Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала с требуемой эффективностью, необходимо, чтобы насос не только обеспечивал перекачивание определенного объёма теплоносителя за единицу времени. Чрезвычайно важное значение имеет создаваемый циркуляционным насосом напор.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Несоответствие этого параметра реальным условиям может привести к «запиранию» контуров, то есть неработоспособности отдельных участков или даже всей системы отопления в целом. Правильно определиться с нужной характеристикой прибора поможет калькулятор расчета напора циркуляционного насоса.

Ниже будут приведены и необходимые пояснения

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Пояснения к проведению расчетов

Циркуляционный насос имеет основную задачу — он должен обеспечивать перекачку теплоносителя в определенных объемах для доставки требуемого количества тепловой энергии на все приборы теплообмена. Провести расчет производительности — несложно: можно воспользоваться специальным калькулятором.

Но для того чтобы в полной мере справиться со своей функцией, насос должен обладать способностью преодолеть гидравлическое сопротивление контуров отопления. А оно может быть весьма немалым.

• Во-первых, любая система отопления, даже самая простейшая – это определенная длина труб, которые обязательно обладают своим гидравлическим сопротивлением.
• Во-вторых, серьезными препятствиями для свободного перемещения теплоносителя становятся элементы запорной и регулировочной арматуры. Особенно это актуально для систем отопления, оснащенных термостатическими приборами регулировки температуры в приборах теплообмена.

Формулы расчета суммарного гидравлического сопротивления системы – достаточно слоны и громоздки. Но в предлагаемом калькуляторе применен упрощенный алгоритм, который, однако, дает результат со вполне допустимой погрешностью, и имеющий определенный эксплуатационный резерв. Таким образом, приобретая насос с показателями, не ниже расчётных, можно быть уверенным в работоспособности системы по этому критерию.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

• В калькуляторе будет запрошена длина труб в системе. Указывается полная, суммарная длина всех вертикальных и горизонтальных участков, и подачи и «обратки».
• В поле особенностей применяемой запорно-регулировочной арматуры следует выбрать пункт, наиболее близко подходящий к условиям создаваемой системы отопления.

Что еще важно знать о циркуляционных насосах?

Подробная информация об устройстве этих приборов, об их основных характеристиках, критериях выбора, о правилах врезки в систему – в специальной статье, посвящённой циркуляционным насосам для отопления.

Расчет и подбор насоса для отопления: формулы, примеры, инструкции

Современную автономную систему отопления невозможно представить без хорошего циркуляционного насоса. С помощью этого полезного устройства можно в несколько раз повысить качество обогрева жилища и эффективность работы отопительного оборудования. Чтобы выбрать из многочисленных предложений производителей модель, которая подходит конкретной системе, следует выполнить правильный расчет насоса для отопления, а также учесть ряд важных практических нюансов.

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос. Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать о принудительной циркуляции, поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как рассчитать параметры насоса?

Правильно подобранный водяной насос для отопления должен решать две задачи:

• создавать в системе напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление отдельных ее элементов;
• обеспечивать перемещение по системе достаточного для обогрева здания количества тепла.

Исходя из этого, при выборе циркуляционного насоса следует рассчитать потребность здания в тепловой энергии, а также общее гидравлическое сопротивление всей отопительной системы. Без этих двух показателей подобрать подходящий насос просто невозможно.

Полезная информация о выборе циркуляционного насоса содержится в следующем видеоматериале:

Расчеты производительности насоса

Производительность насоса, которую в расчетных формулах обычно обозначают как Q, отражает количество тепла, которое может быть перемещено за единицу времени. Формула для расчетов выглядит так:

Q=0,86R/TF-TR, где:

• Q — объемный расход, куб. м./ч;
• R — необходимая тепловая мощность для помещения, кВт;
• TF — температура на подаче в систему, градусов Цельсия;
• TR — температура на выходе из системы, градусов Цельсия.

Потребность помещения в тепле (R) рассчитывается в зависимости от условий. В Европе принято рассчитывать этот показатель, исходя из норматива:

• 100 Вт/кв. м площади небольшого частного дома, в котором не более двух квартир;
• 70 Вт/кв. м площади многоквартирного дома.

Если же расчеты проводятся для зданий с низкой теплоизоляцией, значение показателя следует увеличить. Для расчетов по помещениям на производстве, а также по зданиям с очень высокой степенью теплоизоляции рекомендуется использовать показатель в пределах 30-50 кВт/ кв. м.

С помощью этой таблицы можно более точно рассчитать потребность в тепловой энергии для помещений различного назначения и с различным уровнем теплоизоляции

Расчет гидравлического сопротивления системы

Следующий важный показатель — гидравлическое сопротивление, которое необходимо будет преодолеть циркуляционному насосу. Для этого следует рассчитать высоту всасывания насоса. Обычно этот показатель обозначают как «H». Можно использовать следующую формулу:

H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000, где

• R1, R2 – потеря давления на подаче и обратке, Па/м;
• L1,L2 – длина линии подающего и обратного трубопровода, м;
• Z1,Z2…..ZN – сопротивление отдельных элементов отопительной системы, Па.

Для определения R1 и R2 следует воспользоваться приведенной ниже таблицей:

В этой таблице представлены дополнительные данные для более точного расчета гидравлического сопротивления, возникающего в отопительной системе частного дома

Гидравлическое сопротивление отдельных элементов и узлов отопительной системы обычно указано в сопровождающей их технической документации. Если по какой-то причине такая документация отсутствует, можно воспользоваться примерными данными:

• котел — 1000-2000 Па;
• смеситель — 2000-4000 Па;
• термостатический вентиль — 5000-10000 Па;
• тепломер — 1000-15000 Па.

Для других частей отопительной системы смотрите данные в этой таблице:

Если техническая документация по каким-то причинам утрачена, можно рассчитать гидравлическое сопротивление отдельных элементов отопительной системы с помощью данных, приведенных в этой таблице

Количество скоростей циркуляционного насоса

Большинство современных моделей циркуляционных насосов снабжены возможностью регулировать скорость работы устройства. Чаще всего это трехскоростные модели, с помощью которых можно корректировать количества тепла, поступающего в помещение. Так, при резком похолодании скорость работы насоса увеличивают, а в случае потепления — уменьшают, чтобы температура воздуха в комнатах оставалась комфортной для проживания.

Для переключения скоростей существует специальный рычаг, размещенный на корпусе устройства. Большой популярностью пользуются модели циркуляционных насосов, снабженные системой автоматического регулирования скорости работы устройства в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Следует отметить, что это лишь один из вариантов такого рода расчетов. Некоторые производители используют при подборе насоса несколько иную методику вычислений. Можно попросить выполнить все расчеты квалифицированного специалиста, сообщив ему подробности устройства конкретной отопительной системы и описав условия ее работы. Обычно рассчитываются показатели максимальной нагрузки, при которой будет работать система. В реальных условиях нагрузка на оборудование будет ниже, поэтому можно смело приобретать циркуляционный насос, характеристики которого несколько ниже расчетных показателей. Приобретение более мощного насоса не целесообразно, поскольку это приведет к ненужным расходам, но работу системы не улучшит.

После того, как все необходимые данные получены, следует изучить напорно-расходные характеристики каждой модели с учетом разных скоростей работы. Эти характеристики могут быть представлены в виде графика. Ниже приведен пример такого графика, на котором отмечены и расчетные характеристики устройства.

С помощью этого графика можно подобрать подходящую модель циркуляционного насоса для отопления по показателям, рассчитанным для системы конкретного частного дома

Точка А соответствует необходимым показателям, а точкой В обозначены реальные данные конкретной модели насоса, максимально приближенные к теоретическим расчетам. Чем меньше расстояние между точками А и В, тем лучше подходит модель насоса для конкретных условий эксплуатации.

Несколько важных замечаний

Как уже отмечалось выше, различают циркуляционные насосы с «сухим» и «мокрым» ротором, а также с автоматической или ручной системой регулировки скоростей. Специалисты рекомендуют использовать насосы, ротор которых полностью погружен в воду, не только из-за пониженного уровня шума, но и потому, что такие модели справляются с нагрузкой более успешно. Установку насоса осуществляют таким образом, чтобы вал ротора располагался горизонтально. Подробнее про установку читайте здесь.

При производстве высококачественных моделей используется прочная сталь, а также керамический вал и подшипники. Срок эксплуатации такого устройства составляет не менее 20 лет. Не стоит выбирать для системы горячего водоснабжения насос с чугунным корпусом, поскольку в таких условиях он быстро разрушится. Предпочтение стоит отдать нержавейке, латуни или бронзе.

Если при работе насоса в системе появляется шум, это не всегда говорит о поломке. Нередко причина этого явления — воздух, оставшийся в системе после запуска. Перед пуском системы следует спустить воздух через специальные клапаны. После того, как система проработает несколько минут, нужно повторить эту процедуру, а затем отрегулировать работу насоса.

Если запуск производится с использованием насоса с ручной регулировкой, необходимо сначала установить прибор на максимальную скорость работы, в регулируемых моделях при пуске отопительной системы следует просто отключить блокировку.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

подбор по напору и расходу, формулы, примеры

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Грамотный подбор циркуляционного насоса обеспечит эффективную работу отопительной системы и позволит избежать лишних затрат

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

• общую потребность здания в тепловой энергии;
• суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

• частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м²;
• многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м² площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м².

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 3. Параметры для расчета высоты всасывания

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

• отопительный котел – 1000–2000 Па;
• сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
• термоклапан – 5000–10000 Па;
• прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Насос Wilo-Stratos с автоматической регулировкой мощности

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.

В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.

Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

На чтение 7 мин. Просмотров 4.3k. Обновлено 14 декабря, 2020

Агрегаты в системах обогрева зданий дают дополнительные возможности регулировки режима. Несмотря на дополнительные затраты, связанные с приобретением и установкой циркулярного насоса, суммарные расходы быстро окупаются, позволяя оптимизировать режим отопления.

Перед тем как подобрать циркуляционный насос, расчет основных параметров весьма желателен по следующим соображениям:

• недостаточная мощность агрегата сделает отопительную систему малоэффективной, а проживание в доме – некомфортным;
• избыточная мощность приведет к перерасходу затрат на обогрев жилища.

Таким образом, подбор этого специализированного устройства во многом предопределяет успешность работы отопления жилого дома.

Какие бывают виды

Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .

РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Watch this video on YouTube

Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:

1. Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
2. Невысокий уровень потребления электроэнергии.
3. Высокая надежность при работе.
4. Простота применения.

Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.

Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:

• с сухим ротором;
• с мокрым ротором.

Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.

Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.

Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.

Нужно отметить, что критерии выбора не ограничиваются учетом их положительных и отрицательных качеств. Выбор циркуляционного насоса для отопления обязательно включает в себя его расчет по нескольким критериям.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

• перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
• преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Расчет производительности

Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:

– количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;

– величина производительности насосного устройства;

– удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;

– разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:

• 20^оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
• 10^оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
• 5^оС – температура теплового носителя в системе теплого пола.

Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.

Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20^оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:

20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,

перерасчет в привычные величины дает результат

862 / 971,8 = 0,887 м³/час.

Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м³/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.

Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:

G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где

с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.

Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:

Q = N x dT, где

Q – производительность агрегата;

N – мощность котла;

dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.

На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки функционирования отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.

Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

1. P – величина давления;
2. R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
3. L – общая  длина
4. Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
5. р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
6. q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

• для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
• при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Отапливаемая площадь (м2)	Производительность (м3/час)	Марки
80 – 240	От 0,5 до 2,5	25 – 40
100 – 265	Та же	32 – 40
140 – 270	От 0,5 до 2,7	25 – 60
165 – 310	Та же	32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25^о до +110^оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Расчет и выбор насоса для водяного пола

Насос теплого пола – выбор и установка

Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный циркуляционный насос. Которым в основном и обеспечивается движение теплоносителя по контурам (петлям) отопительного трубопровода.

В том случае, когда температура теплоносителя формируется не смесительным узлом, а как-то иначе (РТЛ-регулировка, котлом, солнечным коллектором, внешним смесителем), то насос в контуре теплого пола скорее всего не понадобиться, достаточно будет и общего в отопительной системе.

Но чаще всего теплые полы создаются со своим нососно-смесительным узлом.

