Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Количество скоростей у насосов

По своей конструкции насос циркуляционного типа представляет собой электродвигатель, механически связанный с валом крыльчатки, лопасти которой выталкивают из рабочей камеры нагретую жидкость в магистраль отопительного контура.

В зависимости от степени контакта с теплоносителем, насосы делятся на устройства с сухим и мокрым ротором. У первых в воду погружена только нижняя часть крыльчатки, вторые пропускают весь поток через себя.

Модели с сухим ротором отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), но создают ряд неудобств из-за шума во время работы. Их аналоги с мокрым ротором более комфортны в эксплуатации, но обладают меньшей производительностью.

Современные циркуляционные насосы могут эксплуатироваться в двух или трех скоростных режимах, поддерживая различное давление в отопительной системе. Использование этой опции дает возможность на максимальной скорости быстро прогреть помещение, а затем выбрать оптимальный режим работы и сократить энергопотребление устройства до 50 %.

Переключение скоростей осуществляется с помощью специального рычага, установленного на корпусе насоса. Некоторые модели имеют автоматическую систему регулирования, изменяющую скорость вращения двигателя в соответствии с температурой воздуха в отапливаемом помещении.

Установка насоса на теплый пол

Прежде чем приступать к установке циркуляционного насоса на тёплый пол, следует выбрать место его размещения, и схему монтажа.

Монтаж теплого пола: циркуляционный насос и монтаж коллектора

Как устанавливается насос

Где бы не устанавливался насос, ротор в обязательном порядке должен размещаться горизонтально. Хотя вертикальный монтаж возможен, то тогда будет теряться до 30% его мощности.

При наличии шумного оборудования, его допустимо устанавливать под пол.

Схемы монтажа

При обустройстве тёплых водяных полов, он может монтироваться:

на подающую трубу, за смесительным коллектором;

на трубу обратки, перед котлом.

Специалисты чаще размещают устройство на подающем трубопроводе, это помогает избежать завоздушивание системы.

Бывает схема с двумя насосами. Если дом двухэтажный, то на каждом устанавливается по одному, это упрощает процесс регулировки отопительной системы.

Процесс установки насоса

После определения участка для установки насоса, можно приступать к его монтажу:

• Первым делом на место установки устройства нужно вмонтировать байпас (обходную трубу). Для этого, разрезается основная труба.
• На концах трубы следует сформировать резьбу, куда будут устанавливаться шаровые вентили.

Устанавливается прибор, перед которым ставится фильтр.

После этого, открывается вентиль подающий теплоноситель, и кран для спуска воздуха.

Расчет давления

Если циркуляционный насос устанавливается во время монтажа основного обогревательного оборудования, существует необходимость в расчёте давления, относительно указанного аппарата. Осуществляется сие мероприятие при посредстве следующей формулы:

H=(R*L +Z’)/p*g.

Здесь присутствуют такие величины и значения:

R
-показатель сопротивления, касательно прямого участка трубопровода.

L
— длина самого трубопровода.

Z
— сопротивление, спровоцированные различными препятствиями, присутствующими на пути циркулирующего вещества (фитинги, арматура).

p
— показатель плотности носителя тепла при конкретной температуре.

g
— показатель ускорения, относительно свободного падения.

При расчёте насоса, устанавливаемого в уже функционирующую систему обогрева, используются приблизительные данные:

H=R*L*ZF

Здесь присутствуют следующие параметры:

R
-сопротивление прямой трубы. Примерное значение данной величины равняется 100-150 Паскаль на метр. Его следует отобразить в показателях давления. Тогда оно примет такой вид: 0,010-0,015 метра на один метр трубопровода.

В данном случае надо отталкиваться от максимального значения. Подобные действия не окажут отрицательного влияния на энергопотребление.

L
— общая длина труб. Если речь идёт о двухтрубной системе обогрева, следует учитывать продолжительность и подающего контура, о обратного.

ZF
— коэффициент умножения, который значительно упрощает процесс выполнения расчётных операций. Его значение зависит от таких обстоятельств:

• если система оснащена обычными шаровыми вентилями, исключающими уменьшение просвета, а также фитингами с соответствующими габаритами, коэффициент умножения равняется 1,3;
• когда в системе присутствует дроссель либо термостатический регулятор, который разрывает схему, применяется дополнительное значение, равное 1,7;

Пример расчёта

Если общая площадь квадратного помещения равны 150м2, то длина каждой из стен составит 12,25 метра. Следовательно, суммарную протяжённость трубопровода вычислить достаточно просто: 12,25 надо умножить на 4, в результате получится 49 метров.

Стоит отметить, что дроссели монтируются непосредственно на обогревательные приборы. При этом, разрыв основного кольца должен быть полностью исключён.

