Изчисляване на циркулационна помпа за отопление, зависимост на мощността и налягането, Teplomonstr

При проектирането и създаването на отоплителна система от затворен тип е необходимо да се предвиди инсталирането на помпа.

Това е много важно устройство. Правилното изчисляване на мощността на циркулационната помпа е важен и отговорен въпрос.

Схема на циркулационна помпа.

Причини за необходимостта от инсталиране:

Благодарение на наличието на това устройство, котелът може да се монтира наравно с радиаторите и ако дизайнът му не изисква сложни комини и вентилация, дори и в жилищен район.
Използването на помпа позволява използването на тръби с по-малък диаметър в отоплителната система, което помага да се скрият от погледа. Така че интериорът на отопляемата стая не се влошава и жилищното пространство се използва по-рационално.
Създаването на изкуствена циркулация подобрява топлообмена и повишава ефективността на котела.
Инсталирането на циркулационното устройство в отоплителната система заедно с електронния блок ви позволява автоматично да регулирате температурата на отопляемото помещение.
Чрез осигуряване на устройство за принудителна циркулация на охлаждащата течност в отоплителния кръг е възможно да се инсталират модерни видове отоплителни системи. Това е създаването на подово отопление или инсталирането на колекторни водни системи.
За да функционира ефективно горивната система, в нея трябва да се създаде налягане, което ще осигури циркулацията на охлаждащата течност с определена скорост.
Неправилно изчисление може да доведе до инсталиране на помпа, чиято мощност е твърде малка или подценена, което ще доведе до нейното бързо износване и повреда.

Кои отоплителни системи изискват циркулационна помпа?

Фигура 1: Диаграма на битова помпа.

Навсякъде, където има голяма дължина на тръбопроводите и има високосъпротивление за движение на охлаждащата течност е необходима мощността на допълнителния агрегат. Освен това изобщо няма значение какъв тип система е сглобена. Основното условие е да е от затворен тип. Трябва да се помни, че устойчивостта зависи от:

От дължината и диаметъра на тръбите.
Материалът, от който са направени топлопроводимите линии.
Броят на радиаторите, начинът на свързване.
Наличност и вид на вентилите.
Видове и количество на фитинговите връзки.

Изчисляване на характеристиките на помпата за конкретна горивна система

Първият важен показател, който трябва да се изчисли, е неговата производителност. Измерва се в количеството охлаждаща течност, което това устройство може да изпомпва за един час. Обемът вода, преминал по пътя от котела до радиаторите за единица време, ще зависи от захранването на помпата. Изчислението се извършва по формулата: V=(S×Q)/(с×(T1−T2), където:

Фигура 2: Графика на зависимостта на налягането от скоростта на работната среда.

V - дебит на помпата (kg / h).
S е площта на отопляемото помещение (m²).
Q е специфичната консумация на топлина на сградата. (W/m²). В съответствие с приетите стандарти се счита, че отоплението на индивидуална къща изисква 100 W енергия на 1 m² жилищна площ. Ако къщата е голяма и има много апартаменти, тогава тази цифра пада до 70 W на 1 m². Такова изчисление може да се извърши само ако сградата отговаря на съвременните строителни стандарти по отношение на топлоизолацията. Въпреки това има къщи, където консумацията на топлина е само 30-50 W на m². Това са сгради с подобрена топлоизолация. Специфичната консумация на топлина на една сграда зависи от вида на материала, от който е построена къщата, и от това как са изолирани стените.Важно е правилно да оборудвате пода и тавана, както и да инсталирате висококачествени прозорци.
С е специфичният топлинен капацитет на работния флуид на системата (W×h/kg×С°). Тази стойност се изчислява отделно и зависи от количеството получена енергия, масата на охлаждащата течност и температурата. Въпреки това, когато се изчислява производителността на помпата, не се изисква висока точност от този индикатор и ако сте излели вода в системата, тогава средно тази стойност се счита за 1,16. Ако се използва друга охлаждаща течност, ще е необходимо да се изчисли или разбере нейната плътност.
T1 и T2 са температурата на охлаждащата течност (°C), съответно, на изхода и входа на котела или друго устройство, което го загрява. За стандартните двутръбни отоплителни системи температурната разлика трябва да бъде 20 °, а при оборудването на система за подово отопление тази цифра е само 5-10 °.

Фигура 3: Местоположение на променящата се работна точка.

Полученият резултат се измерва в количеството маса на охлаждащата течност, изпомпвана за единица време. В този случай един час. Следователно, за да се преобразува в по-приемливи мерни единици (m³ / h), които се използват при определяне на характеристиките на помпите от повечето производители, резултатът от изчисленията трябва да се умножи по плътността на охлаждащата течност. Ако в системата се използва вода, тогава при температура 80 ° тази цифра е 971,8 kg / m³.

Друг показател на циркулационната помпа, чието изчисление трябва да се направи, е налягането. Този параметър показва способността на устройството да преодолее съпротивлението, което възниква при движение на охлаждащата течност. Ако силата на натиск, генерирана от помпата, е недостатъчна, тогава необходимата скорост на движение на работната среда няма да работи. Следователно системата ще функционира неефективно. За да изчислите необходимото налягане, трябва да знаете силатахидравлично съпротивление на цялата система. Първо трябва да изчислите дължината на тръбите, да вземете предвид техния диаметър, да изчислите броя и вида на армировката. Използва се следната формула: H=(R×L+Z)/p×V, където:

Графика на влиянието на промените в хидродинамичното съпротивление върху работните точки.

