Obliczanie ciśnienia pompy obiegowej ogrzewania. Kalkulator do obliczania wydajności pompy obiegowej do ogrzewania

Tutaj dowiesz się:

• Do czego służy obliczenie pompy systemu grzewczego?
• Dobór pompy według jej głównych cech
• Jak obliczyć pompę obiegową ogrzewania z mocy kotła
• Jak wybrać pompę obiegową zgodnie z uzyskanymi danymi
• Empiryczna tabela doboru pomp
• Kawitacja w systemie grzewczym i wodociągowym
• Zalecenia dotyczące instalacji pompy

Głównym zadaniem pompy obiegowej jest poprawa cyrkulacji chłodziwa przez elementy instalacji grzewczej. Problem wchodzącej już schłodzonej wody do grzejników jest dobrze znany mieszkańcom wyższych kondygnacji kamienic. Podobne sytuacje wiążą się z faktem, że płyn chłodzący w takich układach porusza się bardzo wolno i ma czas na ostygnięcie, aż dotrze do sekcji obwodu grzewczego znajdujących się w znacznej odległości.

Podczas obsługi autonomicznych systemów grzewczych w domach wiejskich, w których cyrkulacja wody odbywa się w naturalny sposób, można również napotkać problem, gdy grzejniki zainstalowane w najdalszych punktach obwodu ledwo się nagrzewają. Jest to również konsekwencja niewystarczającego ciśnienia chłodziwa i jego powolnego przepływu przez rurociąg. Instalacja urządzeń do pompowania cyrkulacyjnego pozwala uniknąć takich sytuacji zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i domach prywatnych. Dzięki wymuszonemu wytworzeniu wymaganego ciśnienia w rurociągu takie pompy zapewniają dużą prędkość przepływu podgrzanej wody nawet do najbardziej oddalonych elementów instalacji grzewczej.

Pompa zwiększa sprawność istniejącego ogrzewania i pozwala na usprawnienie systemu poprzez dodanie dodatkowych grzejników lub elementów automatyki

Systemy grzewcze z naturalną cyrkulacją cieczy przenoszącej energię cieplną wykazują swoją skuteczność, gdy służą do ogrzewania domów o niewielkiej powierzchni. Jeśli jednak wyposażysz takie systemy w pompę cyrkulacyjną, możesz nie tylko zwiększyć efektywność ich wykorzystania, ale także zaoszczędzić na ogrzewaniu, zmniejszając ilość energii zużywanej przez kocioł.

Z założenia pompa obiegowa jest silnikiem, którego wał przenosi obrót na wirnik. Na wirniku zamontowane jest koło z łopatkami - wirnik. Obracając się wewnątrz komory roboczej pompy, wirnik wpycha podgrzaną ciecz wpływającą do przewodu tłocznego, tworząc przepływ chłodziwa o wymaganym ciśnieniu. Nowoczesne modele pomp obiegowych mogą pracować w kilku trybach, wytwarzając różne ciśnienia płynu chłodzącego przepływającego przez nie w systemach grzewczych. Ta opcja pozwala na szybkie ogrzanie domu w momencie nadejścia chłodów poprzez uruchomienie pompy z maksymalną mocą, a następnie, gdy w całym budynku wytworzy się komfortowa temperatura powietrza, przełączyć urządzenie w ekonomiczny tryb pracy.

Urządzenie z pompą cyrkulacyjną do ogrzewania

Wszystkie pompy obiegowe stosowane do wyposażenia systemów grzewczych są podzielone na dwie szerokie kategorie: urządzenia z wirnikiem „mokrym” i „suchym”. W pompach pierwszego typu wszystkie elementy wirnika są stale w medium chłodzącym, aw urządzeniach z wirnikiem „suchym” tylko część takich elementów styka się z tłoczonym medium. Pompy z „suchym” wirnikiem różnią się większą mocą i wyższą wydajnością, ale podczas pracy robią dużo hałasu, czego nie można powiedzieć o urządzeniach z „mokrym” wirnikiem, które emitują minimalną ilość hałasu.

Do czego służy obliczenie pompy systemu grzewczego?

