În sistemele cu rezervor închis, pompele de apă pentru încălzirea unei case sunt un element integral care trebuie să accelereze lichidul de răcire la o anumită viteză, să mențină o presiune stabilă în sistem și să creeze un cap suficient pentru a depăși rezistența creată de conducte și fitinguri.
Dar pompa va fi utilă și în sistemele deschise. Deși pot funcționa numai prin gravitație, aparatul va crește semnificativ eficiența încălzirii.
Pentru ca unitatea să își îndeplinească funcțiile, este necesar să se calculeze corect pompa de circulație pentru sistemul de încălzire. Cum se face acest lucru va fi descris mai jos.
Pentru ce se calculează pompa sistemului de încălzire?
Majoritatea sistemelor moderne de încălzire autonomă utilizate pentru menținerea unei anumite temperaturi în spațiile de locuit sunt echipate cu pompe centrifuge care asigură circulația neîntreruptă a lichidului în circuitul de încălzire.
Prin creșterea presiunii în sistem, este posibilă reducerea temperaturii apei la ieșirea din cazanul de încălzire, reducând astfel consumul zilnic de gaz consumat de acesta.
Alegerea corectă a modelului de pompă de circulație permite o ordine de mărime pentru a crește nivelul de eficiență a funcționării echipamentelor în timpul sezonului de încălzire și pentru a oferi o temperatură confortabilă în încăperile din orice zonă.
Care sunt tipurile
Pompa pentru încălzire este în sistemele moderne unul dintre factorii decisivi care asigură deplasarea uniformă a lichidului de răcire și, prin urmare, toate elementele generatoare de căldură sunt încălzite în același mod.
Astfel de unități sunt dotate cu un set de avantaje, definite ca:
- Contribuiți la menținerea unei temperaturi constante a lichidului de răcire.
- Nivel scăzut de consum de energie electrică.
- Fiabilitate operațională ridicată.
- Ușurință în utilizare.
Sarcina lor funcțională principală este să niveleze rezistența conductelor la fluxul agentului de încălzire.
Există două modele principale de pompe circulare:
- rotor uscat;
- cu un rotor umed.
Camera de lucru a dispozitivului cu un rotor uscat este separată de motorul electric printr-o partiție etanșă. Astfel de unități au de obicei o putere și o performanță mai mari, dar produc zgomot în timpul funcționării, astfel încât utilizarea lor este limitată la instalarea în încăperi sau clădiri izolate.
Pompele fără glandă funcționează într-un mediu de răcire, ceea ce le crește durata de viață. Din același motiv, sunt cu zgomot redus, ceea ce permite utilizarea lor în clădirile deservite.
Un dezavantaj semnificativ al acestor unități este eficiența lor scăzută, care limitează utilizarea lor în sistemele mari de încălzire, cu toate acestea, în casele private mici, acestea sunt utilizate foarte mult din cauza zgomotului și durabilității reduse menționate mai sus.
Trebuie remarcat faptul că criteriile de selecție nu se limitează la luarea în considerare a calităților lor pozitive și negative. Alegerea unei pompe de circulație pentru încălzire include în mod necesar calculul acesteia în funcție de mai multe criterii.
Selectarea unei pompe în funcție de caracteristicile sale principale
Principalele caracteristici tehnice ale oricărei pompe pentru încălzire sunt:
Acești parametri trebuie să asigure o circulație suficientă a lichidului de răcire pentru un transfer eficient de energie termică de la cazan la radiatoare, deci trebuie să corespundă atât puterii sistemului în sine, cât și rezistenței hidraulice din acesta în timpul circulației lichidului de răcire. Prin urmare, pentru a face selecția corectă a unei pompe pentru un sistem de încălzire, este necesar să se cunoască ambele valori.
Calculele lor exacte, utilizate de specialiști, sunt destul de greoaie și complicate. Prin urmare, cu auto-selecție, puteți utiliza calcule simplificate folosind formulele simple de mai jos și indicatorii medii recomandați care vă vor permite să selectați caracteristicile optime ale pompei de circulație. Mai mult, aproape toată lumea poate face astfel de calcule.
