы (10000), – коэффициент пересчета Паскалей в метры.

Выбираем насос

После того, как все необходимые параметры для приобретения циркуляционного насоса определены, можно приступить к выбору конкретной модели. Технические характеристики устройств этого типа отражены в графиках соотношения производительности устройства и высоты напора, приложенных к их паспорту. Эти данные можно легко найти в Интернете.

В зависимости от количества скоростей в координатной системе выстроены один, два или три графика с указанием точки оптимального соотношения этих величин. Откладываем по оси Х значение производительности насоса, а по оси Y высоту его напора. Точка пересечения этих параметров должна находиться как можно ближе к точке, указанной на графике – полное их совмещение будет идеальным вариантом.

Самые распространенные модели имеют трехскоростной режим эксплуатации. Если вы остановитесь на одной из них, то выбор характеристик необходимо проводить по графику, соответствующему второй скорости, то есть среднему. В иных случаях совмещение параметров производится по любому из них.

Цены на разные модели насосов для системы отопления

насос отопление

Как рассчитать насос, если известна мощность котла

Часто возникают ситуации, когда котел приобретается заблаговременно или же насос добавляется в уже функционирующую систему отопления. В этом случае мощность отопительного агрегата известна, и все остальные элементы контура выбираются в зависимости от значения этого показателя.

Для расчета производительности циркуляционного насоса при заданной мощности источника нагрева, пользуются следующей формулой.

Q = N ÷ (t2 — t1), где:

• Q – производительность насоса (м³/час);
• N – мощность отопительного устройства (Вт);
• t2 – температура теплоносителя на входе системы (⁰С);
• t1 – температура жидкости на выходе из контура (⁰С).

Если возможность точно определить указанные параметры подачи и «обратки» отсутствует, воспользуйтесь средним значением температурного перепада — 15 ⁰С.

Количество скоростей у насосов

По своей конструкции насос циркуляционного типа представляет собой электродвигатель, механически связанный с валом крыльчатки, лопасти которой выталкивают из рабочей камеры нагретую жидкость в магистраль отопительного контура.

В зависимости от степени контакта с теплоносителем, насосы делятся на устройства с сухим и мокрым ротором. У первых в воду погружена только нижняя часть крыльчатки, вторые пропускают весь поток через себя.

Модели с сухим ротором отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), но создают ряд неудобств из-за шума во время работы. Их аналоги с мокрым ротором более комфортны в эксплуатации, но обладают меньшей производительностью.

Современные циркуляционные насосы могут эксплуатироваться в двух или трех скоростных режимах, поддерживая различное давление в отопительной системе. Использование этой опции дает возможность на максимальной скорости быстро прогреть помещение, а затем выбрать оптимальный режим работы и сократить энергопотребление устройства до 50 %.

Переключение скоростей осуществляется с помощью специального рычага, установленного на корпусе насоса. Некоторые модели имеют автоматическую систему регулирования, изменяющую скорость вращения двигателя в соответствии с температурой воздуха в отапливаемом помещении.

Полезные рекомендации

При выборе насоса для системы отопления преимущество стоит отдавать конструкциям с «мокрым» ротором, поскольку они очень тихо работают и выдерживают более высокие нагрузки, чем гидравлические приспособления иных модификаций.

Корме того, обратите внимание на материал корпуса – остановите свой выбор на изделиях из нержавеющей стали, бронзы или латуни. Так же предпочтение стоит отдавать моделям с подшипниками и валом, изготовленными из керамики. Срок эксплуатации такого оборудования превышает 20 лет.

При установке устройства в систему необходимо проследить, чтобы вал крыльчатки располагался горизонтально, то есть параллельно трубе. Если в процессе работы насоса появляется подозрительный шум, это еще не говорит о его неисправности или фабричном дефекте. Попробуйте спустить воздух, оставшийся в системе после запуска.

Видео

С практическими рекомендациями по расчету насосного оборудования для отопительных контуров можно познакомиться, просмотрев это видео.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 26.10.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Источник: otoplenie-expert.com

Расчет параметров и подбор насоса для отопления частного дома

Начиная с древних времен человек стремился обеспечить комфортные условия в своем жилище. В каменный век — это просто костер, горевший в пещере, затем с развитием технологий строительства появились дома и печи в них. Развивалась наука, появлялись новые технологии, росли возможности техники. Достижения теплоэнергетики и ряда смежных наук позволили создать современные отопительные системы — тепловые насосы и котлы, использующие энергию газа, нефти и электричества. Отопительные системы частных домов являются автономными.

