Расчёт и Подбор Циркуляционного насоса

Расчёт и Подбор Циркуляционного насоса

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список циркуляционных насосов соответствующих заданным исходным данным.

Расчёт и Подбор

Устройство и конструкция

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Как проверить циркуляционный насос отопления на исправность

Проверить можно следующими способами.

Лёгкость включения

Для обследования работоспособности оборудования, рекомендуется проверить: легко ли его включить. После сезонного простоя обязательно проверяется состояние агрегата.

Для этого советуют после включения прислушаться к звукам, которые издаёт оборудование при работе. При отсутствии повреждений агрегат работает тихо.

Если слышны различные звуки, то придётся проверить загрязнённость деталей, количество воды в системе и т. д.

Наличие шумов при работе

Если циркулярный насос издаёт шумы, то он требует диагностики или полной замены. Звуки возникают из-за нарушения работы ротора или крыльчатки, что может привести в негодность всю отопительную систему.

Иногда шум появляется из-за перепада напряжения. Происходит это по причине разбалансировки и нарушения синхронизации, что ведёт к неравномерному передвижению теплоносителя.

Внимание! Диагностику проводит только специалист.

Если работа стабильна, но устройство все равно издаётся шумы, то рекомендовано проверить:

• Равна ли мощность работы агрегата первоначальным значениям. Если расчёты схожи, то теплоноситель передвигается слишком быстро или медленно, что и приводит к шумам.
• Расположен ли ротор мотора в горизонтальном положении.

Работа подшипников

​

Подшипники имеют свойство изнашиваться и сильно вибрировать.

Они отвечают за вращение крыльчатки, поэтому если деталь уже непригодна к использованию, то требуется её замена.

А также подшипники иногда повреждаются и издают стуки или писк. Для устранения проблемы проводится разборка и промывание. Занимается этим специальный работник.

Как выяснить показатель расхода насоса

Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR

Q – расход насоса в м.куб./ч;

R – тепловая мощность в кВт;

TF – температура теплоносителя в градусах Цельсия на входе в систему,

Три варианта расчета тепловой мощности

С определением показателя тепловой мощности (R) могут возникнуть трудности, поэтому лучше ориентироваться на общепринятые нормативы.

Вариант 1. В европейских странах принято учитывать такие показатели:

• 100 Вт/м.кв. – для частных домов небольшой площади;
• 70 Вт/м.кв. – для многоэтажек;
• 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и хорошо утепленных жилых помещений.

Вариант 2. Европейские нормы хорошо подходят для регионов с мягким климатом. Однако в северных районах, где бывают сильные морозы, лучше ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», в которых учтена наружная температура до -30 градусов Цельсия:

• 173-177 Вт/м.кв. – для небольших зданий, этажность которых не превышает двух;
• 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.

Вариант 3. Ниже предложена таблица, по которой можно самостоятельно определить необходимую тепловую мощность с учетом назначения, степени износа и теплоизоляции здания.

Формула и таблицы расчета гидравлического сопротивления

В трубах, запорной арматуре и любых других узлах системы отопления возникает вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Это свойство систем называют гидравлическим сопротивлением. Различают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, связанные с наличием клапанов, поворотов, участков, где изменяется диаметр труб и т.п. Показатель гидравлического сопротивления обозначают латинской буквой «H» и измеряют в Па (паскалях).

Формула расчета: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

R1, R2 обозначают потери давления (1 – на подаче, 2 – на обратке) в Па/м;

L1, L2 – длина трубопровода (1 – подающего, 2 – обратного) в м;

Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узлов системы в Па.

Чтобы облегчить расчеты потерь давления (R), можно воспользоваться специальной таблицей, где учтены возможные диаметры труб и приведены дополнительные сведения.

Усредненные данные по элементам системы

Гидравлическое сопротивление каждого элемента системы отопления приведено в технической документации. В идеале следует воспользоваться характеристиками, указанными производителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на примерные данные:

• котлы – 1-5 кПа;
• радиаторы – 0.5 кПа;
• вентили – 5-10 кПа;
• смесители – 2-4 кПа;
• тепломеры – 15-20 кПа;
• обратные клапаны– 5-10 кПа;
• регулирующие клапаны – 10-20 кПа.

Сведения о гидравлическом сопротивлении труб из различных материалов можно вычислить по таблице ниже.