Подставляя имеющиеся значения в соответствующую формулу, можно определить искомое давление:

0,015*49*1,3=0,9555.

Важно заметить, что приобретаемый циркуляционный насос должен обладать запасом по напору,Э величина которого составляет, как минимум, десять процентов. Циркуляционный насос является обязательным элементом системы водяного отопления дома с принудительной или комбинированной (совмещенной) циркуляцией

А для того, чтобы она работала эффективно необходимо правильно выбрать модель с наиболее подходящими характеристиками. Из материала этой статьи вы можете узнать, как самостоятельно осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы водяного отопления дома с принудительной или комбинированной (совмещенной) циркуляцией. А для того, чтобы она работала эффективно необходимо правильно выбрать модель с наиболее подходящими характеристиками. Из материала этой статьи вы можете узнать, как самостоятельно осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления.

Расчеты производительности насоса

Производительность (расход) – это показатель объёма, который перекачивает агрегат за определённое время. Например, литры в минуту, литры в час или метры кубические за те же отрезки времени.

Для подсчётов нужны три величины:

1. Разница температуры воды на подаче и обратке (Δt).
2. Мощность котла (N);
3. Теплоёмкость воды – это стандартный показатель = 1,16.

Снятия температур теплоносителя производят на выходе из котла и на входе обратной трубы в котёл. Если нет возможности сделать замеры, берут примерный усреднённый показатель – это:

• 20 °C для системы с радиаторами;
• 15°C если установлены скрытые конвекторы;
• 10 °С для муниципального жилья, в котором радиаторы не перегревают;
• 5° C для системы тёплый пол.

Формула для подсчёта требуемой производительности (Q) в л/час:

Q = N : (1,16 * Δt)

Приведём пример для котла мощностью 8 кВт и разницей температур 15 °С.

Q = 8000 (Вт) : (1,16 * 15) = 8000 : 17,4 = 460 л/час.

Превратить л/час в кубометры, можно, просто разделив итог на 1000. То есть 460 л/ч = 0,46 м3/ч. Получается, что для такой системы будет достаточно слабенького циркуляционного насоса.

Не стоит брать прибор ни с запасом, ни с дефицитом мощности. Как работа с надрывом, так и «в пол силы» негативно скажется на механизме.

Что еще влияет на выбор

На подбор насоса для системы отопления, кроме основных его параметров (напора и подачи) могут влиять и некоторые другие факторы, например, такие как: производитель, качество изготовления, долговечность, максимальная температура эксплуатации, стоимость, и др. Зачастую они связаны между собой. Качественные насосы надежных , «Wilo», «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo», обычно, имеют большую стоимость. Китайские или отечественные модели, как правило, намного дешевле, но нет гарантии в их надежности и длительной работе. Тут уже все зависит от личного выбора: то ли качественное надежное изделие по более высокой цене или более дешевый, но менее надежный циркуляционный насос, который, возможно, в скором времени придется менять. Иногда, чтобы сэкономить, приобретают б/у «Grundfos» или «Wilo». Часто, они нормально работают дольше новых китайских, но если приобретены у проверенных специалистов, которые могут дать определенную гарантию.

Еще один параметр технической характеристики, который может быть важным при выборе циркуляционного насоса – максимально допустимая температура его эксплуатации, которая также должна быть в его паспорте или инструкции по эксплуатации

Это особенно важно, если насос предполагается установить в системе отопления с твердотопливным котлом на подающей трубе. Максимально допустимая температура эксплуатации его, в этом случае, должна быть не менее 110оС

Если же, он будет устанавливаться на обратной магистрали, то этот параметр не столь важен, так как температура теплоносителя в этом месте редко превышает 70оС.

Видео по теме:

Следующая >

Количество скоростей циркуляционного насоса

Скорости насоса – это способность прибора менять производительность. Узнать о наличии режимов просто – в описании будет указана не одна мощность, а несколько (обычно три).

Точно также в трёх вариантах указывают и скорость вращения и производительность. Например: 70/50/35 Вт (мощность), 2200/1900/1450 об/мин (скорость вращения), напор 4/3/2 м.

Существуют модели, которые автоматически меняют скорость работы (а значит, и производительность), в зависимости от температуры окружающей среды.

Для смены режима на корпусе насоса имеется специальный переключатель. Ручные модели советуется выставлять на максимальный режим мощности и убавлять его в случае необходимости. В автоматических приборах нужно просто снять регулятор с блокировки.

Наличие скоростных режимов – не только для повышения комфорта. Это оправдано и экономически. До 40% энергии способен сберечь режимный прибор против обычного.