Какой насос подойдет

В смесительном узле теплых полов применяется обычный циркуляционный насос, который пригоден и для радиаторной системы отопления.

Эти агрегаты отличаются малой мощностью, небольшим напором и небольшим расходом жидкости. Соответственно и потребляемая мощность незначительна (40 – 150 Вт), шум при работе почти отсутствует.

Все циркуляционные насосы для бытовой отопительной системы (в т.ч. и для теплых полов) обозначаются парой цифр, например, — 25/40.

Где первая 25 — диаметр резьбы подключения в мм (иначе — 1 дюйм). Дюймовое подключение — наиболее ходовое в быту для главных магистралей, такой же диаметр резьбы, например, у коллекторов для теплого пола….

Вторая цифра означает напор в дм. т.е. 40 — 4 метра водяного столба, или 0,4 атм.

Маркировка 25/60 означает уже более мощную модель – дающий напор в 6 метров.

Напор и мощность

Требуемые характеристики насоса и его марка должны быть определены в проекте на теплый пол исходя из теплопотерь, площади, количества контуров, марки труб, диаметра труб, длины петель, разницы температур…

Но приобретение проекта, или даже проведение простых расчетов, для многих не желательные затраты времени, денег и сил.

Многие желают знать «здесь и сейчас немедленно», — какой насос выбрать для теплого пола.

Но вопрос не сложный, — предстоит выбрать всего лишь между 25/40 и 25/60 (для больших площадей лучше поставить два и более «маленьких» насосно-смесительных узлов), — других подходящих вариантов просто трудно найти.

Если брать радиаторную систему, то в силу ее простоты выбор насоса упрощается. До площади дома до 160 м кв. потянет и 25/40. В пределах 160 — 250 – м кв., – 25/60 и т.д.

«Детская болезнь домашних монтажников» — установить циркуляционные насос «с запасом на всякий случай». Там, где достаточно 20, ставят 80, — получают очень существенный перерасход электроэнергии, шум в радиаторах и трубах…

С выбором насоса для теплого пола дело обстоит почти также просто. Хоть здесь больше разнообразия в исходных данных – длина контуров может меняться существенно от 20м до 140м, запросы по разности температур подачи и обратки могут быть разными, больше влияет утепленность самого пола и др.

Для минимализации разности температур между подачей и обраткой требует установить более производительный насос.

Какой должен быть расход и напор

Руководствуясь опытом создания теплых полов можно сказать, что производительность насоса для достаточного обогрева «среднеутепленного здания» в климате средней полосы должна быть примерно следующей.

Т.е. – для площади в 100 м кв. частного дома в средней полосе потребуется насос с производительностью от 1,5 м куб. в час.

Например, используется 7 контуров отопления, если расход делится примерно поровну, тогда он составляет немногим более 0,2 м куб в час в каждом контуре.

В табличке приведены примерные данные по падению напора в контурах теплого пола с использованием трубы 16 мм.

Вероятно, положены петли с длиной 70 – 80 м. Расход в каждом контуре около 3 литров в минуту (0,18 куб/час), соответственно максимальный напор согласно таблицы — около 2 м в. ст.

Следовательно, для 100м кв. этой «среднеохлаждаемой» площади нам нужен насос, который бы давал расход в 1,5 м куб при напоре в 2 метра водяного столба.

Подбор по характеристикам

Рассмотрим графики характеристик циркуляционых насосов Грундфос (Grundfos) под названием Солар.

Видим, что «самый младший» насос 25/40 способен выдать расход 1,7 м куб./час при напоре в 2 метра. Это он сделает на второй скорости, потребляя 50 Вт час.

Выбираем насос 25/40 для теплого пола до 100 м кв. (7 контуров по 12 — 13 м кв.) Свыше 120 м кв. – соответственно 25/50 до площади 160 м кв.

По примерным прикидкам, мы выбрали подходящий насос для теплого пола.
А что скажет производитель? Вот официальная таблица рекомендаций от Grundfos.

Варианты выбора, современные насосы

При использовании современных моделей ALPHA, важно учитывать, что режимы «пропорциональное давление» и «AUTOADAPT» просто не подходят к теплому полу, — устанавливайте подходящий режим.

Если теплопотерь больше или дом (теплый пол) плохо утеплен, соответственно значение площади теплого пола, при которой нужно переходить с одного насоса на другой, смещается в меньшую сторону… Ключевую роль в этом играет степень утепленности самого теплого пола.
Как утеплить теплый пол правильно
Но более точные значения можно получить только теплотехническим расчетом и расчетом теплого пола…. которые многие считают просто излишними…

Особенность конструкции насоса и установки

Циркуляционные насосы должны устанавливаться так, чтобы ось ротора находилась в горизонтальном положении. Неважно какая буде подводка труб к насосу — горизонтальная, вертикальная, под углом — ротор должен быть горизонтальным.

В насосе может быть отверстие, закрытое пробкой — для выпуска воздуха.

Из типичных поломок циркуляционных насосов можно выделить засорение отложениями. За теплый сезон, когда насос стоит, из воды выпадают соли, ими могут быть прихвачен вал ротора. Из-за небольшой мощности насос в таком состоянии может не запуститься.

Не включается циркуляционный насос, — что делать?
Остается только закрыть подводящие краны, открыть пробку и провернуть крыльчатку, после чего насос, как правило, работает.

Как правильно установить насос теплого пола

Насос устанавливается между трехходовым клапаном и коллектором теплого пола. Только в этом случае будет работать вся система теплого пола.
Смесительный узел для теплого пола – конструкция

Если установить насос между подключением к радиаторной сети и трехходовым клапаном, то смесительный узел окажется не функциональным, теплый пол работать не будет.

Насос крепится за фланцы с помощью накидных гаек, которые обычно идут в комплекте. Установка насоса обычно проблем не вызывает, если подводка выполнена правильно, с выдержкой нужных расстояний.

Схемы монтажа

Обратите внимание на маркировку насоса и его закрепление в фирменном оборудовании для теплого пола для небольшого дома.

В системе обогреваемых полов краны устанавливаются на входе в смесительный узел и на каждом контуре коллектора. Слив теплоносителя из насосно-смесительного узла, при замене его оборудования не критичен. Но полезно перед насосом, как и в радиаторной системе установить фильтр.

Также важно правильно смонтировать электрическую схему. Включением насоса запускается и отопление теплыми полами. Он работает постоянно, пока работает обогрев полов.

Он может включаться автоматикой, — по командам термостатов в комнате и датчиков в теплом полу. Также не редка схема, когда насосом дополнительно управляет аварийное реле отключения, — при превышении температуры на подающем коллекторе, цепь размыкается.
Еще информация — как выбрать трубопровод для отапливаемого водяного пола

Примеры расчета насоса для водяного пола

Все большее число домовладельцев для отопления применяют системы теплого водяного отопления. Это не очень сложное инженерное сооружение, поэтому перед началом работ надо выполнить расчет насоса для теплого пола.

Такой расчет можно выполнить своими силам или воспользоваться онлайн-калькулятором. Они обычно располагаются на сайтах компаний, которые занимаются монтажом таких отопительных систем.

Данные необходимые для правильного расчета насоса

Принцип работы типовой отопительной системы замкнутого типа довольно прост.

Котельное оборудование нагревает теплоноситель, который проходит через отопительные приборы, отдавая тепловую энергию в окружающее пространство. Если при сооружении будет использована естественная циркуляция теплоносителя, то придется укладывать трубопровод под определенным углом к горизонту. Это позволит рабочей жидкости перемещаться самостоятельно.

Но при таком способе невозможно обеспечить достаточно высокую скорость передвижения теплоносителя из-за чего он возвращается в котел сильно охлажденным и это вынуждает его работать непрерывно с предельной нагрузкой. В связи с этим теплый пол без насоса, схема подключения которого находится на сайтах компаний, может доставлять определенные трудности в эксплуатации.

Для того чтобы увеличить скорость потока, используют циркуляционные насосы. Их использование позволяет добиться разницы температуры на входе и выходе из линии трубопровода в несколько градусов. Соответственно, котел перестает работать с полной нагрузкой, так снижаются затраты на энергию.

Конструктивно насос состоит из: корпуса, для изготовления которого применяют медные и нержавеющие сплавы; электрического двигателя; рабочего колеса (крыльчатки). При его вращении появляется центробежная сила. В итоге на выходе из корпуса формируется требуемый набор, и рабочая жидкость подается в трубопровод.

Существует два типа насосов — сухие и мокрые. Они отличаются друг от друга строением ротора. В конструкции мокрого колеса расположено непосредственно в рабочей среде, но электрическая часть узла надежно герметизирована в металлическом стакане, разделяющем статор и ротор.

Но такой тип агрегатов не стоит устанавливать для перекачивания горячей воды, с течением времени соли, растворенные в воде, забьют собой микронные зазоры между ротором и статором, в результате чего двигатель перестанет функционировать.

В двигателе сухого типа рабочее колесо также погружено в рабочую среду, но при этом элемент полностью от нее изолирован. Следует отметить, что устройства последнего типа отличаются высокой производительностью.

Домовладелец должен понимать, что расчет циркуляционного насоса для теплого пола, это довольно сложное дело и будет лучше, если его выполнят специалисты теплотехники. Кстати, после проведения расчетов будет ясна и схема подключения насоса теплого пола.

Как правило, в загородных домах применяют отопительные системы двух типов – с принудительной подачей теплоносителя и естественной. Первый тип обеспечивает циркуляционный насос. Его задача заключается в обеспечении подачи теплоносителя с заданной скоростью. Для проведения расчетов циркуляционного насоса потребуются следующие данные:

1. Объем теплоносителя, который должен прокачиваться через трубопроводную систему за определенный отрезок времени, то есть в м.куб./ч.
2. Объем тепла, необходимый для обогрева помещения – этот параметр называют тепловой мощностью, ее измеряют в Вт.

При выполнении расчета необходимо учесть разницу температуры в трубопроводе, то есть в трубе выходящей из нагревательного прибора и той, через которую она подаётся обратно. Для длинных трубопроводов разница может составлять до 20 град, если в отопительной системе использованы короткие контуры, такое значение составляет 10 град. Если обогревание теплого пола выполняют с небольшой площадью, то температурный перепад принимают равным 5 градусам.

Нельзя забывать и о типе теплоносителя. Если в трубопровод залита вода, то при расчете принимают коэффициент теплоемкости, он составляет 1,163. Если в системе применяют антифриз, то этот коэффициент имеет другое значение и его определяют по специальной литературе.

Кроме названных данных, при выполнении расчетов потребуются следующие данные:

1. Вид строительных материалов, использованных при возведении здания.
2. Площадь обогреваемого помещения.
3. Будет ли использовано дополнительное нагревательное оборудование.

Количество контуров

При укладке теплого пола применяют цельную трубу. Наличие соединений повышает вероятность повреждения трубы по стыку, а это приводит к дополнительным затратам на ремонт и восстановление отопительной системы.

То есть домовладелец должен знать общую длину теплового контура. По сути, это самый простой расчет, но для его проведения потребуется подготовить детальную схему помещения с указанием всех линий и расстоянием между ними.

Для проведения подобного расчета применяют несколько методик:

1. По средней величине. На один квадратный метр пола монтируют 5 п. м. трубы. То есть, требуется перемножить площадь помещения на 5.
2. По размеру среднего шага. Для этого необходимо площадь помещения умножить на среднюю величину шага в метрах и к полученному значению добавить 10% на углы и повороты. Если у стены дистанция между линиями составляет 100 мм, то в центре он составляет 300 мм. То есть средний шаг будет равен 200 мм.
3. Можно использовать размер ширины помещения. Ее требуется перемножить на число шагов и добавить длину комнаты на повороты. Такой метод расчета применяют при монтаже пола змейкой.

Следует обратить внимание на то, что оптимальная длина трубопроводной системы составляет 80 – 120 п.м. То есть при таких параметрах теплоноситель прогреет помещение, и при этом не остынет до той температуры, при которой произойдёт падение давление в системе. Если расчетная длина будет больше этой величины, то имеет смысл смонтировать второй контур подачи тепла.

