I system med sluten tank är vattenpumpar för uppvärmning av ett hus ett integrerat element som måste accelerera kylvätskan till en viss hastighet, upprätthålla ett stabilt tryck i systemet och skapa ett tillräckligt huvud för att övervinna motståndet som skapas av rör och rördelar.
Men pumpen kommer också att vara användbar i öppna system. Även om de bara kan fungera med tyngdkraften kommer apparaten att öka värmeeffektiviteten avsevärt.
För att enheten ska kunna utföra sina funktioner är det nödvändigt att korrekt beräkna cirkulationspumpen för värmesystemet. Hur man gör detta beskrivs nedan.
Vad är beräkningen av värmesystemets pump för?
De flesta moderna autonoma värmesystem som används för att hålla en viss temperatur i bostäder är utrustade med centrifugalpumpar som säkerställer oavbruten cirkulation av vätska i värmekretsen.
Genom att öka trycket i systemet är det möjligt att sänka vattentemperaturen vid värmepannans utlopp och därigenom minska den dagliga förbrukningen av gas som förbrukas av den.
Det korrekta valet av cirkulationspumpmodell gör det möjligt för en storleksordning att öka nivån på utrustningens effektivitet under värmesäsongen och ge en behaglig temperatur i rum i alla områden.
Vilka är typerna
Pumpen för uppvärmning är i moderna system en av de avgörande faktorerna som säkerställer en jämn rörelse av kylvätskan och därför värms alla värmegenererande element på samma sätt.
Sådana enheter har en uppsättning fördelar, definierade som:
- Bidra till att hålla kylmedlets konstanta temperatur.
- Låg elförbrukning.
- Hög driftsäkerhet.
- Enkel användning.
Deras huvudsakliga funktionella uppgift är att jämna ut rörmotståndet mot uppvärmningsmedelsflödet.
Det finns två huvuddesigner av cirkulära pumpar:
- torr rotor;
- med en våt rotor.
Anordningens arbetskammare med en torr rotor är separerad från elmotorn med en förseglad skiljevägg. Sådana enheter har vanligtvis högre effekt och prestanda, men de ljuder under drift, så deras användning är begränsad till installation i isolerade rum eller byggnader.
Pumpar utan körtlar arbetar i en kylvätska, vilket ökar deras livslängd. Av samma anledning är de tysta, vilket gör att de kan användas i servicebyggnader.
En betydande nackdel med sådana enheter är deras låga effektivitet, vilket begränsar deras användning i stora värmesystem, men i små privata hus används de mycket mycket på grund av ovan nämnda låga ljud och hållbarhet.
Det bör noteras att urvalskriterierna inte är begränsade till att ta hänsyn till deras positiva och negativa egenskaper. Valet av cirkulationspump för uppvärmning innefattar nödvändigtvis dess beräkning enligt flera kriterier.
Val av pump enligt dess huvudsakliga egenskaper
De viktigaste tekniska egenskaperna för alla pumpar för uppvärmning är:
Dessa parametrar måste säkerställa tillräcklig cirkulation av kylvätskan för effektiv överföring av termisk energi från pannan till värmeelementen, så de måste motsvara både själva systemets kraft och det hydrauliska motståndet i den under kylvätskans cirkulation. För att göra ett korrekt val av en pump för ett värmesystem är det därför nödvändigt att känna till båda dessa värden.
Deras exakta beräkningar, som används av specialister, är ganska besvärliga och komplicerade. Därför kan du med självval använda förenklade beräkningar med hjälp av nedanstående enkla formler och rekommenderade genomsnittliga indikatorer som gör att du kan välja de optimala egenskaperna hos cirkulationspumpen. Dessutom kan nästan alla göra sådana beräkningar.
Tre alternativ för beräkning av termisk effekt
Svårigheter kan uppstå med bestämningen av termisk effektindikator (R), därför är det bättre att fokusera på allmänt accepterade standarder.
Alternativ 1... I europeiska länder är det vanligt att ta hänsyn till följande indikatorer:
- 100 W / kvm - för privata hus av litet område;
- 70 W / kvm M. - för höghus
- 30-50 W / kvm - för industriella och välisolerade bostäder.
Alternativ 2... Europeiska standarder är väl lämpade för regioner med milt klimat. Men i de norra regionerna, där det finns svåra frostar, är det bättre att fokusera på normerna för SNiP 2.04.07-86 "Värmenätverk", som tar hänsyn till utetemperaturen upp till -30 grader Celsius:
- 173-177 W / m2 - för små byggnader vars antal våningar inte överstiger två,
- 97-101 W / m2 - för hus från 3-4 våningar.