Większość nowoczesnych autonomicznych systemów grzewczych służących do utrzymania określonej temperatury w pomieszczeniach mieszkalnych jest wyposażona w pompy odśrodkowe, które zapewniają nieprzerwaną cyrkulację cieczy w obiegu grzewczym.

Zwiększając ciśnienie w instalacji można obniżyć temperaturę wody na wylocie z kotła grzewczego, zmniejszając tym samym dzienne zużycie zużywanego przez nią gazu.

Właściwy dobór modelu pompy obiegowej pozwala o rząd wielkości podnieść poziom sprawności urządzeń w sezonie grzewczym i zapewnić komfortową temperaturę w pomieszczeniach o dowolnej powierzchni.

Dobór pompy według jej głównych cech

Główne cechy techniczne każdej pompy do ogrzewania to:

Parametry te muszą zapewniać wystarczającą cyrkulację chłodziwa dla efektywnego przenoszenia energii cieplnej z kotła do grzejników, a więc muszą odpowiadać zarówno mocy samego układu, jak i oporowi hydraulicznemu w nim podczas cyrkulacji chłodziwa. Dlatego, aby dokonać prawidłowego doboru pompy do instalacji grzewczej, konieczna jest znajomość obu tych wartości.

Ich dokładne obliczenia, z których korzystają specjaliści, są dość uciążliwe i skomplikowane. Dlatego przy samodzielnym wyborze można skorzystać z uproszczonych obliczeń, korzystając z poniższych prostych wzorów i zalecanych średnich wskaźników, które pozwolą wybrać optymalne właściwości pompy obiegowej. Co więcej, prawie każdy może wykonać takie obliczenia.

Trzy opcje obliczania mocy cieplnej

Trudności mogą się pojawić przy wyznaczaniu wskaźnika mocy cieplnej (R), dlatego lepiej skupić się na ogólnie przyjętych standardach.

opcja 1... W krajach europejskich zwyczajowo bierze się pod uwagę następujące wskaźniki:

• 100 W / mkw. - do małych domów prywatnych;
• 70 W / m2 M. - do budynków wysokościowych;
• 30-50 W / mkw. - do pomieszczeń przemysłowych i dobrze izolowanych.

Opcja 2... Normy europejskie są dobrze dostosowane do regionów o łagodnym klimacie. Jednak w regionach północnych, gdzie występują silne mrozy, lepiej skupić się na normach SNiP 2.04.07-86 „Sieci grzewcze”, które uwzględniają temperaturę zewnętrzną do -30 stopni Celsjusza:

• 173-177 W / m2 - w przypadku małych budynków, których liczba kondygnacji nie przekracza dwóch;
• 97-101 W / m2 - dla domów od 3-4 pięter.

Wariant 3... Poniżej znajduje się tabela, za pomocą której można samodzielnie określić wymaganą moc cieplną, biorąc pod uwagę przeznaczenie, stopień zużycia oraz izolację termiczną budynku.

Tabela: jak określić wymaganą moc cieplną

Jak określić moc systemu grzewczego i wymagany przepływ pompy

Wymagana moc cieplna systemu grzewczego zależy od ilości ciepła potrzebnego do komfortowego ogrzania domu i jest wprost proporcjonalna do jego wielkości oraz właściwości termoizolacyjnych materiałów, z których jego ściany, dach, strop, podłoga, okna, drzwi są wykonane. Nie jest trudno obliczyć wielkość ogrzewanego domu lub jego części. Wystarczy miarka i kalkulator.

Trudniej jest dokładnie obliczyć straty ciepła przez konstrukcje zewnętrzne, ponieważ tutaj należy wziąć pod uwagę ich materiał, grubość i cechy konstrukcyjne. Dlatego w celu uproszczenia obliczeń można zastosować zalecane średnie wartości 1-1,5 kW mocy cieplnej na 10 m2 ogrzewanego pomieszczenia o wysokości sufitu do 3 m. Jeśli pomieszczenie jest dobrze izolowane, to należy można użyć niższej wartości, a jeśli nie jest izolowana lub jest niewystarczająca, lepiej jest użyć większej wartości.

