Как рассчитать мощность насоса на отопление: подбор по напору и расходу, формулы, примеры

подбор по напору и расходу, формулы, примеры

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Грамотный подбор циркуляционного насоса обеспечит эффективную работу отопительной системы и позволит избежать лишних затрат

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

  1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
  2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.
Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

  • общую потребность здания в тепловой энергии;
  • суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

  • частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м2;
  • многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м2 площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м2.

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 3. Параметры для расчета высоты всасывания

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

  • отопительный котел – 1000–2000 Па;
  • сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
  • термоклапан – 5000–10000 Па;
  • прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Насос Wilo-Stratos с автоматической регулировкой мощности

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.

В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.

Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.

Как рассчитать мощность и напор циркуляционного насоса

Необходимость в применении циркуляционного насоса возникает в случае, когда естественное перемещение теплоносителя в системе отопления не способно обеспечить равномерный нагрев всех радиаторов. Без данного оборудования невозможно обойтись в домах, площадь которых превышает 100м2, где отмечается высокое гидравлическое сопротивление системы. Решив использовать циркуляционное насосное оборудование, вы получаете массу преимуществ, среди которых:

    — возможность использовать трубы меньшего диаметра,

    — быстрый нагрев помещений,
    — возможность размещения нагревательного котла в любом месте коттеджа.

Однако, прежде чем установить данный агрегат, следует провести тщательный расчет мощности циркуляционного оборудования, которое будет использоваться в системе отопления.

Подача (производительность) насосного оборудования

Это один из главных факторов, которые следует учитывать при выборе устройства. Подача – количество теплоносителя перекачиваемого в единицу времени (м3/час). Чем выше подача, тем значительней будет объем жидкости, который сможет перекачать насос. Данный показатель отражает величину объема теплоносителя, переносящего тепло от котла к радиаторам. Если подача низкая, радиаторы будут обогреваться плохо. Если производительность избыточная, расходы на отопление дома существенно вырастут.

Расчет мощности циркуляционного насосного оборудования для системы отопления можно произвести по следующей формуле:
Qpu=Qn/1.163xDt  [м3/ч]

При  этом Qpu – это подача агрегата в расчетной точке (измеряется в м3/час), Qn — количество потребляемого тепла на площади, которая отапливается (кВт), Dt – разница температур, зафиксированная на прямом и обратном трубопроводе (для стандартных систем это 10-20°С), 1,163 – показатель удельной теплоемкости воды (если будет использоваться другой теплоноситель, формула должна быть откорректирована).

Напор насосного оборудования циркуляционного типа

Напор создается од действием насосного устройства для того чтобы противостоять гидродинамическим потерям, возникающим в трубах, радиаторах, вентилях, соединениях. Другими словами, напор – величина гидравлического сопротивления, которое агрегат должен преодолеть. Для обеспечения оптимальных условий для перекачки теплоносителя по системе показатель гидравлического сопротивления должен быть меньше показателя напора. Слабый водяной столб не сможет справиться с поставленной задачей, а слишком сильный — может стать причиной возникновения шума в системе.

Расчет показателя напора циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода, а также скорости перемещения по нему теплоносителя. Чтобы рассчитать гидравлические потери, нужно знать скорость движения теплоносителя: для полимерных трубопроводов – 0,5-0,7м/с, для труб, выполненных из металла, – 0,3-0,5м/м. На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления будет находиться в пределах 100-150Па/м. Чем больше диаметр труб, тем меньше потери.

Для расчета потерь давления при сопротивлении местном применяют формулу:
 Z = ∑ζ x V2 x ρ/2

При этом ζ обозначает коэффициент местных потерь, ρ – показатель плотности теплоносителя, V – скорость перемещения теплоносителя (м/с).
Далее необходимо суммировать показатели местных сопротивлений и величины сопротивлений, которые были рассчитаны для прямолинейных участков. Полученное значение будет отвечать минимально допустимому напору насоса. Если в доме сильноразветвленная система отопления, расчет напора следует произвести по каждой ветки отдельно.

При этом следует учитывать следующие величины потерь для элементов системы:

    — котел – 0,1-0,2;
    — теплорегулятор – 0,5-1;
    — смеситель – 0,2-0,4.

 

Как вариант можно рассчитать напор циркуляционного насоса для отопления по следующей формуле:
Hpu =RxLxZF/10000 [м]

При этом Hpu – напор насоса, R – потери, которые были вызваны трением в трубах (измеряется Па/м, за основу можно принять значение 100-150 Па/м), L – протяженность обратного и прямого трубопроводов самой длинной ветки или сумма ширины, длины и высоты дома умножена на 2 (измеряется в метрах), ZF – коэффициент для термостатического вентиля (1,7), арматуры/фасонных деталей( 1,3), 10000 — коэффициент пересчета единиц (м и Па).

примеры расчетов и правила выбора


Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Содержание статьи:

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного .

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией .

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Насос — важный элемент системы обогрева дома. Он помогает повысить ее эффективность и снизить траты топлива

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

  • вертикальные;
  • блочные;
  • консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили .

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

  • материал, который использовался для возведения и утепления стен;
  • климатические условия;
  • особенности перекрытий и полов;
  • наличие термостатических вентилей;
  • характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Выбирая устройство для организации принудительной циркуляции в системе отопления, нужно уделить особое внимание техническим характеристикам, чтобы избежать работы насоса вхолостую или на пределе своих возможностей

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Следует отказаться от покупки чугунного циркуляционного насоса. Ведь такое устройство быстро придет в негодность и потребует замены

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Где:

  • R — потребность помещения в тепле;
  • TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м2 — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м2 — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Когда нужно сделать расчеты с минимальной погрешностью, рекомендуется использовать специальные таблицы. В них приводятся значения, оптимальные для тех или иных домов и квартир

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Низкий уровень шумности «мокрых» насосов — главная причина их популярности

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

  • Halm;
  • Wilo;
  • Ebara;
  • DAB;
  • AlfaStar;
  • Pedrolo;
  • Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Чаще всего циркуляционные насосы выпускаются серийно и обладают усредненными параметрами, что создает определенные проблемы при выборе оборудования. В этом случае лучше отдать предпочтение устройству, работающему в нескольких режимах

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Насос можно установить прямо в подающий трубопровод. Такое решение будет целесообразным только в том случае, когда циркуляционное оборудование сможет выдержать максимально возможную температуру теплового носителя

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена .

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

  • запрещено включать прибор с нулевой подачей;
  • убедиться, что оборудование заземлено;
  • проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
  • проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
  • удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
  • оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
  • запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

В случае появления каких-либо сбоев или проблем в работе насоса следует в кратчайшее время вызвать мастера. Это поможет избавиться от множества проблем и незапланированных финансовых трат

Особое внимание необходимо уделить температуре . Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.

Расчет насоса для отопления, характеристики циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы

Система отопления в частном или загородном доме нуждается в специальном насосе, который будет помогать теплоносителю, циркулировать по трубам. Благодаря такому циркуляционному насосу удается добиться того, что все помещения в доме нагреваются наиболее равномерным образом. Установка такого устройства предполагает проведение некоторых расчетов. Расчет насоса для отопления может зависеть от некоторых определенных обстоятельств. Для начала, необходимо определиться с типом насоса. Насос может быть «мокрым» или «сухим». Их отличие состоит в том, что у первого насоса рабочая область находится под слоем воды, то есть, в перекачиваемой среде.

Такой насос не нуждается в дополнительной смазке или увлажнении. Однако необходимо учесть, что водяной напор или сопротивление во многом могут оказывать влияние на функциональную мощность агрегата. Разберемся же, как рассчитать насос для отопления.

Расчет мощности отопительного насоса

Как рассчитать мощность отопления насоса? Выбирая насос для отопительной системы, необходимо обратить внимание на ту рабочую точку, с которой начинается его работа. В этой же точке будет произведена его установка. Расход и напор воды будут показателями, характеризующими позицию насоса. Для измерения расхода воды используется такое значение, как кубические метры воды в час (скорость насоса в системе отопления), а напор измеряется в метрах. Такие показатели во многом зависят от того, какими характеристиками обладает насос.

Рабочая точка насоса системы отопления

Производя расчет насоса для отопления, лучше всего выбрать такой вариант, при котором мощность его начальной точки будет приравнена к той мощности, которую потребляет сама система отопления.

Данную закономерность можно отследить только на особом графике. Эта процедура поможет определить, если тот или иной насос по своим показателям мощности подходит для вашей отопительной системы.

Ниже приведена формула, которая поможет узнать мощность циркуляционного насоса для отопления:

P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД

Где:

р – уровень плотности воды;

Q – уровень расхода воды;

Н – уровень напора воды.

Таким образом и делается расчет мощности насоса для отопления.

Рекомендуем к прочтению:

Вычисляем уровень производительности насоса

Для того чтобы произвести расчет циркуляционного насоса для отопления, потребуется воспользоваться следующей формулой:

Q = S * Qуд / 1000

Где:

S – обогреваемая площадь;

Qуд – это уровень удельного потребления теплоэнергии;

Данный показатель в квартирах и в частных домах будет несколько отличаться. В квартирах удельное потребление тепла составляет около 70 Ватт на один квадратный метр площади, а в частных домах данный показатель может достигать 100 Ватт на один квадратный метр.

Показатель подачи воды

Уровень подачи воды можно вычислить посредством следующей формулы:

V = Q / (1,16 * T)

Где:

V – это уровень подачи жидкости;

1,16 – это стабильное значение;

T – представляет разницу температур.

Рекомендуем к прочтению:

Температурная разница, в среднем, может варьировать от 10 до 20 градусов.

Расчет уровня напора воды

Благодаря следующей формуле можно выявить уровень напора водяного насоса:

H = R * L * ZF / 10000

Где:

R – сопротивление трубопровода и отопительной системы;

L – представляет собой наиболее длинный отрезок отопительной системы;

ZF – это коэффициент запаса.

В традиционной схеме отопительной системы такой коэффициент имеет значение 2,2.

Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения

Кавитация – это такой процесс, во время которого в отопительной установке благодаря уменьшению давления образуются молекулы пара. Такой процесс имеет место в том случае, если в трубах снизится или повысится скорость потока жидкости.

Кавитация в системе отопления

Если отопительная система характеризуется слишком низкими или слишком высокими температурами, то такое явление может сказаться отрицательным образом. Пар, который образуется, собирается в пузырьки, и если они лопаются, то, тем самым, наносят повреждение материалу, из которого изготовлены трубы или другие компоненты системы отопления.

Правильно выбранное устройство и верно осуществленный расчет мощности циркуляционного насоса отопления станут гарантией того, что работа системы отопления и системы водоснабжения будет наиболее эффективной.

Если у вас не получается самостоятельным образом произвести такие операции, как как рассчитать насос для отопления, или вы сомневаетесь в их правильности, то лучше доверить это дело профессионалу в данной области. Специалист не только поможет с выбором помпы или произведением расчетов, но также займется непосредственно и установкой насоса.

Автоматизация насосного оборудования

Для нормального функционирования такие насосы должны потреблять электроэнергию. На сегодняшний день электричество не является дешевым, поэтому многие задумываются о том, как сделать работу насоса более экономной с точки зрения потребления электроэнергии.

Устройство для автоматической регулировки, потребляемой насосом электроэнергии, поможет вам в этом деле. Благодаря такому устройству количество потребляемого электричества снизится почти в два раза.

Если приобрести более современное оборудование, то оно позволит сократить до 80% электроэнергии. Однако необходимо учесть, что и циркуляционный насос для отопления, характеристики (такие как мощность, скорость насоса отопления) его должны быть последнего поколения. Автоматизированная система позволяет вести контроль над возможностями агрегата, в том числе и над потребительскими. Достигается экономия за счет того, что на устройство не оказывается полная нагрузка, так как система позволяет использовать весь потенциал устройства.

Расчет и подбор насоса для отопления: формулы, примеры, инструкции

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:

Q=0,86R/TF-TR, где:

  • 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:

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

  • 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.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

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

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

  • тепловая потребность;
  • производительность;
  • напор.

Расчет потребности в тепле

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

Определение производительности циркуляционного насоса

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

Q=0,86R/TF-TR

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

R — расчётное кол-во тепла в киловаттах;

TF — начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;

TR — конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.

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

Расчет необходимого напора циркуляционного насоса

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

Рассчитать можно по следующей формуле:

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

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

Смотрите также:

Выбор и расчет насоса для системы отопления частного дома.

Выбор насоса для системы отопления частного дома.

Отопительные системы, в которых вода движется по трубам за счет ее температуры и плотности – (самотеком) уходят в прошлое. Причин здесь много, но самая главная это появление современных композиционных материалов и труб на их основе. И вторая немаловажная деталь низкий КПД системы отопления с естественной циркуляцией.