Alternativ 3... Nedan följer en tabell där du själv kan bestämma den erforderliga värmekraften med hänsyn tagen till byggnadens syfte, grad av slitage och värmeisolering.
Tabell: hur man bestämmer erforderlig värmeeffekt
Hur man bestämmer värmesystemets effekt och önskat pumpflöde
Uppvärmningssystemets erforderliga värmekraft beror på mängden värme som krävs för bekväm uppvärmning av huset och står i direkt proportion till dess storlek och värmeisoleringsegenskaperna hos materialen från vilka dess väggar, tak, tak, golv, fönster, dörrar är gjorda. Det är inte svårt att beräkna storleken på ett hus eller en del av det uppvärmt. Ett måttband och en räknare räcker här.
Det är svårare att exakt beräkna värmeförlusten genom externa strukturer, eftersom här måste deras material, tjocklek och designfunktioner beaktas. För en förenklad beräkning kan du därför använda de rekommenderade medelvärdena 1-1,5 kW värmeeffekt per 10 m2 i ett uppvärmt rum med en takhöjd på upp till 3 m.Om rummet är väl isolerat, då kan använda ett lägre värde, och om det inte är isolerat eller inte tillräckligt, är det bättre att använda ett större värde.
Till exempel, för ett välisolerat hus med en yta på 120 m2 behövs cirka 12 kW termisk effekt. Om valet av en cirkulationspump utförs för ett befintligt naturligt cirkulationsvärmesystem kan kraften hos den installerade pannan beaktas.
Beräkning av erforderlig pumpkapacitet
Efter att ha bestämt värmeeffekten för uppvärmning kan du börja beräkna cirkulationspumpens tillförsel (kapacitet). För att göra detta kan du använda två enkla formler. Den första av dem: P = Q / (1,16 x AT), (kg / h eller l / h) Var:
- Q– tidigare beräknad värmeeffekt (W);
- ΔT är skillnaden mellan tillförselrörets temperatur och "retur", som för konventionella system som regel ligger inom 20 ° C och för golvvärme - cirka 5 °;
- 1.16 - koefficient med hänsyn till vattenets specifika värme, W × h / kg × о С (för andra kylvätskor (frostskyddsmedel, olja) kommer det att vara något annorlunda och, om det behövs, finns i referensböcker eller på Internet) .
En annan formel: P = 3,6 x Q / (s × AT), (l / h) Var: s är värmebärarens värmekapacitet (för vatten 4,2 kJ / kg × ° С). Med någon av dessa formler är det möjligt att bestämma att till exempel för ett tvårörssystem med en termisk effekt på 12 kW krävs en pump med följande kapacitet (matning): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h eller 0,5 m3 / h
Beräkning av erforderligt huvud för att övervinna hydrauliskt motstånd
För att välja en cirkulationspump för ett värmesystem, förutom kapacitet, är det nödvändigt att bestämma dess huvud (tryck), som det måste skapa för att övervinna det befintliga hydrauliska motståndet. Men först måste du veta storleken på detta motstånd. För en förenklad beräkning kan du använda formeln: J = (F + R × L) / p × g (m) Var:
- L är längden på rörledningen till den mest avlägsna kylaren (m);
- R är det specifika hydrauliska motståndet för den raka rörsektionen (Pa / m);
- p är densiteten hos kylvätskan (för vatten - 1000 kg / m3);
- F - ökat motstånd i anslutnings- och avstängningsventiler (Pa);
- g - 9,8 m / s 2 (tyngdacceleration).
De exakta värdena för R och F för olika rör, anslutnings- och avstängningsventiler av olika slag finns i referenslitteraturen. För vår förenklade beräkning kan du använda medeldata för dessa värden som erhållits experimentellt: R - 100-150 Pa / m (ju större rördiametern är och desto jämnare är deras inre yta, desto mindre motstånd); F kan tas beroende på typ av beslag:
- dessutom upp till 30% av förlusterna i ett rakt rör - för varje anslutningsbeslag i detta avsnitt;
- upp till 20% - för en trevägsblandare eller liknande enheter;
- upp till 70% - för regulatorn.
Du kan också använda formeln som föreslagits av specialisterna från den välkända pumptillverkaren Wilo för beräkningen: J = R × L × k, m där: k är koefficienten som tar hänsyn till ökningen av motstånd i styrningen och stängningen -ventiler:
- 1.3 - enkla värmesystem med ett minimum antal beslag;
- 2.2 - i närvaro av reglerventiler;
- 2.6 - för komplexa system.
