Что преподносят современные насосы

Всем, кто хочет выбрать насос, нужно знать отличие современных робототизированных образцов, от привычных всем, старых вариантов. Об этом можно узнать далее…. Но непосредственно теперь, для интересующихся процессом рассмотрим графики.

Известно, что GRUNDFOS является законодателем моды в этом вопросе. Последние образцы этой компании серии ALPHA2 и ALPHA3 имеют компьютерное управление и они способны работать не только с фиксированными скоростями, но и подбирать скорости и расходуемую мощность оптимально, — с наилучшей экономией электроэнергии, т.е. подстраиваться под сеть при каждом ее изменении.

В предыдущем примере на обычном насосе при закрытии радиаторов увеличился напор и увеличилась соответственно мощность. Но с автоматизированным вариантом – наоборот, при закрытии части радиаторов (контуров) уменьшаются и расход и и напор насоса, и соответственно — мощность – см. график, — насос меняет скорость и переходит на точку на другом графике. Напор в отличие от первого примера не подрос, а уменьшился на величину H2.

Подбор по напору

Некоторые владельцы сетей отопления захотят вычислить требуемый расход теплоносителя, гидравлическое сопротивление при разных расходах, чтобы построить график…, чтобы подобрать насос на научной основе… Но большинство понимают, что это лишнее, и ничего путного из этой затеи не получится, и читают далее…

Действительно, все уже вычислено давно, и оказывается, что в продаже неподходящих циркуляционных насосов просто нет.

Каждый такой агрегат относится к какому-то типоразмеру. Это следующие значения — 25/40, 25/50, 25/60, 25/80… Первая цифра означает просто диаметр резьбы подключения, чаще это 25мм – «дюймовое», реже 32 или 20 мм. Вторая же цифра характеризует насос полностью – это создаваемый напор в килопаскалях – для первого примера это 40 кПа, что примерно рано 4 м водяного столба.

Расход же теплоносителя при таком напоре насоса в обычных отопительных сетях будет в норме – передача энергии будет обеспечена, если насос конечно будет подобран под свою отапливаемую площадь.
Под которую, собственно, он и проектировался.

Рассмотрим внимательно графики устаревшего уже насоса Grundfos UPS 25-40, у которого лишь 3 фиксированные скорости. При 2,5 метрах напора, он даст более 1,0 м куб/час расхода — как раз то что нужно для небольшого дома.

Как правильно обойтись с насосами старых конструкций

Насосы, у которых 3 фиксированные скорости дешевы и весьма распространены. Эти старые образцы, проверенные временем, хоть и потребляют лишнюю электроэнергию, но не в космических масштабах, так как их собственная мощность не велика в пределах 10 – 100 Вт.
И опустошить карман владельцу дома напрочь они не способны при любом своем использовании.

Тем не менее желательно выбирать скорости вращения ротора насоса, в соответствии с текущей мощностью отопления. Для межсезонья потребуется минимум переноса энергии. А в холода нужно установить (вероятно) наибольшую скорость насоса, чтобы он забирал достаточно теплоносителя от котла, работающего на полную мощность….

Если выбран новейший насос

Если применен новейший насос с электронным управлением, типа ALPHA2 от GRUNDFOS, то электронное управление решит все за нас и выберет скорость такую, чтобы расход электроэнергии был бы минимален.

GRUNDFOS, по сути, для работы на радиаторную сесть предлагает пользователю включить режим AUTOADAPT и больше ни о чем не беспокоится.

На графиках точка работы на отопительную сеть попадет где-то в заштрихованную область. Теперь при автоматическом закрытии термоголовок на радиаторах, насос уменьшит свою энергию и будет давать адекватно меньший напор и меньший расход теплоносителя. Вся система окажется сбалансированной по расходу и напору.

