Calcolo della pressione della pompa di circolazione riscaldamento. Calcolatrice per il calcolo delle prestazioni di una pompa di circolazione per il riscaldamento

Qui scoprirai:

• A cosa serve il calcolo della pompa dell'impianto di riscaldamento?
• Selezione di una pompa in base alle sue caratteristiche principali
• Come calcolare la pompa di circolazione riscaldamento dalla potenza della caldaia
• Come scegliere una pompa di circolazione in base ai dati ottenuti
• Tabella empirica di selezione della pompa
• Cavitazione nell'impianto di riscaldamento e nella rete idrica
• Raccomandazioni per l'installazione della pompa

Il compito principale della pompa di circolazione è migliorare la circolazione del liquido di raffreddamento attraverso gli elementi dell'impianto di riscaldamento. Il problema dell'acqua già raffreddata che entra nei radiatori del riscaldamento è ben noto ai residenti dei piani superiori dei condomini. Situazioni simili sono associate al fatto che il liquido di raffreddamento in tali sistemi si muove molto lentamente e ha il tempo di raffreddarsi fino a raggiungere le sezioni del circuito di riscaldamento che si trovano a una distanza considerevole.

Quando si azionano impianti di riscaldamento autonomo nelle case di campagna, la circolazione dell'acqua in cui avviene in modo naturale, si può anche incontrare un problema quando i radiatori installati nei punti più lontani del circuito si riscaldano appena. Questa è anche una conseguenza della pressione insufficiente del liquido di raffreddamento e del suo lento movimento attraverso la tubazione. L'installazione di apparecchiature di pompaggio di circolazione consente di evitare tali situazioni sia nei condomini che nelle case private. Creando forzatamente la pressione richiesta nella tubazione, tali pompe forniscono un'elevata velocità di movimento dell'acqua riscaldata anche agli elementi più distanti dell'impianto di riscaldamento.

La pompa aumenta l'efficienza del riscaldamento esistente e consente di migliorare l'impianto aggiungendo ulteriori radiatori o elementi di automazione

Gli impianti di riscaldamento a circolazione naturale di un liquido che trasferisce energia termica mostrano la loro efficacia quando vengono utilizzati per riscaldare abitazioni di piccola area. Tuttavia, se si dotano tali sistemi di una pompa di circolazione, non solo è possibile aumentare l'efficienza del loro utilizzo, ma anche risparmiare sul riscaldamento, riducendo la quantità di energia consumata dalla caldaia.

Per il suo design, la pompa di circolazione è un motore, il cui albero trasmette la rotazione al rotore. Una ruota con lame è installata sul rotore: una girante. Ruotando all'interno della camera di lavoro della pompa, la girante spinge il liquido riscaldato entrando nella linea di mandata, formando un flusso di refrigerante con la pressione richiesta. I modelli moderni di pompe di circolazione possono funzionare in diverse modalità, creando diverse pressioni del liquido di raffreddamento che si muove attraverso di esse nei sistemi di riscaldamento. Questa opzione consente di riscaldare rapidamente la casa all'inizio del freddo facendo funzionare la pompa alla massima potenza, quindi, quando si forma una temperatura dell'aria confortevole in tutto l'edificio, passare il dispositivo a una modalità di funzionamento economica.

Dispositivo pompa di circolazione per riscaldamento

Tutte le pompe di circolazione utilizzate per equipaggiare gli impianti di riscaldamento si dividono in due grandi categorie: dispositivi con rotore "bagnato" e "secco". Nelle pompe del primo tipo, tutti gli elementi del rotore sono costantemente nel mezzo refrigerante e nei dispositivi con un rotore "a secco", solo una parte di tali elementi è a contatto con il mezzo pompato. Le pompe con rotore "a secco" differiscono per maggiore potenza e maggiore efficienza, ma fanno molto rumore durante il funzionamento, cosa che non si può dire per dispositivi con rotore "bagnato", che emettono una quantità minima di rumore.

A cosa serve il calcolo della pompa dell'impianto di riscaldamento?