Przykładowo na dobrze ocieplony dom o powierzchni 120 m2 potrzebne będzie około 12 kW mocy cieplnej.W przypadku doboru pompy obiegowej do istniejącego systemu ogrzewania z cyrkulacją naturalną można uwzględnić moc zainstalowanego kotła.

Obliczenie wymaganej wydajności pompy

Decydując się na moc cieplną ogrzewania, możesz rozpocząć obliczanie zasilania (wydajności) pompy obiegowej. Aby to zrobić, możesz użyć dwóch prostych formuł. Pierwsza z nich: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h lub l / h) Gdzie:

• Q– wcześniej obliczona moc cieplna (W);
• ΔT jest różnicą między temperaturą rury zasilającej i „powrotu”, która dla konwencjonalnych systemów z reguły mieści się w granicach 20 ° C, a dla ogrzewania podłogowego - około 5 °;
• 1,16 - współczynnik uwzględniający ciepło właściwe wody, W × h / kg × о С (dla innych płynów chłodniczych (płyn niezamarzający, olej) będzie nieco inny i, jeśli to konieczne, można go znaleźć w podręcznikach lub w Internecie) .

Inny wzór: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) gdzie: s to pojemność cieplna nośnika ciepła (dla wody 4,2 kJ / kg × ° С). Korzystając z dowolnego z tych wzorów można określić, że na przykład dla systemu dwururowego o mocy cieplnej 12 kW wymagana będzie pompa o następującej wydajności (zasilaniu): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h lub 0,5 m3 / h

Obliczenie wymaganej wysokości podnoszenia do pokonania oporu hydraulicznego

Aby dobrać pompę obiegową do instalacji grzewczej, oprócz wydajności należy określić jej wysokość podnoszenia (ciśnienie), jakie musi wytworzyć, aby pokonać istniejący opór hydrauliczny. Ale najpierw musisz poznać wielkość tego oporu. W celu uproszczenia obliczeń możesz użyć wzoru: J = (F + R × L) / p × g (m) gdzie:

• L to długość przewodu rurowego do najdalszego grzejnika (m);
• R jest konkretnym oporem hydraulicznym prostego odcinka rury (Pa / m);
• p to gęstość chłodziwa (dla wody - 1000 kg / m3);
• F - wzrost oporu na zaworach łączących i odcinających (Pa);
• g - 9,8 m / s 2 (przyspieszenie ziemskie).

Dokładne wartości R i F dla różnych rur, zaworów łączących i odcinających różnych typów można znaleźć w literaturze przedmiotu. Do naszych uproszczonych obliczeń można wykorzystać średnie dane z tych wartości uzyskane eksperymentalnie: R - 100-150 Pa / m (im większa średnica rur i im gładsza ich powierzchnia wewnętrzna, tym mniejszy opór); F można przyjąć w zależności od rodzaju okuć:

• dodatkowo do 30% strat w rurze prostej - na każdą kształtkę łączącą w tym odcinku;
• do 20% - dla miksera trójdrożnego lub podobnych urządzeń;
• do 70% - dla regulatora.

Do obliczeń można również skorzystać ze wzoru zaproponowanego przez specjalistów znanego producenta pomp Wilo: J = R × L × k, m gdzie: k to współczynnik uwzględniający wzrost oporu w sterowaniu i zamykaniu zawory odcinające:

• 1.3 - proste systemy grzewcze z minimalną liczbą opraw;
• 2.2 - w obecności zaworów sterujących;
• 2.6 - dla złożonych systemów.

Należy pamiętać, że jeśli obieg w układzie z dwoma lub więcej obwodami (odgałęzieniami) zapewni tylko jedna pompa, to przy doborze jej ciśnienia należy wziąć pod uwagę ich całkowitą rezystancję. Jeżeli każdy obwód jest wyposażony w oddzielną pompę, wówczas obliczenia mocy cieplnej i rezystancji każdego z nich należy wykonać osobno. Liczba kondygnacji budynku przy obliczaniu ciśnienia nie odgrywa dużej roli. Ponieważ w zamkniętym systemie grzewczym kolumna cieczy w przewodzie zasilającym jest równoważona przez kolumnę „powrotu”.