Также возможны, режимы работы «одного напора», «пропорционального давления», и др. с чем чуть подробней можно ознакомится – как установить оптимальный режим на отопительных насосах с электронным управлением

Как подобрать насос под систему отопления

Возвращаемся к главному вопросу – выбор циркуляционного насоса для частного дома, — что делать, если нужно купить циркулятор, но непонятно какой подойдет…

Выше замечалось, что в продаже можно обнаружить в основном три типоразмера циркуляционных насосов – на 40 кПа, 60 кПа и 80кПа напора (например 25/40 – на 4 м вод ст.) Оказывается, что каждый типоразмер подходит по мощности (по напору и расходу теплоносителя) под определенную отапливаемую площадь. Так насос 25/40 вполне применим до площади дома 120 м кв. в нашем климате. А в теплосберегающих домах, может справится и с 160 м кв. А 25/60 не стоит применять при площади менее 160 м кв., но он справится с доставкой теплоносителя и на площадь 240 м кв.
Но лучше обратится все же к рекомендациям от производителя. Вот что рекомендует GRUNDFOS для своих изделий (первый вариант — изделие с фиксированными скоростями, обычные насосы)

В чем чаще ошибаются при выборе

При выборе насоса, часто пользователи исходят из принципа «кашу маслом не испортишь». Проконсультировавшись с продавцом в магазине, который рад продать все что не нужно и что дороже, не редко решают взять насос помощнее, на всякий случай…

В результате в обычном доме в 120 метров квадратных, на 7 радиаторов, оказывается установленным дорогой мощный насос 25\\80, а то и все 32-120. Который, к ужасу подпольных грызунов, начинает с жутким шумом гнать воду по куцей системе отопления. А также расходовать электроэнергию на преодоление значительного гидравлического сопротивления (диаметр труб в малых системах не велик) в двойном – тройном размере от требуемого.

Рекомендуется выбирать циркуляционный насос нужно типоразмера. Желательно от известного производителя.

Рекомендации по подбору циркуляционного насоса. Расчет напора и производительности.

1. Производительность насоса Q

Для расчета производительности насоса необходимо знать один из следующих параметров:
а) отапливаемая площадь
б) мощность источника тепла
А. Если известна отапливаемая площадь, сначала надо рассчитать необходимую мощность источника тепла по формуле:

Q_n — необходимая тепловая мощность, в кВт
S_n — отапливаемая полезная площадь здания, и м 2
Q_уд — удельная теплопотребность здания
70 Вт/м 2 – для здания с более чем 2-мя квартирами
100 Вт/м 2 – для отдельно стоящих зданий с 1-2 квартирами
А, Б. Расчет производительности насоса производиться по формуле:

Q_н — подача насоса, в м 3 /ч
Q_n — необходимая тепловая мощность, в кВт
1,16 — удельная теплоёмкость воды, в Вт х час/кг х о К
t_r — температура воды на выходе из котла, в о С
t_x — температура воды на входе в котел, в о С
Разница температур &#916t = tr – tx зависит от типа отопительной системы
&#916t = 20 о К для стандартных отопительных систем
&#916t = 10 о К для низкотемпературных отопительных систем
&#916t = 5 о К для системы теплых полов

2. Напор насоса Н

Самое важное замечание: напор циркуляционного насоса зависти не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления отопительной сети. Поэтому необходимо рассчитать это сопротивление. Расчет производится по формуле:

H_н = (R x I + &#931Z) / (&#961 x g), где

H_н — напор насоса, в м
Если речь идет о старом здании, чаще всего можно говорить о приблизительном расчете параметров, поскольку документация вряд ли сохранилась. В этом случае расчет лучше вести по другой формуле:

H_н — напор насоса, в м
R – потери на трение в прямой трубе, в Па/м
I – общая длина трубопровода до самого дальнего нагревательного элемента, в м
SF – коэффициенты запаса для
1,3 – фитингов / арматуры
1,7 – термостатических вентилей
1,2 – смесителя / устройства, предотвращающего естественную циркуляцию
Опытным путем установлено, что в прямой трубе трубопровода возникает сопротивление порядка R = 100:150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 1,0:1,5 см на метр трубопровода. Определяется самая неблагоприятная ветка трубопровода между источником тепла и самым удаленным радиатором. Длина, ширина и высота складываются и умножаются на 2:
I = 2 x (a + b +h)
Для определения сопротивления всех дополнительных частей трубопровода можно использовать коэффициенты запаса ZF, исчисленные опытным путем. Значения этих коэффициентов для фитингов и арматуры составляют примерно 30% от потерь в прямой трубе, то есть:
ZF1 = 1,3
Если в системе установлены термостатические вентили, то значение общего коэффициента запаса будет следующим:
ZF = ZF1 x ZF2 = 1,3 x 1,7 = 2,2
Если же в системе присутствует смеситель, то при расчетах следует учитывать дополнительный коэффициент запаса, то есть:
ZF = ZF1 x ZF2 x ZF3 = 1,3 x 1,7 x 1,2 = 2,6

3. Выбор насоса.

После расчетов 1 и 2 должны получиться значения производительности и напора, определяющие рабочую точку, по которой выбирается модель насоса. У каждого насоса есть своя гидравлическая характеристика. Наиболее оптимальная работа насоса в средней трети графика (очень часто эта зона выделена толстой линией). Очень редко бывает, когда расчетная точка совпадает с гидравлической характеристикой насоса. аще всего эта точка лежит между характеристиками двух насосов. При выборе конкретной модели насоса не нужно выбирать саамы мощный, поскольку, даже менее мощный насос полностью обеспечит систему отопления.

Давления циркуляционного насоса

Как известно, системы отопления условно можно разделить на две группы: с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. В современных домах чаще встречается индивидуальное отопление с принудительной циркуляцией, поскольку она позволяет равномерно обогреть все помещения в доме, независимо от их удаленности от водогрейного котла. Ключевым конструкционным отличием данной системы является применение оборудования для поддержания постоянной циркуляции теплоносителя – циркуляционного насоса. Данная статья посвящена характеристикам циркуляционного насоса, от которых зависит оптимальный режим работы системы и длительность срока службы оборудования.

Как известно, системы отопления условно можно разделить на две группы: с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. В современных домах чаще встречается индивидуальное отопление с принудительной циркуляцией, поскольку она позволяет равномерно обогреть все помещения в доме, независимо от их удаленности от водогрейного котла. Ключевым конструкционным отличием данной системы является применение оборудования для поддержания постоянной циркуляции теплоносителя – циркуляционного насоса. Данная статья посвящена характеристикам циркуляционного насоса, от которых зависит оптимальный режим работы системы и длительность срока службы оборудования.

На выбор насоса влияет много факторов, одним из которых является давление циркуляционного насоса. Его величина должна соответствовать расчетному циркуляционному давлению в теплопроводе, для поддержания в системе отопления заданного гидравлического режима. Данный параметр обеспечивает способность теплоносителя преодолевать линейное и местное сопротивление движению воды по элементам теплопровода и радиатору отопления.

Что следует учесть при выборе значения давления насоса

При выборе циркуляционного насоса по давлению, которое он способен создавать, следует учитывать взаимозависимость расхода и напора проходящей через него воды. Для сравнения и выбора оборудования применяется графическая характеристика насоса. Пригодным для использования в конкретных условиях считается то оборудование, рабочая точка которого находится не ниже графической кривой насосной характеристики, наиболее приближенная к точке с наибольшим КПД. Рабочая точка определяется пересечением расчетного расхода и давления. В случае, когда под данные требования подходит не один насос, а несколько, выбирать следует оборудование меньшей мощности. Циркуляционные насосы с пологой рабочей характеристикой лучше других подойдут для систем, в которых значение расхода теплоносителя изменяется в широком диапазоне.