Автономные системы обогрева

Известно несколько разновидностей автономных систем обогрева. Это системы с котлами, использующими газ, твердое или жидкое топливо, и входящие в моду тепловые насосы. Самая простая из них — система с открытым расширительным баком, она энергонезависима и монтируется с учетом обеспечения естественной циркуляции воды. Труба горячей воды от котла поднимается вверх для создания напора внутри системы, а затем горячая вода распределяется по приборам отопления.

Реальная эксплуатация «открытых» систем показала, если применить нагнетательный насос для отопления, то ускоряется нагрев помещения, увеличивается эффективность и снижаются расходы. Насос устанавливается в «обратку» вблизи котла. Подходящий насос для отопления для дома купить можно в магазине или заказать в сети.

Антифриз в таких системах не используется из-за значительного испарения в открытом баке (расширительном). Теплоноситель — вода. Для уменьшения отложений на внутренних стенках трубопроводов лучше использовать смягченную воду с небольшим количеством растворенных минеральных веществ.

Если же система отопления предназначена для двух или трехэтажного дома, то в таком случае возникают дополнительные проблемы, которые требуют решения. В такие системы отопления входят значительное число батарей отопления, разветвлений, задвижек и других элементов, которые будут создавать значительное гидравлическое сопротивление.

Расчет параметров насоса

Для создания необходимого напора и преодоления гидродинамического сопротивления системы применяют насосы для отопления частных домов, которые обеспечат активную циркуляцию теплоносителя. Чтобы система отопления работала эффективно нужно выполнить расчет циркуляционного насоса. Он позволит осуществить оптимальный подбор насоса для отопления частного дома и обеспечить в нем комфортные условия.

Основные задачи нагнетательного насоса:

1. создание такой величины давления в системе, которая преодолеет гидравлическое сопротивление;
2. обеспечить достаточное количество теплоносителя.

Исходя из этих предпосылок, насосы на отопление в частном доме подбираются только после расчета необходимого количества тепла для дома и гидравлического сопротивления контура. На основании расчетов приобретаются циркуляционные насосы для отопления частных домов цена, и качество обычно соответствуют наилучшему соотношению.

Для расчета производительности применяется формула вида — Q=0,86R/TF-TR, где:

• Q — необходимый расход куб. м/час;
• R — выбранная тепловая потребность, кВт;
• TF — TR = 20.

Величина (R) может иметь следующие величины:

1. нормативы для частных домов — 100 Вт/м2;
2. для многоэтажных домов — 70 Вт/м2;
3. заводские помещения — 30-50 Вт/м2;
4. помещения с очень хорошей теплоизоляцией — 30 Вт/м2.

Гидравлическое сопротивление системы

Расчет производительности и гидравлического сопротивления дают ответ на такой вопрос — как правильно подобрать насос для системы отопления и обеспечить ее эффективную работу в отопительный сезон.

Для расчета применяется формула такого вида — H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+….+ZN)/10000, в которой:

• L1,L2 — общая длина линий трубопровода — м;
• R1, R2 — падение давления на подаче и «обратке» — Па/метр;
• Z1,…..ZN — сопротивление элементов системы — Па.

В технических паспортах узлов и элементов системы указывается гидравлическое сопротивление комплектующих. Для основных элементов оно составляет:

1. котел — 1-2 кПа;
2. тепломер — 1-15 кПа;
3. вентиль — 5-10 кПа;
4. смеситель — 1-15 кПа;
5. фильтр (новый) — 15-20 кПа;
6. водонагреватель — 2-10 кПа;
7. обратный клапан — 5-10 кПа.

Выбор насоса

Нагнетательные насосы для отопления частных домов как выбрать подходящий? Ошибиться трудно, ведь современные насосы для отопления для дома цена, которых в высшей степени соответствует наилучшему соотношению цена/качество — трехскоростные.

Возможность изменения скорости вращения двигателя изменяет производительность насоса в широких пределах.

Скорости переключаются рычагом, но некоторые типы насосов можно подключить к датчикам температуры и обеспечить автоматическую регулировку производительности прибора.