La maggior parte dei moderni sistemi di riscaldamento autonomo utilizzati per mantenere una certa temperatura negli alloggi sono dotati di pompe centrifughe che garantiscono la circolazione ininterrotta del liquido nel circuito di riscaldamento.

Aumentando la pressione nell'impianto, è possibile ridurre la temperatura dell'acqua all'uscita della caldaia di riscaldamento, riducendo così il consumo giornaliero di gas da essa consumato.

La corretta scelta del modello di circolatore consente di aumentare di un ordine di grandezza il livello di efficienza delle apparecchiature durante la stagione di riscaldamento e di fornire una temperatura confortevole negli ambienti di qualsiasi zona.

Selezione di una pompa in base alle sue caratteristiche principali

Le principali caratteristiche tecniche di qualsiasi pompa per riscaldamento sono:

Questi parametri devono garantire una sufficiente circolazione del liquido di raffreddamento per un efficiente trasferimento di energia termica dalla caldaia ai radiatori, quindi devono corrispondere sia alla potenza dell'impianto stesso che alla resistenza idraulica in esso contenuta durante la circolazione del liquido di raffreddamento. Pertanto, per effettuare la corretta selezione di una pompa per un impianto di riscaldamento, è necessario conoscere entrambi questi valori.

I loro calcoli esatti, utilizzati dagli specialisti, sono piuttosto macchinosi e complicati. Pertanto, con l'auto-selezione, è possibile utilizzare calcoli semplificati utilizzando le semplici formule di seguito e gli indicatori medi consigliati che consentiranno di selezionare le caratteristiche ottimali della pompa di circolazione. Inoltre, quasi tutti possono eseguire tali calcoli.

Tre opzioni per il calcolo della potenza termica

Possono sorgere difficoltà con la determinazione dell'indicatore di potenza termica (R), quindi è meglio concentrarsi su standard generalmente accettati.

opzione 1... Nei paesi europei, è consuetudine prendere in considerazione i seguenti indicatori:

• 100 W / mq - per piccole case private;
• 70 W / mq. - per grattacieli;
• 30-50 W / mq - per abitazioni industriali e ben isolate.

opzione 2... Gli standard europei sono adatti per le regioni con climi miti. Tuttavia, nelle regioni settentrionali, dove ci sono forti gelate, è meglio concentrarsi sulle norme di SNiP 2.04.07-86 "Reti di riscaldamento", che tengono conto della temperatura esterna fino a -30 gradi Celsius:

• 173-177 W / m2 - per piccoli edifici, il cui numero di piani non supera i due;
• 97-101 W / m2 - per case da 3-4 piani.

Opzione 3... Di seguito è riportata una tabella con la quale è possibile determinare autonomamente la potenza termica richiesta, tenendo conto dello scopo, del grado di usura e dell'isolamento termico dell'edificio.

Tabella: come determinare la potenza termica richiesta

Come determinare la potenza dell'impianto di riscaldamento e la portata della pompa richiesta

La potenza termica richiesta del sistema di riscaldamento dipende dalla quantità di calore necessaria per un riscaldamento confortevole della casa ed è direttamente proporzionale alle sue dimensioni e alle proprietà di isolamento termico dei materiali da cui le sue pareti, tetto, soffitto, pavimento, finestre, porte sono fatte. Non è difficile calcolare le dimensioni di una casa o parte di essa riscaldata. Un metro a nastro e una calcolatrice sono sufficienti qui.

È più difficile calcolare con precisione la perdita di calore attraverso le strutture esterne, poiché qui è necessario tener conto del loro materiale, spessore e caratteristiche di progettazione. Pertanto, per un calcolo semplificato, è possibile utilizzare i valori medi consigliati di 1-1,5 kW di potenza termica per 10 m2 di una stanza riscaldata con un'altezza del soffitto fino a 3 m Se la stanza è ben isolata, allora tu può utilizzare un valore inferiore e, se non è isolato o non è sufficiente, è meglio utilizzare un valore maggiore.