Что такое соединение ВР/BP

Разъемное соединение ВР/BP системы отопления это комплект переходников позволяющий подключить трубу к корпусу насоса.

• ВР/BP означает гайка/гайка;
• BP/HP означает гайка/резьба.

Для подключения циркуляционных насосов используются переходники BP/BP. Вот пример: Фото переходника для подключения насоса BP/BP (1 1/2″ — 1″). Это значит, что гайка для насоса имеет диаметр полтора дюйма (32 мм), а гайка для подключения трубы дюйм (25 мм).

На шилдике насоса и в его описании, чаще, указываются диаметр G, это диаметр накидной гайки для насоса. Продаются насосы, в комплект которых входят переходники подключения.

Примечание: Резьбовое подключение циркуляционных насосов характерно для бытовых насосов небольшой мощности. Более мощные насосы подключаются через фланцевые соединения.

Как определить какой насос нужен для отопления?

Циркуляционный насос для системы отопления частного дома устраняет проблему холодных радиаторов и позволяет равномерно прогреть весь водяной контур. Насос представляет собой небольшой компактный аппарат, который создает принудительное движение теплоносителя в трубопроводе. Подключается к электросети и подбирается в зависимости от особенностей конкретного объекта и отопительной системы. О том, как выбрать подходящий циркуляционный насос, поговорим подробнее.

Для чего нужен насос, какие задачи решает

При проектировании и строительстве современного частного дома — со всеми возможностями качественного утепления и установки новейшего оборудования — без насоса обойтись можно. Так, на рынке давно представлены нагревательные котлы с циркуляционным модулем. Их подключения достаточно, чтобы обеспечить водой и одновременно обогреть коттедж или таунхаус. Однако если речь идет о ремонте и усовершенствовании старой отопительной системы, покупка насоса очевидна. Как и в случае приобретения готового дома у хозяина, с которым взгляды на температуру в помещении часто не совпадают.

Циркуляционный насос решает следующие задачи:

• Увеличивает эффективность обогрева комнат
• Равномерно и быстро прогревает все трубы и радиаторы
• Защищает от образования воздушных пробок
• Как «побочный эффект» — стабилизирует давление в системе

В целом, насос для отопления отвечает за комфорт жильцов дома, а потому к этому оборудованию предъявляют строгие требования долговечности, эффективности, достаточной производительности и шумоизоляции.

Как выбрать циркуляционный насос?

Сегодня рынок бытового насосного оборудования представлен тысячами наименований от самых простых и неизвестных китайских до популярных европейских брендов. Таких как Grundfos, Wilo или DAB. Цена варьируется в среднем от 1500 до 20 000 рублей и зависит от технических характеристик, дополнительных функций и имени аппарата.

Все циркуляционные насосы делятся на два больших класса по конструкции ротора:

– Насосы с сухим ротором, где рабочее колесо и движущиеся детали, кроме маховика, не соприкасаются с водой (отсюда и название «сухой»), отличаются высоким КПД 80-85%. Это отличный вариант для отопления крупного здания или многоквартирного дома. Требуют регулярного техобслуживания и проверки механизмов, при работе создают некомфортный шум.

– Насосы с мокрым ротором устроены иначе. Основные части аппарата помещены в жидкость (теплоноситель), которая оказывает эффект смазки деталей. Нагрузка на механизмы снижена, за счет чего увеличен срок эксплуатации оборудования — 7 и более лет. Работают бесшумно.

Различаются насосы по типу управлению — ручное и автоматическое.

– Насосы с механическим управлением требуют постоянного контроля. Настройка и изменение параметров, в соответствии с параметрами системы и окружающей среды, осуществляются владельцем вручную. Это неудобно, трудоемко и увеличивает расход энергии. Если скорость движения теплоносителя в системе изменилась, а насос работает в прежнем режиме, он потребляет гораздо больше электроэнергии.

– Насос с автоматическим управлением подстраивается под изменения в системе отопления и помещении и самостоятельно меняет рабочие параметры. Проверка такого оборудования требуется, но периодически. Кроме того, для насосов с мокрым ротором автоматика просто необходима, т.к. защищает этот тип оборудования от сухого хода, если подача теплоносителя прекратится.