Насос для системы отопления UPS во фланцевом исполнении

Увеличиваются в размерах наши частные домовладения, дачи и загородные дома. Системы отопления иначе  как многоконтурными построить просто невозможно. Естественно хорошо сбалансированную отопительную систему, работающую за счет естественной циркуляции рассчитать и построить тяжело. Но и стоит ли строить этакого монстра с довольно большими диаметрами труб, если достаточно установить в системе отопления циркуляционный насос.

При этом трубы подводящие тепло к отопительным приборам становятся небольшого диаметра и их легко спрятать в стене или за гипсокартоновой перегородкой. Чугунные радиаторы отопления всю жизнь портившие внешний вид наших квартир заменяются на элегантные биметаллические или алюминиевые. Объем воды в системе отопления уменьшается, значит такая система отопление быстрее прогревается, а при наличии в системе отопления циркуляционного насоса возрастает скорость движения воды, уменьшается разница температур между отопительными приборами и как следствие температура во всех комнатах будет одинаковой, что не вызывает дискомфорта.

И, наверное, самое главное за счет циркуляционного насоса повышается КПД системы отопления в целом, а значит, сокращается расход топлива дорожающего год от года. А о таких устройствах, как полотенцесушители, термостаты, регуляторы температура в каждой из комнат, увлажнители и осушители воздуха при отсутствии в системе циркуляционного насоса даже нельзя мечтать.

Подбор насоса  для системы отопления дома.

К подбору циркуляционного насоса для котельной частного дома, котетжа или дачи необходимо отнестись очень ответственно. Лучше конечно поручит это профессионалам, хотя при наличии небольших базовых знаний и не слишком серьезных требованиях к системе отопления расчет можно сделать самому, основываясь на наших рекомендациях.

Циркуляционный насос подбирается по расходу воды в системе отопления в м3 в час и развиваемому напору в М, исходя из размеров дома и материалов использованных при строительстве дома. Опытный проектировщик подберет насос именно для системы отопления в вашем доме. Если же вы готовы взять ответственность при выборе на себя, то рекомендуем выбрать насос с автоматической регулировкой или хотя бы несколькими скоростями работы. Он конечно дороже, но зато позволит скорректировать ошибки монтажа системы отопления или выбора циркуляционного насоса. У насосов с так называемым мокрым ротором имеется регулировка скорости вращения, и поэтому можно в определенных пределах подрегулировать циркуляцию теплоносителя и исправить  ошибку с подбором насоса.

И так для подбора циркуляционного насоса для частного дома вам необходимо:

Насос UPS с резьбовым или муфтовым подключением

1. Знать высоту от точки установки насоса до верхней точки самого верхнего отопительного прибора.

2. Отапливаемую площадь помещения.

3. Определить ориентировочно  сопротивление вашей системы отопления. Для примера с нее и начнем.

Трубу так называемые в народе пластмассовые (Pilsa или PPR PN10, 20,25) специально не заостряю внимание на материале – свойства примерно одни и те же. Диаметр Ду40 с чугунными батареями сопротивление системы отопления 1м. Ду 32 с алюминиевыми радиаторами отопления — 1,2 – 1,5м. Ду25 с биметаллическими отопительными приборами – 2м.

Выбираем напор, развиваемый насосом. Например, высота от насоса до верхней точки самого верхнего отопительного прибора у нас 4 метра (в доме два этажа, трубы тонкие, отопительные приборы биметаллические) насос должен развивать напор 4+2 = 6 метров.

Теперь чтобы найти м3/час, отапливаемую мощность переводим в необходимое тепло 10 м отапливаемой площади это 1 кВт, если стены теплые и толстые берем 0,8 кВт тонкие и холодные 1,2 кВт.

Дом теплый площадью 200 м2, стены толстые. 200/10х0,8=16 кВт или 16х0,86=13,76 ккал

Теперь определитесь, какая разница по температуре в системе отопления вам нужна, мы рекомендуем 8-10 градусов, не более и не менее. Больше плохо для котла и комфорта, меньше вам придется приобрести более мощный и дорогой насос, к тому же потребляющий больше электроэнергии. Выбираем 10 градусов.

13,76/10=1,37 м3/час

Следовательно для теплого двухэтажного дома площадью 200 м2, с пластиковыми трубами спрятанными в стенах и биметаллическими радиаторами вам необходим циркуляционный насос с производительностью 1,4 м3/час при напоре 6 метров. Во избежание ошибки эти характеристики у циркуляционного насоса должны быть на второй скорости, а сам насос следует выбирать трехскоростным.

Данным условиям соответствует циркуляционный насос с мокрым ротором UPS 25-70 фирмы GRUNDFOS. Цена фирменного насоса 140 Евро, китайского 70-80 Евро. Электроэнергии он потребляет 150 Вт в час.

Если бы мы использовали более толстые трубы и алюминиевые радиаторы, то подошел бы циркуляционный насос UPS 25-60 180, а он уже стоит 110 Евро. Этот насос потребляет электроэнергии меньше – 110 Вт в час.

Как видите проектирование системы отопления, и подбор циркуляционного насоса лучше делать до начала работ, так вы еще сможете сэкономить на материалах и эксплуатационных затратах.

О том, как правильно смонтировать циркуляционный насос для системы отопления читайте в следующей статье.

Парамонов Ю.О. ООО предприятие Энергостром, 2013 год.

Объемный расход и повышение температуры

Ни один насос не идеален с КПД 100% . Энергия, теряемая на трение и гидравлические потери, преобразуется в тепло — нагрев жидкости, транспортируемой через насос.

Повышение температуры можно рассчитать как

dt = P с (1 — μ) / (c p q ρ) (1)

, где

dt = температура подъем насоса ( o C)

q = объемный расход через насос (м 3 / с)

P s = тормозная мощность (кВт)

c p = удельная теплоемкость жидкости (кДж / кг o C)

μ = КПД насоса

ρ = плотность жидкости (кг / м 3 )

Типичное соотношение между расходом и КПД и потребляемая мощность центробежного насоса:

Насос — Калькулятор повышения температуры

P с — тормозная мощность (кВт)

μ — КПД насоса

c p удельная теплоемкость (кДж / кг o C)

q — объемный расход (м 3 / с)

ρ — плотность (кг / м 3 )

Пример — Повышение температуры в водяном насосе

Повышение температуры в водяном насосе, работающем при нормальных условиях с расходом 6 м 3 / ч (0.0017 м 3 / с) , мощность торможения 0,11 кВт и КПД насоса 28% (0,28) можно рассчитать как

dt = (0,11 кВт) (1 — 0,28) / ((4,2 кДж / кг o C) (0,0017 м 3 / с) (1000 кг / м 3 ))

= 0,011 o C

Удельная теплоемкость воды c p = 4,2 кДж / кг o C .