R е съпротивлението на плосък участък от тръбата (Pa / m.). По време на работа беше установено, че този показател варира от 100 до 150.
L е дължината на тръбите на системата (m). Вземат се предвид както захранващите, така и връщащите линии.
Z е съпротивлението (Pa), създадено от фитинги и фитинги. Тези данни могат да бъдат намерени по-точно в придружаващата документация за всеки елемент или в съответните таблици. Ако това не е възможно, използвайте емпирично получените резултати. Приблизително 30% от загубите се създават във фитинги, като се брои от общото съпротивление в права тръба. При разширителния вентил се губят 70%, а при трипътния смесител на системата за управление 20%.
P е плътността на топлоносителя (kg/m³). Ясно е, че колкото е по-високо, толкова по-трудно е да се задвижи работният флуид на системата.
V е скоростта, с която се движи охлаждащата течност (m/s). Ако използвате метални тръби, тогава водата в системата трябва да тече със скорост 0,3-0,5 m / s. При инсталиране на полимерни магистрали изчислената скорост ще бъде по-висока и ще бъде 0,5-0,7 m / s. Не забравяйте, че производителността на системата зависи от този показател. Твърде бавното движение на охлаждащата течност ще доведе до лош пренос на топлина и ниска стайна температура. Високата скорост ще доведе до повишена консумация на енергия за отопление и шум в тръбите.

Важно е да знаете, че налягането, създадено от помпата, и обемът на охлаждащата течност, която задвижва това устройство, са взаимосвързани. Тази зависимост можепредставят графично. Ако оста y отразява напора (H), измерен в метри, и скалата на захранването на помпата е поставена върху абсцисната ос, тогава характеристиката на устройството, показано на фиг. 1. Главата може да се определи в други единици. Изчислението ще бъде както следва: 1 m w.st. = 1 бар = 100 000 Pa.

В помпата енергията на електрическото задвижване се преобразува в хидравлични енергии на налягане и скорост на охлаждащата течност. Ако вентилът на помпата е затворен, тогава стойността на налягането е максимална и дебитът е нула. След отваряне на прохода за движение на работната среда, част от енергията на електрическото задвижване се преобразува в кинетична енергия. Поддържането на първоначалното налягане не е възможно и характеристиката приема формата на крива.

Отоплителната система също има собствен график. Определя се от вискозитета и температурата на работния флуид, дължината на тръбопроводите, скоростта на охлаждащата течност през тях, както и броя и вида на фитингите и клапаните. Тази характеристика показва зависимостта на налягането от скоростта на работната среда (фиг. 2). Вижда се, че съпротивлението на системата намалява от момента, в който започне циркулацията. Сега трябва да комбинираме тези две графики. Там, където двете характеристични криви се пресичат, е работната точка на помпата (фиг. 3). Това е мястото, където се балансират полезната мощност на агрегата и съпротивителната сила на системата. След извършване на изчислението се вижда, че потокът зависи от налягането, което помпата може да създаде и се определя от съпротивителната сила на системата.

Коя циркулационна помпа да избера?

В допълнение към основните характеристики е необходимо да се обърне внимание на други показатели на това устройство:

Схема за избор на помпа за отоплителна система.

Рентабилност. Много важен фактор и ще зависивърху вида на помпата, конструктивните характеристики, наличието на електронен блок за управление. Ще спести до 40% електрическа енергия и ще удължи живота на помпата. Това устройство контролира скоростта на въртене на ротора в зависимост от необходимостта от интензитет на отопление. Тъй като устройството не винаги ще работи с пълен капацитет, генерираното от него ниво на шум също ще бъде значително намалено.
Марж на безопасност. След като изчислите напора и производителността на помпата, необходими за вашата горивна система, добавете още 10-20% към тези цифри. Така инсталираното от вас устройство няма да работи за износване, а ще използва ресурса си оптимално.
Срокът на експлоатация на съвременните помпи зависи от качеството на тяхната работа. При правилен монтаж и експлоатация издържат около 10 години. За да постигнете това, монтирайте устройствата преди да влезете в отоплителния котел. В този момент в системата температурата на охлаждащата течност е най-ниската и износването на частите на помпата, които влизат в контакт с вода, не е толкова силно. За удобство на демонтажа на агрегата и последващата му поддръжка, спирателни кранове са монтирани на мястото на монтаж на помпата и след него. Ако системата има разширителен резервоар от мембранен тип, тогава помпата е монтирана зад нея, по посока на охлаждащата течност. Тази точка на свързване позволява най-ефективното отстраняване на въздуха. Не забравяйте, че образуването на въздушни джобове е недопустимо. Когато монтирате циркулационния блок, е необходимо да го позиционирате така, че оста на въртене на вала да е в хоризонтална равнина. Обърнете внимание на степента на замърсяване на работната течност. Голямо количество абразивни вещества, които може да има във водата, няма да удължат живота на помпата.

Както можете да видите, познаването на необходимата мощност на помпата е много важно. За това трябваизчислете работната му точка, знайте характеристиките на вашата отоплителна система, за да създадете устойчивост на охлаждащата течност. Намерете плътността и специфичния топлинен капацитет на охлаждащата течност, използвана в системата. Изчислете специфичната консумация на топлина на самата къща.