Эксплуатация и уход

Для продления срока службы насосного оборудования в тёплом полу, при установке, эксплуатации и обслуживании, необходимо соблюдать ряда правил:

1. Не производить тугую затяжку соединительных узлов, так как модели современного типа изготовлены из сплавов, которые не имеют большой прочности. Для герметичности системы не рекомендуется применять паклю, а лучше использовать современные ленты, которые хорошо выдерживают большое давление, при этом не требуется тугая затяжка соединительных узлов.
2. Устанавливать прибор в доступном месте, чтобы в случаи поломки его можно было легко заменить. Так же, он нуждается в постоянном профилактическом обслуживании, которое заключается в осмотре сальника. При нахождении в воде большого количества примесей, они твердеют и приводят его к повреждению. Данные отложения необходимо удалить, а для снижения количества их образования лучше установить фильтр.
3. Спускать воздух перед запуском системы, и профилактически 1 раз в месяц, через открытие специального крана. Воздух в магистрали осложняет движение воды, а это провоцирует образование холодных участков. При этом автоматика подаёт команду насосу, и происходит внеочередное его включение, тем самым, он запускается чаще. Это понижает его ресурс, и соответственно уменьшается срок службы.
4. Проводить раз в год смазывание механизма, особенно приспособление «сухого» вида.

В заключении можно сказать, что водяные полы не будут эффективно функционировать без циркуляционного оборудования. Какой выбрать для тёплого пола насос — решать вам. Но если вы не уверены, что сможете самостоятельно установить оборудование, лучше пригласить профессионалов.

Учимся подбирать насос и трехходовой для теплого пола! Теплые полы от А до Я – часть 3

Расчет гидравлического сопротивления системы

Расчёта основанного на мощности котла может быть недостаточно, ведь система от системы отличается протяжённостью, диаметром труб, наличием поворотов, количеством радиаторов и арматуры – а это всё препятствия на пути потока.

Знать гидравлическое сопротивление важно для того, чтобы выяснить требуемый напор. Напор – показатель того, на какую высоту теоретически может поднять данная помпа столб воды

Отражает способность насоса преодолевать сопротивление системы

Напор – показатель того, на какую высоту теоретически может поднять данная помпа столб воды. Отражает способность насоса преодолевать сопротивление системы.

Высчитать точный напор в домашних условиях можно, только если есть доступ к технической литературе. Точная формула расчёта такая:

H = (R * L + Z) : p * V

• H – искомая величина (напор).
• R – сопротивление прямого участка (100 – 150 – получено опытным путём).
• L – общая протяжённость труб.
• Z – табличные данные. Сопротивление каждого фитинга и арматуры.
• P – плотность теплоносителя.
• V – скорость движения теплоносителя.

А для примерных расчётов нужно только будет измерить общую длину труб и оценить количество арматуры.

На каждые 10 м труб понадобится 0,6 м напора помпы (измеряется подача и обратка, округляется до десятков и полученный показатель умножается на 0,6).

К результату добавляется от 20 – 70 % (минимальный показатель для простых систем, максимальный – для перегруженных арматурой).

Для справки:

• Трёхходовой смеситель отнимает 20 % скорости;
• Фитинг – 30 %;
• Термореле – 70 %.

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.

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.

Неисправности и как их устранить

В процессе работы циркуляционного насоса могут возникнуть проблем. Одна из них — солевые отложения на крыльчатке, при применении воды — как теплоносителя. Особенно процесс активируется при нагреве воды свыше 55 градусов. Поэтому, большинство моделей имеют терморегулятор, он отключает прибор, чтобы вода остыла до требуемого градуса.

Но даже при этом, соль всё же понемногу будет скапливаться. При работе системы, данный факт существенно не влияет на насос. Но вот при включении тёплого водяного пола после длительного простоя, насос может выйти из строя, так как соль забивает ротор. Проблема решается легко, необходимо вручную произвести прокручивание крыльчатки.

Ещё один момент, который может возникнуть — завоздушивание. Причина образования пробок из воздуха в трубопроводе или агрегате, кроется в неправильном монтаже или эксплуатации оборудования. Избежать это можно несколькими путями:

Удалив пробки воздуха в трубах магистрали — делается это до момента включения нагрева;
Установив сепараторы или воздушные клапаны;
Проводя периодические обслуживание оборудования — это особенно важно сделать при появлении неотапливаемых зон.

Чтобы не возникали воздушные пробки, нельзя проводить резкую смену температурного уровня и давления в системе.

Производительность насоса для теплого пола

В полах с обогревом, на узле смешивания ставятся такие-же установки, как и в системах с батареями. Они обладают разными характеристиками и показателями.