Trei opțiuni pentru calcularea puterii termice
Pot apărea dificultăți la determinarea indicatorului de putere termică (R), de aceea este mai bine să ne concentrăm asupra standardelor general acceptate.
Opțiunea 1... În țările europene, este obișnuit să se ia în considerare următorii indicatori:
- 100 W / mp - pentru case private de suprafata mica;
- 70 W / mp - pentru clădiri înalte;
- 30-50 W / mp - pentru locuințe industriale și bine izolate.
Opțiunea 2... Standardele europene sunt potrivite pentru regiunile cu climă blândă. Cu toate acestea, în regiunile nordice, unde există înghețuri severe, este mai bine să ne concentrăm asupra normelor SNiP 2.04.07-86 „Rețele de încălzire”, care țin cont de temperatura exterioară până la -30 grade Celsius:
- 173-177 W / m2 - pentru clădirile mici, al căror număr de etaje nu depășește două;
- 97-101 W / m2 - pentru case de la 3-4 etaje.
Opțiunea 3... Mai jos este un tabel prin care puteți determina în mod independent puterea termică necesară, luând în considerare scopul, gradul de uzură și izolarea termică a clădirii.
Tabel: cum se determină puterea de căldură necesară
Cum se determină puterea sistemului de încălzire și debitul necesar al pompei
Puterea termică necesară a sistemului de încălzire depinde de cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea confortabilă a casei și este direct proporțională cu dimensiunea acesteia și cu proprietățile de izolare termică a materialelor din care pereții, acoperișul, tavanul, podeaua, ferestrele, ușile sunt făcute. Nu este dificil să calculați dimensiunea unei case sau a unei părți din ea încălzită. O bandă măsurătoare și un calculator sunt suficiente aici.
Este mai dificil să se calculeze cu precizie pierderea de căldură prin structuri externe, deoarece aici trebuie luate în considerare materialul, grosimea și caracteristicile de proiectare. Prin urmare, pentru un calcul simplificat, puteți utiliza valorile medii recomandate de 1-1,5 kW de putere termică pe 10 m2 dintr-o cameră încălzită cu o înălțime a tavanului de până la 3 m. Dacă camera este bine izolată, atunci poate folosi o valoare mai mică și, dacă nu este izolată sau nu este suficientă, atunci este mai bine să folosiți o valoare mai mare.
De exemplu, pentru o casă bine izolată, cu o suprafață de 120 m2, vor fi necesari aproximativ 12 kW de putere termică. Dacă selectarea unei pompe de circulație se efectuează pentru un sistem de încălzire cu circulație naturală existent, atunci puterea cazanului instalat poate fi luată în considerare.
Calculul capacității pompei necesare
După ce ați decis puterea termică a încălzirii, puteți începe să calculați alimentarea (capacitatea) pompei de circulație. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza două formule simple. Primul dintre ele: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h sau l / h) Unde:
- Q– puterea de încălzire calculată anterior (W);
- ΔT este diferența dintre temperatura conductei de alimentare și "retur", care pentru sistemele convenționale, de regulă, se află la 20 ° C, iar pentru încălzirea prin pardoseală - aproximativ 5 °;
- 1.16 - coeficient ținând cont de căldura specifică a apei, W × h / kg × о С (pentru alți agenți de răcire (antigel, ulei) va fi oarecum diferit și, dacă este necesar, poate fi găsit în cărțile de referință sau pe internet) .