Liczba prędkości pompy obiegowej

Większość nowoczesnych modeli pomp obiegowych jest wyposażona w możliwość regulacji prędkości urządzenia. Najczęściej są to modele z trzema prędkościami, za pomocą których można regulować ilość ciepła wpadającego do pomieszczenia. Tak więc, z ostrym trzaskiem na zimno, prędkość pompy wzrasta, aw przypadku ocieplenia jest zmniejszana, aby temperatura powietrza w pomieszczeniach pozostała komfortowa do życia.

Do zmiany biegów na korpusie urządzenia znajduje się specjalna dźwignia. Dużym zainteresowaniem cieszą się modele pomp obiegowych wyposażone w system automatycznej regulacji prędkości pracy urządzenia w zależności od zmiany temperatury powietrza zewnętrznego.

Należy zauważyć, że jest to tylko jedna z opcji tego rodzaju obliczeń. Niektórzy producenci przy wyborze pompy stosują nieco inną metodę obliczeń. Możesz poprosić wykwalifikowanego specjalistę o wykonanie wszystkich obliczeń, informując go o szczegółach urządzenia określonego systemu grzewczego i opisując warunki jego działania. Zazwyczaj obliczane są maksymalne wskaźniki obciążenia, przy których system będzie działał. W rzeczywistych warunkach obciążenie sprzętu będzie niższe, więc można bezpiecznie kupić pompę obiegową, której charakterystyka jest nieco niższa niż obliczone wskaźniki. Zakup mocniejszej pompy nie jest wskazany, ponieważ doprowadzi to do niepotrzebnych kosztów, ale nie poprawi wydajności systemu.

Po uzyskaniu wszystkich niezbędnych danych należy zbadać charakterystyki ciśnieniowo-przepływowe każdego modelu, biorąc pod uwagę różne prędkości robocze. Cechy te można przedstawić w postaci wykresu. Poniżej przykład takiego wykresu, na którym zaznaczono również obliczone charakterystyki urządzenia.

Za pomocą tego wykresu można wybrać odpowiedni model pompy obiegowej do ogrzewania zgodnie ze wskaźnikami obliczonymi dla systemu konkretnego domu prywatnego

Punkt A odpowiada wymaganym wskaźnikom, a punkt B wskazuje rzeczywiste dane konkretnego modelu pompy, jak najbliżej obliczeń teoretycznych. Im mniejsza odległość między punktami A i B, tym lepiej model pompy jest dostosowany do określonych warunków pracy.

Regulacja prędkości pompy cyrkulacyjnej

Prędkości pompy to zdolność instrumentu do zmiany wydajności. Łatwo jest dowiedzieć się o dostępności trybów - opis wskaże nie jedną moc, ale kilka (zwykle trzy).

Czytaj więcej: Jak obliczyć generator wiatrowy za pomocą wzorów

W ten sam sposób prędkość obrotowa i produktywność są wskazywane w trzech wersjach. Na przykład: 70/50/35 W (moc), 2200/1900/1450 obr / min (prędkość obrotowa), głowica 4/3/2 m.

Istnieją modele, które automatycznie zmieniają prędkość pracy (a co za tym idzie wydajność) w zależności od temperatury otoczenia.

Na korpusie pompy znajduje się specjalny przełącznik służący do zmiany trybu. W modelach ręcznych zaleca się ustawienie trybu maksymalnej mocy i wyłączenie go, jeśli to konieczne. W urządzeniach automatycznych wystarczy wyjąć regulator z zamka.

Obecność trybów prędkości służy nie tylko zwiększeniu komfortu. Jest to również uzasadnione ekonomicznie. Do 40% energii można zaoszczędzić za pomocą urządzenia modowego w porównaniu z konwencjonalnym.

Większość modeli pompy obiegowej ma funkcję regulacji prędkości urządzenia. Z reguły są to urządzenia o trzech prędkościach, które pozwalają kontrolować ilość ciepła wysyłanego do ogrzania pomieszczenia. W przypadku gwałtownego trzasku zimna prędkość urządzenia wzrasta, a gdy robi się cieplej, zmniejsza się, a reżim temperaturowy w pomieszczeniach pozostaje wygodny do przebywania w domu.