Ad esempio, per una casa ben isolata con una superficie di 120 m2, saranno necessari circa 12 kW di potenza termica.Se la selezione di una pompa di circolazione viene eseguita per un sistema di riscaldamento a circolazione naturale esistente, è possibile prendere in considerazione la potenza della caldaia installata.

Calcolo della capacità della pompa richiesta

Dopo aver deciso la potenza termica del riscaldamento, è possibile iniziare a calcolare la fornitura (capacità) della pompa di circolazione. Per fare ciò, puoi usare due semplici formule. Il primo di essi: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / ho l / h) dove:

• Q– potenza di riscaldamento precedentemente calcolata (W);
• ΔT è la differenza tra la temperatura del tubo di mandata e del "ritorno", che per i sistemi convenzionali, di regola, è entro i 20 ° C, e per il riscaldamento a pavimento - circa 5 °;
• 1.16 - coefficiente che tiene conto del calore specifico dell'acqua, W × h / kg × о С (per altri refrigeranti (antigelo, olio) sarà leggermente diverso e, se necessario, può essere trovato nei libri di riferimento o su Internet) .

Un'altra formula: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) dove: s è la capacità termica del vettore di calore (per l'acqua 4,2 kJ / kg × ° С). Utilizzando una qualsiasi di queste formule, è possibile determinare che, ad esempio, per un sistema a due tubi con una potenza termica di 12 kW, sarà necessaria una pompa con la seguente capacità (alimentazione): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / ho 0,5 m3 / h

Calcolo della prevalenza richiesta per vincere la resistenza idraulica

Per selezionare una pompa di circolazione per un impianto di riscaldamento, oltre alla capacità, è necessario determinarne la prevalenza (pressione), che deve creare per superare la resistenza idraulica esistente. Ma prima devi conoscere l'entità di questa resistenza. Per un calcolo semplificato, puoi usare la formula: J = (F + R × L) / p × g (m) Dove:

• L è la lunghezza della tubazione fino al radiatore più distante (m);
• R è la resistenza idraulica specifica del tratto di tubo rettilineo (Pa / m);
• p è la densità del liquido di raffreddamento (per acqua - 1000 kg / m3);
• F - aumento della resistenza nelle valvole di collegamento e intercettazione (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (accelerazione di gravità).

I valori esatti di R e F per diversi tubi, valvole di collegamento e intercettazione di diversi tipi possono essere trovati nella letteratura di riferimento. Per il nostro calcolo semplificato si possono utilizzare i dati medi di questi valori ottenuti sperimentalmente: R - 100-150 Pa / m (maggiore è il diametro dei tubi e più liscia è la loro superficie interna, minore è la resistenza); F può essere preso a seconda del tipo di raccordi:

• inoltre fino al 30% di perdite in un tubo diritto - per ogni raccordo di collegamento in questa sezione;
• fino al 20% - per un mixer a tre vie o dispositivi simili;
• fino al 70% - per il regolatore.

È inoltre possibile utilizzare la formula proposta dagli specialisti del noto produttore di pompe Wilo per il calcolo: J = R × L × k, m Dove: k è il coefficiente che tiene conto dell'aumento della resistenza nel controllo e chiusura -valvole di intercettazione:

• 1.3 - impianti di riscaldamento semplici con un numero minimo di raccordi;
• 2.2 - in presenza di valvole di controllo;
• 2.6 - per sistemi complessi.

Va tenuto presente che se la circolazione in un sistema con due o più circuiti di cablaggio (rami) sarà fornita da una sola pompa, è necessario prendere in considerazione la loro resistenza totale per selezionarne la pressione. Se ciascun circuito è dotato di una pompa separata, il calcolo della potenza termica e della resistenza di ciascuno di essi deve essere eseguito separatamente. Il numero di piani di un edificio, quando si calcola la pressione, non gioca un ruolo importante. Perché in un impianto di riscaldamento chiuso, la colonna di liquido della linea di alimentazione è bilanciata dalla colonna di “ritorno”.

Numero di velocità della pompa di circolazione

I modelli più moderni di pompe di circolazione sono dotati della possibilità di regolare la velocità del dispositivo. Molto spesso si tratta di modelli a tre velocità, con i quali è possibile regolare la quantità di calore che entra nella stanza. Quindi, con un forte scatto di freddo, la velocità della pompa viene aumentata e, in caso di riscaldamento, viene ridotta in modo che la temperatura dell'aria nelle stanze rimanga confortevole per vivere.

Per il cambio marcia, è presente una leva speciale situata sul corpo del dispositivo. I modelli di pompe di circolazione dotati di un sistema di controllo automatico della velocità per il funzionamento del dispositivo, a seconda del cambiamento della temperatura dell'aria esterna, sono molto popolari.

Va notato che questa è solo una delle opzioni per questo tipo di calcoli. Alcuni produttori utilizzano un metodo di calcolo leggermente diverso quando si seleziona una pompa. È possibile chiedere a uno specialista qualificato di eseguire tutti i calcoli, informandolo dei dettagli del dispositivo di uno specifico sistema di riscaldamento e descrivendo le condizioni per il suo funzionamento. In genere, vengono calcolati gli indicatori di carico massimo a cui funzionerà il sistema. In condizioni reali, il carico sull'attrezzatura sarà inferiore, quindi è possibile acquistare in sicurezza una pompa di circolazione, le cui caratteristiche sono leggermente inferiori agli indicatori calcolati. L'acquisto di una pompa più potente non è consigliabile, poiché ciò comporterà costi inutili, ma non migliorerà le prestazioni del sistema.

Dopo aver ottenuto tutti i dati necessari, è necessario studiare le caratteristiche pressione-flusso di ciascun modello, tenendo conto delle diverse velocità operative. Queste caratteristiche possono essere presentate sotto forma di un grafico. Di seguito è riportato un esempio di tale grafico, in cui sono contrassegnate anche le caratteristiche calcolate del dispositivo.

Utilizzando questo grafico, è possibile selezionare un modello adatto di una pompa di circolazione per il riscaldamento in base agli indicatori calcolati per l'impianto di una particolare casa privata

Il punto A corrisponde agli indicatori richiesti e il punto B indica i dati reali di uno specifico modello di pompa, il più vicino possibile ai calcoli teorici. Minore è la distanza tra i punti A e B, migliore è il modello di pompa adatto alle specifiche condizioni di esercizio.

Controllo della velocità della pompa di circolazione

Le velocità della pompa sono la capacità dello strumento di variare le prestazioni. È facile scoprire la disponibilità delle modalità: la descrizione non indicherà una potenza, ma diverse (di solito tre).

Per saperne di più: Come calcolare un generatore eolico utilizzando le formule

Allo stesso modo, la velocità di rotazione e la produttività sono indicate in tre versioni. Ad esempio: 70/50/35 W (potenza), 2200/1900/1450 rpm (velocità di rotazione), prevalenza 4/3/2 m.

Esistono modelli che cambiano automaticamente la velocità di lavoro (e quindi le prestazioni), a seconda della temperatura ambiente.

C'è un interruttore speciale sul corpo della pompa per cambiare la modalità. Si consiglia ai modelli manuali di impostare la modalità di potenza massima e di abbassarla se necessario. Nei dispositivi automatici, è sufficiente rimuovere il regolatore dalla serratura.

La presenza di modalità di velocità non è solo per aumentare il comfort. È anche economicamente giustificato. Fino al 40% di energia può essere risparmiata da un dispositivo in modalità rispetto a uno convenzionale.

La maggior parte dei modelli della pompa di circolazione ha una funzione per regolare la velocità del dispositivo. Di norma, si tratta di dispositivi a tre velocità che consentono di controllare la quantità di calore inviata per riscaldare la stanza. In caso di brusca ondata di freddo, la velocità del dispositivo aumenta e quando diventa più caldo si riduce, mentre il regime di temperatura nelle stanze rimane confortevole per stare in casa.

Per cambiare la velocità, c'è una leva speciale situata sul corpo della pompa. I modelli di dispositivi di circolazione con un sistema di controllo automatico di questo parametro in base alla temperatura esterna all'edificio sono molto richiesti.

Per cambiare la velocità, c'è una leva speciale situata sul corpo della pompa. I modelli di dispositivi di circolazione con un sistema di controllo automatico di questo parametro in base alla temperatura esterna all'edificio sono molto richiesti.

La maggior parte dei modelli della pompa di circolazione ha una funzione per regolare la velocità del dispositivo. Di norma, si tratta di dispositivi a tre velocità che consentono di controllare la quantità di calore inviata per riscaldare la stanza.In caso di brusca ondata di freddo, la velocità del dispositivo aumenta e quando diventa più caldo si riduce, mentre il regime di temperatura nelle stanze rimane confortevole per stare in casa.

Come calcolare la pompa di circolazione riscaldamento dalla potenza della caldaia

Accade spesso che la caldaia sia stata acquistata in anticipo e il resto degli elementi del sistema venga selezionato successivamente, concentrandosi sugli indicatori di potenza del riscaldatore dichiarati dal produttore. Spesso viene acquistata una pompa di circolazione per l'ammodernamento dei sistemi di riscaldamento a circolazione naturale al fine di fornire la possibilità di accelerare il movimento del liquido di raffreddamento.

Se si conosce la potenza della caldaia, utilizzare la formula: Q = N / (t2-t1)

Q - portata della pompa in metri cubi / h;

N è la potenza della caldaia in W;

t2 - temperatura dell'acqua in gradi Celsius all'uscita dalla caldaia (ingresso all'impianto);

t1 - sulla linea di ritorno.

Come calcolare la resistenza idraulica?

Per non contare manualmente, usa il nostro calcolatore.

Si è già detto che la scelta di una pompa di circolazione per l'impianto di riscaldamento è direttamente influenzata da un parametro così importante come la resistenza idraulica, che viene creata dai singoli elementi dell'impianto di riscaldamento, permette di calcolare l'altezza di aspirazione del pompa e, di conseguenza, consente di scegliere un modello di apparecchiatura in termini di potenza e pressione generata. Per calcolare l'aspirazione della pompa (indicata dalla lettera H), utilizzare la seguente formula:

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

I parametri utilizzati in questa formula sono riportati nella tabella.

I valori R1 e R2 che si applicano a questa tabella devono essere selezionati da una tabella di informazioni speciali.

I valori della resistenza idraulica creati da vari dispositivi utilizzati per equipaggiare i sistemi di riscaldamento, di norma, sono prescritti nella documentazione tecnica per essi. Se non sono presenti tali informazioni nel passaporto del dispositivo, è possibile eseguire le letture approssimative della resistenza idraulica (vedere la tabella).

Sono disponibili tabelle informative speciali che consentono di scoprire la resistenza idraulica per quasi tutti gli elementi dell'attrezzatura del sistema di riscaldamento.

Conoscendo l'altezza di aspirazione, per il calcolo di cui viene utilizzata la formula sopra, è possibile selezionare rapidamente una pompa di circolazione in base alla sua potenza e scoprire la sua prevalenza richiesta.

Come scegliere una pompa di circolazione in base ai dati ottenuti

Dopo aver completato i calcoli e determinato i parametri principali (portata e pressione), procederemo alla selezione di una pompa di circolazione adatta. Per fare ciò, utilizziamo grafici delle loro caratteristiche tecniche (B), che possono essere trovati nel passaporto o nelle istruzioni per l'uso. Tale grafico dovrebbe avere due assi con i valori di prevalenza (solitamente in m) e portata (capacità) in m3 / h, l / ho l / s. In questo grafico riportiamo i dati ottenuti durante il calcolo, nella dimensione appropriata e alla loro intersezione troviamo il punto (A). Se è al di sopra della curva caratteristica della pompa (A3), questo modello non è adatto a noi. Se il punto cade sul grafico (A2) o è sotto (A1), questa è un'opzione adatta. Ma bisogna tenere presente che se il punto è significativamente inferiore al grafico (A1), significa che la pompa avrà una riserva di carica eccessiva, che è anche poco pratica, poiché consumerà più elettricità e anche il suo costo sarà essere più alto del modello, il grafico caratteristico che sarà il più vicino possibile al nostro punto.