Гидравлическое сопротивление трубы

Сопротивление перемещения потока теплоносителя, которое оказывает трубопроводная система, называют гидравлическим. Его оценивают как объем утерянной тепловой энергии, израсходованной на силы трения.

Любая трубопроводная конструкция состоит не только из прямых отрезков, но и поворотов, ответвлений и пр., для их формирования применяют различные соединительные устройства. Все это приводит к появлению гидравлического сопротивления. Оно зависит и от материала, использованного для производства трубопровода.

Проведение соответствующих расчетов позволит снизить тепловые потери и, таким образом, избежать ненужных затрат энергии. Гидравлический расчет проводят для достижения следующих целей:

1. Расчета потерь давления на отрезках отопительной системы.
2. Вычисления оптимального размера трубопровода, при это необходимо учитывать рекомендованную скорость движения потока.
3. Вычисления тепловых потерь и размера минимального сопротивления давления в трубопроводной системе.
4. Правильной сборки параллельно размещенных линий и установленной арматуры.

В ходе движения по закрытому контуру поток должен преодолевать определенное сопротивление. С его увеличением должна быть повышена мощность насоса.

На самом деле нет смысла приобретать оборудование большой мощности, так как вырастут энергозатраты. Если она будет недостаточной, то насос не сможет обеспечить требуемое давление, а это приведет к росту тепловых потерь.

Маркировка насоса

Для правильного подбора насосного оборудования, который предназначен для обеспечения принудительного движения теплового носителя, требуется разбираться в его технических характеристиках. Еще необходимо понимать, какая информация зашифрована в его маркировке.

На деле требуется обращать внимание на два ключевых свойства- напор и производительность (расход).

Напором называют сопротивление, создаваемое системой, преодолеваемое агрегатом. Для измерения этой характеристики применяют метры водяного столба. По большей части предельное давление задано верхней точкой трубопровода, по которому происходит перемещение теплоносителя.

Производительность говорит о том, какое количество теплоносителя возможно передать по трубопроводу за определённое количество времени. Производительность измеряют в куб.м в час.

На шильдике, который закреплен на корпусе насоса, указываются следующие данные:

• присоединительные размеры;
• напор;
• Производительность;
• Длина насоса.

Длина насоса

При расчете длины трубопровода необходимо учитывать строительную длину насоса, то есть расстояние между торцами насоса. Если в расчете будет совершена ошибка или указан слишком короткий размер, то придется слишком сильно натягивать трубы. Это чревато повреждением рукава.

Пример расчета насоса

Исходя из того, что на один кв. м потребуется уложить пять погонных метров рукава – в помещении на 50 кв. м потребуется уложить 250 п. м рукава, плюс 37 метров запаса на повороты. Так как типовая поставка составляет 120 метров, придется устанавливать три отрезка, два по 120 метров и один на 37 м.

На 50 м.кв.(1 контур)

При использовании придется устанавливать один циркуляционный насос. Его производительность должна быть определена по выражению

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т, где

Pн — мощность отопительного контура, кВт,

tобр.т — температура теплоносителя в линии обратной подачи,

tпр.т — температура в линии прямой подачи.

На 50 м.кв. (2 контура)

В системе, где проложены два контура, придется проводить расчет по каждому из насосов по той же формуле, что приведена в предыдущем разделе

ВАЖНО! ПОДКЛЮЧЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРОВЕДЕНО ТОЛЬКО ПОСЛЕ ТОГО, КАК СМОНТИРОВАНА КОЛЛЕКТОРНАЯ ГРУППА ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА С НАСОСОМ.

В каких случаях можно обойтись без насоса

Перемещение теплоносителя в контуре может происходить благодаря законам физики. То есть, нагретая рабочая жидкость поднимается вверх, а охлажденная опускается вниз. Таким образом происходит нагрев помещения, так работает теплый пол без насоса от котла.

Больше всего такие системы применяют в загородных домах или на дачах. Это обусловлено тем, что в пригородных условиях электроснабжение не всегда отличается стабильностью или его нет вообще. Поэтому не всегда целесообразно использовать оборудование с принудительной циркуляцией.

На интернет-ресурсах компаний, которые заняты установкой подобного оборудования, можно найти схему подключения насоса для теплого пола.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Многие хозяева загородных домов, начитавшись и наслушавшись о тех преимуществах, которые дают водяные «тепловые полы», всерьез задумываются о самостоятельном создании подобной системы обогрева помещений. Следует сразу сказать: задача эта – чрезвычайно непростая, масштабная, требующая мобилизации всех своих умений и навыков как в общестроительных вопросах, так и в сантехническом монтаже. Необходимо с особой тщательностью отнестись к подбору всех комплектующие, которые, в свою очередь, должны отвечать целому ряду важных требований.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Если не считать котел, то в качестве основного узла, обеспечивающего требуемый уровень температуры в контурах и стабильную циркуляцию, выступает насосно-смесительный узел. Его приобретают в готовом виде, то есть заводской сборки, или же монтируют самостоятельно. Но как бы то ни было, он в любом случае должен быть в состоянии обеспечить циркуляцию необходимого для реально издаваемой системы количества теплоносителя. Как оценить эту способность? В этом может помочь калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Цены на теплый пол

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Пояснения по принципу и порядку проведения расчета

Прежде всего, что такое производительность? Все очень просто – это способность прибора или узла (то есть каждого его элемента) пропустить через себя определённое количество теплоносителя за единицу времени. В рассматриваемом случае это прежде всего касается насоса, обеспечивающего должный уровень циркуляции по всем проложенным контурам «теплого пола». Важна пропускная способность и для двух- или трехходового термоклапана, обеспечивающего дозированное смешение горячих и холодных потоков для получения необходимой температуры.

Понятно, что насос выступает «активным звеном» то есть должен суметь прокачать необходимый объем, а клапан – всего лишь обладать способностью пропустить его через себя. Несмотря на эту принципиальную разницу, значение производительности должно соответствовать параметрам обоих приборов.

• Естественно, в исходных данных ключевым параметром выступает площадь помещений, в которых расположены контуры «теплого пола», подключенные к данному смесительному узлу. Важное значение имеет и планируемый принцип эксплуатации такой системы – будет ли она зимой выступать в роли единственного источника тепла, либо ее работа необходима лишь для повышения общего уровня комфорта в комнатах, а основная нагрузка все же ляжет на радиаторы. Понятно, что необходимая тепловая мощность для этих двух случаев будет различаться.

Для помещений типа ванны, санузла, прихожей, кухни целесообразно принимать в расчет то условие, что «теплый пол» является единственным источником обогрева.

• Далее, в основу вычислений положена теплоемкость теплоносителя, то есть его способность накапливать тепловую энергию в котельной и отдавать ее в помещения. Чем больше прокачано жидкости определённой температуры, тем выше перенос тепла. Этот параметр уже заложен в программу расчета.
• Перепад температуры на подающем и обратном коллекторе вычисляется обычным вычитанием значений. Для водяных теплых полов, при правильной их балансировке и хорошем качестве термоизоляции помещения, оптимальной разницей является 5 ºС. Может быть и несколько больше, но за пределы 8÷10 ºС выходить нельзя. А для комфортного восприятия самой поверхности «теплого пола» достаточно 25-27, реже – 30 ºС .
• По умолчанию калькулятор произведёт расчет для системы «теплого пола», заполненной водой. Если же применяется иной теплоноситель, то можно сделать поправку и на это обстоятельство. Дело в том, что ни один антифриз не может сравниться с водой по удельной теплоемкости, отличаясь вместе с тем более высокой плотностью. Эти данные могут быть указаны на заводской упаковке теплоносителя, или же их несложно найти в интернете именно для планируемого типа незамерзающей жидкости той или иной концентрации.

Результат будет показан в нескольких единицах измерения – это кубометры в част, литры в минуту и в секунду. Это для того чтобы пользователю не пришлось самостоятельно переводить из одной в другую – различные производители комплектующих практикуют нередко и разный подход в указании производительности своих приборов.

Водяной «теплый пол» — масштабная, трудная. но выполнимая задача

Весь комплекс мероприятий включает множество разноплановых операций – от подготовки основания, утепления, раскладки контуров, заливки стяжки – и до монтажа управляющего оборудования и тонкой отладки системы. Оценить всю масштабность создания водяного «теплого пола» своими руками вам поможет специальная публикация нашего портала.

Расчет и выбор насоса для водяного пола

Водяной подогрев пола — экономичная при эксплуатации система, но она сложна, трудоемка и дорога на процессе монтажа. Она состоит из большого количества компонентов, которые нужно связать и согласовать между собой. Одним из элементов является насос для теплого пола. Это далеко не самая габаритная и не самая дорогая составная часть, но от правильности его выбора и установки зависит эффективность и работоспособность системы в целом.

Функции

Водяной теплый пол отличается от традиционной системы отопления тем, что длина контуров значительная — до 120 метров в максимуме, а диметр труб обычно небольшой 16-20 мм. В каждом контуре имеется множество поворотов. Потому становится ясным, что для нормальной работы обогрева понадобится принудительная циркуляция. И именно насос для водяного пола обеспечивает достаточную для нормальной температуры скорость движения теплоносителя по трубам. Более того, для поддержания стабильной температуры будет лучше, если насос будет иметь несколько скоростей. Такие устройства называют регулируемыми и их работой можно управлять вручную или использовать для этого автоматику.

Выбор насоса для теплого пола — довольно сложная и ответственная задача

Расчет параметров насоса

В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы — трехскоростные.

Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают производительность насоса по следующей формуле:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

• Pн — мощность отопительного контура, кВт;
• tобр.т — температура теплоносителя в обратке
• tпр.т — температура подачи.

Если контуров несколько, определяете расход по каждому из них и складываете. Сумма расходов всех контуров и будет требуемой производительностью агрегата.

Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5 о С, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.

Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади

Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — напор насоса;
• П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
• Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
• К — коэффициент запаса мощности.

Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.

По графической характеристике выбираете модель

Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.

Какой насос для теплого пола выбрать

Правильно рассчитать параметры — это еще не все. Нужно выбрать тип насоса, материал, из которого он изготовлен и фирму-производителя. Это ничуть не менее важно, чем верные характеристики.

Для бытового использования подходят два типа оборудования:

Насосы с мокрым ротором. Это устройства не самой большой мощности, но в большинстве случаев их производительности достаточно для обеспечения работоспособности теплого пола площадью до 400 м 2 . «Мокрым» ротор называется потому, что крыльчатка находится непосредственно в теплоносителе, соответственно, охлаждение и смазка происходят с его использованием. Это оборудование популярно потому, что тихо работает, потребляет мало электроэнергии и отличается высокой надежностью.

Строение насоса с мокрым ротором

Насосы с сухим ротором имеют повышенные мощности и соответствующие габариты

С выбором типа все просто: устанавливаем агрегат с мокрым ротором. Параметры рассчитали. Но есть еще и такие тонкости, как маркировка и размер (длина) насоса.

Как выглядит вживую насос с мокрым ротором, как «громко» он работает, посмотрите в видео.

Маркировка и материал корпуса

Это две или три цифры типа: 25/40, 25/60-130 или 32/80 и т.п. Первая цифра — диаметры входных/выходных отверстий в миллиметрах. То есть в приведенной маркировке присоединительные размеры 25 мм и 32 мм. Вторая цифра — это высота подъема, которую обеспечивает данная модель. В приведенном примере это 4 метра, 6 метров и 8 метров. Если перевести атмосферы, то это 0,4 атм, 0,6 атм, 0,8 атм. Третья цифра — монтажная длина, то есть размер всего устройства от одного конца, до другого. В нашем примере это 130 мм.

Расшифровка маркировки циркуляционных насосов

Теперь определимся с материалом корпуса. Если трубы выбраны правильно, то проблем быть не должно: система замкнутая и кислорода мало, так что ставить можно будет агрегат из любого материала. Но если вы не учли кислородопроницаемость и в системе этот активный окислитель присутствует, то чугунный корпус вашей системе противопоказан. Тогда ставьте с корпусом из нержавейки или из полимера.

Что касается фирм. Лучше всего брать оборудование европейских производителей. При выборе насоса для водяного теплого пола лучше не экономить: от того как стабильно работает этот элемент, зависит ваш комфорт и наличие тепла в доме. Выбирайте самые лучшие фирмы, с самой хорошей репутацией. Хорошо зарекомендовали себя немецкие кампании Grundfos и Wilo. Но в случае с Wilo нужно смотреть на страну, для которой изготовлена продукция: те, которые идут на рынок СНГ и Китая чаще выходят из строя. Так что будьте внимательными.