Aby zmienić prędkość, na obudowie pompy znajduje się specjalna dźwignia. Modele urządzeń obiegowych z automatycznym systemem regulacji tego parametru w zależności od temperatury na zewnątrz budynku są bardzo poszukiwane.

Aby zmienić prędkość, na obudowie pompy znajduje się specjalna dźwignia. Modele urządzeń obiegowych z automatycznym systemem regulacji tego parametru w zależności od temperatury na zewnątrz budynku są bardzo poszukiwane.

Większość modeli pompy obiegowej ma funkcję regulacji prędkości urządzenia. Z reguły są to urządzenia o trzech prędkościach, które pozwalają kontrolować ilość ciepła wysyłanego do ogrzania pomieszczenia.W przypadku gwałtownego trzasku zimna prędkość urządzenia wzrasta, a gdy robi się cieplej, zmniejsza się, a reżim temperaturowy w pomieszczeniach pozostaje wygodny do przebywania w domu.

Jak obliczyć pompę obiegową ogrzewania z mocy kotła

Często zdarza się, że kocioł został zakupiony z wyprzedzeniem, a pozostałe elementy systemu dobiera się później, skupiając się na deklarowanych przez producenta wskaźnikach mocy grzałki. Często do modernizacji systemów grzewczych z naturalną cyrkulacją kupuje się pompę cyrkulacyjną, aby zapewnić możliwość przyspieszenia ruchu chłodziwa.

Jeśli znana jest moc kotła, użyj wzoru: Q = N / (t2-t1)

Q - natężenie przepływu pompy w metrach sześciennych / h;

N to moc kotła w W;

t2 - temperatura wody w stopniach Celsjusza na wylocie z kotła (wlot do instalacji);

t1 - w linii powrotnej.

Jak obliczyć opór hydrauliczny?

Aby nie liczyć ręcznie, skorzystaj z naszego kalkulatora.

Jak już powiedziano, na dobór pompy obiegowej do instalacji grzewczej ma bezpośredni wpływ tak ważny parametr, jakim jest opór hydrauliczny, jaki tworzą poszczególne elementy instalacji grzewczej, pozwala obliczyć wysokość zasysania instalacji grzewczej. pompy iw efekcie daje możliwość doboru modelu urządzenia pod względem mocy i wytwarzanego ciśnienia. Aby obliczyć ssanie pompy (oznaczone literą H), użyj następującego wzoru:

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

Parametry użyte w tej formule są pokazane w tabeli.

Wartości R1 i R2, które mają zastosowanie do tej tabeli, należy wybrać ze specjalnej tabeli informacyjnej.

Wartości oporu hydraulicznego, które są tworzone przez różne urządzenia stosowane do wyposażenia systemów grzewczych, z reguły są określone w ich dokumentacji technicznej. Jeśli w paszporcie urządzenia nie ma takich informacji, możesz wykonać przybliżone odczyty oporu hydraulicznego (patrz tabela).

Istnieją specjalne tabele informacyjne, które pozwalają poznać opór hydrauliczny dla prawie każdego elementu wyposażenia systemu grzewczego.

Znając wysokość ssania, do obliczenia której stosuje się powyższy wzór, można szybko wybrać pompę obiegową zgodnie z jej mocą i ustalić wymaganą wysokość podnoszenia.

Jak wybrać pompę obiegową zgodnie z uzyskanymi danymi

Po wykonaniu obliczeń i ustaleniu głównych parametrów (przepływ i ciśnienie) przejdziemy do doboru odpowiedniej pompy obiegowej. Aby to zrobić, używamy wykresów ich właściwości technicznych (B), które można znaleźć w paszporcie lub instrukcji obsługi. Taki wykres powinien mieć dwie osie z wartościami podnoszenia (zwykle wm) i przepływu (wydajności) wm3 / h, l / h lub l / s. Na tym wykresie wykreślamy dane uzyskane podczas obliczeń, w odpowiednim wymiarze i na ich przecięciu znajdujemy punkt (A). Jeśli znajduje się powyżej krzywej charakterystycznej pompy (A3), to ten model nam nie odpowiada. Jeśli punkt znajduje się na wykresie (A2) lub znajduje się poniżej niego (A1), to jest to odpowiednia opcja. Należy jednak pamiętać, że jeśli punkt jest znacznie niższy niż wykres (A1), to oznacza to, że pompa będzie miała nadmierną rezerwę mocy, co również jest niepraktyczne, ponieważ będzie zużywać więcej energii elektrycznej, a jej koszt również być wyżej niż model, charakterystyczny wykres, który będzie jak najbliżej naszego punktu.