Вышеописанный расчет только один из вариантов. Известны и другие методы расчета. Все методики рассчитывают работу контура при максимальной нагрузке, значит, в реальности нагрузка будет несколько ниже, поэтому можно приобретать насосы для отопления частных домов цена которых меньше, а характеристики несколько хуже расчетных. Более мощный насос тоже не следует покупать, ведь расходы увеличатся, а работа системы не станет лучше.

Полезные советы специалистов

Приобрести циркуляционный насос можно в магазинах или заказать в интернете. Перед покупкой желательно получить консультацию специалиста по системам отопления. Обычно менеджеры, которые реализуют насосы различных фирм, знают о них все. От вас они могут потребовать некоторые исходные данные, которые помогут сделать оптимальный выбор. Обычно спрашивают о том, какой котел будет установлен, величину общей площади жилища, наличие утепления дома, этажность и т. п.

Советы специалистов, которые помогут сделать выбор:

• лучше справляются с нагрузкой насосы с «мокрым» ротором;
• дольше работают модели с корпусами из бронзы, латуни или нержавеющей стали;
• в случае появления шума в системе нужно проверить отсутствие воздуха в системе;
• при запуске включить максимальные обороты двигателя насоса.

Альтернативное отопление

В постоянной борьбе с ростом цен был изобретен так называемый тепловой насос. Он энергию из воздуха, из грунта и из воды. Его принцип действия довольно прост. Тепловой насос работает как холодильник наоборот. Поэтому альтернативное отопление частного дома тепловой насос обеспечит полностью, если сделаны правильные расчеты на основании термодинамики.

Расчеты сложные и их лучше поручить специалисту. При этом следует знать, что тепловой насос, извлекая тепло из внешней среды, передает его через компрессор в отопительную систему.

Отопительная система имеет все элементы обычной — батареи, краны, смесители, насос для отопления в частном доме и другие, а роль котла отопления взял на себя компрессор, который является источником тепла. Таким образом, и для альтернативной системы отопления, в виде теплового насоса, все атрибуты и элементы сохраняются, за исключением котла. Но отопительный котел можно легко присоединить к системе для резерва, на случай поломки теплового насоса. Но, подбор насоса для отопления дома нужно произвести для обеспечения циркуляции воды.

Виды тепловых насосов

Сама идея об извлечении и использовании тепла окружающей возникла давно, но ее активное претворение в жизнь тепловых насосов началось недавно. Их активному внедрению способствовали появившиеся надежные и производительные циркуляционные насосы для отопления частных домов, с успехом используются в тепловых насосах. Для хорошей работы теплового насоса нужно перекачивать большие объемы теплоносителя для извлечения тепла из грунта или водоема в тепловой насос.

Следовательно, насос для системы отопления частного дома цена и производительность которого выбраны оптимально, хорошо работают не только в газовых системах отопления, но успешно применяются в тепловых насосах.

Существующие тепловые насосы классифицируются по методу извлечения тепла.

Окончательный подбор насоса для системы отопления частного дома делается на основании довольно сложных расчетов. Различают три основных вида:

1. воздушный — абсорбирует тепло из воздуха;
2. геотермальный — отбирает тепло из грунта, наземных и подземных вод;
3. вторичного тепла — отбор тепла с канализации или центрального отопления, применяется в промышленности.

Исходя из технических возможностей подбирается насос для отопления в частном доме, и его установка. Для создания автономной системы наиболее предпочтителен второй вариант — геотермальный тепловой насос. Тип насосов может быть замкнутым или открытым. Второй способ применяется при наличии больших объемов чистой воды, т. к. после отъема тепла вода выливается назад в водоем.

В настоящее время можно купить тепловой насос для отопления дома, геотермальный, один из трех типов:

• насос геотермальный водный;
• насос геотермальный с глубинным расположением коллектора;
• насос геотермальный горизонтальный.

Прежде чем купить геотермальный насос для системы отопления частного дома нужно проконсультироваться у специалистов и сделать предварительные расчеты. Многие интернет-магазины предлагают выезд специалиста, бесплатный расчет за 24 часа и доставку. А если будет заказана установка насоса в систему отопления частного дома, фирма обеспечит гарантийное обслуживание и бонусы при покупке теплового насоса.