Если поток через насос уменьшается за счет дросселирования нагнетательного клапана, повышение температуры увеличивается.При уменьшении расхода до 2 м 3 / ч (0,00056 м 3 / с) тормозная мощность немного снижается до 0,095 кВт , а КПД насоса снижается до 15% (0,15) — температура подъем можно рассчитать как

dt = (0,095 кВт) (1 — 0,15) / ((4,2 кДж / кг o C) (0,00056 м 3 / с) (1000 кг / м 3 ) )

= 0,035 o C

С производственной документацией повышение температуры по сравнению с дросселированием может быть выражено как:

Калькулятор теплового насоса — EnergyGroove.net

Расчет энергии и затрат — Тепловые насосы

Важно!

С помощью этих калькуляторов энергии можно получить приблизительные цифры. Вы должны использовать результаты, чтобы получить приблизительную оценку размера и стоимости вашей требуемой системы. Для получения более точной информации рекомендуется проконсультироваться с аккредитованным поставщиком возобновляемых источников энергии.

Для получения информации о том, как работают тепловые насосы, см. Статью «Тепловые насосы» на этом веб-сайте.

Кроме того, не забывайте следить за программами субсидирования возобновляемых источников энергии в вашей стране, поскольку это очень сильно повлияет на конечные затраты (см. Программы субсидий на этом веб-сайте).

Вычислители теплового насоса

Целью использования вычислителя теплового насоса является определение размера, стоимости и возможной экономии средств системы теплового насоса, которая вам понадобится, в зависимости от ваших потребностей в отоплении. Эти калькуляторы предлагают различные переменные, и рекомендуется попробовать их все, чтобы получить хорошее представление о том, что необходимо для расчета требований к тепловому насосу.В приведенном ниже списке терминов дается объяснение переменных.

Калькулятор теплового насоса 1

Калькулятор теплового насоса 2

Термины

Btu

Btu означает — британская тепловая единица -.

1 британская тепловая единица = 1055,05585 джоулей

1 британская тепловая единица = 0,00029308 кВт (киловатт)

1 кВт = 3412 британских тепловых единиц

британских тепловых единицы — это единица измерения энергии, используемая для измерения систем отопления и охлаждения. иметь рейтинг Btu, т.е.г., 10 000 БТЕ.

EER

EER означает — коэффициент энергоэффективности -. Это (британские тепловые единицы / час) / (Вт / час) системы в данной рабочей точке. В этой рабочей точке учитываются условия для уровня температуры и влажности в помещении, а также для уровня температуры и влажности наружного воздуха в данном месте.

SEER

SEER означает — Сезонный коэффициент энергоэффективности -. Это (БТЕ / час) / (Ватт / час) системы при ее ожидаемой общей производительности для типичной годовой погоды (температуры и влажности) в заданном месте.Обычно он используется для определения эффективности охлаждения.

COP

COP означает — Коэффициент производительности -. Это мера энергоэффективности способности системы изменять тепловые условия области на основе отношения подводимой энергии к выходной энергии. COP выражается как:

COP = Тепловая мощность (БТЕ / час) / ((Потребляемая мощность (кВт) * (3413 БТЕ / кВтч))

или

COP = (Изменение уровня тепла в помещении) / (Потребляемая энергия)

Поскольку потребляемая энергия всегда будет генерировать некоторое количество тепла, расчет COP для нагрева и охлаждения отличается, т.е.е., при расчете COP для эффективности нагрева тепло, генерируемое из потребляемой энергии, добавляется к изменению тепла, тогда как при расчете эффективности охлаждения тепло, генерируемое из потребляемой энергии, не включается. Это различие связано с настройкой системы, где система охлаждения обычно предназначена для отвода тепла, выделяемого из энергии, потребляемой за пределами охлаждаемой области.

Чем выше COP, тем эффективнее система.

IPLV

IPLV означает «Интегрированное значение частичной нагрузки».IPLV измеряет эффективность кондиционеров в различных условиях, например, когда блок работает на 25%, 50%, 75% и 100% мощности и при разных температурах. Это измерение в основном предназначено для промышленных целей.

AFUE

AFUE означает — Годовая эффективность использования топлива -. Это измеряет количество тепла, фактически доставленное в дом, по сравнению с количеством топлива, которое должно быть подано в печь, например, если печь преобразует 80% подаваемого топлива в тепло, то ее AFUE составляет 80%.Остальные 20% теряются в дымоходе.

HSPF

HSPF означает — Сезонный коэффициент производительности отопления -. Это (БТЕ / час) / (Ватт / час) системы при ее ожидаемой общей производительности для типичной годовой погоды (температуры и влажности) в заданном месте. Обычно он используется для определения эффективности нагрева.

Как рассчитать коэффициент теплопередачи теплового насоса

Вы, наверное, слышали, что геотермальные тепловые насосы являются наиболее эффективным способом обогрева и охлаждения вашего дома.Но что эта фраза на самом деле означает для вашего дома и ваших счетов за отопление? Что означает энергоэффективность? Как это измеряется? Как рассчитывается? Что такое тепловой насос COP? Это то, что мы собираемся рассмотреть сегодня.

Эффективность — это количество энергии, которое вы получаете от устройства, по сравнению с тем, сколько энергии вы вкладываете в его работу. Печь с КПД 97% возвращает 97% энергии, которую вы вкладываете в нее, в виде тепла для вашего дома, остальные 3% теряются в дымоходе. Поскольку у электрического плинтуса нет дымохода, 100% энергии, поступающей внутрь, остается в вашем доме в виде тепла.Чем выше эффективность вашей системы, тем меньше ваши счета за отопление.

Продолжайте читать, чтобы узнать об эффективности геотермального теплового насоса, о том, как ее рассчитать, и о том, что это означает для ваших счетов за отопление.

Расчет вашего геотермального теплового насоса COP

Эффективность геотермального теплового насоса традиционно измеряется с помощью коэффициента, называемого «КПД» (COP). КПД геотермального теплового насоса — это отношение мощности нагрева или охлаждения к энергии, потребляемой для работы машины.Высокий КПД, превышающий 1,0, означает, что ваш тепловой насос работает очень эффективно, а ваши счета за отопление будут низкими. Тепловой насос — единственное устройство для обогрева и охлаждения, у которого КПД превышает 1,0.