Характеристики для выбора подходящего насоса

Ниже мы приведем несложные усредненные расчеты, которые могут отличаться от характеристик индивидуальной системы отопления. Ваши данные можно подогнать под полученные цифры и сориентировать показатели требуемого оборудования. Чтобы не ошибиться при выборе насоса, соберите следующую информацию — площадь дома, длина водяного контура, количество радиаторов отопления, мощность нагревательного котла, стандартное давление в сети.

Производительность

Производительная мощность насоса обычно равна мощности установленного в доме котла. Формула элементарна: 1 кВт мощности нагревательного оборудования = показателю пропускной способности насоса

1 л/мин. Т.е. для котла на 35 кВт подойдет насос производительность 35 литров в минуту

Напор

Рассчитать высоту подъема теплоносителя от конкретного насоса можно по следующему стандартному примеру. Напор насоса указан в сопроводительной документации в метрах водяного столба. Обычно для 10 метров трубопровода достаточно напора 0,6 м/с. Если длина трубопровода отопления составляет 100 метров, то расчет будет такой: 0,6 *10 = 6. Соответственно, 6 м.в.ст — оптимальный показатель напора.

Количество скоростей

Лучше выбрать модель с вариатором скоростей теплоносителя, что поможет подстроить параметры под температуру на улице. Если скорость высокая, а на улице уже довольно тепло, в доме будет жарко и душно. Или наоборот, низкая скорость не позволит достичь нужной температуры в помещении, жильцы почувствуют холод. Модели с несколькими скоростями значительно экономят электроэнергию.

Температура теплоносителя

Допустимая температура, указанная на упаковке насоса, должна находиться в диапазоне температур отдельно взятой системы. Дешевые модели рассчитаны на показатели не выше +80 °C. Качественное оборудование работает при +100…+130 °C.

Давление в системе

При выборе учитывайте максимальное давление, указанное производителем. Для двухэтажного дома нормой считается 3-4 атмосферы, поэтому модель с крайним значением в 2 атм — даже с идеальными другими характеристиками — приобретать не стоит.

Это самые важные характеристики для покупки достойного насоса, отвечающего особенностям объекта. Перед покупкой оборудования узнайте, из каких материалов сделаны механизмы и корпус, размер модели, тип соединения с трубой (резьба или фланец), требования к установке. Чем больше информации вы получите от продавца или производителя, тем выше шансы выбрать долговечный, экономичный и производительный насос для эффективного отопления вашего дома.

Если Вы собираетесь устанавливать насос, то Вам необходимы современные уплотнительные материалы, которые Вы можете купить у нас на сайте в разделе ПРОДУКЦИЯ.

Как правильно выбрать циркуляционный насос?

Хорошо работающий насос в системе отопления отдельного дома или коттеджа должен отвечать следующим требованиям.

1. Производительность работы (его продуктивность). Рассчитывается при условии минимальной загруженности насоса.
2. Давление насоса, его напор.
3. Условия работы — объем обогреваемого помещения, тип жидкости, температура (окружающая и теплоносителя), диаметры труб.
4. Внешние аспекты работы насоса— размеры, уровень шума при работе, сложность обслуживания.

С последним пунктом все понятно. Чем меньше насос и бесшумнее он работает, тем лучше. С этой точки зрения для установки в систему отопления несомненно более подходят циркуляционные насосы «влажного» типа. Давайте разберемся с другими пунктами.

Расчет производительности насоса

Три первые требования к насосу тесно связаны между собой и один зависит от другого. Производительность подразумевает количество перегоняемой жидкости, ее расход при минимальной загрузке насоса. Упрощенно можно сказать — чем она выше, тем лучше.

Существует известная формула ее подсчета: Q = N /(t 2- t 1)

• Q — расход (производительность),
• N — мощность источника нагрева (отопительный котел),
• t1— температура жидкости в трубах «обратки» контура отопления,
• t2— температура в подающей части контура, после отопительного котла.

При расчетах величина t1 берется в пределах +60 ÷ +70С°, а величина t2 — +90 ÷ +95С°. Данная формула позволяет приблизительно выбрать параметры нужного насоса. Принято считать, что на 10 метров длины циркуляционного кольца контура нужно примерно 0,6 метра напора насоса.