Man bör komma ihåg att om cirkulation i ett system med två eller flera ledningskretsar (grenar) endast kommer att tillhandahållas av en pump, bör deras totala motstånd tas i beaktande för att välja dess tryck. Om varje krets är försedd med en separat pump måste beräkningen av termisk effekt och motstånd för var och en utföras separat. Antalet våningar i en byggnad spelar ingen stor roll vid beräkning av trycket. Eftersom i ett slutet värmesystem balanseras vätskekolonnen i matningslinjen av kolumnen "retur".
Antal hastigheter för cirkulationspumpen
De flesta moderna modeller av cirkulationspumpar är utrustade med möjligheten att justera enhetens hastighet. Oftast är det trehastighetsmodeller där du kan justera mängden värme som kommer in i rummet. Så med en kraftig kall snäppning ökar pumphastigheten och vid uppvärmning sänks den så att lufttemperaturen i rummen förblir bekväm att leva.
För växling finns en speciell spak på enhetens kaross. Modeller av cirkulationspumpar utrustade med ett automatiskt varvtalsreglersystem för drift av enheten, beroende på förändringen av utetemperaturen, är mycket populära.
Det bör noteras att detta bara är ett av alternativen för denna typ av beräkningar. Vissa tillverkare använder en något annan beräkningsmetod när de väljer en pump. Du kan be en kvalificerad specialist att genomföra alla beräkningar, informera honom om detaljerna i enheten för ett specifikt värmesystem och beskriva villkoren för dess drift. Normalt beräknas de maximala belastningsindikatorerna vid vilka systemet kommer att fungera. I verkliga förhållanden blir belastningen på utrustningen lägre, så att du säkert kan köpa en cirkulationspump vars egenskaper är något lägre än de beräknade indikatorerna. Det är inte tillrådligt att köpa en mer kraftfull pump, eftersom detta leder till onödiga kostnader, men systemet förbättrar inte prestandan.
När alla nödvändiga data har erhållits bör tryckflödesegenskaperna för varje modell studeras med hänsyn till olika driftshastigheter. Dessa egenskaper kan presenteras i form av ett diagram. Nedan följer ett exempel på ett sådant diagram, där även de beräknade egenskaperna för enheten är markerade.
Med hjälp av denna graf kan du välja en lämplig modell av en cirkulationspump för uppvärmning enligt indikatorerna beräknade för systemet för ett visst privat hus
Punkt A motsvarar de nödvändiga indikatorerna och punkt B visar de verkliga uppgifterna för en specifik pumpmodell, så nära teoretiska beräkningar som möjligt. Ju mindre avståndet mellan punkterna A och B desto bättre är pumpmodellen lämplig för de specifika driftsförhållandena.
Hur man beräknar värmecirkulationspumpen från pannans effekt
Det händer ofta att pannan köptes i förväg, och de återstående elementen i systemet väljs senare, med fokus på effektindikatorerna för värmaren som deklareras av tillverkaren. Ofta köps en cirkulationspump för att modernisera naturliga cirkulationsvärmesystem för att ge möjlighet att påskynda kylvätskans rörelse.
Om pannans effekt är känd, använd formeln: Q = N / (t2-t1)
Q - pumpflödeshastighet i kubikmeter / h;
N är pannkraften i W;
t2 - vattentemperatur i grader Celsius vid utloppet från pannan (inlopp till systemet);
t1 - på returlinjen.
Hur man väljer en cirkulationspump enligt de erhållna uppgifterna
Efter att ha slutfört beräkningarna och bestämt huvudparametrarna (flöde och tryck) fortsätter vi till valet av en lämplig cirkulationspump. För att göra detta använder vi diagram över deras tekniska egenskaper (B), som finns i passet eller bruksanvisningen. En sådan graf bör ha två axlar med värdena för huvudet (vanligtvis i m) och flöde (kapacitet) i m3 / h, l / h eller l / s. I den här grafen plottar vi de data som erhållits under beräkningen, i lämplig dimension och vid deras skärningspunkt hittar vi punkten (A). Om det ligger över pumpkarakteristikkurvan (A3), passar inte den här modellen oss. Om punkten faller på diagrammet (A2) eller ligger under den (A1), är detta ett lämpligt alternativ. Men man måste komma ihåg att om punkten är betydligt lägre än diagrammet (A1), så betyder det att pumpen kommer att ha en för hög effektreserv, vilket också är opraktiskt, eftersom den kommer att förbruka mer el och dess kostnad kommer också att vara högre än modellen, den karakteristiska grafen som kommer att vara så nära vår punkt som möjligt.
Det finns modeller av pumpar som inte har en, utan 2-3 hastigheter. Diagrammen över deras egenskaper kommer inte att ha en, utan, respektive 2 eller 3 rader. I detta fall måste pumpvalet göras enligt schemat för den hastighet som ska användas eller med hänsyn till alla linjer, om alla hastigheter kommer att användas.
