Меню

Ваш город

Москва
Заказать звонок
+7 (495) 626-95-20
+7 (916) 930-65-19

С 9:00 до 20:00

г. Москва, Ленинградское шоссе 65, стр. 5

Заказать звонок

Войти

Личный кабинет

0 0 0
Запчасти

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

Оформление заказа

24.08.2020

Данная статья адресована всем, кто работает с инженерным оборудованием: продавцам техники, проектировщикам, монтажникам, наладчикам, сотрудникам служб эксплуатации. Нередко то, что хорошо известно одной категории профессионалов, незнакомо для остальных наших читателей. Асы проектирования, вооруженные специальными компьютерными программами, да и просто опытом, вряд ли нуждаются в указаниях по подбору циркуляционных насосов (в частности), но они наверняка будут полезны другим специалистам.

Во-первых

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 м2 в доме с 1–2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30–50 Вт/м2.
В России подобные стандарты для домов с 1–2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 м2 общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

  • для 1–2-этажных зданий — 173 Вт/м2 при расчетной температуре наружного воздуха –25оC и 177 Вт/м2 при –30°C;

  • для 3–4-этажных зданий — соответственно 97 и 101 Вт/м2.

По СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» расчетная температура наружного воздуха в Москве принимается равной –26оC. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1–2-этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/м2, а 3–4-этажных — 97,8 Вт/м2.

Во-вторых

Определив потребление тепла (Q, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле: 

G = Q/1,16 • ΔT (кг/ч),

где: ΔT — разница температур в подающем и обратном трубопроводах схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20оC; в низкотемпературных 10°C; для теплых полов 5°C); 1,16 — удельная теплоемкость воды (Вт•ч/кг•оC). Если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.
Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула: 

G = 3,6 • ∑Q/(c • ΔT) (кг/ч),

где c — удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/кг•оC. Для пересчета полученной величины в м3/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80оC она составляет 971,8 кг/м3.

В-третьих

Кроме необходимой подачи, насос должен обеспечивать давление (напор), достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).
При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов); обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование.
Здесь можно использовать формулу:

H=(R • 1+∑Z)/ρ • g(м),
где: R — сопротивление в прямой трубе (Па/м); 1— длина трубопровода (м); ∑Z — сопротивление фитингов и т. д. (Па); ρ — плотность перекачиваемой среды (кг/м3); g — ускорение свободного падения (м/с2).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.
Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100–150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01–0,015 м на 1 м трубопровода. В расчетах нужно учитывать длину и подающей, и обратной линии.
Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.
Cпециалисты из фирмы «Wilo» Э. Бушер и К. Вальтер рекомендуют следующую формулу примерного расчета напора (в метрах):

H = R • 1 • ZF,
где ZF — коэффициент запаса.

Если установка не оснащена ни терморегулирующим вентилем, ни смесителем, ZF = 1,3; для контура с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 • 1,7 = 2,2; когда система включает оба прибора ZF = 1,3 • 1,7 • 1,2 = 2,6.

гр.jpg

В заключение

Определив так называемую рабочую точку «циркуляционника» (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (Рис. 1).

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко — на протяжении большей части отопительного сезона потребность в тепле не так велика. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет не только сэкономить при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнергию.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

По заданию требовалось рассчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 м3/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка (Рис. 2) и теплорегулирующий вентиль. Суммарные потери давления в них равняются:

насос рис 2.png
ΔP = 0,636 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м 
Согласно СНиП 2.04.05-91*, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%: 
ΔP = 1,178 • 1,1 = 1,296 м
Таким образом, циркуляционный насос для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 м3/ч теполносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает, например, насос UPS 25-40 (Grundfos), или VA25/180 DAB, либо WP 425 (Wester).
При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем: 
H = 0,015 • (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) • 1,3 • 1,7 = 1,266 м, что не слишком отличается от величины, полученной ранее.


В дополнение

Опираясь на данную методику, некоторые производители насосов разрабатывают и более удобные и точные способы подбора оборудования. В частности, можно порекомендовать «Бессальниковые циркуляционные насосы» фирмы Grundfos.