Особенности установки

Куда бы вы ни ставили циркулярный насос, его ротор должен быть направлен горизонтально. В принципе, вертикальная установка возможна, но тогда при выборе нужно учесть, что в таком варианте он будет терять порядка 30% мощности.

При монтаже в системе водяного пола насос чаще ставится в подающем трубопроводе, но уже после смесительного узла (тут температура будет для него нормальной). Хотя есть схемы, в которых он стоит в «обратке» или в байпасе подмеса. Некоторые схемы предусматривают наличие двух насосов. Так два автономных устройства рекомендуют устанавливать в двухэтажном доме: по одному на каждом уровне. Так легче регулировать напор в каждой из веток.

Чаще всего циркуляционный насос устанавливают в подающем трубопровода после группы помеса

При заполнении системы в ней обязательно будет присутствовать воздух. Его наличие может блокировать движение теплоносителя: образуется воздушная пробка. Не во всех коллекторах есть возможность спустить воздух. Потому во многих насосах имеется специальный выпускной вентиль. Это небольшой диск на лицевой панели, на котором имеется канавка. В канавку упираетесь отверткой и немного поворачиваете диск против часовой стрелки. Воздух начинает выходить (подставьте какую-то посуду, потому что постепенно с пузырьками воздуха начнет выходить вода). Когда вода пойдет сплошной струйкой без пузырьков, клапан перекрываете, повторно запускаете систему и еще раз пробуете выпустить воздух. Иногда, прежде чем весь воздух будет удален, требуется повторить процедуру несколько раз.

Есть еще одна особенность систем водяного теплого пола. Если вы не используете низкотемпературные источники (конденсационные газовые или электрические котлы), то перед подачей воды в трубы пола, в горячую воду от котла подмешивается охлажденная из «обратки». Все, конечно, можно собрать из отдельных элементов, но можно купить и насосно-смесительный узел (или насосную группу) в сборе. Они бывают разного состава и, соответственно, цены, но выполняют основную функцию: поддерживают заданную вами температуру воды на входе в коллекторный узел. Но в основе этой группы приборов лежит все тот же насос, и выбирать его нужно по параметрам, которые мы рассчитали выше.

Неисправности насосов и способы их исправления

Если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то на крыльчатке постепенно откладываются соли. Активизируется процесс, если температура воды превышает 55 о С. Потому многие модели имеют встроенный терморегулятор и просто отключают устройство до тех пор, пока состояние воды не придет в норму.

Устанавливая насос для теплого пола помните, что его ротор должен быть направлен горизонтально

Но соли все равно понемногу скапливаются. Во время отопительного сезона, пока насос работает постоянно, особых проблем не возникает. Но вот при запуске системы после летнего перерыва часто насос «не качает». Он гудит, но никакого движения теплоносителя нет. Все потому, что соли закоксовали ротор, и он не может провернуться. Решить проблему можно, если вручную (отверткой или каким-то другим инструментом) провернуть крыльчатку несколько раз. Если вам удалось сдвинуть ротор, и крыльчатка сделала несколько оборотов, можно считать, что насос в рабочем состоянии. Устанавливаете его на место и включаете. Все должно работать.

Еще раз о том, почему нужно выбирать для отопления регулируемые насосы смотрите в этом видео.

Итоги

Насос для теплого водяного пола — важная составляющая, которая обеспечивает работоспособность всей системы. Потому так важно правильно рассчитать его производительность и напор. Если с расчетом возникли сложности, может есть смысл обратиться к профессионалам, так как покупка нового — недешевое удовольствие (вряд ли кто-то согласится поменять на другую модель потому что вы ошиблись в расчетах).

Подбор насоса по параметрам онлайн. Подбор циркуляционного насоса для системы отопления. Что делать, если Вы не обладаете достаточными данными для самостоятельного подбора насоса

Калькуляторы Водомастер — простой и уникальный инструмент, созданный для самостоятельного подбора насосов различных типов.

В отличие от других «калькуляторов» в сети, которые на деле являются лишь фильтрами, Калькуляторы Водомастер подбирают насосы только по исходным данным вашей системы. Это значит, вам не требуется знать характеристики самого искомого насоса. Именно Калькулятор укажет, какие характеристики должен иметь насос.

Вы получаете достоверный и качественный расчет. И самое главное — Вы можете сразу сориентироваться в каком ценовом диапазоне находится нужный вам насос и какими он обладает характеристиками.

Начните поиск сейчас или прочтите ниже.

Как пользоваться Калькулятором

1. Перед вводом исходных данных обязательно выберите Тип расчета или Тип вашей системы

2. Введите в соответствующие поля Калькулятора известные вам исходные данные

3. Для получение результата нажмите кнопку Подобрать насос

При вводе всех запрашиваемых характеристик в кавычках указывается найденное количество насосов.

Перемещая мышкой бегунки различных характеристик вы можете в режиме реального времени видеть изменение количества найденных насосов. Несколько поисковых запросов в чуть более широком диапазоне позволят добиться максимальных результатов.

Представление результатов расчета:

Быстро и правильно Калькулятор представит результаты расчета в виде списка товаров. В результатах дублируются введенные характеристики системы.

Как ориентироваться в результатах подбора?

Водомастер представляет широкие возможности для работы с результатами подбора.

Под каждым товаром указаны его основные технические характеристики, данные по производителю и цена.

Сортировка

Воспользуйтесь удобной Сортировкой результатов по цене, расходу, напору и другим характеристикам, присущим насосам интересующего типа.

По каждой из характеристик доступна сортировка как по возрастанию, так и по убыванию значений.

Сравнение

Сервис Сравнения насосов поможет в наглядной форме разобраться во всех характеристиках и особенностях выбранных моделей.

После выбора к сравнению двух и более товаров можно перейти к списку сравниваемых товаром непосредственно во всплывающем информационном окне.

Либо через окно Сравнения в правом верхнем углу страницы.

Ценовая категория

Рейтинг Водомастер:

Краткое заключение в карточке товара о его качестве, основных преимущества или особенностях.

Что делать, если Вы не обладаете достаточными данными для самостоятельного подбора насоса?

Калькуляторы разработаны таким образом, что для расчета требуется необходимый минимум исходных данных.

Это означает, что если какое-либо важное для расчета значение не введено, расчет будет невозможен. При этом требуемое значение в исходных данных автоматически будет выделено красным цветом. Не зная условия задачи, никто не сможет предоставить её решения.

Звоните нам или закажите обратный звонок. Наши технические консультации бесплатны.

Обладая огромным опытом, наши специалисты постараются найти решение любой задачи с помощью дополнительных вопросов.

Расчет производительности насосной станции для дачи

Схема подключения

Существует два способа подключить насосную станцию к источнику воды.

• К любому источнику напрямую. То есть к колодцу, скважине, водоёму. Его стоит выбирать, если нет проблем с подачей воды из естественного источника: зеркало на уровне до 10 метров, хорошая производительность скважины, высокое качество воды без примесей.
• К водопроводу. К нему прибегают, когда вода из скважины идет с перебоями или не идет совсем, а ее качество неудовлетворительное. Другая причина – устаревшее оборудование. Если насос старый, он не справляется со своей задачей. Необходимо дополнительное усиление напора.

Схема подключения к естественным источникам водоснабжения одинаковая. Некоторые этапы незначительно отличаются в зависимости от типа насосной станции.

Выбор места для установки станции

Здесь важно соблюсти баланс. Расстояние от станции до источника воды должно быть минимальным

Это обеспечит хороший напор. При этом станцию нужно защитить от промерзания зимой, но нельзя располагать рядом с местами отдыха. Оборудование работает шумно, это будет раздражать домочадцев.

Для установки станции подходит:

• Котельная – специально оборудованное помещение внутри дома. Важна качественная шумоизоляция и дистанция между котельной и комнатами отдыха.
• Подвал. Подходит для установки, если он сухой и тёплый. Дополнительно нужен монтаж шумоизоляции.
• Колодец. Внутри колодезной камеры (кольца) монтируют кронштейны и «полочку» для станции. Вариант плох тем, что станция может промерзнуть зимой.
• Кессон – углубление около скважины, в которое устанавливают станцию. Сложность в том, чтобы правильно рассчитать глубину. Станция в кессоне должна быть защищена от промерзания температурой земли.

Монтаж трубопровода

Прокладка трубопровода решает проблему с перебоями в подаче воды. Осуществляется в несколько шагов:

• Выкопать траншею. Выкапывать нужно на такой глубине, чтобы трубопровод не промерзал. При небольшом углублении стоит утеплить трубопровод. Бюджетный и качественный материал – минвата с фольгированной основой.
• Сделать отверстия в фундаменте и стенах под трубопровод. Отверстия тоже нужно утеплить, чтобы из-за них не было теплопотерь в доме.
• Положить трубы.
• Подсоединить систему труб к насосной станции.

Наружные работы

Если оборудование уже укомплектовано фильтром и обратным клапаном, этап можно пропустить. Если нет, нужно установить эти детали на шланг (трубу) с той стороны, которая погружается в водоем. Фильтр нужно хорошо закрепить одной-двумя муфтами. Шланг погрузить в трубу. После этого можно привести в порядок оголовок скважины, чтобы она не осыпалась. С другими источниками ничего делать не нужно.

Подключение станции

Нужно соединить все наружные детали в одну систему. Сначала установить станцию на отведенное место. Затем при помощи муфты и прямого крана соединить её с трубопроводом. В последнюю очередь аналогичным образом соединить станцию с точкой сообщения с водопроводной сетью.

Пробный запуск

Обязательное условие – заполнить станцию водой через заливное отверстие. Насос не должен работать вхолостую. После заполнения водой можно включать электропитание. При проверке вода «вытолкнет» лишний воздух из труб и стабилизирует давление. Если при достижении максимального значения (1,8-3 атмосферы) станция выключилась, подключение выполнено правильно.

На что еще обращать внимание при выборе оборудования?

Схема подключения насоса.

Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:

Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.

Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования

Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель

Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.

Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.

С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.

Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.

При выборе такого оборудования нужно обращать отдельное внимание и на его стоимость. На этом этапе специалисты советуют обращать внимание не только на цену непосредственно насоса, но и на стоимость разного рода дополнительного оборудования

Монтаж выполняется с применением автомата для работы насоса, троса из нержавейки, дополнительной фурнитуры. Не рекомендуется покупать подозрительно дешевое оборудование и комплектующие от малоизвестных производителей. Но и в покупке чересчур дорогих агрегатов смысл есть далеко не всегда. Лучший вариант – это оборудование средней стоимости с оптимальными значениями цены и качества.

Как выполнить расчет погружного насоса для скважины?

Для обеспечения бесперебойной работы скважины необходимо использовать специальное оборудование. Одним из основных в этом списке является насос. Чтобы обеспечить бесшумную работу, применяется погружной агрегат, который отличается качеством и компактными размерами, во время работы он не создает шума. Но выбор насоса не так прост, требуется учитывать многочисленные параметры, выполнять расчет в соответствии со всеми требованиями и нормами.

Для бесперебойного поступления воды из скважины, нужно правильно выбрать насос по мощности.

Подача воды и расчет насосной станции при подаче воды непосредственно к потребителю

При такой организации подачи воды артезианские скважины условно разделяют на основные и неосновные. При этом к основным скважинам относят наиболее мощные, способные обеспечить среднечасовой расход воды. Такие скважины работают постоянно и для определения их дебита используют формулу. К категории неосновных относят те скважины, которые включаются в работу только в пиковые моменты расхода воды. Дебит таких скважин равен разности максимального расхода воды и среднечасового расхода. 

Стоит отметить, что при использовании такой системы увеличивается количество работающих скважин, если сравнивать ее с системой, предусматривающей подачу воды в резервуар, но при этом нет необходимости в строительстве самого резервуара, а также не нужно производить расчет насосной станции второго подъема, так как в ней нет необходимости. 