O altă formulă: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Unde: s este capacitatea termică a purtătorului de căldură (pentru apă 4,2 kJ / kg × ° С). Folosind oricare dintre aceste formule, este posibil să se determine că, de exemplu, pentru un sistem cu două conducte cu o putere termică de 12 kW, va fi necesară o pompă cu următoarea capacitate (alimentare): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h sau 0,5 m3 / h
Calculul capului necesar pentru depășirea rezistenței hidraulice
Pentru a selecta o pompă de circulație pentru un sistem de încălzire, pe lângă capacitate, este necesar să se determine capul (presiunea) acestuia, pe care trebuie să îl creeze pentru a depăși rezistența hidraulică existentă. Dar mai întâi trebuie să cunoașteți magnitudinea acestei rezistențe. Pentru un calcul simplificat, puteți utiliza formula: J = (F + R × L) / p × g (m) Unde:
- L este lungimea conductei până la cel mai îndepărtat radiator (m);
- R este rezistența hidraulică specifică a secțiunii țevii drepte (Pa / m);
- p este densitatea lichidului de răcire (pentru apă - 1000 kg / m3);
- F - creșterea rezistenței la supapele de conectare și de închidere (Pa);
- g - 9,8 m / s 2 (accelerația gravitației).
Valorile exacte ale lui R și F pentru diferite conducte, supape de conectare și de închidere de diferite tipuri pot fi găsite în literatura de referință. Pentru calculul nostru simplificat, puteți utiliza datele medii ale acestor valori obținute experimental: R - 100-150 Pa / m (cu cât diametrul țevilor este mai mare și cu cât suprafața lor interioară este mai netedă, cu atât rezistența este mai mică); F poate fi luat în funcție de tipul de fitinguri:
- suplimentar până la 30% din pierderi într-o țeavă dreaptă - pentru fiecare racord de conectare din această secțiune;
- până la 20% - pentru un mixer cu trei căi sau dispozitive similare;
- până la 70% - pentru regulator.
De asemenea, puteți utiliza formula propusă de specialiștii cunoscutului producător de pompe Wilo pentru calcul: J = R × L × k, m Unde: k este coeficientul care ia în considerare creșterea rezistenței la control și închidere -vane de închidere:
- 1.3 - sisteme simple de încălzire cu o cantitate minimă de fitinguri;
- 2.2 - în prezența supapelor de control;
- 2.6 - pentru sisteme complexe.
Trebuie avut în vedere faptul că dacă circulația într-un sistem cu două sau mai multe circuite de cablare (ramuri) va fi asigurată de o singură pompă, atunci trebuie luată în considerare rezistența totală a acestora pentru a selecta presiunea acestuia. Dacă fiecare circuit este prevăzut cu o pompă separată, atunci calculul puterii termice și rezistenței fiecăruia dintre ele trebuie efectuat separat. Numărul etajelor unei clădiri, atunci când se calculează presiunea, nu joacă un rol important. Deoarece într-un sistem de încălzire închis, coloana de lichid a liniei de alimentare este echilibrată de coloana „retur”.
Numărul de viteze ale pompei de circulație
Cele mai multe modele moderne de pompe de circulație sunt echipate cu capacitatea de a regla viteza dispozitivului. Cel mai adesea acestea sunt modele cu trei trepte, cu care puteți regla cantitatea de căldură care intră în cameră. Deci, cu o apăsare bruscă la rece, viteza pompei crește și, în caz de încălzire, este redusă, astfel încât temperatura aerului din camere să rămână confortabilă pentru a trăi.
Pentru schimbarea vitezei, există o manetă specială amplasată pe corpul dispozitivului. Modelele de pompe de circulație echipate cu un sistem automat de reglare a vitezei pentru funcționarea dispozitivului, în funcție de modificarea temperaturii aerului exterior, sunt foarte populare.
Trebuie remarcat faptul că aceasta este doar una dintre opțiunile pentru acest tip de calcule. Unii producători folosesc o metodă de calcul ușor diferită atunci când selectează o pompă. Puteți cere unui specialist calificat să efectueze toate calculele, informându-l cu privire la detaliile dispozitivului unui sistem de încălzire specific și descriind condițiile de funcționare a acestuia. De obicei, sunt calculați indicatorii de sarcină maximă la care va funcționa sistemul. În condiții reale, sarcina echipamentului va fi mai mică, astfel încât să puteți achiziționa în siguranță o pompă de circulație, ale cărei caracteristici sunt puțin mai mici decât indicatorii calculați. Achiziționarea unei pompe mai puternice nu este recomandabilă, deoarece acest lucru va duce la costuri inutile, dar nu va îmbunătăți performanța sistemului.