Давайте подробнее рассмотрим, как рассчитать КПД теплового насоса.

Расчет коэффициента полезного действия

Во-первых, вам понадобятся две вещи:

  1. Энергия на выходе, или ожидаемая мощность теплового насоса.
  2. Energy In, или сколько энергии требуется для работы теплового насоса.

Используя эти два значения, мы можем заполнить формулу ниже:

В этой формуле выходная энергия — это мощность теплового насоса в британских тепловых единицах в час, а входящая энергия — это энергия, необходимая для работы теплового насоса, измеряемая в ваттах.

Давайте сделаем пример расчета с использованием нашего стандартного четырехтонного теплового насоса вода-воздух. Вся необходимая информация доступна в руководстве к этому тепловому насосу, которое находится на странице продукта серии R. Необходимые нам данные находятся на странице 35 руководства.

Четырехтонный тепловой насос вода-воздух, работающий в режиме нагрева на замкнутом контуре заземления, имеет производительность 35900 БТЕ / час, когда компрессор работает на стадии 2. Первое, что нам нужно сделать, это преобразовать выходную мощность БТЕ / час. в ватты. Одна британская тепловая единица / час равна 0,293 Вт.

35900 БТЕ / час x 0,293 = 10,518 Вт

Теперь у нас есть часть формулы «выход энергии» в ваттах, и из руководства мы видим, что тепловой насос потребляет 2700 ватт для работы. Это «входящая энергия» в формуле COP.

Теперь мы можем включить это в расчет: COP = выходная энергия / энергия в

КОП = 10 518/2700 = 3,89

По нашим расчетам, тепловой насос вода-воздух мощностью четыре тонны, работающий в режиме отопления на ступени 2, будет иметь КПД 3,89. Это означает, что на каждый ватт электроэнергии, использованной для работы этой машины; вы получите 3,89 Вт тепловой энергии от теплового насоса. Дополнительная выходная мощность — это бесплатная энергия, полученная тепловым насосом из контура заземления. С точки зрения упомянутой выше эффективности, четырехтонный тепловой насос серии R имеет КПД 389% при нагреве на стадии 2.

Коэффициент полезного действия и счета за отопление вашего дома

По сравнению с электрическим плинтусом или масляной печью, геотермальная энергия очень и очень эффективна. Высокий КПД означает, что ваши счета за отопление будут ниже, но насколько меньше?

Мы составили таблицу, в которой сравнивается эффективность электрического обогрева плинтуса, геотермального отопления и теплового насоса воздух-вода, а также их влияние на ваши счета за отопление:

Плинтус с электроприводом Воздушный тепловой насос Геотермальный тепловой насос
COP 1.00 2,92 3,89
КПД 100% 292% 389%
Годовое потребление электроэнергии 4000 долларов 1369 долларов 1028 долларов

Коэффициент полезного действия и изменение условий

COP вашего теплового насоса изменяется в зависимости от условий эксплуатации. Вот несколько факторов, которые повлияют на эффективный COP вашего теплового насоса:

Сезон отопления или охлаждения

Поскольку мощность теплового насоса изменяется в режиме охлаждения, изменяется и COP.Если вы посмотрите наши руководства, мы рассчитаем отдельные COP для каждого теплового насоса как в режиме нагрева (COPh), так и в режиме охлаждения (COPc), чтобы учесть эту разницу.

Находится ли тепловой насос на первой или второй ступени

Все тепловые насосы Nordic имеют двухступенчатые спиральные компрессоры, которые позволяют тепловому насосу изменять свою мощность в зависимости от потребностей в обогреве или охлаждении. Поскольку мощность изменяется в зависимости от того, на какой ступени работает тепловой насос, формула изменяется, как и результирующий COP.В наших руководствах это учитывается, и мы рассчитываем отдельные COP для каждого этапа.

Например, четырехтонный тепловой насос вода-воздух, который мы рассмотрели выше, имеет КПД 4,10 на ступени 1 и 3,89 на ступени 2 в режиме нагрева по замкнутому контуру. Вы можете оценить средний COP, сложив эти два вместе и разделив на два:

(4,20 + 3,89) / 2 = 4,05

Индивидуальные условия эксплуатации

Существует множество индивидуальных условий эксплуатации, которые влияют на фактический КПД вашего теплового насоса.Такие переменные, как температура вашего контура заземления, температура буферного резервуара (если вы используете теплый пол) и то, работаете ли вы в открытом или закрытом контуре, — все это влияет на фактический КПД вашего теплового насоса.

К счастью, все эти переменные будут иметь минимальное влияние на фактическую производительность вашего теплового насоса, и вы можете полагаться на значения COP, указанные в наших руководствах по тепловым насосам, в качестве основы для того, как ваша система будет работать при правильной установке или как в приведенном выше примере вы можете рассчитать это самостоятельно!

Ищете дополнительную информацию о том, как геотермальное отопление может снизить счета за коммунальные услуги в вашем доме до 75%? Загрузите нашу бесплатную электронную книгу «Геотермальная энергия: постоянство, удобство и экономичность».




Кредит на фото

Числа и расчеты — John Cantor Heat Pumps

Всегда важно проводить простые вычисления. Это НАМНОГО лучше, чем интуиция и догадки.

Некоторые полезные цифры и преобразования

1 кВт (киловатт) — это единица мощности или показатель энергии. (Пожар на 1 бар потребляет 1 кВт)

В 1 кВт приходится 3 411 БТЕ. т.е. 10 кВт = 31 400 БТЕ / час.

В 1 кВт содержится 860 ккал / час

Обычный погружной нагреватель потребляет 3 кВт при нагревании


1 кВтч. (киловатт-час) — количество энергии

(нагреватель мощностью 1 кВт потребляет 24 кВтч в день)

кВт / ч. = 1 единица электроэнергии = 1 столбик костра используется в течение одного часа.

1 кДж x 3600 = 1 кВтч.

Примечание. Тепловые насосы оцениваются по их тепловой мощности, а не по потребляемой электроэнергии.


Формула, связывающая тепло, время и температуру:
кВт (тепло) = расход воды (литры / сек) x 4.2 x Повышение температуры (dt в градусах Цельсия)
(4,2 — удельная теплоемкость воды)

Если бы 10 кВт было извлечено из воды с расходом 0,8 л / сек, то температура упала бы на 3 ° C (3K).

Резервуары для воды и накопительные баллоны.