При выборе величины давления следует учесть гидравлическую разбалансированность системы отопления, которая проявляется в неудовлетворительной циркуляции теплоносителя в контурах, удаленных от насосного узла. Для этого следует подбирать оборудование с запасом по напору и расходу теплоносителя. Такой запас должен составлять порядка 20%. Следует учитывать обратно пропорциональную зависимость напора от расхода воды. Величина напора снижается на величину, равную квадрату увеличения расхода. Другими словами, если расход теплоносителя увеличился в 3 раза, напор уменьшится в 9 раз. Выбирая циркуляционный насос нельзя пренебрегать величиной естественного циркуляционного давления в теплопроводе, обусловленного разностью плотности теплоносителя в горячем и охлажденном состоянии. Естественное циркуляционное давление в системе отопления – величина переменная, зависящая от температуры окружающей среды, различной в разное время отопительного сезона. Порой, доля естественного давления и его влияние на характеристики отопительной системы велики. Для компенсации этого влияния можно установить автоматические регуляторы перепада расхода и давления теплоносителя.

Как выбрать циркуляционный насос

Следует сразу оговориться, что точный выбор характеристик циркуляционного насоса должен производить специалист-теплотехник с учетом формул и конструкционных особенностей отопительной системы. Это особенно справедливо для современных домов со сложной архитектурой и разветвленной сетью отопительных контуров. В противном случае работа отопления может быть неэффективной, а средства на его сооружение окажутся потраченными впустую. Приведенные ниже рекомендации упрощены, справедливы для простых систем отопления, а значения соотношений величин получены опытным путем.

Эмпирическим путем было выведено соотношение: на каждые 10 метров трубы необходимо 0,6 метров напора циркуляционного насоса. Таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию в трубопроводе длиной 100 метров, необходимо выбрать насос с напором 6 метров. Этот расчет не учитывает местных гидравлических сопротивлений на отдельных участках отопительного контура. Для их преодоления выбираем насос, обеспечивающий величину напора на 15% большую, чем расчетная. Этот запас позволит предусмотреть гидравлические потери в не сложной системе отопления.

Особенности установки циркуляционного насоса

Для обеспечения стабильной циркуляции теплоносителя в систему можно установить два насоса: основной и резервный. Также следует предусмотреть байпас, для обеспечения естественной циркуляции жидкости и энергонезависимости всего отопления.

Изначально установилось правило устанавливать циркуляционный насос на обратную ветвь отопительного контура. Это было обусловлено желанием продлить срок службы оборудования за счет уменьшения влияния на него высоких температур. Современное оборудование известных производителей способно выдерживать рабочие температуры теплоносителя, поэтому могут быть установлены как на подающей, так и на обратной части теплопровода, в зависимости от требований конкретной отопительной системы.

Циркуляционный насос делит всю систему отопления на две зоны:

• Зона всасывания, перед насосом
• Зона нагнетания, после насоса

Нулевой точкой, где нагнетание сменяется всасыванием, является расширительный бачок. На этих участках системы необходимо учитывать гидростатическое давление. В зоне всасывания давление может опускаться ниже атмосферного, что приведет к завоздушиванию системы, а в зоне нагнетания – подниматься, что может привести к закипанию жидкости теплоносителя. Чтобы избежать отрицательных последствий этих явлений, должно соблюдаться правило: в любой точке зоны всасывания гидростатическое давление в трубопроводе должно оставаться избыточным. Способы соблюдения этого правила разнообразны: от изменения мест расположения расширительного бачка и циркуляционного насоса, до применения специального оборудования.

Хотя иногда выбрать и установить циркуляционный насос возможно самому, все же такие работы лучше доверять профессионалам. В нашей компании работают инженеры-теплотехники, которые произведут расчет системы отопления и выбор необходимого оборудования, а квалифицированные мастера осуществят грамотный монтаж с учетом современных требований и норм. Мы работаем для того, чтобы создать тепло и уют в вашем доме!