După obținerea tuturor datelor necesare, trebuie studiate caracteristicile fluxului de presiune ale fiecărui model, luând în considerare diferite viteze de funcționare. Aceste caracteristici pot fi prezentate sub forma unui grafic. Mai jos este un exemplu de astfel de grafic, în care sunt marcate și caracteristicile calculate ale dispozitivului.
Folosind acest grafic, puteți selecta un model adecvat de pompă de circulație pentru încălzire în funcție de indicatorii calculați pentru sistemul unei anumite case private.
Punctul A corespunde indicatorilor solicitați, iar punctul B indică datele reale ale unui model de pompă specific, cât mai aproape de calculele teoretice. Cu cât distanța dintre punctele A și B este mai mică, cu atât modelul pompei este mai potrivit pentru condițiile specifice de funcționare.
Cum se calculează pompa de circulație a încălzirii de la puterea cazanului
Se întâmplă adesea ca cazanul să fie achiziționat în avans, iar restul elementelor sistemului să fie selectate ulterior, concentrându-se pe indicatorii de putere ai încălzitorului declarați de producător. Adesea, o pompă de circulație este cumpărată pentru a moderniza sistemele de încălzire cu circulație naturală, pentru a oferi posibilitatea de a accelera mișcarea lichidului de răcire.
Dacă puterea cazanului este cunoscută, utilizați formula: Q = N / (t2-t1)
Q - debitul pompei în metri cubi / oră;
N este puterea cazanului în W;
t2 - temperatura apei în grade Celsius la ieșirea din cazan (intrare în sistem);
t1 - pe linia de retur.
Cum se alege o pompă de circulație în funcție de datele obținute
După finalizarea calculelor și determinarea parametrilor principali (debit și presiune), vom trece la selectarea unei pompe de circulație adecvate. Pentru a face acest lucru, folosim grafice ale caracteristicilor lor tehnice (B), care pot fi găsite în pașaport sau în instrucțiunile de operare. Un astfel de grafic ar trebui să aibă două axe cu valorile capului (de obicei în m) și debitului (capacității) în m3 / h, l / h sau l / s. Pe acest grafic trasăm datele obținute în timpul calculului, în dimensiunea corespunzătoare și la intersecția lor găsim punctul (A). Dacă este deasupra curbei caracteristice pompei (A3), atunci acest model nu ne convine. Dacă punctul se află pe grafic (A2) sau se află sub acesta (A1), atunci aceasta este o opțiune potrivită. Dar trebuie avut în vedere faptul că, dacă punctul este semnificativ mai mic decât graficul (A1), atunci acest lucru înseamnă că pompa va avea o rezervă de putere excesivă, ceea ce este, de asemenea, nepractic, deoarece va consuma mai multă energie electrică și costul său va de asemenea să fie mai mare decât modelul, graficul caracteristic care va fi cât mai aproape de punctul nostru.
Există modele de pompe care au nu una, ci 2-3 viteze. Graficele caracteristicilor lor vor avea nu una, ci, respectiv, 2 sau 3 linii. În acest caz, selecția pompei trebuie făcută în conformitate cu programul vitezei care va fi utilizată sau luând în considerare toate liniile, dacă vor fi utilizate toate vitezele.
Numărul de viteze ale pompei de circulație
Vitezele pompei sunt capacitatea instrumentului de a varia performanța. Este ușor să aflați despre disponibilitatea modurilor - nu va fi indicată o singură putere în descriere, ci mai multe (de obicei trei).
În același mod, viteza de rotație și productivitatea sunt indicate în trei versiuni. De exemplu: 70/50/35 W (putere), 2200/1900/1450 rpm (viteza de rotație), cap 4/3/2 m.
Există modele care schimbă automat viteza de lucru (și deci performanța), în funcție de temperatura ambiantă.
Există un comutator special pe corpul pompei pentru a schimba modul. Modelele manuale sunt sfătuiți să setați modul de putere maximă și să îl opriți, dacă este necesar. În dispozitivele automate, trebuie doar să scoateți regulatorul din încuietoare.