Вы можете использовать приведенную выше формулу, чтобы определить, насколько быстро цилиндр нагреется при известной подводимой теплоте. При расходе 0,0277 л / сек можно заполнить 100-литровый баллон за 1 час. Используя формулу, нагреватель мощностью 3 кВт поднимет 100-литровый цилиндр примерно на 26 градусов за 1 час.

Тепловой насос с тепловой мощностью 10 кВт и COP 4 может быть представлен следующими уравнениями: —

COP = тепловая мощность / потребление электроэнергии

10кВт / 2,5кВт = COP 4

тепло, извлеченное из земли = доставленное тепло — потребление электроэнергии = 10 кВт — 2,5 кВт = 7,5 кВт

0 ° C = 32 ° F (точка замерзания воды)

10 ° C = 50 ° F

20 ° C = 68 ° F (комнатная температура)

100 ° C = 212 ° F (точка кипения воды)

или, если у вас есть калькулятор, ° F-32, / 9, x5 = ° C, ° C x9, / 5, + 32 = ° F

1 л / сек = 3.6 м³ / час. = 13,19 галлов (Великобритания) / мин.

На этой диаграмме показаны значения расхода для теплового насоса мощностью 10 кВт (тепловая мощность), забирающего тепло из речного или родникового источника.

(предполагалось, что отведенное тепло составляет 7,5 кВт)

В нашем примере для системы источника реки скорость потока должна быть не менее 0,6 л / с, чтобы минимизировать риск замерзания в испарителе. Для пружинного источника скорость потока в идеале должна быть такой же, но если подача была ограничена или перекачивание потребляло много энергии, тогда может хватить и половины этой скорости.

Обратите внимание, это примерные значения. Данные производителя должны быть доступны для конкретного оборудования.

Чистота воды для обычных паяных медью нержавеющих теплообменников, используемых почти во всех тепловых насосах.

Следующий список дает некоторое представление о требованиях. Обратитесь к производителю теплового насоса, чтобы получить конкретные данные, касающиеся отдельных тепловых насосов.

Сульфат <100 мг / л Свободный хлор <0,5 мг / л Хлорид <300 мг / л Нитрат <100 мг / л Значение pH 6.5 - 9 Электр. проводимость 50 - 1000 мкСм / см Кислород <2 мг / л

Pumping Power — обзор

4.3.3.2 Переход от перекачиваемого к естественному циркуляционному потоку

Во время перебоя в подаче мощности на атомной электростанции может произойти переход от перекачиваемого к естественному циркуляционному потоку. Такие переходные процессы важны для PWR, PHWR, ВВЭР и реакторов с кипящей водой (BWR). Теперь рассмотрим реальный переходный процесс после сбоя мощности накачки в PHWR. В случае BWR сам первоначальный поток является двухфазным, и поэтому нижеследующее обсуждение не имеет отношения к BWR.

Проблема : Рассмотрим PHWR мощностью 220 МВт, первоначально работающий на номинальной полной мощности (FP), первичная система которого может быть схематично представлена ​​на рис. 4.30. Внезапно происходит сбой в электроснабжении из-за неисправности сети, приводящей к отключению реактора и основных насосов. Рассчитайте переходные характеристики расхода, температуры и давления в первичной системе, если вторичная сторона закрыта и давление поддерживается на уровне 48 бар с помощью клапанов ASDV (выпускные клапаны атмосферного пара).Оцените скорость выбега потока, используя данные скорости в зависимости от времени, полученные для первичного насоса, представленные на рис. 4.31A. Кроме того, данную кривую мощности затухания на рис. 4.31B можно использовать для расчета мгновенной мощности после отключения реактора (т. Е. Для t > 0).

Рисунок 4.30. Первичная система теплопередачи PHWR: (A) схема системы PHT для численного решения, (B) нодализация для численного решения.

Рисунок 4.31. Данные скорости насоса и профиль остаточной мощности: (A) данные скорости насоса, (B) изменение мощности после отключения реактора.

Начальные условия: При 100% FP начальное давление первичного переноса тепла (PHT) поддерживается на уровне 87,3 бар, расход соответствует номинальному полному расходу, а давление пара составляет 41 бар.

Решение : Схема системы PHT представлена ​​на рис. 4.30A, а нодализация для анализа системы PHT представлена ​​на рис. 4.30B. Уравнения сохранения:

(4.112) γdwdt = gβρ0∮Tdz − Rw22ρ0 + ρ0gH (t) Momentumconservation

, где γ = ∑i = 1NdsA (s); R = ∑i = 1N {(fLD + K) 1A2 } и H ( т ) — мгновенный напор, развиваемый насосом.После сбоя питания скорость насоса снижается из-за уменьшения инерции маховика.

Мгновенный развиваемый напор насоса рассчитывается с использованием корреляции, применимой к гомологичным насосам, и данных скорости насоса, приведенных на рис. (4.31A)

(4.113) H (t) = (N (t) N0) 2H0

где H 0 — напор, развиваемый насосом при номинальной скорости (т.е. при N 0 ). Значение Н ( т ) взято из рис.4.31А. Как видно из этого рисунка, вклад насоса становится нулевым через 134 секунды. Уравнение энергии задается формулой

(4.114) ∂T∂t + WAρ0∂T∂s − α∂2T∂s2 = {4qc (t) Dρ0Cpcore − 4Ua (T − Ta) Dρ0Cppipes − 4UiDρ0Cp (T − Ts) Парогенератор }

, где мгновенный тепловой поток в активной зоне, q c ( t ), рассчитывается с использованием кривой мощности затухания (рис. 4.31B). Поскольку мощность затухания дается как часть номинальной FP, значение номинальной полной мощности P 0 , необходимое для расчета мгновенного теплового потока, составляет 756 МВт.Поскольку система PHT имеет два половинных ядра, значение половинной мощности ядра составляет половину P 0 . Таким образом, мгновенный тепловой поток может быть рассчитан как

(4.115) qc (t) = Pf (t) P0nLcξc

, где n , L c и ξ c — количество каналов на половину сердечника, длина нагретого сердечника и обогреваемый периметр одного канала соответственно. Доля мощности P f ( t ) получается с использованием кривой мощности затухания, как объяснено выше.Кроме того, после сбоя в подаче электроэнергии потери тепла в первичном трубопроводе могут составлять значительную долю от общей мощности. Следовательно, потери тепла в трубах также учитываются в приведенном выше уравнении энергии. Решение уравнений нестационарного импульса и энергии может быть получено, как обсуждалось ранее.