Принцип работы

После подключения системы к источнику питания и первому запуску (эта процедура требует одноразовой подготовки с самостоятельным заливом воды в бак) блок управления начинает контролировать работу. По всасывающему водопроводу выкачивается вода из источника, поступает в гидроаккумулятор до полного заполнения. Из резервуара вода под давлением поступает по трубам к потребителям воды. Если включена холодная вода, она напрямую поступает в кран. При включении горячей воды жидкость из резервуара поступает в бойлер, нагревается там до нужной температуры, и только потом попадает в смеситель и в кран.

Когда в доме открывается кран, напор в резервуаре начинает падать. Пока в баке гидроаккумулятора расходуется запас воды и напряжение снижается до критической точки, система не выкачивает новую «партию». После достижения минимального порога забор воды возобновляется, и давление начинает подниматься до максимума. Это экономит расходы на обслуживание станции и никак не сказывается на напоре воды.

Что нужно знать о давлении насоса

Среди параметров, указываемых в техническом паспорте, скважинной погруженной насосной установки или просто насоса указывается и такой показатель, как давление, при этом в документации к разным моделям и у разных производителей он указывается в нескольких величинах – «бар» и «атмосферах». Для самой простой скважины, оборудуемой для сезонного полива грядок, показатель давления не является столь критичным, здесь больше внимания обычно уделяют такому показателю как «напор», ведь подбор насоса производится в зависимости от глубины скважины, а напор как раз характеризует способность насоса поднимать воду на определенную высоту. Для центробежных насосов в буквальном смысле это величина энергии, придаваемая движителем воде для преодоления силы сопротивления трубопровода. Напор в отличие от давления измеряется в метрах водяного столба, в то время как давление показывает величину, с которой вода давит на стенки трубы. Напор как расчетная величина используется для расчета свойств оборудования по подъему и транспортировки воды к месту сброса. Давление, создаваемое насосом в расчете системы автономного водоснабжения, показывает какое необходимо подобрать оборудование, чтобы обеспечить постоянный напор воды в системе.

Для погружных центробежных насосов напор, указывает на какую высоту от точки забора воды, до максимальной верхней точки может поднять насос и на какое расстояние от этой точки он может ее перекачивать.

Давление, показывает какое усилие, оказывает жидкость на стенки трубы, и измеряется в величинах, довольно близких по значению, но все-таки имеющих небольшое различие – барах и атмосферах

И хотя 1 бар это давление необходимое для подъема воды на 10 метров, разница в 0,0197 атмосферы между 1 баром и 1 атмосферой берется во внимание при расчете давления скважин большой глубины. Так для скважины глубиной 30 метров минимальное давление, создаваемое насосом должно быть 3 бара, или 3,0591 атмосфера

Давление нагнетания насоса важный показатель и для расчета других элементов системы индивидуального водоснабжения, таких как трубы, запорная арматура, органы управления и гидроаккумулятор.

Калькулятор мощности насоса

Мощность гидравлического насоса

Идеальная гидравлическая мощность для привода насоса зависит от

• массового расхода,
• плотности жидкости
• перепада высоты

— либо статического подъема от одной высоты к другой или компонент полной потери напора системы — и может быть рассчитан как

P _{ч (кВт)} = q ρ gh / (3,6 10 ⁶ )

= qp / (3.6 10 ⁶ ) (1)

где

P _{ч (кВт)} = гидравлическая мощность (кВт)

q = расход (м ³ / ч)

ρ = плотность жидкости (кг / м ³ )

g = ускорение свободного падения (9,81 м / с ² )

h = дифференциальный напор (м)

p = перепад давления (Н / м ² , Па)

Гидравлическую мощность в лошадиных силах можно рассчитать как:

P _{h (л.с.)} = P _{h ( кВт)} /0.746 (2)

где

P _{ч (л.с.)} = гидравлический л.с. (л.с.)

Или — альтернативно

P _{ч (л.с.)} = q _{галлонов в минуту} ч _футов SG / (3960 η ) (2b)

где

q _{галлонов в минуту} = расход (галлонов в минуту)

ч _футов = дифференциальный напор (фут)

SG = Удельный вес (1 для воды)

η = насос КПД

Пример — Перекачка воды

1 м ³ / ч воды — насос ед напор 10 м .Теоретическая мощность насоса может быть рассчитана как

P _{ч (кВт)} = ( 1 м ³ / ч ) (1000 кг / м ³ ) (9,81 м / с ² ) (10 м) / (3,6 10 ⁶ )

= 0,027 кВт

Мощность насоса на валу

Мощность на валу — требуемая мощность, передаваемая от двигателя на вал насоса, — зависит от КПД насоса и может быть рассчитано как

P _{s (кВт)} = P _{h (кВт)} / η ( 3)

, где

P _{s (кВт)} = мощность на валу (кВт)

η = КПД насоса

Онлайн Калькулятор насоса — единицы СИ

Калькулятор ниже можно использовать для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса:

Онлайн-калькулятор насоса — британские единицы

Калькулятор ниже можно использовать для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса с использованием Британские единицы:

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

Калькулятор напора насоса • BBA Pumps

Рассчитайте необходимое давление насоса
Поток	Диаметр	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	Требуемое давление насоса
м3 / гл / мин / сек US GPM	дюйм мм	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	mwc

Рассчитайте макс.длина трубы
Поток	Давление насоса	Материал трубы	Диаметр	Разгрузочная головка	Максимум. длина трубы
м3 / гл / мин / сек US GPM	mwc	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	дюйм мм	метр	метр

Рассчитайте макс.поток
Давление насоса	Диаметр	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	Поток
mwc	дюйм мм	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	м3 / ч

Рассчитайте требуемый диаметр
Поток	Давление насоса	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	Диаметр
м3 / гл / мин / сек US GPM	mwc	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	мм

Расчет насосов — Инженерное мышление

Расчеты насоса, как рассчитать скорость насоса, напор, об / мин, объемный расход, диаметр рабочего колеса

В этой статье мы узнаем, как выполнять расчеты насоса в британских и метрических единицах измерения для оценки производительности насоса после изменения расхода, скорости насоса, напора и мощности.Эти формулы являются общепринятыми практическими правилами и предоставляют теоретические значения, от которых фактические значения, вероятно, будут отличаться. Видеоурок YouTube внизу страницы.

Чтобы рассчитать новый расход насоса в результате увеличения или уменьшения скорости вращения насоса, можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте расход насоса по увеличению или уменьшению скорости вращения насоса.

Для расчета нового расхода насоса по увеличению или уменьшению диаметра рабочего колеса можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте расход насоса по изменению диаметра рабочего колеса.

Для расчета новой скорости вращения насоса по увеличению или уменьшению расхода можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитать скорость вращения насоса при увеличении или уменьшении расхода

Чтобы рассчитать новое напорное давление насоса по увеличению или уменьшению скорости вращения насоса, можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте напор для увеличения или уменьшения скорости вращения насоса об / мин.

Для расчета нового напора насоса по увеличению или уменьшению расхода можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитать напор насоса для увеличения или уменьшения расхода

Для расчета нового напора насоса на основе увеличения или уменьшения скорости вращения насоса об / мин, можно использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте напор для увеличения или уменьшения скорости вращения насоса об / мин.

Для расчета нового диаметра рабочего колеса насоса, соответствующего изменению расхода насоса, следует использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте новый диаметр рабочего колеса насоса в соответствии с изменением расхода

Как рассчитать расход насоса

Важно знать расход в вашей системе.Скорость потока — это количество жидкости, которое вы можете транспортировать за определенное время. Знание этого поможет вам достичь двух важных вещей:

1. Вы можете оценить, работает ли существующая система неэффективно. Если вам известна необходимая скорость потока, но ваша система не работает, вы можете предпринять необходимые действия.
2. Вы можете определить точную установку, которую вам нужно будет транспортировать в требуемом объеме.

Расчет расхода на этапах планирования

Определение необходимой вам скорости потока является важной частью планирования конструкции системы, прежде чем вы приступите к заказу или установке нового насоса.Если вы ошиблись, возможно, вам придется вложить деньги в замену оборудования, что может серьезно повлиять на ваш бюджет.

Оборудование, наиболее подходящее для ваших конкретных нужд, будет зависеть от трех факторов:

• Тип жидкости, которую необходимо перекачивать
• Расстояние, которое он должен пройти от точки A до точки B
• Объем жидкости, который необходимо транспортировать за определенное время, чтобы сделать систему экономичной

Все эти соображения будут специфичны для вашего проекта.Объем жидкости, которую вы хотите транспортировать в течение определенного времени, будет вашим расходом, в то время как тип материала и расстояние между входом и выходом будут влиять на скорость потока, которую вы реально можете достичь. Следовательно, все эти три аспекта здоровой системы взаимосвязаны.

Если возможно, лучший способ убедиться, что вы заказываете правильное оборудование, — это связаться со специалистом, который затем порекомендует вам оборудование, которое вам следует купить.

Оценка расхода в работающей системе

Допустим, вам нужно перекачивать 200 литров жидкости каждые 20 минут.Это означает, что ваше оборудование должно обеспечивать скорость потока 20 литров в минуту или 3,33 литра в секунду.

После того, как ваша система установлена ​​и вы выбрали правильный насос для работы, вам нужно будет оценить производительность системы. Есть ряд факторов, которые вы можете измерить, но сейчас мы остановимся на скорости потока. Чтобы измерить расход вашей системы, вы можете:

1. Используйте расходомер : Это простое устройство, которое может измерять количество жидкости, проходящей через него.Прикрепите его к выпускной трубе как можно ближе к насосу, и он должен давать надежные показания скорости потока.
2. Сбор жидкости : Если жидкость, которую вы перевозите, безопасно использовать таким образом, вы можете собрать жидкость в мерной емкости или ведре (если система достаточно мала, следует соблюдать осторожность). Если вы знаете, сколько вмещает контейнер, вы можете измерить время, необходимое для его заполнения. Это даст вам точную скорость потока.

Если расход не такой, каким должен быть, учитывая ожидаемую производительность установленного вами насоса, то вы можете двигаться дальше и начать оценку каждой части вашей системы на наличие дефектов.Возможно, вас заинтересует этот блог: Как трение влияет на напор

Или, возможно, ваш насос просто нуждается в замене. В таком случае у Global Pumps есть ряд превосходных промышленных насосов, доступных для любых обстоятельств.

Расчет, насос, гидравлический, нпш, всасывающий, жидкость, вода, нетто

Энергия, обеспечиваемая насосом

В гидравлическом поле нагрузка насоса выражается теоретически. на высоте воды.

Энергия, поглощаемая насосом, распадается:

Механическая энергия, передаваемая жидкости (замкнутый контур)

Это гидравлическая энергия, передаваемая жидкости в ее проходе. через насос.

Эта механическая мощность определяется по следующей формуле:

с:

• P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• Hm = потеря энергии или давления в гидравлической сети, выраженная в м.

Механическая энергия при гидростатической нагрузке (жидкость в разомкнутом контуре)

с:

• P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• p = Плотность жидкости в кг / м3.
• H = Пьезометрическая высота в метрах водяного столба.
• 9,81 = Средняя сила тяжести.

Механическая энергия, передаваемая жидкости (например, распределение сеть питьевого водоснабжения) :

+

С:

• P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• p = плотность жидкости в кг / м3.
• Hm = Гидравлическая потеря давления в сети, выраженная в м.
• H = Гидравлическая нагрузка в метре воды.
• 9,81 = Средняя сила тяжести.

Ухудшенная энергия, выраженная производительностью насоса (мощность на валу насоса)

Это мощность, измеренная на валу насоса.

Механическая энергия, необходимая для насоса, всегда выше, чем энергия, передаваемая жидкости при различных трениях тела вращения.

с:

• Pmec = Механическая мощность, необходимая для насоса.
• Pfl = мощность, передаваемая жидкости.
• Rv = Мощность вентилятора.
• Rt = Выход коробки передач.

В центробежных насосах сущность деградированной энергии перегревается перекачиваемая жидкость.

В поршневых насосах сущность деградации энергии заключается в механические приводы и не сообщаются с жидкостью.