Prezența modurilor de viteză nu este doar pentru sporirea confortului. De asemenea, este justificat economic. Până la 40% din energie poate fi economisită de un dispozitiv de mod comparativ cu unul convențional.
Tabel de selecție a pompei empirice
| Suprafață încălzită (m2) | Productivitate (m3 / oră) | Timbre |
| 80 – 240 | 0,5 până la 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Este același | 32 – 40 |
| 140 – 270 | 0,5 până la 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Este același | 32 – 60 |
Notă: în a treia coloană, primul număr este diametrul duzelor, al doilea este înălțimea de ridicare.
Folosind datele date, puteți selecta cu ușurință dispozitivul potrivit pentru o funcționare stabilă și pe termen lung, fără probleme.
Cavitație în sistemul de încălzire și în sistemul de alimentare cu apă
Cavitația este un proces în timpul căruia moleculele de abur se formează într-un sistem de încălzire datorită scăderii presiunii. Acest proces are loc dacă debitul fluidului scade sau crește în conducte.
Cavitația sistemului de încălzire
Dacă sistemul de încălzire este caracterizat de temperaturi prea scăzute sau prea ridicate, atunci acest fenomen poate avea un efect negativ. Aburul care se formează se adună sub formă de bule și, dacă acestea se sparg, atunci deteriorează materialul din care sunt fabricate conductele sau alte componente ale sistemului de încălzire.
Un dispozitiv selectat corect și un calcul corect efectuat al puterii pompei de circulație a încălzirii vor garanta că funcționarea sistemului de încălzire și a sistemului de alimentare cu apă vor fi cele mai eficiente.
Dacă nu puteți efectua în mod independent operațiuni precum calcularea unei pompe pentru încălzire sau vă îndoiți de corectitudinea lor, atunci este mai bine să încredințați acest lucru unui profesionist în acest domeniu. Specialistul nu numai că va ajuta la alegerea unei pompe sau la efectuarea calculelor, dar se va ocupa și de instalarea acesteia.
Alți factori care influențează alegerea
Selectarea unei pompe de circulație pentru un sistem de încălzire, pe lângă cei considerați mai sus, parametrii săi principali, caracteristicile sunt influențate de alți factori, cum ar fi: fiabilitatea, manopera, temperatura modului de funcționare, costul, metoda de conectare etc.
Manopera, fiabilitatea și durabilitatea sunt, de obicei, direct legate de cost. Producătorii care oferă modele fiabile și de calitate, de exemplu: „Grundfos” (Danemarca), „Wilo” (Germania), „DAB”, „Lowara”, „Ebara” și respectiv „Pedrollo” (Italia) și își evaluează produsele .
Pompa de circulație wilo în sistemul de încălzire
Modelele autohtone sau chinezești sunt mai ieftine, dar garanția calității acestora este mai mică. Aici, fiecare trebuie să facă el însuși o alegere, să aleagă un produs de calitate la un preț mai ridicat sau să cumpere o pompă de circulație mai ieftină, cu știința că ar putea fi necesară schimbarea în curând.
Dacă doriți să economisiți bani, puteți cumpăra și Grundfos sau Wilo de ocazie, acestea pot lucra adesea în mod normal mai mult decât cele chinezești noi, dar este mai bine să le cumpărați de la specialiști de încredere care le cunosc și să le oferiți o anumită garanție.
În plus, atunci când alegeți, este necesar să acordați atenție tipului și diametrului conexiunii dintre pompă și conductele sistemului. Unele modele sunt echipate cu elemente de conectare de tip „american”, iar altele vor trebui selectate independent. Un alt parametru la care trebuie să fiți atenți este modul de funcționare a temperaturii pompei de circulație, care ar trebui să fie în pașaport. Acest lucru este deosebit de important dacă va fi instalat pe conducta de alimentare într-un sistem cu cazan pe combustibil solid. În acest caz, temperatura maximă admisibilă trebuie să fie de cel puțin 110 ° C. Dacă, totuși, pompa va fi instalată pe "retur", atunci acest lucru nu este atât de important, deoarece temperatura la intrarea cazanului depășește rar 80 ° C.