Обратите внимание, что уравнение интегрального импульса не имеет давления, но среднее давление для системы PHT можно рассчитать с помощью следующих уравнений:

(4.116) Vtdρdt = dMdt

, где Vt и M — общий объем и массовая инвентаризация первичной системы.Поскольку плотность первичной системы является функцией давления и температуры, мы можем записать

(4.117) dρ = ∂ρ∂PTdP + ∂ρ∂TPdT

Поскольку v = 1/ ρ , приведенное выше уравнение может быть выражено как

(4.118) dρdt = ∂1 / v∂PTdPdt + ∂1 / v∂TPdTdt

Вышеприведенное уравнение можно переписать как

(4.119) dρdt = −1v1v∂v∂PTdPdt − 1v1v Since ∂v∂TPd9Td2 изотермической сжимаемости, αp = 1v∂v∂PT и βT = 1v∂v∂TP, приведенное выше уравнение можно переписать как

(4.120) dρdt = −αpvdPdt − βTvdTdt

Подставляя это в уравнение. (4.116), и переставляя, мы получаем

(4.121) dPdt = −vVtαpdMdt − βTαpdTdt

Обратите внимание, что dTdt получается из уравнения энергии, а dMdt — изменение инвентарного количества первичной системы. Свойства α p и β T рассчитываются с использованием уравнения состояния тяжелой воды. Для расчета изменения запасов требуются подача и спуск из основной системы.В этом случае поток сырья в первичную систему отсутствует. Каждый раз, когда давление в системе PHT превышает установленное давление выпускного клапана, выпускные клапаны открываются, и расход спускаемого воздуха рассчитывается с использованием следующего уравнения.

(4,122) mb = 0,023494 (P − 86,3) +5,22241

Обратите внимание, что приведенная выше методика расчета приемлема, поскольку падение давления в системе незначительно по сравнению со статическим давлением в условиях естественной циркуляции. В дополнение к рассмотренной выше модели первичной системы также требуется модель для расчета давления на вторичной стороне ПГ как функции времени.Давление на вторичной стороне ПГ и удельный объем зависят от его массы и энтальпии. Запасы массы на вторичной стороне можно получить как

(4,123) dMdt = mi − mo

, где индексы i и o относятся к расходам на входе и выходе, соответственно. Поскольку ПГ упакован в коробку, скорость потока на входе отсутствует. Однако всякий раз, когда открываются ASDV, происходит разрядка, для чего потребуется уравнение, специфичное для ASDV, подобное уравнению.(4.122) для спускного клапана. Изменение энтальпии пара определяется выражением

(4,124) Mdidt = miii − moio + ΔQ

, где

(4,125) ΔQ = UoAo (T − Ts)

Ур. (4.123) — (4.125) позволяют рассчитать удельный объем ( v m ) и энтальпию ( h m ) двухфазной смеси в ПГ. Затем рассчитывается давление насыщения с использованием уравнения состояния

(4.126) Psat = f (vm, hm)

Рис.4.32A показывает прогнозируемое переходное изменение скорости потока в активной зоне и повышения температуры активной зоны. Переходные изменения первичного давления, вторичного давления и средней температуры первичной системы также показаны на рис. 4.32B – D, соответственно. Прогнозируемое изменение давления в ПГ в виде зубьев пилы связано с многократным открытием и закрытием клапана ASDV.

Рисунок 4.32. Прогнозируемые переходные процессы на первичной и вторичной стороне ПГ: (A) изменение расхода и Δ T c , (B) изменение давления в первичной системе, (C) изменение давления в ПГ, (D ) изменение средней температуры первичной системы.

Обратите внимание, что простой численный метод, использующий явную процедуру для уравнения энергии и неявную процедуру для уравнения количества движения, может быть распространен на сложные реакторные системы и может быть получен разумный прогноз переходного процесса.

Формула для расчета мощности насоса | Удельная частота вращения центробежного насоса

В этой статье обсуждаются основные формулы насоса с примерами, такими как расчет мощности насоса , формула , удельная скорость центробежного насоса и законы сродства для центробежных и поршневых насосов .Также предусмотрен онлайн-калькулятор для расчета мощности насоса

Формулы для расчета КПД и мощности насоса с примерами

КПД и потребляемая мощность насоса

Работа, выполняемая насосом, равна массе перекачиваемой жидкости за единицу времени, умноженной на общий напор в метрах. Однако используются производительность насоса в M 3 / час и удельный вес жидкости, а не вес жидкости, перекачиваемой для работы, выполняемой насосом.

Входная мощность «P» насоса — это механическая мощность в кВт или Вт , потребляемая валом или муфтой.Таким образом, входная мощность насоса также называется Break Horse Power (BHP).

Входная мощность насоса BHP — это мощность, передаваемая на вал насоса, которая обозначается как тормозная мощность. поэтому входная мощность насоса также называется мощностью на валу насоса .

Выходная мощность насоса r называется мощностью водяных лошадиных сил (WHP ) или гидравлической мощностью , и это полезная работа, выполняемая насосом. и обычно выражается формулой

Гидравлическая мощность Ph = Расход X Общий развиваемый напор X Плотность X Гравитационная постоянная

КПД насоса — это соотношение входной и выходной мощности насоса.

т.е. КПД насоса — это отношение водяных лошадиных сил к тормозной мощности.

Формула расчета входной мощности насоса или формула расчета мощности на валу насоса

Входная мощность насоса = P

Формула — 1

P в Ваттах =

Здесь

Q = Расход в м 3 / сек

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / м 3

г = Гравитационная постоянная = 9.81 м / с 2

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 2

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в м 3 / час

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / дм 3 (1 кг / м 3 = 0,001 кг / дм 3 )

η = КПД от 0 до <1 (не в%)

Формула — 3

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в литрах./ сек (1 м 3 / сек = 3,6 x л / сек)

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / дм 3 (1 кг / м 3 = 0,001 кг / дм 3 )

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 4

P в л.с. =

Здесь

Q = Расход в литрах / сек

H = Общий развитый напор в метрах

= плотность в кг / дм 3

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 5 (единицы USCS)

P в л.с. =

Здесь

Q = Расход в галлонах в минуту

H = Общий развитый напор в футах

= плотность в фунтах / фут 3

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Для насосной установки с электродвигателем общий КПД составляет

Общий КПД = КПД насоса x КПД двигателя

Общий КПД тогда становится тем, что обычно называют КПД «провод-вода », который выражается формулой

Общая эффективность =

Удельная скорость насоса

Удельная скорость «Nq» — это параметр, полученный в результате анализа размеров, который позволяет сравнивать рабочие колеса насосов различных размеров, даже если их работа аналогична диапазону Q -H .Конкретная скорость может использоваться для определения оптимальной конструкции рабочего колеса.