Водяной теплый пол. Выбор насоса для теплого пола

Маркировка

Все бытовые приспособления имеют цифровую маркировку, к примеру — 25/40-130. Первые цифры (25) — это диаметр резьбы входного или выходного проёма указанный в миллиметрах.

Вторые две (40) — высота подъема, создаваемая устройством — это 4 метра. Замыкающие цифры (130) — размер приспособления от края до края.

Материал корпуса

Если выбор насоса для тёплого пола и его монтаж произведен правильно, то можно ставить любую модель.

Но если неправильно рассчитан уровень проницаемости кислорода, или он не учтён вовсе, то чугунная модель не подходит, так как присутствует окислитель. Тогда следует использовать нержавеющие устройства или полимерные.

Напор, мощность и расход — расчёт показателей

Данные двигатели обладают маленькой мощностью и напором, уровень расхода воды, так же не велик, поэтому у них потребление электроэнергии не значительное (40 — 150 Вт).

Рассчитать эти показатели просто, рассмотрим на примере:

1. Производительность — для тёплого водяного пола при обогреве здания, которое имеет среднее утепление, и площадь:
2. 80 — 120 м2 — 1.5 м3;
3. до 160 м2 — 2;
4. до 200 метров — 2.5;
5. до 240 — 3;
6. до 280 — 4.

Расчёт производительности насоса для тёплого пола при использовании воды, как теплоносителя, выглядит следующим образом:

Q = 0,86 * Pн / (t пр.т — t обр.т), где:

• Pн — мощность в кВт;
• tобр.т — показатель температуры отработанной воды;
• tпр.т — градус нагрева жидкости на входе.

При сооружении системы с несколькими петлями, сначала высчитывается объём теплоносителя проходящего через каждый контур, все результаты складываются, и получается производительность всего устройства.

Напор — необходим для преодоления теплоносителем гидросопротивления. На него влияет длина трубопровода и материал, из которого он изготовлен.

Напор вычисляется с учётом мощности двигателя и количества веток. На площади 100 м2, где применяется насос перекачивающий 1,5 м3 в час, при монтаже 7 петлей, он будет равен 0,2 м3 в час.

Можно рассчитывать напор по формуле:

• H — напор;
• П — гидросопротивление,
• Па/м; L — размер наиболее длинной ветки;
• К — запас мощности.

Виды насосов

Циркуляционный насос — вспомогательное оборудование, оно создаёт принудительное перемещение и распределение жидкости по трубам. Типовая модель — это корпус с патрубками для подключения труб, и лопасти — они гоняют теплоноситель.

Ассортимент большой, но вот видов всего несколько.

С «мокрым» ротором

В данном механизме, ротор контактирует с водой. Вал вращаясь, засасывает жидкость, и под воздействием  давления она продвигается дальше. В таком насосе вода служит смазкой.

Это оборудование имеет не большую мощность, поэтому применяется в водяном отопление, устанавливающемся на площади до 400 м2. Такие насосы надёжны, бесшумны и экономичны, так как потребляют мало электрической энергии.

С «сухим»

 В «сухих» моделях — ротор не соприкасается с теплоносителем, он расположен в специальной герметичной ёмкости. В качестве изоляции выступают кольца из резины или манжеты. На таком механизме не сказывается отрицательно жёсткая вода. Данный вид имеет большую мощность, она выше, чем у «мокрых» моделей.

Промышленные

Промышленные насосы — это сдвоенная конструкция,  они удобны в использовании в период сильных морозов.

При необходимости активируется вторая установка, тем самым, работоспособность увеличивается, и теплоноситель начинает активнее циркулировать по трубам водяного пола. Кроме того, если ломается один, можно включить второй. 

Классификация по скорости

Насосное оборудование классифицируется так же по скорости, и бывает:

• односкоростное — имеет один температурный режим;
• многоскоростное — несколько скоростных режимов, они применяются в нагревательных системам имеющих разный температурный показатель.

При сооружении тёплых полов рекомендован трёхскоростной насос.

Как рассчитать параметры насоса?

Существует два типа приборов:

• с сухим ротором;
• с мокрым.

Выбрать между ними не сложно. Если это обычное отопление, а не крупная котельная, лучше взять мокрый тип.

Однако есть ещё параметр производительности (его называют расходом).

Эту цифру можно посмотреть в сопроводительной документации и подобрать для определённой системы отопления.

Другой важный момент – напор помпы.

Чтобы понять разницу между производительностью и напором, можно проиллюстрировать это на примере бытовых насосов. Прибор с высокой производительностью и маленьким напором – это агрегат, который за считанные минуты осушит затопленный подвал (вода забирается с небольшой глубины).

А большой напор при маленькой производительности – это погружной насос для скважины. Он может поднять воду и перекачать её на большие расстояния, но воды этой будет немного.