Обычно разрешенные выходы:

• Поршневые насосы = 0.6 à 0,7
• Центробежные насосы = 0,4–0,8

Моторизация

При выборе двигателя это мощность всасывания. насосом, который определяет мощность, выдаваемую двигателем, и таким образом, также потребляемая мощность в сети. Необходимо таким образом принять охрану, чтобы двигатель имел достаточную мощность, чтобы удовлетворить все ситуации эксплуатации установки.

Возьмем насос с поглощающей способностью 8,5 кВт. Эти 8,5 кВт двигатель будет обеспечивать самостоятельно за счет Дело в том, что он задуман на 7 кВт или 10 кВт. Двигатель 7 кВт, который должен работать при 40 ° C, таким образом, всегда будет перегружен. 21,5%.

Прямое следствие перегрузки двигателя — увеличение по температуре намотки.Обгон предельной температура 8-10 ° C, сокращает срок службы изоляции примерно половина. Обгон свыше 20 ° C означает сокращение 75%.

Двигатели стандартной конструкции рассчитаны на максимальное использование температура окружающей среды 40 ° C (и максимальная высота площадки 1000 м). Любое изменение требует корректировки номинала. выход.

Последнее обновление:

Консультации — Инженер по подбору | Расчет, подбор насосов и циркуляционных насосов

Рэнди Шреценгост, ЧП, CEM, Stanley Consultants, Остин, Техас 15 октября 2014 г.

Цели обучения:

• Ознакомьтесь с правилами и стандартами, регулирующими проектирование и спецификацию насосов и трубопроводных систем.
• Ознакомьтесь с различными типами насосов и их функциями в зависимости от области применения.
• Изучите основную информацию для выбора насосов в соответствии с требованиями распределительного контура.
• Понимание ключевого оборудования и его интеграции для повышения энергоэффективности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Сегодня производится ряд насосов, которые можно использовать для различных целей. Наиболее типичное применение — циркуляция и распределение охлажденной или горячей воды для различных требований к нагрузке в зданиях или сооружениях.Процесс выбора и определения размеров насосов и циркуляционных насосов включает в себя несколько шагов, которые проектировщик должен предпринять, чтобы выполнить свою задачу для любой конкретной установки. Концепции, которые следует учитывать для конкретной задачи проектирования, и уровень опыта дизайнера будут определять сложность всего процесса. Определить размер и выбрать насосы не так сложно, если накопить опыт. Как минимум, дизайнер должен:

• Определить и понять приложение системы, а также выполнить анализ гидравлической или гидравлической системы
• Определите основной насос (или циркуляционный насос) и тип привода для приложения
• Определить размер насоса и его расчетную рабочую точку
• Определитесь с особенностями конструкции насоса, чтобы максимально повысить энергоэффективность системы.

Конструкторы должны понимать многие основные концепции, касающиеся насосов и гидравлических систем, но в этой статье обсуждаемыми жидкостными системами будет только вода.

Нормы, стандарты и руководства

Конструкция гидронной системы включает в себя несколько компонентов, связанных с приложением, которые требуют пересмотра кодексов, стандартов и / или правил, необходимых для завершения проектирования и предотвращения конфликтов, разрешение которых потребует времени и денег. Местные, государственные и федеральные кодексы и / или нормативные акты диктуют требования, которые могут повлиять на конструкцию, но есть несколько связанных кодов, предназначенных для насосов, которые относятся к конкретному применению.

ASHRAE — хороший технический ресурс для большинства инженеров. ASHRAE располагает многочисленными источниками технической информации, включая серию из четырех справочников, которые обновляются каждые 4 года. В каждом справочнике есть целая глава, посвященная перечислению «Избранных кодексов и стандартов, опубликованных различными обществами и ассоциациями», относящихся к темам, затронутым в справочниках. Кроме того, стандарт ASHRAE 90.1-2013: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, является эталонным стандартом энергоэффективности.Этот стандарт иллюстрирует минимальные требования к эффективности для ограждающих конструкций здания, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, источника питания, освещения и другого оборудования. В главе 6, HVAC, проектировщики найдут минимальные требования к энергоэффективности для строительства системы HVAC с перечнем компонентов, таких как чиллеры с водяным и / или воздушным охлаждением, расчетные скорости потока системы трубопроводов, насосы, изоляция и средства управления.

Определите и поймите системное приложение

Насос требуется в системе, состоящей из трубопроводов, фитингов, теплообменников и другого оборудования, через которое необходимо подавать или перекачивать жидкость.Эта доставка может осуществляться на большие расстояния, на более высокие высоты или циркулировать в герметичном контуре для облегчения процесса и выполнения работы. Требования к перекачке немедленно зависят от природы жидкости и ее свойств вязкости, плотности и удельного веса. Обсуждение этих тем, хотя и важно для дизайнера, выходит за рамки данной статьи; однако эти термины, наряду с давлением пара и влиянием температуры на жидкость, следует учитывать во многих приложениях.Дополнительные термины «прокачка» будут введены по мере нашего продвижения, и будут даны некоторые основные определения.

Насосы

, обсуждаемые в этой статье, обычно считаются более крупными с более крупными приводами (например, двигателями), обычно устанавливаются на площадках или иным образом устанавливаются на сборку пола, и могут использоваться как в системах с замкнутым, так и с открытым контуром, таких как конденсаторный водяной контур с градирнями. «Циркуляционный насос» — это насос, но обычно он используется в замкнутом контуре и обычно меньше с двигателем с дробной мощностью, хотя это не всегда так.Циркулятору необходимо только преодолеть потери на трение в системе трубопроводов без необходимости изменения высот. Эти небольшие насосы часто представляют собой герметичные узлы, в которых ротор двигателя, рабочее колесо насоса и такие компоненты, как подшипники, все герметично закрыты внутри контура жидкости. Поскольку они обычно меньше по размеру, они могут полностью поддерживаться системой трубопроводов (фланцами). При выборе размеров и выбора циркуляционных насосов проектировщик будет выполнять те же действия, что и насосы.

Наряду с жидкостью, другие элементы, которые влияют на общую конструкцию системы и, следовательно, на выбор насоса, включают: компоновку оборудования, пути потока, размер и длину, а также тип и возраст трубопровода, фитингов, клапанов, особенностей трубопровода или вспомогательного оборудования. , шум и любые перепады высот.Эти параметры определяют соответствующие потери на трение в системе или перепады давления. Определение этого «сопротивления потоку» в новой или существующей гидравлической системе, вероятно, является наиболее важной задачей проектирования, которую необходимо выполнить. Все единицы здесь будут выражены в английских единицах. Это падение давления на трение называется потерей «напора на трение» (Hf) и обычно выражается в высоте столба жидкости в футах.

Одним из методов расчета потери напора на трение является формула Дарси-Вайсбаха:

с

Длина (L в футах), внутренний диаметр (D в футах) и безразмерный коэффициент трения (f) трубы используются вместе с «скоростным напором» (Hv) в футах с использованием скорости потока жидкости (V в фут / сек) и ускорение свободного падения (g или 32.2 фут / сек ² ) для расчета потери давления. Коэффициент трения трубопровода (f) учитывает относительную шероховатость трубопровода и «число Рейнольдса» на основе диаметра трубы и свойств жидкости (вязкость, плотность, удельный вес) и скорости. В некоторых случаях можно использовать формулу Вильямса-Хазена. Дизайнер должен просмотреть эти формулы, термины и концепции, чтобы полностью понять их важность.

Расчет потерь давления в системе трубопроводов для требуемого напора насоса может быть выполнен достаточно легко с помощью автоматизированной электронной таблицы, использующей концепцию эквивалентной длины трубы и определения потери давления на 100 футов трубопровода.Этот метод аналогичен выполнению расчетов потерь на трение в воздуховодах ОВК. Системная информация или элементы, перечисленные выше, необходимы проектировщику для выполнения расчетов, плюс он или она должны определить коэффициент безопасности для использования. Согласно данным Cameron Hydraulic Data, коэффициент запаса прочности для промышленных трубопроводных систем составляет от 15% до 20%. Потери напора на 100 футов трубы из-за трения также можно найти в таблицах потерь на трение Cameron Hydraulic Data для чистой воды при 60 F и чистой новой трубы.

Для других температур и условий требуются дополнительные регулировки или корректировки, а трение может меняться в зависимости от температуры и шероховатости трубы.В электронной таблице можно рассчитать общий динамический напор, умножив общую эквивалентную длину сегмента трубы на потерю напора на 100 футов трубы. Дизайнер должен будет найти эквивалентную длину для всех фитингов в зависимости от выбранного типа. Суммируются потери на каждом участке трубы, а затем применяется коэффициент запаса прочности. Общий динамический напор также можно округлить до следующих 5 (регулируемых) футов напора.

Большинство проектировщиков сегодня используют компьютерную программу для выполнения определенного типа гидравлического моделирования распределительной системы для расчета потерь давления.Эти расчеты потерь напора, какими бы они ни были выполнены, должны быть выполнены для любого проекта, поскольку они будут определять выбор всего составного оборудования (чиллеры, насосы и т. Д.), А также класс давления распределительных трубопроводов, фитингов и клапанов в системе. . Эти давления, в свою очередь, будут связаны с выбранной схемой откачки. Цель состоит в том, чтобы попытаться сбалансировать расчетные потоки системы, включая любые параллельные пути потока, и определить необходимый напор насоса для преодоления потерь. Общий процесс расчета является итеративным, особенно для недавно разработанной системы.Модифицируемая существующая система может также потребовать нескольких прогонов моделирования, но может потребоваться всего несколько изменений для полной интеграции системы для модифицированного использования. Главное помнить, что каждый компонент в системе будет влиять на давление и скорость потока жидкости и будет либо фиксировать давление на определенном уровне, либо повышать давление, либо понижать давление.

После того, как система определена, которая может также включать простую схему технологического процесса (Рисунок 1) или более подробную схему трубопроводов и КИП (PID), и определены потери напора, проектировщик должен разработать «кривые напора системы» (обсуждаемые далее в статье).Эти кривые будут соотносить объемные скорости потока через различные пути потока с соответствующими давлениями или гидравлическими потерями, которые будут возникать в системе трубопроводов.

Дополнительные элементы, которые следует учитывать для полного понимания системы:

• Будет ли система работать в непрерывном или прерывистом режиме
• Тип потока системы (например, постоянный или переменный объем)
• Необходимость обеспечения непрерывности обслуживания или резервирования для любого оборудования (N + 1)
• Необходимость увеличения емкости или расширения системы в будущем

Возможный износ системы, который определяет общий выбор материалов.

Определить тип насоса, привод

Насосы

обычно делятся на две основные категории и называются динамическими или поршневыми (см. Таблицу 1). Эти типы разделены тем, как энергия добавляется к жидкости, чтобы заставить ее течь по системе. В динамическом насосе энергия непрерывно добавляется для увеличения скорости жидкости, в то время как поршневой насос получает энергию в виде периодических всплесков, которые непосредственно увеличивают давление. Насосы можно дополнительно разделить на категории по физическим свойствам (конструкционные материалы, геометрия, ориентация) или по жидкостям, с которыми они работают.

Наряду с добавлением энергии или давления важна производительность или доступный расход, который насосы могут создавать в системе. Основное назначение насоса — перемещение жидкости с заданным расходом или производительностью (обычно в галлонах в минуту, галлонов в минуту) при одновременном преодолении сопротивления этому движению в системе трубопроводов (см. Рис. 1). ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! В частности, насос обеспечивает объемный поток за счет увеличения давления или увеличения напора (Hd, в футах) жидкости. Этот общий напор системы, также называемый общим динамическим напором, увеличивает давление всасывания в насосе на общий напор, необходимый для системы.Другими словами, насос будет добавлять дополнительное давление сверх величины давления всасывания, тем самым создавая необходимое давление нагнетания для преодоления необходимых системных потерь для желаемой скорости потока.

Общий динамический напор системы определяется как «равный общему напору на выходе за вычетом общего напора на всасывании насоса, выраженного в футах водяного столба». Напор считается эквивалентным заданной высоте столба жидкости по вертикали. Давление, оказываемое столбом жидкости на поверхность основания, зависит от удельного веса этой жидкости.Удельный вес (SG) воды составляет 1,0 при 68 F (будьте осторожны с системами горячего водоснабжения) и является основой для сравнения всех других жидкостей. Формула, используемая для преобразования между напором и давлением (фунты на квадратный дюйм, фунт / кв. Дюйм):

Все оборудование в системе (чиллеры, теплообменники), а также все трубопроводы, фитинги, изоляционные и / или регулирующие клапаны и любые другие приспособления будут снижать давление в системе (потери напора в футах) за счет трения, поскольку вода проходит через система. Насос увеличивает давление (напор) в системе для обеспечения необходимой производительности.При всех возможных воздействиях, описанных выше, требования к гидравлической системе и различия в характеристиках насосов обычно показывают, что один тип насоса лучше подходит для применения, чем другой.