Удельная скорость насоса (Nq) определяется как скорость в об / мин, с которой работало бы геометрически похожее рабочее колесо, если бы его размер был уменьшен пропорционально так, чтобы подавать 75 кг воды в секунду на высоту 1 м.

Nq также определяется как теоретическая частота вращения, с которой работало бы геометрически похожее рабочее колесо, если бы оно было такого размера, чтобы производить 1 м напора при расходе 1 м 3 / сек с максимальной эффективностью.

Удельную скорость можно сделать действительно безразмерным характеристическим параметром с сохранением того же числового значения, используя следующее уравнение.

Метрическая система

Nq = =

Где Nq = безразмерный параметр

N = частота вращения насоса

n = Об / сек насоса

Q = Расход в м 3 / сек

H = напор в метрах

g = Гравитационная постоянная (9,81 м / сек 2 )

Британских единиц

Nq =

Где N = частота вращения насоса

Q = скорость потока в галлонах в минуту (GPM)

H = напор в футах

Примечание:

1.Для многоступенчатых насосов развиваемый напор (H) при лучшем КПД

2. Учитывайте половину полного напора в случае крыльчатки двойного всасывания.

Приблизительные справочные значения удельной скорости центробежного насоса (Nq):

Рабочее колесо с радиальным высоким напором — до прибл. 25

Рабочее колесо со средним напором радиального типа — до прибл. 40

Рабочее колесо радиальное с низким напором — до прибл. 70

Рабочее колесо смешанного типа — до прибл. 160

Рабочее колесо с осевым потоком (пропеллер) — ок.от 140 до 400

Законы сродства для насосов — перейдите по ссылке ниже

Законы родства для центробежных насосов | Законы сродства к поршневому насосу | Законы сродства насоса на примере

Почему следует выбирать насос с большей эффективностью

КПД насоса является наиболее важным фактором при расчете энергопотребления. Поэтому, выбирая насос с более высокой мощностью, всегда выбирайте насосный агрегат с максимальной эффективностью.

Следующая формула поможет выбрать лучший тип насоса с рейтингом эффективности

N

N = Количество единиц энергосбережения в год в кВт · ч

= Более высокий и более низкий общий КПД двух насосных агрегатов.

P = Потребляемая мощность в кВт на двигатель (относится к насосу с низким КПД)

T = Наработка в год

Пример расчета КПД насоса

= 75% и 65% соответственно

P = Потребляемая мощность = 40 кВт

T = 3000 часов в год

N = 18461 единиц (кВтч)

Таким образом, при той же мощности КПД насоса увеличится на 10%, тогда экономия электроэнергии составит 18461 кВтч в год.

Расчет мощности центробежного насоса онлайн

Примечание: 1000 кг / м 3 = 1 кг / дм 3

Нажмите здесь

Связанная статья:

Насос Расчет давления пара | Таблица давления водяного пара при различных температурах

Классификация насосов | Типы насосов и принцип их работы

Коэффициенты пересчета единиц измерения и таблицы для инженерных расчетов

Расчет

NPSH | Потери напора в линиях всасывания и нагнетания насоса с онлайн-калькулятором

Спасибо за чтение этой статьи.Надеюсь, он выполнит ваше требование. Оставляйте отзывы, комментарии и, пожалуйста, не забудьте поделиться ими

Расчет мощности насоса — пример задачи

Расчет мощности насоса — постановка задачи

Рассчитайте мощность насоса и мощность двигателя, необходимую для перекачивания 200 000 кг / ч воды при температуре 25 0 C и атмосферном давлении из накопительного бака. Требуемый номинальный дифференциальный напор составляет 30 м.

Предположим, что механический КПД насоса составляет 70%.

Предположим, что КПД двигателя равен 90%.

Решение

Сначала мы рассчитаем теоретическую потребляемую мощность, используя уравнение мощности накачки. Это мощность , необходимая для насоса и обеспечиваемая двигателем . Затем мы разделим эту потребляемую мощность на КПД двигателя, чтобы вычислить мощность, требуемую двигателем , .

Давайте шаг за шагом рассмотрим эти расчеты мощности накачки.

Шаг1

Первый шаг — определить важные физические свойства воды в заданных условиях.Единственное важное физическое свойство для решения этой задачи — это массовая плотность воды.

Используя калькулятор плотности жидкости EnggCyclopedia, плотность воды при 25 0 C = 994,72 кг / м 3

Используя плотность воды, массовый расход преобразуется в объемный расход.

Объемный расход = 200000 / 994,72 = 201,06 м 3 / час

Также дифференциальное давление определяется с помощью дифференциального напора, как,

ΔP = ρgΔh = 994.72 × 9,81 × 30/10 5 = 2,93 бар

Шаг 2

Следующим шагом является расчет теоретической требуемой мощности накачки. Согласно уравнению мощности насоса, потребляемая мощность является произведением объемного расхода (Q) и перепада давления (ΔP).

Потребляемая мощность = Q × ΔP = 201,06 / 3600 м 3 / с × 2,93 × 10 5 Н / м 2

Теоретическая потребляемая мощность = 16350 Вт = 16,35 кВт

Step3

Требуемая мощность на валу насоса = теоретическая требуемая мощность / КПД насоса.

Для насоса, который уже был куплен или заказан для производства, эффективность может быть определена с помощью кривых производительности насоса, предоставленных производителем насоса. Здесь в постановке задачи указан КПД насоса 70%.

Следовательно, требуемая мощность на валу насоса = 16,35 кВт / 0,7 = 23,36 кВт

Аналогично, требуемая мощность двигателя = Требуемая мощность на валу насоса / КПД двигателя

Аналогично эффективности насоса, коэффициент полезного действия электродвигателя для уже приобретенных или заказанных двигателей может быть предоставлен производителем двигателя.Однако для задачи этого примера эффективность должна быть принята равной 90% в соответствии с постановкой задачи.

Требуемая мощность двигателя = 23,36 / 0,9 = 25,95 кВт = 25,95 × 1,3596 л.с. = 35,28 л.с.

Электродвигатели доступны для следующих стандартных номиналов лошадиных сил .

1 1,5 2 3 5 7,5 10 15 20 25 30 40 50
60 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600
700 800 900 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 3000 3500 4000

Следовательно, для удовлетворения требований к минимальной мощности приобретаемый двигатель должен иметь номинальную мощность 40 л.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *