Правильный подбор насоса для системы отопления – как рассчитать и подобрать оптимальный

Содержание:

Для отопительных систем с принудительной циркуляцией требуется насос, обеспечивающий движение теплоносителя по всему контуру. Чтобы система была эффективной, насос должен соответствовать ряду требований. О том, как осуществляется выбор циркуляционного насоса для системы отопления, и пойдет речь в этой статье.

Технические характеристики насоса

Существует несколько основных характеристик, которые должны учитываться при выборе насоса:

• Рабочая температура (для отопительных систем эта величина должна составлять 110 градусов – температура разогретого теплоносителя);
• Рабочий напор;
• Рабочий расход.

Перед тем, как рассчитать, какой насос нужен для отопления, необходимо разобраться с каждым параметром и понять, каким образом он влияет на эффективность оборудования.

Расчет необходимой тепловой мощности

Подбор насоса для системы отопления нужно выполнять с учетом требуемой теплоотдачи отопительной системы. Для расчета тепловой мощности необходимо знать площадь помещения, которое будет отапливаться. Согласно европейским стандартам, для обогрева одного квадратного метра площади требуется 100 Вт тепловой энергии (в случае с многоквартирными домами эта величина составляет 70 Вт). Наличие качественного утепления позволяет уменьшить тепловую мощность до 30 Вт на квадратный метр.

На отечественном пространстве данные нормы не действуют, но свои стандарты все же имеются:

1. В жилых зданиях, имеющих меньше трех этажей, для обогрева 1 м² требуется 173 Вт мощности, если температура «за бортом» не опускается ниже -25 градусов, и 177 Вт – если температура окружающей среды достигает -30 градусов.
2. В домах с количеством этажей более трех мощность при тех же температурах составляет 97 и 101 Вт соответственно.

Расчетом требуемой для отопления жилья тепловой мощности выбор насоса не заканчивается, ведь до сих пор ничего нельзя сказать о его характеристиках. Главный параметр циркуляционного насоса, требующий расчета – производительность.

Расчет циркуляционного насоса для отопления и его производительности выполняется по следующей формуле:

• П = Q / (1,16 х dT), где
• dT – разница температуры теплоносителя в подающем и обратном контуре (в системе с двухтрубной разводкой это значение обычно составляет 20 градусов, а в теплых полах – 5 градусов);
• 1,16 – удельная теплоемкость воды.

Совет:
Не делайте ОШИБКИ в расчётах!
Используйте строительные калькуляторы онлайн - расчёт строительных материалов и конструкций для ремонта и стройки быстро и точно.

В том случае, если в качестве теплоносителя будет выступать не вода, то расчет напора насоса отопления нужно выполнять по формуле несколько иного вида:

• П = 3,6 х Q / (с х dT), где
• с – величина, отображающая удельную теплоемкость используемого теплоносителя.

Для воды теплоемкость составляет 4,2 кДж/кг*^оС. В прикладываемой к насосам документации производительность отображается в м³/ч, поэтому перед проведением расчетов ее нужно разделить на плотность теплоносителя при требуемой температуре (при температуре в 80 градусов теплоемкость составляет 972 кг/м³).

Расчет давления в отопительной системе

Работа системы отопления возможна только в том случае, если в контуре будет достаточное давление, величина которого сможет преодолеть гидравлическое сопротивление трубопровода. Давление необходимо рассчитывать с учетом того участка системы, который находится на максимальном удалении циркуляционного насоса.

Чтобы узнать величину давления в отопительном контуре, используется формула следующего вида:

• J = (F + R x L) / p x g, где
• L – суммарная длина системы;
• R – гидравлическое сопротивление на конкретном участке трубы;
• p – плотность теплоносителя;
• F – сопротивление используемой запорной арматуры;
• g – скорость ускорения свободного падения.

Эти данные обычно отображаются в приложенной к оборудованию документации, но при необходимости их всегда можно найти на специализированных ресурсах.

Существует и упрощенная методика расчета сопротивления, согласно которой для расчета принимаются следующие значения:

• На любом прямом участке отопительного контура гидросопротивление составляет 105-150 Па/м;
• Любой фитинг или подобный ему элемент повышает сопротивление на 30%;
• Терморегулирующий вентиль повышает сопротивление на 70%;
• Трехходовые смесители или аналогичные устройства, находящиеся в управляющем блоке, не позволяющем теплоносителю перемещаться произвольно, повышают сопротивление на 20%.

В самом крайнем случае выбор насоса можно обосновывать предельно упрощенной формулой, имеющей следующий вид:

• J = R x L x k, где
• k – коэффициент, определяющий степень повышения нагрузки. Необходимо заранее выполнить расчет тепловой нагрузки, это очень важный этап.

В системах, где отсутствует сложная водопроводная арматура, значение коэффициента принимается равным 1,3. При наличии терморегулирующего вентиля значение коэффициента составляет 2,2. Системы, оборудованные двумя видами конструкций, рассчитываются при значении коэффициента 2,6.

Выбор насоса по результатам расчетов

Проведя предыдущие расчеты, необходимо определить рабочую точку отопительной системы. Для этого изображается диаграмма с координатами П и J, на которой нужно найти точку, в которой пересекаются данные проведенных ранее расчетов. Зная, как подобрать циркуляционный насос для отопления по таблице, об остальных действиях можно не беспокоиться – остается лишь ознакомиться с каталогами производителей и найти агрегат, максимально подходящий под точку пересечения.

Конечно, всегда можно выбрать более производительную модель насоса, но слишком мощное устройство невыгодно с точки зрения затрат. Причин тому две, и они весьма просты: во-первых, повышение производительности всегда приводит к повышению стоимости насоса, а во-вторых, мощный агрегат будет в процессе эксплуатации потреблять гораздо больше электроэнергии.

Впрочем, последний фактор можно нивелировать, выбрав насос с автоматической настройкой частоты вращения. Такое устройство может самостоятельно регулировать свой рабочий режим, тем самым снижая расход электричества. При выборе также стоит обратить внимание на уровень шума, производимый насосом, особенно если он будет устанавливаться в жилом помещении. Лучшим вариантом, хорошо подходящим под данное условие, являются насосы с мокрым ротором – они работают практически бесшумно.

Проверка точности расчетов

Чтобы убедиться в правильности расчетов, определяющих выбор циркуляционного насоса, нужно пересчитать конкретный проект отопительной системы. Разумеется, все это актуально только для отопительных систем с принудительной циркуляцией, которые в обязательном порядке комплектуются насосом.

Последовательность проверки расчетов с последующим выбором насоса выглядит следующим образом:

• В первую очередь определяется количество тепла, необходимое для отопления всего дома – этот параметр напрямую влияет на эффективность системы;
• Далее рассчитывается расход теплоносителя;
• После нужно изучить отопительную систему на предмет количества терморегулирующих устройств и отдельных участков труб;
• Результаты расчета увеличиваются на 10% - это позволяет компенсировать все потери, которые не были учтены в расчетах.

Когда все данные известны, остается только подбор насоса для отопления частного дома, характеристики которого будут соответствовать требуемым. В том случае, если приходится выбирать между двумя насосами, характеристики которых имеют некоторые отклонения от оптимального в обе стороны, то лучше выбрать менее мощное устройство – в расчетах изначально закладывается небольшой допуск.

Заключение

Подбор насоса для отопления – занятие далеко не самое сложное. Для выбора устройства необходимо рассчитать требуемые характеристики и подобрать оптимальную модель, которая сможет полностью выполнять все возложенные на нее функции.