Окупить тепловой насос для отопления в частном доме цена которого значительно выше цены систем стандартного отопления, потребуется несколько лет. Но если учесть большой срок работы подобного оборудования и отсутствие платы за тепло, то экономическая выгода очевидна. Спрос на тепловые насосы для отопления дома увеличится, и они станут конкурировать с газовым отоплением при уменьшении цены покупки и установки. Благодаря неоспоримым преимуществам геотермального отопления — тепловой насос для системы отопления частного дома оправдан экономически.

Источник: spetsotoplenie.ru

4 формулы, от которых зависит тепло в доме: правила расчета циркуляционного насоса для системы отопления

Правильный расчёт насоса позволит избежать возникновения проблем в течение эксплуатации отопления. Характеристики должны быть рассчитаны точно, чтобы избежать неисправностей.

Для этого необходимо знать четыре формулы. И также следует понимать значение понятия РТ.

Рабочая точка: что это такое?

Является пересечением графиков двух характеристик: насоса и трубопровода. В этой точке полезные мощности расхода и потребления равны. От её положения зависит производительность системы. Подачу воды изображают как возрастающую из нуля величину, а напор — как убывающую из максимального значения пропускной способности труб.

Фото 1. Пример того, как может измениться рабочая точка при изменении характеристик системы отопления.

У подачи есть минимальный порог. Если не учитывать его, система перегревается, что приводит к повреждениям. Давление также может отклоняться от нормального показателя, что частично влияет на характеристику сети.

Важно! Дросселирование и образование отложений влияют на изменение положения точки.

Необходимо соблюдать требования к эксплуатации:

• теплопотребление строения;
• пиковые расходы.

Выбрав РТ, под её характеристики подбирают циркуляционный насос. Желательно взять прибор с показаниями, расположенными правее рабочей точки. Запас позволит избежать проблем при изменении значений.

Формулы расчета характеристик насоса для системы отопления

Для определения места установки необходимо рассчитать РТ. Следует помнить, что двукратное увеличение напора — квадрат коэффициента повышения подачи.

Мощность циркуляционного насоса

N = (P * Q * H) / (367 * КПД), где:

Мощность вычисляется в кВт. При покупке следует ориентироваться на этот показатель, выбирая устройство с аналогичным или большим значением. Лучше брать с запасом и вручную ограничивать.

Как подобрать производительность

Q = (S * Qуд) / 1000, где:

• S — площадь помещений, в которых размещена обвязка.
• Qуд — удельное потребление энергии.

Производительность вычисляется в кВт на метр квадратный. В многоквартирных и частных домах это значение различно. Во втором случае он больше на 40—45%. Это связано с потерями тепла, которые в малоэтажных строениях выше.

Какой нужен напор воды

H = (R * L * ZF) / 10000, где:

​

• R — сопротивление трубопровода.
• L — длиннейший отрезок отопления.
• ZF — коэффициент запаса, в большинстве случаев принимается равным 2,2.

Напор жидкости измеряется в метрах. Отображают как убывающий график. Максимальное значение достигается в начальной точке, поскольку по мере удаления от котла показатель падает.

Как рассчитать подачу воды

V = Q / (1,16 * T), где:

• T — разница температур теплоносителя в отопительной системе, обычно составляет от 10 до 20 °C.
• Q — производительность насоса.

Подача измеряется в кубометрах в час. За T принимают разность между температурой воды в котле и в крайней точке обратки. Подачу отображают как возрастающий график. Вместе с ней изменяется скорость потока и гидравлическое сопротивление.

Справка! Последнее меняется в квадратичном соотношении, поэтому выглядит как парабола.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором показано, как производятся необходимые вычисления при выборе насоса для отопления.

Правильность расчётов

Весьма важно получить качественные значения. Иначе возможно возникновение неисправностей. Рекомендуется обратиться к специалистам по сантехнике.

Обратите внимание на товары по теме

• Аккумуляторные отвертки
• Аксессуары
• Аксессуары для пневмоинструмента
• Баки
• Бензорезы и электрорезы
• Блоки автоматики
• Вентиляторы бытовые
• Вертикуттеры и аэраторы
• Видеорегистраторы систем видеонаблюдения
• Внешние аксессуары
• Водонагреватели
• Водяные насосы
• Водяные тепловентиляторы
• Воздуходувки и садовые пылесосы
• Воздушные компрессоры
• Встраиваемые конвекторы
• Газовые баллоны
• Газовые конвекторы
• Газовые обогреватели
• Газонокосилки
• Гайковерты
• Горелки для котлов отопления
• Готовые комплекты видеонаблюдения
• Греющий кабель
• Грили, коптильни, барбекю
• Двигатели для садовой техники
• Дрели и строительные миксеры
• Дровоколы
• Измельчители садового мусора
• Инструменты для приготовления
• Ионизаторы воздуха
• Камеры видеонаблюдения
• Камины и печи
• Клеевые пистолеты
• Климатизаторы
• Коллекторные шкафы
• Комплектующие для кондиционеров
• Комплектующие для полотенцесушителей
• Комплектующие для радиаторов и теплых полов
• Комплектующие для систем видеонаблюдения
• Кондиционеры
• Ленточные пилы
• Малярные установки
• Мангалы
• Мини-тракторы
• Модули управления
• Мойки ВД
• Монтажные пилы
• Мотоблоки и культиваторы
• Мотопомпы
• Наборы пневмоинструментов
• Наборы посуды
• Навесное оборудование
• Надставки для котлов
• Ножи и насадки для газонокосилок
• Обогреватели
• Осушители воздуха
• Отбойные молотки
• Отопительные котлы
• Очистители и увлажнители воздуха
• Перфораторы
• Пилы сабельные и электроножовки
• Плиткорезы
• Пневматические аэрографы, краскопульты, текстурные пистолеты
• Пневмогайковерты
• Пневмодрели
• Пневмозаклепочники
• Пневмолобзики и пилы
• Пневмоножницы и пневмоножи
• Пневмопистолеты
• Пневмостеплеры
• Пневмотрещотки
• Пневмошлифмашины
• Пневмошуруповерты
• Полотенцесушители
• Прочие аксессуары
• Прочие пневмоинструменты
• Радиаторы отопления
• Распиловочные станки
• Решетки для гриля
• Решетки для конвекторов
• Садовые ножницы и кусторезы
• Сенокосилки
• Системы управления для котлов
• Скобы, гвозди и штифты
• Снегоуборщики
• Строительные фены
• Строительные электроножницы
• Счетчики воды
• Теплоаккумуляторы
• Тепловые завесы
• Тепловые насосы
• Тепловые пушки
• Теплоноситель
• Терморегуляторы
• Топливные блоки и биотопливо
• Торцовочные пилы
• Триммеры
• Тёплый пол
• Установки для алмазного бурения
• Фрезеры
• Цепные электропилы и бензопилы
• Циркулярные (дисковые) пилы
• Цифровые бытовые метеостанции
• Шампуры
• Штроборезы
• Шуруповерты
• Электрические краскопульты
• Электролобзики
• Электрорубанки

Источник: ogon.guru

Сколько потребляет циркуляционный насос отопления: расчеты и необходимые понятия

Благодаря работе насоса, передвижение жидкости внутри трубопровода, ускоряется в несколько раз, что позволяет увеличить продуктивность теплового носителя. Важным моментом при выборе устройства: сколько потребляет циркуляционный насос.

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома

Потребление

Практически каждый владелец частного дома, озабочен проблемой энергосбережения и задается вопросом: сколько потребляет циркуляционный насос? Если для экономии электрической энергии при освещении применяются энергосберегающие лампы, то для снижения энергопотребления и повышения продуктивности отопительных приборов, используются циркуляционные насосы. Так как они обеспечивают принудительную циркуляцию внутри закрытого контура, то при движении теплоносителя, потери тепла сводятся к минимуму. Следовательно, энергии на повторный нагрев, требуется меньше.

Потребление циркуляционного насоса определяется исходя из его мощности. Производителями, на рынке электрического оборудования, предлагаются различные виды продукции, мощность которых варьируется от 600 Ватт до 1.5 кВт. Такое оборудование используется преимущественно для работы внутри частных строений или квартир. Для эксплуатации в производственных помещениях, требуется оборудование большей мощности.

Процентная энергоэффективность электрического оборудования

Для определения классности оборудования по энергопотреблению, учеными была придумана шкала. После изготовления новой модели устройства, оно проходит обязательное тестирование, в результате чего ему присваивается определенная буквенная маркировка от А до G.

Технические приборы, имеющее буквенное обозначения А, наиболее экономичны в использовании, а потому предпочтительнее для частных домов. Оборудование, маркированное более низким буквенным обозначением, отличается высоким энергопотреблением, поэтому используется преимущественно на производственных площадках.

Сейчас можно встретить более усовершенствованное оборудование, маркируемое: А+, А++ или А+++. К сожалению, маркировка данной категории среди циркуляционных насосов не встречается. Максимум, – это буква А, что также указывает на высокую степень экономичности.

Классовая энергоэффективность насоса

С момента появления насосов, они постоянно улучшаются и совершенствуются, что способствует повышению качества работ отопительного оборудования. Изменения, в первую очередь затрагивают гидравлику и электродвигатель.

Потребление электроэнергии

Основная направленность устройств циркуляционного типа – это обеспечить беспрерывное движение теплового носителя внутри замкнутого контура. Чтобы справляться с поставленной задачей максимально качественно, необходима высокая мощность устройства. Среднее потребление насоса отопления варьируется в пределах 60-100 Ватт, что можно сравнить с обычной лампой.

Насосы способны работать в 2-3 режимах, переключение которых ведет к изменению мощности и энергопотребления устройства. Чтобы сэкономить, специалисты рекомендуют приобретать аппараты с электронной начинкой. За счет автоматического регулирования, приборы экономят значительную часть электрической энергии. При выборе электронного оборудования не стоит обращать внимания на высокую цену прибора, со временем, все вложенные средства, окупаются.

Правильный выбор циркуляционного насоса

Правила выбора насоса, требуют некоторых знаний внутреннего устройства и принципов работы прибора. Принудительное циркулирование теплоносителя внутри системы дает возможность повысить скорость прогревания отопительных приборов и повышает общую производительность системы отопления.

Характеристики насосов

Внутри устройства имеется крыльчатка, которая обеспечивает движение теплоносителя за счет вращения, придаваемого ей небольшим двигателем. Далее теплоноситель попадает в трубопровод и проходит по контуру системы по всем обогревательным приборам. Выбранный режим работы насоса, способствует повышению или уменьшению скорости вращения крыльчатки, а значит и изменяется движение теплового носителя.

Преимущества использования циркуляционного насоса:

• Равномерное распределение тепла. Благодаря насосу, удается добиться примерно одинаковых температурных показателей по всей длине контура. Незначительные погрешности можно регулировать специальными кранами на радиаторах.
• Регулирование скорости работы устройства. Несколько режимов работы, позволяют установить положение, которое поможет добиться экономичного расхода тепла.

Сбоку устройства расположился переключатель режимов скоростей

• Устойчивость к температурным перепадам. Для правильной эксплуатации насоса, необходимо придерживаться температурного диапазона использования – от +5 до +120оС.
• Множество разновидностей устройств. Они отличаются по способу работы, и распределяются на следующие категории: мокрые и сухие.

Недостатки:

• Несмотря на то, что основная часть приборов предлагается по доступной цене и есть возможность сэкономить на покупке, избыточная потребляемая мощность циркуляционного насоса для отопления, ведет к неизбежным денежным издержкам.
• Отключение электричества становится причиной остановки устройства. Чтобы избежать проблем в будущем, рекомендуется совместная установка генератора.
• Приобретая насос, требуется докупать сопутствующие фитинги: краны, фильтры и другие ресурсы.

Система байпас в сборе

• Для монтажа устройства в систему отопления, придется затратить дополнительные бюджетные средства. Но этого можно избежать, произведя установку самостоятельно.

Устройство с мокрым ходом

Прибор имеет отличие в принципе работы. Крыльчатка и ротор погружаются в тепловой носитель, дополнительно выполняющий роль смазывающего материала.

Основу конструкции устройства составляют следующие детали: чугунный корпус и центральный вал, выполненный из нержавеющей стали. Комфортная температура теплоносителя для правильной работы мокрого насоса – от 10 до 100оС.

Среди преимуществ устройства можно выделить параметры:

1. Бесшумная работа. Благодаря постоянному соприкосновению с водой, шум роторного механизма снижается.
2. Небольшой вес монтаж устройства максимально прост. Его размеры, позволяют разместить устройство, не отнимая при этом свободной площади.
3. Экономичность использования. Незначительная потребляемая мощность насоса для отопления частного дома, делает его популярным к использованию.
4. Длительная эксплуатация. Даже без проведения профилактических ремонтов, устройство способно работать долгое время.
5. Простота обслуживания. Чтобы провести чистку насоса от мусора, достаточно открыть клапан, не разбирая при этом самого прибора.

К сожалению, несмотря на малое потребление циркуляционным насосом киловатт, необходимо отметить низкий показатель КПД устройства. При 50% коэффициента полезного действия, такие насосы заслуживают использования лишь в небольших зданиях.

Устройство с сухим ходом

Как можно догадаться из названия и описания мокрого насоса, данный вид не контактирует напрямую с жидкостью.

Несмотря на то, что его КПД в сравнении с мокрым ротором выше и составляет 80%, также, как и потребляемая мощность циркуляционного насоса, все-таки он не лишен недостатков:

• Шумная работа двигателя устройства. Этот параметр указывает на необходимость содержания оборудования в отдельном помещении, так доставляет дискомфорт всем жителям.
• Требователен к характеристикам воздуха. Излишняя сухость и летающая пыль, приведут к разгерметизации уплотнительных колец с последующим выходом из строя всего устройства.

Отличия в устройстве между циркуляционным насосом с мокрым и сухим ротором

Для комфортного размещения в системе отопления, производители предусмотрели различные вариации конструкций сухого насоса: горизонтальный, вертикальный и блочный.

Рассчитываем циркуляционный насос для отопления загородного дома

Установленный прибор, повышает эффективность работы системы отопления в несколько раз, и потому, необходимо уделять особое внимание подбору правильного оборудования с учетом основных параметров.

Определяем мощность прибора

Чтобы перейти к расчетам и узнать сколько потребляет насос для отопления, нужно понять его основные функции. У циркуляционного насоса их две:

• Искусственно создаваемое сопротивление воды, способное преодолеть препятствия, образующиеся при сборке в узлах системы.
• Перекачка теплового носителя по контуру для обеспечения эффективности прогрева помещений.

Данные для проведения точных расчетов

Чтобы узнать сколько потребляет циркуляционный насос электроэнергии в месяц, также нужно владеть информацией по следующим параметрам:

• Производительность устройства. Данный параметр измеряется в м3/ч и позволяет узнать объем перекачанной воды по всей системе за час времени.
• Напор. Замеры производятся в метрах. Параметр позволяет определить уровень подъема столба воды за счет гидравлического сопротивления, созданного искусственным путем.

Чтобы получить наиболее точные расчеты «сколько киловатт потребляет циркуляционный насос для отопления дома», желательно доверить работу опытному специалисту. Иначе, придется выполнить все расчеты самостоятельно используя формулы и таблицы.

Выясняем производительность устройства

Расчет насоса для отопления в частном доме с учетом потребляемой мощности в ваттах, производится по следующей формуле Q=0,86R/TF-TR:

• Q – Производительность насоса. Величина измеряется в м3/ч
• R – Тепловая мощность. Измеряется в кВт.
• TF – Температура теплоносителя для отопительной системы. Измеряется в градусах Цельсия.
• TR – Температура теплоносителя на выходе.

Циркуляционный насос — производительность

Практически все параметры можно определить ручным способом за исключением тепловой мощности, которая выясняется тремя способами:

• Существуют европейские нормативы, показывающие циркуляционный насос, потребляемая мощность которых варьируется в зависимости от типа постройки.

• Одноэтажные частные постройки – 100 Вт/м2.
• Многоквартирные дома – 70 Вт/м2.
• Производственные, и помещения имеющие достаточный уровень утепления – 30-50 Вт/м2.

• Для северных регионов, где зимние показатели температуры опускаются ниже -30оС, устанавливается насос циркуляционный для отопления помещения, мощность в ваттах которого:
• Небольшие частные дома – 170-175 Вт/м2.
• Дома, превышающие в размерах 3-4 этажа – 95-100 Вт/м2.

• Третий способ позволяет самостоятельно определить тепловую мощность, учитывая данные приведенные в таблице ниже.

Таблица тепловой мощности помещений

Определяем гидравлическое сопротивление по формуле

В запорной арматуре и узловых соединениях отопительной системы, присутствует трение, приводящее к неизбежным потерям энергии. Такое свойство имеет название – гидравлическое сопротивление.

Потери могут возникать в трубах и гидравлических узлах: поворотах, клапанах и участках с изменяющимся размером трубопровода. Для определения гидравлического сопротивления применяется формула H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где:

• R1,R2 – параметры, обозначающие потери давления на участках (1 – подача, 2 – обратка). Замеры производятся по следующей величине Па/м.
• L1, L2 – размеры трубопровода в длину: подачи и обратки. Для расчетов берутся значения в метрах.
• Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узловых соединений. Измеряется в Паскалях.