Istnieją modele pomp, które nie mają jednej, ale 2-3 prędkości.Wykresy ich charakterystyk będą miały nie jedną, ale odpowiednio 2 lub 3 linie. W takim przypadku wybór pompy należy przeprowadzić zgodnie z harmonogramem prędkości, która będzie używana lub biorąc pod uwagę wszystkie linie, jeśli używane są wszystkie prędkości.

Co jeszcze wpływa na wybór

Na dobór pompy do instalacji grzewczej poza jej głównymi parametrami (ciśnienie i przepływ) mogą mieć wpływ inne czynniki, np. Producent, jakość wykonania, trwałość, maksymalna temperatura pracy, koszt itp. Często są spokrewnieni. Jakościowe pompy niezawodnych „Wilo”, „DAB”, „Lowara”, „Ebara” i „Pedrollo” mają zwykle wysoką cenę. Modele chińskie lub krajowe są z reguły znacznie tańsze, ale nie ma gwarancji ich niezawodności i długotrwałego działania. Tutaj wszystko zależy od osobistego wyboru: albo wysokiej jakości, niezawodny produkt w wyższej cenie, albo tańsza, ale mniej niezawodna pompa obiegowa, która wkrótce może wymagać wymiany. Czasami, aby zaoszczędzić pieniądze, kupują używany Grundfos lub Wilo. Często zwykle działają dłużej niż nowe chińskie, ale kupowane od zaufanych specjalistów, którzy mogą dać pewną gwarancję.

Kolejnym parametrem technicznym, który może mieć znaczenie przy wyborze pompy obiegowej, jest maksymalna dopuszczalna temperatura jej pracy, która również powinna znajdować się w jej paszporcie lub instrukcji obsługi. Jest to szczególnie ważne, jeśli pompa ma być zamontowana w systemie grzewczym z kotłem na paliwo stałe na rurze zasilającej. Jego maksymalna dopuszczalna temperatura robocza w tym przypadku musi wynosić co najmniej 110 ° C. Jeśli jednak zostanie zainstalowany na linii powrotnej, to ten parametr nie jest tak ważny, ponieważ temperatura chłodziwa w tym miejscu rzadko przekracza 70 ° C.

Powiązane wideo:

Empiryczna tabela doboru pomp

Uwaga: w trzeciej kolumnie pierwsza liczba to średnica dysz, druga to wysokość podnoszenia.

Korzystając z podanych danych, w łatwy sposób można dobrać odpowiednie urządzenie do stabilnej i długotrwałej pracy bez większych kłopotów.

Kawitacja w systemie grzewczym i wodociągowym

Kawitacja to proces, podczas którego w systemie grzewczym na skutek spadku ciśnienia powstają cząsteczki pary. Taki proces ma miejsce, gdy natężenie przepływu płynu w rurach maleje lub wzrasta.

Kawitacja w systemie grzewczym

Jeśli system grzewczy charakteryzuje się zbyt niską lub zbyt wysoką temperaturą, to zjawisko to może mieć negatywny wpływ. Powstająca para gromadzi się w postaci bąbelków, a jeśli pękną, uszkadzają materiał, z którego wykonane są rury lub inne elementy systemu grzewczego.

Prawidłowo dobrane urządzenie i poprawnie przeprowadzone obliczenia mocy pompy obiegowej ogrzewania zagwarantują najbardziej efektywną pracę instalacji grzewczej i wodociągowej.

Jeśli nie możesz samodzielnie wykonać takich operacji jak obliczenie pompy do ogrzewania lub wątpisz w ich poprawność, lepiej powierzyć tę sprawę profesjonaliście w tej dziedzinie. Specjalista nie tylko pomoże w doborze pompy czy wykonaniu obliczeń, ale zajmie się również bezpośrednio montażem pompy.