Antal hastigheter för cirkulationspumpen
Pumphastigheter är instrumentets förmåga att variera prestanda. Det är lätt att ta reda på tillgängligheten av lägen - inte en effekt kommer att anges i beskrivningen, utan flera (vanligtvis tre).
På samma sätt anges rotationshastigheten och produktiviteten i tre versioner. Till exempel: 70/50/35 W (effekt), 2200/1900/1450 rpm (rotationshastighet), huvud 4/3/2 m.
Det finns modeller som automatiskt ändrar arbetshastigheten (och därmed prestandan), beroende på omgivningstemperaturen.
Det finns en speciell brytare på pumpkroppen för att ändra läge. Manuella modeller rekommenderas att ställa in läget för maximal effekt och stänga av det vid behov. I automatiska enheter behöver du bara ta bort regulatorn från låset.
Förekomsten av hastighetslägen är inte bara för att öka komforten. Det är också ekonomiskt motiverat. Upp till 40% av energin kan sparas med en modulenhet jämfört med en konventionell.
Empirisk pumpvalstabell
| Uppvärmd yta (m2) | Produktivitet (m3 / timme) | Frimärken |
| 80 – 240 | 0,5 till 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Är samma | 32 – 40 |
| 140 – 270 | 0,5 till 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Är samma | 32 – 60 |
Obs! I den tredje kolumnen är det första numret munstyckenas diameter, det andra är lyfthöjden.
Med hjälp av de angivna uppgifterna kan du enkelt välja rätt enhet för stabil och långvarig drift utan mycket krångel.
Kavitation i värmesystemet och i vattenförsörjningssystemet
Kavitation är en process under vilken ångmolekyler bildas i värmesystemet på grund av tryckminskningen. Denna process äger rum om vätskeflödeshastigheten minskar eller ökar i rören.
Uppvärmningssystem kavitation
Om värmesystemet kännetecknas av för låga eller för höga temperaturer kan detta fenomen ha en negativ effekt. Ångan som bildas samlas i bubblor och om de spricker skadar de därmed materialet från vilket rör eller andra komponenter i värmesystemet är gjorda.
En korrekt vald enhet och en korrekt utförd beräkning av värmecirkulationspumpens effekt kommer att garantera att drift av värmesystemet och vattentillförselsystemet blir mest effektivt.
Om du inte självständigt kan utföra sådana operationer som att beräkna en pump för uppvärmning, eller om du tvivlar på deras korrekthet, är det bättre att anförtro detta till en professionell inom detta område. Specialisten hjälper inte bara med att välja pump eller göra beräkningar utan hanterar också installationen av pumpen direkt.
Andra faktorer som påverkar valet
Valet av en cirkulationspump för ett värmesystem, förutom de som övervägs ovan, dess viktigaste parametrar, egenskaper påverkas av andra faktorer, såsom tillförlitlighet, utförande, temperaturläge, kostnad, anslutningsmetod etc.
Utförande, tillförlitlighet och hållbarhet är vanligtvis direkt relaterade till kostnad. Tillverkare som erbjuder pålitliga och kvalitetsmodeller, till exempel: "Grundfos" (Danmark), "Wilo" (Tyskland), "DAB", "Lowara", "Ebara" och "Pedrollo" (Italien), respektive utvärderar sina produkter .
Cirkulationspumpen vill inte i värmesystemet
Inhemska eller kinesiska modeller är billigare, men garantin för deras kvalitet är lägre. Här måste alla göra ett val själv, välja en kvalitetsprodukt till ett högre pris eller köpa en billigare cirkulationspump, med vetskap om att den snart kan behöva ändras.
Om du vill spara pengar kan du också köpa begagnade Grundfos eller Wilo, de kan ofta arbeta normalt längre än nya kinesiska, men det är bättre att köpa dem från betrodda specialister som känner till dem och ger dem en viss garanti.
Dessutom är det nödvändigt att vara uppmärksam på typen och diametern på anslutningen mellan pumpen och rören i systemet när du väljer. Vissa modeller är utrustade med anslutningselement av "amerikansk" typ, och vissa måste väljas oberoende. En annan parameter som du måste vara uppmärksam på är cirkulationspumpens temperaturläge, som ska finnas i passet. Detta är särskilt viktigt om det kommer att installeras på tillförselröret i ett system med fastbränslepanna. I detta fall måste den högsta tillåtna temperaturen vara minst 110 ° C. Om pumpen emellertid kommer att installeras vid "retur", är det inte så viktigt, eftersom temperaturen vid pannans inlopp sällan överstiger 80 ° C.