Разновидности труб

Для облегчения расчетов, предлагается пользоваться специальными таблицами, содержащими информацию о размерах труб, их внутренних диаметрах и учтены другие параметры.

Как мощность котла влияет на окончательные расчеты насоса

Почти всегда, владельцы частного дома, приобретают котел заранее, и уже основываясь на его параметры, докупают остальные приборы для отопительной системы. Также встречаются случаи, когда к установленной ранее отопительной системе, имеющей естественную циркуляцию, докупается устройство для повышения производительности.

Расчетная таблица, зависимая от мощности котла

При известной мощности котла для расчетов оптимальной производительности насоса используется формула Q=N/(t2-t1), где:

• Q – Производительность насоса. Измеряется в м3/час.
• N – Мощность котельного оборудования. Замеры проводятся в Ваттах.
• t2 – температура теплоносителя при входе в систему.
• t1 – температура теплоносителя на обратке.

Рассчитываем напор насоса по калькулятору

Для облегчения задачи с расчетами параметров циркуляционного насоса, различные сайты предлагают онлайн-калькуляторы. Чтобы узнать все данные, на которые рекомендуется основываться при выборе оптимального устройства, достаточно заполнить все необходимые строки и нажать кнопку «Выполнить расчет». В отличие от ручного способа, онлайн-калькулятор позволяет получить наиболее верные результаты и риск появления ошибок минимален. Хотя данный фактор не исключается при возможных сбоях в программе.

Технические характеристики циркуляционных насосов

Общие и основные характеристики циркуляционного насоса, на которые нужно обращать внимание при выборе устройства:

Технические характеристики насосов «Циркуль»

• Производительность. Показатель, определяющий максимальный объем жидкости, прогоняемый циркуляционным насосом за час рабочего времени. Этот фактор определяется исходя из сопротивления магистрали и имеет прямое влияние на то, сколько ватт потребляет циркуляционный насос для отопления частного дома.
• Напор или гидравлическое сопротивление. Выявляет высоту, на которую насос способен поднять воду. Особенно актуален этот вопрос, если отопление производится в двухэтажном коттедже.
• Максимально допустимая температура. Так как работа насоса связанна с перекачкой горячего теплоносителя, то при выборе устройства, на это тоже нужно обращать особое внимание. Оптимальным вариантом для транспортировки теплоносителя в частном доме, достаточно приобрести оборудование, выдерживающее максимальный нагрев до 110оС.

Характеристики прибора, выведенные на корпус

• Размеры входных и выходных отверстий. Циркуляционный насос выбирается исходя из диаметра труб, используемых в отопительной системе.

Насосы Wilo и их технические характеристики

Для обогрева частного дома, компания производитель Вило, изготавливает всего три разновидности устройств. Все они характеризуются хорошей производительностью и низким энергопотреблением. Их приобретают для обогрева этажных домов частного домостроения, имеющих отопительную системы с большим количеством ответвлений трубопроводов и необходимостью подачи теплоносителя на второй этаж.

Преимущества

Среди большого количества преимуществ, можно выделить небольшую мощность, что говорит о минимальной энергозатратности оборудования. Несмотря на это, циркуляционные насосы от компании Wilo, способны обогреть дом с площадью от 200 до 750 м2.

Технические характеристики насосов Вило

Еще одно преимущество, которое нельзя не отметить, это колесо устройства. Оно изготавливается из технического полимера, выдерживающего воздействие высоких температур.

Преимущества, которые не обойти вниманием:

• Три режима регулировки оборотов. На корпусе устройства, в верхней части, расположили пластиковый переключатель, принимающий 3 основных положения для переключения режимов и одно для его отключения.
• Противокоррозионное покрытие. Благодаря этому, корпус, максимально долго сохраняет свою работоспособность.
• Подшипники изготавливаются с использованием высокопрочного металлографитного материала, устойчивого к деформации поверхности.
• Приемлемая цена. Не высокая стоимость на данный вид продукции, позволяет приобретать его широкому кругу покупателей.

Преимущества Wilo TOP-S

Модель рассчитана на работу с объемными площадями – до 1400 м2. Это преимущество особенно ценно при обогреве двух или трехэтажных коттеджей.

Источник: akvahit.ru