Существуют уже просчитанные тепловые нормативы. Считается: для прогрева 10 кв. метров помещения требуется 1 кВт мощности отопительного котла. Если брать тепловую мощность одной секции радиатора 200 Вт, то на 10 кв. метров потребуется 5 секций. Как правило, берется небольшой запас в виде 1−2 секций. Насос должен справляться с подводом воды ко всем радиаторам в здании

Давление насоса

Давление насоса подразумевает уровень, на который насос может поднять воду в системе отопления. Измеряется в метрах водяного столба или в атмосферах. Обычно эта величина указывается в документации к насосу и на самом насосе (специальной бирке).

Рассмотрим насос GRUNDFOS UPS 25−40.

Фирма-изготовитель довольно известная. Цифра 40 и обозначает высоту подъема теплоносителя — 4 метра. Что соответствует 0,4 атм. давления. Именно по этой величине и нужно подбирать насос в первую очередь для вашей системы. А что обозначает цифра 25? Обозначает она диаметр подсоединяемых труб — 25 мм (1 дюйм). Обычно для присоединения насоса используются трубы диаметром 25 мм и 32 мм (1,25 дюйма). Поэтому следует смотреть на полное наименование насоса— он должен соответствовать диметру труб (переходников) в вашей системе отопления. Обычно на насосе еще указываются потребляемая мощность в разных режимах, количество оборотов и направление движения ротора и теплоносителя.

Внешние факторы влияния на работу насоса

И, конечно, на работу насоса влияют внешние условия. Температура окружающей среды в большей степени влияет на количества тепла, нужного для обогрева помещения, а значит и на работу насоса. В некоторых редких случаях она влияет и на работу самого насоса — «замерзший» насос работает не так как «разогревшийся». Кстати, перегреваться насос начнет при его неправильном выборе — он может не справляться с чрезмерной нагрузкой. Поэтому при его покупке следует знать параметры вашей отопительной системы и котла.

Чем больше диаметр труб— тем больше воды в системе, тем более мощный нужен насос. Кроме того, теплоноситель из незамерзающей жидкости имеет вязкость, отличимую от вязкости воды, поэтому и насос следует выбирать более производительный и надежный. Благо выбор циркуляционных насосов довольно велик — можно выбрать нужный практически под каждую отопительную систему.

Если у вас насос будет работать в паре с контуром естественной циркуляции, то нагрузка на насос может быть высокая. В таком случае, чем больше будет его производительность и напор, тем лучше. При неправильном выборе насос может просто не справляться с поставленной на него задачей — будет плохо «продавливать» систему, в результате батареи будут едва теплыми. И сам насос может перегреться и сгореть. Также не стоит ставить насос на 1 дюйм в 1,25 дюймовые трубы через переходники. В некоторых случаях он не сможет обеспечить нужного напора.

Еще один параметр насоса — его потребляемая электрическая мощность. Как правило, она невелика — от 50 до 200вт. Большое значение имеет только при постоянно включенном насосе.

Как подобрать циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает принудительную циркуляцию, как следует из названия, теплоносителя, чаще всего воды. Отопительные системы с естественной циркуляцией применяются все меньше и меньше. Ведь они имеют ряд недостатков. Применение же циркуляционого насоса позволяет уменьшить диаметр трубопроводов, не привязываться к размещению отопительного котла только в нижней точке, да и просто быстрее прогреть помещение и создать комфортную температуру.

Простота конструкции, надежность и долгий срок службы циркуляционных насосов послужили их широкому применению в нашей жизни. Циркуляционные насосы есть в системах отопления, могут применяться в бытовом горячем водоснабжении, использоваться для движения жидкостей охлаждения в системах кондиционирования воздуха. Имея примерно одинаковую конструкцию, для каждого случая применения циркуляционные насосы все таки разнятся, особенно в части материалов для их изготовления.

Из всего вышесказанного следует отметить подбор насоса включает следующие основные критерии:

• условия эксплуатации, которые включают температуру теплоносителя и вещество, используемое в качестве теплоносителя, а также диаметры трубопроводов
• необходимую производительность
• напор

Для того, чтобы подобрать циркуляционный насос необходимо учитывать основные параметры (напор и производительность), которые находятся в непрерывной зависимости друг от друга. Напор, который создается циркуляционным насосом должен преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы отопления запорно-регулирующей арматуры, трубы, различных колен и тройников, отопительных приборов.