Esistono modelli di pompe che non ne hanno una, ma 2-3 velocità.I grafici delle loro caratteristiche non avranno una, ma, rispettivamente, 2 o 3 linee. In questo caso, la selezione della pompa deve essere effettuata in base al programma della velocità che verrà utilizzata o tenendo conto di tutte le linee se vengono utilizzate tutte le velocità.

Cos'altro influenza la scelta

La scelta di una pompa per un impianto di riscaldamento, oltre ai suoi parametri principali (pressione e portata), può essere influenzata da alcuni altri fattori, ad esempio, quali: produttore, lavorazione, durata, temperatura massima di esercizio, costo, ecc. Spesso sono correlati. Pompe di qualità affidabili, "Wilo", "DAB", "Lowara", "Ebara" e "Pedrollo" di solito hanno un prezzo elevato. I modelli cinesi o domestici, di regola, sono molto più economici, ma non vi è alcuna garanzia della loro affidabilità e funzionamento a lungo termine. Qui tutto dipende dalla scelta personale: o un prodotto affidabile di alta qualità a un prezzo più alto o una pompa di circolazione più economica, ma meno affidabile, che potrebbe presto essere cambiata. A volte, per risparmiare, acquistano Grundfos o Wilo usati. Spesso funzionano normalmente più a lungo di quelli cinesi nuovi, ma se acquistati da specialisti di fiducia, che possono dare una certa garanzia.

Un altro parametro tecnico che può essere importante quando si sceglie una pompa di circolazione è la temperatura massima consentita per il suo funzionamento, che dovrebbe essere anche nel suo passaporto o nelle istruzioni operative. Ciò è particolarmente importante se la pompa deve essere installata in un impianto di riscaldamento con una caldaia a combustibile solido sul tubo di alimentazione. La temperatura di esercizio massima consentita, in questo caso, deve essere di almeno 110 ° C. Se, tuttavia, verrà installato sulla linea di ritorno, questo parametro non è così importante, poiché la temperatura del liquido di raffreddamento in questo luogo raramente supera i 70 ° C.

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Tabella empirica di selezione della pompa

Nota: nella terza colonna, il primo numero è il diametro degli ugelli, il secondo è l'altezza di sollevamento.

Utilizzando i dati forniti, è possibile selezionare facilmente il dispositivo giusto per un funzionamento stabile ea lungo termine senza troppi problemi.

Cavitazione nell'impianto di riscaldamento e nella rete idrica

La cavitazione è un processo durante il quale si formano molecole di vapore nel sistema di riscaldamento a causa della diminuzione della pressione. Tale processo si verifica se la portata del fluido diminuisce o aumenta nei tubi.

Cavitazione del sistema di riscaldamento

Se il sistema di riscaldamento è caratterizzato da temperature troppo basse o troppo alte, questo fenomeno può avere un effetto negativo. Il vapore che si forma si raccoglie in bolle e se scoppiano, quindi, danneggiano il materiale di cui sono fatti i tubi o altri componenti del sistema di riscaldamento.

Un dispositivo correttamente selezionato e un calcolo della potenza della pompa di circolazione del riscaldamento eseguito correttamente garantiranno che il funzionamento dell'impianto di riscaldamento e del sistema di approvvigionamento idrico sarà più efficiente.

Se non puoi eseguire autonomamente operazioni come il calcolo di una pompa per il riscaldamento o dubiti della loro correttezza, è meglio affidare questa questione a un professionista in questo campo. Lo specialista non solo aiuterà nella scelta di una pompa o nell'esecuzione dei calcoli, ma si occuperà anche direttamente dell'installazione della pompa.