Выбор циркуляционного насоса — важнейший этап, направленный на обеспечение отопительного процесса в здании в холодное время года. Современные технологии позволяют выбрать оптимальное оборудование с помощью программного обеспечения. При расчете параметров устройства в качестве исходного показателя служит площадь отапливаемого помещения.
В выборе насоса будем ориентироваться на евростандарты, согласно которым для отопления 1 м2 помещения в одно- или двухквартирном доме необходимо устройство с потребительской мощностью 100 Вт. Для домов с большим количеством квартир — 70 Вт. Если на момент расчета здание не соответствуют в полной мере требуемым нормативам, необходимо ориентироваться на более высокий удельный расход тепловой энергии. Для зданий с улучшенной теплоизоляцией достаточно значения 30-50 Вт/м2
Для российских реалий такие стандарты для одно- и двухквартирных домов в данный момент не установлены. Согласно рекомендациям Строительных Норм и Правил 2.04.07-86*, «Тепловые сети» рекомендует для отопления 1 м2 здания, построенного не ранее 1985 года, ориентироваться на следующие параметры:
- для малоэтажных зданий (один или два этажа) — 173 Вт/м2 при учете температуры воздуха −25°С и 177 Вт/м2
- для многоэтажек: 97 и 101 Вт/м2
К примеру, согласно Строительным Нормам и Правилам 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», для Московского региона значение температуры воздуха равно −26°С. То есть промежуточное значение для малоэтажных зданий столицы — 173.8 Вт/м2
Популярные товары в нашем каталоге
Определение параметров насоса
Зная количество теплоты (Q), мы получим требуемую производительность циркуляционного насоса:
G=Q /1.16 х DT
В данной формуле индекс DT показывает температурную разницу в подающем и отводящем трубопроводах отопительной системы (за основу взята двухтрубная схема). В стандартных условиях она равна 20 °С; в более холодных — 10°С; для отапливаемых полов 5°С.
Коэффициент 1.16 — это удельная теплоемкость воды (Дж/кг х °С). Если применяется другая рабочая среда, тогда в формулу расчета нужно будет вставить соответствующее значение теплоемкости для применяемого теплоносителя.
В Нормах «Отопление, вентиляция и кондиционирование» указан следующий расчетный метод:
G=3.6 х *Q / (c х DT)
Значение удельной теплоемкости © известно — 4.2 кДж/кг х °С. Для перерасчета в более удобные для нас метры кубические делим данный показатель на плотность воды, соответствующей определенной температуре (для 80°С — 971.8 кг/м3).
Важно, чтобы насос нагнетал достаточное давление. Поэтому необходимо установить, каковы будут потери на наиболее длинных участках системы.
Конструкция насоса
Расчет для новых систем
Для новой системы потребуется учет сопротивления всех комплектующих элементов системы отопления (фитингов (*Z — измеряется в Па), прямолинейных труб (R — в Па/м), запорной арматуры, приборов и узлов), которое должно быть указано в техпаспорте.
Мы будем использовать следующую методику:
H=(R х l + *Z)/p х g
Здесь:
- I — это длина трубы в метрах;
- p — плотность теплоносителя (кг/м3);
- g — ускорение под действием силы тяжести (м/с2).
Точный расчет для уже используемых систем невозможен, поэтому проектировщики пользуются примерными значениями.
На практике было установлено, что показатель R варьируется в пределах 100–150 Па/м. Таким образом насос должен нагнетать поток давлением от 0.01 до 0.015 м на один метр трубы. Также требуется учесть длину подачи и обратки.
Установлено, что в фитингах и запорной арматуре потери составляют порядка 30% от показателя в прямолинейном трубопроводе. При наличии в системе отопления вентиля терморегуляции необходимо добавить еще 70%. Для трехходового смесителя, либо другого перекрывающего поток устройства потери составляют 20%.
Рекомендуемая форма расчета напора выглядит следующим образом:
H=R х l х ZF
Индекс ZF обозначает коэффициент нагрузки, которую система способна выдерживать сверх расчетных значений.
Для системы без вентиля терморегуляции и смесителя ZF равно 1.3. При наличии терморегулирующего устройства указанное значение необходимо умножить на 1.7. Для смесителя — на 1.2. Если присутствуют оба прибора, все значения умножаются между собой и получается 2.6.
Пример: необходимо подобрать циркуляционный насос для отопительной системы многоэтажного здания с подающей и отводящей трубами. На каждом этаже в схему встроена трубная разводка от коллектора. Нам известно, что количество тепловой энергии, необходимой зданию, равно 45.6 кВт при расходе рабочей среды 2.02 м3
Общие потери давления определяем по формуле:
DP=0.63+0.111+0.142+0.289
Ориентируясь на Нормы «Отопление, вентиляция и кондиционирование», полученную сумму 1.178 м умножаем на 10% неучтенных потерь. Получаем значение 1.296 м. Округляем до 1.3 м и выбираем соответствующий насос. В данном случае это HZ 401 или UPS 25-40.
Имея все технические данные и зная индексы ZF, мы получим H=1.266 м.