Для систем отопления частных домов, в основном, применяют насосы с так называемым «мокрым ротором». Рекомендуем обратить Ваше внимание на насосы GRUNDFOS UPS. Конструктивным отличием насосов GRUNDFOS типа UPS является охлаждение и смазка подвижных элементов самой протекающей жидкостью. Современные циркуляционные насосы, особенно ведущих мировых лидеров, таких как Grundfos Дания экономичны, надежны, долговечны и малошумны. Хотя относительные новички, например, циркуляционный насос Спрут завоевывает покупателя своей ценой и неприхотливостью и уже твердо и уверенно зарекомендовал себя на рынке Украины. Чтобы насос работал надежно и не доставлял хлопот, его необходимо правильно подобрать. Без некоторых расчетов здесь никак не обойтись.

В системах отопления. При подборе насос прежде всего нужно определиться с количеством тепла, необходимого, чтобы не мерзнуть в доме или квартире зимой. Его примерно можно вычислить в зависимости от площади обогреваемого помещения. Исходя из расчетов по европейским стандартам, количество тепла, необходимое на отопление 1 кв.м в доме с 1–2 квартирами составляет 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт.

Однако, если теплоизоляция здания не отвечает нормативам, то в расчет берут более высокое удельное потребление тепла. Для производственных помещений и жилых домов с улучшенной теплоизоляцией требуется 30–50 Вт/кв.м.

Далее рассчитывают необходимую производительность насоса:

Расход (объемная подача) рассчитывается по следующей формуле:

– объемный расход, м3/ч
– потребная тепловая мощность, кВт
– температура в подающем трубопроводе, °С
– температура в обратном трубопроводе,°С.

Потребную тепловую мощность определяем по табл.1 (при максимальных тепловых потерях = 100 Вт/м2):

Таблица 1 – Потребная тепловая мощность, кВт

Как рассчитать производительность циркуляционного насоса

Объем подачи циркуляционных насосов можно рассчитать по нескольким формулам, в частности может использоваться следующая:

Q = P/(1,163 х (Tf — Tr))
или
Q = 0,86R/(TF–TR)

Q – объем теплоносителя

P – тепловое потребление помещений (тепловая мощность)

Tf-Tr – разница температур выходной трубы и обратки

1,163 – коэффициент удельной теплоемкости воды (если в системе в качестве теплоносителя используется антифриз необходимо использовать значение его коэффициента удельной теплоемкости).

Также можно рассчитать объем подачи насоса по формуле:

Q = 3,6 х P/(С х (Tf — Tr))

Обозначения аналогичны предыдущей формуле, С – теплоемкость (справочный показатель для воды 4,2 кДж/кг*С)

Для определения тепловой мощности помещений можно воспользоваться СНиП для теплосетей, где для двух- и одноэтажных зданий при температуре воздуха на улице используется показатель теплового потребления 173-177 Вт/м2 (для многоэтажных зданий 97-101 Вт/м2).

Данные формулы являются достаточно общими, в том числе вследствие использования усредненных показателей тепловой мощности. Полученные результаты могут использоваться при начальных расчетах системы и применяться при выборе котла, если же котёл уже установлен, то в формуле необходимо использовать его показатели мощности.

Ещё один параметр, который необходимо просчитать – напор. Это вторая значительная характеристика, для определения которой необходимо выяснить гидравлическое сопротивление системы (напор всегда должен быть больше этого показателя):

H = (F х R × L)/(p × g) или (F х R × L)/10000 (м.)

H — напор в метрах водяного столба

F — коэффициент, используемый для сантехнической арматуры (показатель для фасонных деталей – 1,3, для термостатического вентиля или клапана – 1,7, при использовании обоих видов комплектующих – 2,2, установка гравитационного тормоза или смесителя повышает коэффициент на 1,2, однако если используются все три вида оборудования коэффициент принимают равным 2,6

R — гидравлическое сопротивление труб, измеряемое в паскалях на погонный метр, в среднем составляет 50-150 Па/м

p — плотность теплоносителя (для воды данный показатель составляет 1000 кг/м3)

g — наибольшая высота подъема водяного столба, которая ограничена атмосферным давлением (при отсутствии гидравлического сопротивления данный показатель составляет 10,33 м и округляется при расчётах до 10)

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.