Пункты, которые следует учитывать при выборе насоса, включают: общую компоновку системы и площадь здания или высоту помещения, требования схемы откачки, такие как пропускная способность при расчетных и частичных нагрузках, а также изменение напора в зависимости от производительности, проблемы с кодами, предполагаемый срок службы системы, первоначальные затраты на насос по сравнению с затратами на техническое обслуживание и общее потребление энергии (постоянная или регулируемая скорость).Например, насос может потребоваться для применения с постоянной скоростью и постоянной производительностью, но не имеет широкого диапазона доступных расчетных давлений. Если приложение для насоса требует, чтобы он был самовсасывающим, будут рассматриваться только определенные типы насосов. Трубопроводная распределительная система может иметь более одного насоса (определяемого как первичный, вторичный или даже третичный), и / или насосы могут работать последовательно или параллельно, и все это влияет на работу других насосов в системе.

Параллельное расположение более характерно для нескольких насосов, и насосы обычно одного типа и размера, но не обязательно. Насосы не нужно подбирать индивидуально для соответствия пропускной способности контура, но для этого их можно использовать вместе. В этом случае потоки насоса будут проходить параллельными путями, обычно на короткое расстояние, и будут добавляться для удовлетворения общего потока с одинаковым требованием напора. При последовательном соединении насосов поток через оба насоса одинаков, а давление напора является аддитивным.

Центробежные насосы

обычно имеют очень стабильную и предсказуемую производительность в различных рабочих условиях с переменной производительностью и переменным напором. Некоторые факторы могут повлиять на их работу, например, изменение размера рабочего колеса, геометрии корпуса насоса, переменных свойств жидкости, таких как удельный вес и / или вязкость и воздухововлечение, а также увеличение насосных потерь из-за механического износа.

Приводом для большинства насосов обычно является электродвигатель, который может работать с постоянной или переменной скоростью с частотно-регулируемым приводом (VFD).Двухскоростные и многоскоростные двигатели все еще используются, но, как правило, их заменяют более экономичными частотно-регулируемыми приводами. ЧРП позволяют насосам работать в соответствии с кривой напора системы и экономить электроэнергию при работе с частичной нагрузкой. Хотя использование частотно-регулируемого привода на двигателе, который будет постоянно работать с полной нагрузкой или 100% скоростью, является экономически неэффективным, частотно-регулируемые приводы полезны при переключении с одного насоса на другой, чтобы уравнять время работы и обеспечить профилактическое обслуживание. в объектах, которые работают круглосуточно и без выходных.

В зависимости от доступных альтернативных видов энергии насосы могут приводиться в действие паром (турбины, двигатели), а также газом или дизельным топливом (турбины, двигатели). Таким образом, тип привода, используемый для насоса, может стоить больше, чем сам насос. Здесь подразумеваются только центробежные насосы с приводом от двигателя, потому что в наши дни они почти исключительно используются в гидравлических системах. Некоторые распространенные центробежные насосы: горизонтальный разъемный корпус, вертикальный разъемный корпус, вертикальная турбина (Рисунок 5), торцевой всасывающий насос и вертикальный рядный насос.

Кавитация

Давление пара — ключевое свойство жидкости, о котором должен знать проектировщик. Давление пара определяется как «давление, оказываемое паром в термодинамическом равновесии с его конденсированными фазами (твердой или жидкой) при заданной температуре в замкнутой системе». Равновесное давление пара является показателем скорости испарения жидкости. Другой способ взглянуть на это — чтобы жидкость продолжала существовать в жидком состоянии, ее поверхностное давление должно быть больше или равно давлению пара при существующей температуре.Например, более высокое поверхностное давление требуется для поддержания такой же температуры летучей жидкости, как спирт, чем для воды, потому что давление паров спирта выше.

Когда вода течет от входа насоса к крыльчатке, давление падает (высота всасывания изменяется), и если это падение снижает абсолютное давление до меньшего или равного давлению водяного пара, часть жидкой воды изменится. образуются пузырьки газа и пара. Как только эта смешанная текучая среда достигает областей с более высоким давлением на входе в рабочие колеса, пузырьки пара схлопываются.Это вызовет концентрацию энергии, создавая большие локальные силы, которые могут вызвать механическое повреждение (точечную коррозию) металлических поверхностей внутри насоса. Это явление, кавитация, вызовет шум и вибрацию, снизит эффективность насоса, вызовет потерю общего напора и, в конечном итоге, может привести к отказу оборудования.

Для предотвращения кавитации насос должен иметь доступное абсолютное давление воды выше, чем давление водяного пара и потери на трение в этой точке вместе взятые.Имеющийся чистый положительный напор на всасывании (NPSHA) — это абсолютное давление воды на входе в насос. Этот NPSHA выражается в фунтах на квадратный дюйм (фунты / кв. Дюйм, абсолютные) и зависит от давления воды, температуры воды и высоты воды, поступающей во всасывающий патрубок насоса. На это значение влияет конфигурация системы и расположение насоса.

Другой термин, который увидит проектировщик, — это требуемый чистый положительный напор на всасывании (NPSHR). Это значение определяется производителем насоса, поскольку это функция расхода и зависит от выбранного насоса.Это значение не меняется в зависимости от требований насоса к скорости, расходу и напору; однако он меняется в зависимости от типа используемой жидкости и любого износа насоса с течением времени. Разница между двумя значениями должна быть положительной, и Гидравлический институт имеет соответствующие руководящие принципы коэффициента запаса по NPSH (NPSHA / NPSHR), которые можно применять по мере необходимости. Конструктору предлагается изучить кавитацию и NPSH, чтобы лучше понять их важность при выборе насоса.

Кавитация может быть особенно серьезной проблемой в открытых системах, если проектировщик не учитывает взаимосвязь NPSHA и NPSHR.Кроме того, обратите внимание, что кавитация также может возникать в замкнутой системе, если давление подпиточной воды слишком низкое, что приводит к слишком низкому всасыванию насоса. Это редкая ситуация, которая может указывать на проблемы с подпиточной водой или даже на утечки в системе трубопроводов.

Законы сродства к насосу

Центробежные насосы сообщают скорость и преобразуют ее в давление. Расход и напор можно изменить, изменив размер диаметра рабочего колеса или изменив скорость насоса (скорость конца рабочего колеса) с помощью частотно-регулируемого привода.Эта общая взаимосвязь называется законом сродства насоса и ограничивается только центробежными насосами.

Законы сродства к насосу, как определено Cameron Hydraulic Data, раздел 1:

Для небольших изменений диаметра рабочего колеса (постоянная частота вращения)

Расход зависит от соотношения диаметров

Напор меняется в зависимости от соотношения квадратов диаметров.

Тормозная мощность зависит от соотношения куба диаметров.

Для изменения скорости (постоянный диаметр рабочего колеса)

Расход зависит от соотношения скоростей

Напор меняется в зависимости от соотношения квадрата скоростей

Тормозная мощность зависит от соотношения куба скоростей.

Путем подстановки могут быть определены другие отношения, например:

Определить размер насоса, расчетную рабочую точку

После завершения предварительных шагов по настройке схемы трубопроводной системы и расчета общего напора насоса проектировщику необходимо выбрать насос.Чтобы указать производительность насоса, разработчик должен указать расход в галлонах в минуту и ​​общий развитый напор в футах. Чтобы полностью понять, как выбрать насос, проектировщику необходимо знать и разработать «кривые напора системы». Как вкратце обсуждалось ранее, эти кривые коррелируют объемный расход с соответствующими гидравлическими потерями в системе трубопроводов. Дизайнер также должен понимать еще несколько основ.

Для получения информации о системе рассмотрим следующий пример.

Обратите внимание, что кривая системы насоса будет определять характеристики системы, но не способность насоса обеспечивать определенную производительность при заданном напоре.Эти данные должны быть предоставлены производителями относительно производительности их насоса.

Разработчик должен отметить, что выбор насоса на основе его кривой производительности напрямую связан с размером его рабочего колеса. Диаметр рабочего колеса выбирается таким образом, чтобы давление (напор) достигалось, но не было чрезмерным, и чтобы мощность, необходимая для работы насоса, была достаточной для обеспечения требуемого расхода, но не приводила к перегрузке двигателя. На Рисунке 2 кривая системы насоса (красная линия) и кривая производительности (синяя линия) показаны вместе.Объединение этих кривых на одном графике дает гораздо лучшее представление о производительности насоса по отношению к кривой системы. Кривая производительности насоса относится к конкретному размеру рабочего колеса. Соответствующая кривая (другой размер рабочего колеса) может быть выше или ниже этой кривой и перемещаться таким же образом (от верхнего левого угла к нижнему правому) в зависимости от того, больше или меньше диаметр рабочего колеса. Крайняя левая часть кривой насоса в точке нулевого расхода называется «запорным напором» насоса.Крайняя правая часть кривой (в самом конце) называется «выбегом насоса» или максимальным расходом. В пределах каждого размера насоса производителя всегда есть несколько разных размеров рабочего колеса, которые создают различные доступные кривые насоса. Чтобы получить требуемый расход в системе, разработчик выбирает правильный диаметр рабочего колеса, или производителю необходимо «подрезать» рабочее колесо до нестандартного размера для конкретного применения. Подрезку рабочего колеса можно выполнить в полевых условиях после установки, если первоначальный выбор насоса был неправильным для условий установки.

Как правило, конструкция системы должна включать насос для работы на уровне от 80% до 115% от точки наилучшего КПД (BEP). Большинство производителей предоставляют более подробные кривые производительности, которые обычно включают такую ​​информацию, как максимальные и минимальные размеры рабочего колеса, требуемая мощность, NPSHR и эффективность насоса.

Для схемы откачки с постоянной скоростью изменения в системе трубопроводов, которые вызывают увеличение сопротивления системы (например, закрытие клапана) или уменьшение сопротивления системы, повлияют на кривую системы и смещают расчетную точку влево или вправо вдоль насоса. кривой, когда происходят эти системные изменения.Насос может работать от некоторого минимального непрерывного потока до положения выбега насоса.

Схемы параллельной и последовательной откачки также влияют на соотношение характеристик насос-система. Насосы, работающие параллельно, работают при одном и том же давлении, но их скорость потока является аддитивной, тогда как насосы, включенные последовательно, работают с одинаковой скоростью потока, а их давление (напор) является аддитивным. Один из способов увеличить скорость потока без определения размера системы с помощью насоса большего размера — это подключить два или три насоса параллельно. Это также может быть полезно для непрерывности обслуживания или резервирования (N + 1).

Если мы вернемся к насосу 7500 галлонов в минуту на 364 футах напора и будем использовать несколько других насосов параллельно, общая кривая насоса выровняется и станет более чувствительной к изменениям напора (Рисунок 3).

При последовательной работе насоса напор является добавочным. Это происходит при использовании подкачивающих насосов, которые могут потребоваться на дальнем конце контура охлажденной воды или для преодоления конечного давления в здании (рис. 4).

Наконец, на кривые системы влияет использование частотно-регулируемых приводов.Приводы с регулируемой скоростью изменяют скорость насоса за счет регулировки скорости двигателя, и можно показать, что эти изменения перемещаются по кривой системы, а не по кривой насоса, что приводит к изменениям расхода насоса.

Многие предприятия используют частотно-регулируемые приводы для обеспечения более мягкого пуска насосов, для более плавных переходов при переводе насосов из режима включения / выключения для резервирования и, конечно же, для экономии энергии, связанной с их использованием в условиях частичной нагрузки. Необходимо учитывать стоимость частотно-регулируемых приводов, но обычно они окупаются.

Как считывать кривые насоса

После усвоения основной информации, приведенной выше, как вы читаете и интерпретируете кривые насоса?

1. Найдите известное значение напора, полученное на основе вычислений, на левой вертикальной оси графика. Следуйте за линией головы до того места, где она пересекается с кривой насоса с желаемым расходом или производительностью, считываемыми на горизонтальной оси графика, когда вы падаете прямо вниз. Эта кривая будет размером рабочего колеса, необходимого для развития требуемого напора и производительности, и должна быть обозначена в дюймах
.
2. Теперь выберите размер двигателя.Двигатель должен приводить в движение крыльчатку без перегрузки. Для этого наблюдайте за линиями мощности (л.с.) и помните, что слева от линии л.с. нет перегрузки, а справа от линии л.с. — перегрузка. Вы должны выбрать размер двигателя насоса достаточно большим, чтобы даже при выбеге насоса выбранный размер рабочего колеса не пересекал линию мощности выбранного двигателя.
3. Последнее, что нужно сделать, это определить, какой будет КПД насоса при работе в расчетной точке. Вы можете наблюдать U-образные линии и оценивать их с помощью интерполяции.

Что касается шага 2 выше, выбор размера двигателя «без перегрузки» обычно является лучшим методом; однако бывают случаи, когда проектировщик может выбрать двигатель, который может перегрузиться в условиях биения.

Предположим, что в следующем примере системные требования.

Системные требования для насоса с постоянной скоростью были определены как 2475 галлонов в минуту и ​​110 футов напора для недавнего проекта с использованием вертикального встроенного насоса. После консультации с представителем производителя был предоставлен следующий набор кривых с точкой выбора, обозначенной красным треугольником.

В представленных требованиях к насосу указано, что рабочее колесо будет иметь размер 11,87 дюйма в этом примере с NPSHR 19,7 футов, мощностью около 85 л.с. и КПД около 80%. Этот выбор требует, чтобы двигатель мощностью 100 л.с. оставался без перегрузки.

Есть несколько причин, по которым следует считать «хороший выбор» для применения насоса. В этом примере рабочая точка для кривой системы пересекает кривую насоса в слегка «наклонной» или «более крутой» области кривой. Крутизна кривой даст дизайнеру немедленную обратную связь.Более крутая кривая допускает относительно большие изменения падения давления с меньшим влиянием на желаемые изменения потока (т.е. необходимость периодической очистки фильтра в системе при падении потока). Более пологая кривая позволит небольшому изменению падения давления произвести относительно большее изменение расхода. Это может быть применимо в системах с регулирующими клапанами, где вам может потребоваться большое изменение расхода при закрытии регулирующих клапанов. Бывают и другие случаи, когда выбор в плоской области не рекомендуется.

Повышение энергоэффективности

Первым шагом в проектировании любой эффективной, действенной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для здания или кампуса является выполнение точных расчетов нагрузки на здание и моделирования энергопотребления. Как упоминалось ранее, стандарт ASHRAE Standard 90.1 предоставляет методы и рекомендации для этих задач. Тип спроектированной и установленной системы HVAC, а также ее конфигурация, безусловно, потребуют одного или нескольких типов насосных схем. Постоянное взаимодействие и изменения нагрузок HVAC внутри здания или между несколькими зданиями в контуре должны быть частью системных соображений, поэтому все оборудование (т.например, насосы) можно подбирать и регулировать должным образом, чтобы учесть все энергетические воздействия.

Проектировщик должен ознакомиться с ASHRAE 90.1, раздел 6, который включает различные требования и исключения, влияющие на конструкцию насоса. Например:

• В разделе 6.4.2.2 дифференциальное давление (напор) насоса для определения размеров насосов должно включать падение давления через каждое устройство и сегмент трубы в критическом контуре при расчетных условиях.
• В разделе 6.5.1.2.2, существует максимально допустимый перепад давления для змеевиков предварительного охлаждения и теплообменников, используемых в водяных экономайзерах с напором менее 15 футов, или проектировщик должен создать вторичный контур, чтобы эти перепады давления не были замечены основными насосами системы, когда система находится в обычном режиме охлаждения (без экономайзера).
• В разделе 6.5.4.2 содержится требование к проектным усилиям по включению оптимизации давления насоса в системах, в которых общая мощность насосной системы превышает 10 л.с. Уставки управления насосом меняются из-за положений регулирующего клапана в системе для обеспечения переменного расхода жидкости и позволяют снизить расход насоса до 50% или менее от расчетного.Есть и другие пункты, которые нужно рассмотреть, и есть исключения.
• В разделе 6.5.4.3, если гидронная система включает более одного чиллера, градирни или бойлера, они должны быть изолированы, чтобы все потоки жидкости через соответствующее оборудование автоматически перекрывались при отключении оборудования. Кроме того, если для обслуживания нескольких единиц этого оборудования (чиллеры, градирни, котлы) используются насосы охлажденной воды, конденсаторной воды или питательной воды котла с постоянной скоростью, количество насосов должно быть не меньше количества единиц и включаются и выключаются с отдельными частями оборудования.
• Раздел 6.5.5.4 требует управления диапазоном изменения расхода в градирне открытого цикла, если он сконфигурирован с водяными насосами конденсатора с несколькими или регулируемыми скоростями.
• Раздел 6.7.2.3.3 требует, чтобы гидравлические системы были пропорционально сбалансированы для минимизации потерь на дросселирование перед регулировкой рабочих колес насоса или регулировкой скорости насоса для соответствия расчетным условиям потока.
• Раздел 7.4.4.4 требует управления циркуляционными насосами для ограничения их работы в резервуарах для хранения воды.
• Раздел 7.4.5.3 требует, чтобы простые реле времени были установлены на нагревателях и насосах плавательных бассейнов.

---

Рэнди Шреценгост (Randy Schrecengost) — руководитель проекта / старший инженер-механик в Stanley Consultants. Он имеет обширный опыт в проектировании и управлении проектами и программами на всех уровнях инжиниринга, консалтинга в области энергетики и проектирования объектов. Он является членом редакционно-консультативного совета «Инженер-консультант».

Калькулятор размера насоса для бассейна

(с примерами)

Есть несколько основных факторов, которые влияют на выбор насоса для бассейна подходящего размера.Ниже мы расскажем, как легко это решить, шаг за шагом и уверенно выбрать насос для бассейна.

Как определить, какой размер насоса для бассейна вам нужен

Объем пула

Прежде всего, вам нужно выяснить, сколько галлонов воды находится в вашем бассейне. Этот расчет зависит от формы бассейна, но довольно прост. Воспользуйтесь нашим калькулятором объема бассейна ниже, и мы начнем вычислять минимальный расход, необходимый для вашего насоса.

---

Все хорошо? Хорошо, перейдем к следующему шагу.

Минимальный расход

После того, как у вас будет приблизительное количество галлонов воды в вашем бассейне, мы должны вычислить наш минимальный расход для насоса, используя расчет галлонов в минуту (GPM). GPM принимает во внимание размер вашего пула и количество «оборотов», которые вам нужны в день (ваш коэффициент текучести). Как для традиционных бассейнов с хлором, так и для бассейнов с морской водой отраслевой стандарт составляет 2 оборота в день.

Прежде чем мы перейдем к расчетам, у вас есть несколько вариантов.Вы можете выбрать работу помпы 24 часа в сутки (уменьшая потребность в галлонах в минуту) или два раза в день в разных сегментах. Типичные двухдневные сегменты: 6-часовые циклы, 8-часовые циклы и 10-часовые циклы. Итак, давайте рассчитаем минимальный расход, который нам нужен для всех четырех вариантов.

---

Конечная цель здесь — эффективность — уравновешивание экономии на счетах за электроэнергию с мощностью насоса и сбалансированным химическим составом воды. Длительная работа на низкой мощности приводит к более сбалансированному химическому составу воды, но может снизить ваши счета за электроэнергию.Обратное верно для более высокой мощности и более короткого времени работы.

Вот где пригодятся насосы для бассейнов с регулируемой скоростью — они могут ускоряться и замедляться, когда вам это нужно, что приводит к гораздо более безопасному химическому составу бассейна и энергоэффективной настройке, что является хорошей экономией на счетах за электроэнергию.

Хорошо, давайте перейдем к следующей части определения размеров насоса для бассейна — определению вашего максимального расхода.

Максимальный расход

К счастью, вам не нужно выполнять кучу сложных математических расчетов, чтобы вычислить нашу максимальную скорость потока.Это полностью зависит от вашей водопроводной системы и другого оборудования для бассейнов, каждое из которых должно иметь документацию о максимальных расходах. Начнем с фильтров.

Фильтры

Существует три типа фильтров для бассейнов (песочные, картриджные и DE), и все они имеют разную максимальную скорость потока в зависимости от площади поверхности. Убедитесь, что вы не превышаете максимальную скорость потока для вашей системы фильтрации, иначе вы можете ее повредить. Вот значения расхода для фильтров распространенных типов и размеров.

Песочные фильтры

Как правило, песчаные фильтры обычно находятся в диапазоне 19–22 макс. Галлона в минуту на квадратный фут площади поверхности.

• Площадь поверхности 1,8 квадратных футов = 40 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 2,3 квадратных фута = 50 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 3,1 квадратных футов = 60 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 4,9 квадратных футов = 100 галлонов в минуту

Картриджные фильтры

Картриджные фильтры намного больше и менее точны. Как правило, вы получите в среднем 0.От 3 до 0,35 галлона в минуту на квадратный фут площади поверхности.

• Площадь поверхности 100 квадратных футов = 32-38 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 200 квадратных футов = 55-75 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 300 квадратных футов = 80-112 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 400 квадратных футов = 100-150 галлонов в минуту

Фильтры DE

Фильтры

DE тоже немного толстоваты. Запланируйте примерно 1,75 галлона в минуту на квадратный фут площади поверхности, принимая середину диапазона ниже.

• Площадь поверхности 24 квадратных фута = 36-48 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 36 квадратных футов = 54-72 галлона в минуту
• Площадь поверхности 48 квадратных футов = 72-96 галлонов в минуту
• Площадь поверхности 60 квадратных футов = 90-120 галлонов в минуту

Теперь, когда у нас есть фильтры, давайте перейдем к максимальному расходу воды для водопровода.

Сантехника

Вы никогда не захотите создавать в трубах больше давления, чем они могут выдержать. Максимальная скорость потока вашей водопроводной системы зависит от размера трубы и должна быть четко указана на вашей системе. В противном случае вы можете использовать эти общие значения или спросить своего подрядчика.

• Трубы 1,5 ″ = 43 галлона в минуту
• 2 ″ трубы = 73 галлона в минуту
• трубы 2,5 ″ = 120 галлонов в минуту

Внимание: настройки водопровода могут отличаться в зависимости от среды вашего бассейна.Например, трубы, ведущие к вашему спа, могут отличаться от основного бассейна. При выборе насоса для бассейна всегда не забывайте выбирать наименьший из максимальных значений расхода. В противном случае вы рискуете повредить установку для части среды вашего пула.

Мин. И макс. Диапазон расхода

Почти готово! Теперь, когда у нас есть минимальная и максимальная скорости потока для настройки вашего бассейна, соедините их вместе, чтобы получить диапазон скорости потока: одна из двух основных характеристик для определения размера насоса для бассейна, который вам нужен.

Итак, допустим, у вас есть подземный бассейн объемом 15 000 галлонов. При двух оборотах в день ваш минимальный расход составляет 20,8 галлона в минуту.

Предположим также, что у вас есть песчаный фильтр площадью 2,3 квадратных фута (максимум 50 галлонов в минуту) и водопровод 1,5 дюйма (43 галлона в минуту). Вы должны выбрать меньшее из этих двух значений, чтобы убедиться, что вы не перегружаете какие-либо компоненты вашего бассейна, поэтому максимальная скорость потока составляет 43 галлона в минуту.

В этом примере наш диапазон расхода составляет 20,8-43 галлона в минуту.

Давайте определимся с последними основными характеристиками, которые вам нужны для вашего насоса для бассейна: общий динамический напор.

Общий динамический напор (TDH)

Общий динамический напор — это показатель сопротивления, который сообщает вам общее сопротивление в гидравлической системе вашего бассейна. Фильтр, насос, трубы, нагреватель, клапан обратной промывки, возврат и другие аксессуары влияют на то, как вода течет по вашей системе.