Для систем отопления с принудительной циркуляцией необходим насос, обеспечивающий движение теплоносителя по всему контуру. Чтобы система работала эффективно, насос должен соответствовать ряду требований. В этой статье пойдет речь о том, как осуществляется выбор циркуляционного насоса для системы отопления.
Технические характеристики насоса
При выборе насоса следует учитывать несколько основных характеристик:
- Рабочая температура (для систем отопления это значение должно быть 110 градусов – температура нагретого теплоносителя);
- Рабочее давление;
- Расход работы.
Прежде чем рассчитать, какой насос нужен для отопления, нужно разобраться в каждом параметре и понять, как он влияет на эффективность работы оборудования.
Расчет необходимой тепловой мощности
Подбор насоса для системы отопления необходимо производить с учетом требуемой теплоотдачи системы отопления. Для расчета тепловой мощности необходимо знать площадь помещения, которое будет отапливаться. По европейским нормам для обогрева одного квадратного метра площади требуется 100 Вт тепловой энергии (в случае с многоквартирными домами этот показатель равен 70 Вт). Наличие качественного утеплителя позволяет снизить теплоотдачу до 30 Вт на квадратный метр.
В отечественном пространстве эти нормы не действуют, но стандарты все же есть:
- В жилых домах менее трех этажей для обогрева 1 м2 требуется мощность 173 Вт, если температура наружного воздуха не опускается ниже -25 градусов, и 177 Вт, если температура в помещении достигает -30 градусов.
- В домах более трех этажей мощность при тех же температурах составляет 97 и 101 Вт соответственно.
Выбор насоса не заканчивается расчетом тепловой мощности, необходимой для обогрева дома, ведь о его характеристиках пока ничего нельзя сказать. Основным параметром циркуляционного насоса, требующим расчета, является производительность.
Расчет циркуляционного насоса для отопления и его производительности проводится по следующей формуле:
- Р = Q/(1,16 х dT), где
- dT – разница температур теплоносителя в подающем и обратном контурах (в системе с двухтрубной разводкой эта величина обычно составляет 20 градусов, а в теплых полах – 5 градусов);
- 1,16 — удельная теплоемкость воды.
В том случае, если в качестве теплоносителя выступает не вода, то расчет напора теплового насоса необходимо вести по формуле несколько другого типа:
- Р = 3,6 х Q/(сх dT), где
- с — величина, отражающая удельную теплоемкость используемого хладагента.
Для воды теплоемкость равна 4,2 кДж/кг*°С. В прилагаемой к насосам документации производительность указана в м3/ч, поэтому перед проведением расчетов ее необходимо разделить на плотность теплоносителя при требуемой температуре (при температуре 80 градусов теплоемкость равна 972 кг/м3).
Расчет давления в отопительной системе
Работа системы отопления возможна только при наличии в контуре достаточного давления, величина которого может превышать гидравлическое сопротивление трубопровода. Давление необходимо рассчитывать с учетом участка системы, максимально удаленного от циркуляционного насоса.
Чтобы узнать давление в контуре отопления, используют следующую формулу:
- J = (F + R x L) / pxg, где
- L — общая длина системы;
- R — гидравлическое сопротивление на конкретном участке трубопровода;
- р — плотность хладагента;
- F – сопротивление применяемой запорной арматуры;
- g — ускорение свободного падения.
Эти данные обычно указаны в прилагаемой к оборудованию документации, но при необходимости их всегда можно найти на специализированных ресурсах.
Также существует упрощенный метод расчета сопротивления, согласно которому для расчета берутся следующие значения:
- На любом прямом участке отопительного контура гидравлическое сопротивление составляет 105-150 Па/м;
- Любая фурнитура или аналогичный предмет увеличивает сопротивление на 30%;
- Расширительный клапан увеличивает сопротивление на 70%;
- Трехходовые смесители или подобные устройства, расположенные в блоке управления, не допускающие произвольного движения теплоносителя, увеличивают сопротивление на 20%.
В самом крайнем случае выбор насоса можно обосновать предельно упрощенной формулой, которая имеет следующий вид:
- J = R x L xk, где
- k – коэффициент, определяющий степень увеличения нагрузки. Необходимо предварительно рассчитать тепловую нагрузку, это очень важный этап.
В системах, где нет сложных сантехнических приборов, значение коэффициента принимается равным 1,3. При наличии термостатического клапана значение коэффициента равно 2,2. Системы, оборудованные двумя типами конструкций, рассчитываются со значением коэффициента 2,6.
Выбор насоса по результатам расчетов
Произведя вышеуказанные расчеты, необходимо определить рабочую точку системы отопления. Для этого рисуется диаграмма с координатами P и J, на которой нужно найти точку, в которой пересекаются данные предыдущих расчетов. Зная, как выбрать циркуляционный насос для отопления по таблице, можно не беспокоиться об остальных действиях; осталось только ознакомиться с каталогами производителей и найти наиболее подходящий агрегат для точки пересечения.
Конечно, всегда можно выбрать более эффективную модель насоса, но слишком мощное устройство невыгодно. На это есть две причины, и они очень просты: во-первых, увеличение производительности всегда ведет к увеличению стоимости насоса, а во-вторых, мощный агрегат при работе будет потреблять намного больше электроэнергии.
Однако этот последний фактор можно нивелировать, выбрав насос с автоматическим регулированием скорости. Такое устройство может самостоятельно регулировать свой режим работы, тем самым снижая потребление электроэнергии. При выборе также следует обратить внимание на уровень шума, который производит насос, особенно если он будет установлен в жилом помещении. Оптимальным вариантом, очень подходящим для этого условия, являются насосы с мокрым ротором: они работают практически бесшумно.
Проверка точности расчетов
Чтобы расчеты, определяющие выбор циркуляционного насоса, были правильными, нужно произвести перерасчет конкретной конструкции системы отопления. Конечно, все это актуально только для систем отопления с принудительной циркуляцией, которые обязательно оснащены насосом.
Последовательность проверки расчетов с последующим подбором насоса следующая:
- Сначала определяется количество тепла, необходимое для обогрева всего дома; этот параметр напрямую влияет на эффективность системы;
- Далее рассчитывается расход хладагента;
- После этого нужно изучить систему отопления на количество термостатических устройств и отдельных участков труб;
- Результаты расчета увеличиваются на 10%; это позволяет компенсировать все потери, которые не были учтены при расчетах.
Когда все данные известны, остается только подобрать насос для отопления частного дома, характеристики которого будут соответствовать требованиям. В том случае, если приходится выбирать между двумя насосами, характеристики которых имеют некоторые отклонения от оптимума в обе стороны, лучше выбрать менее мощное устройство – в расчеты изначально заложен небольшой допуск.
Заключение
Выбор насоса для отопления – далеко не самая сложная задача. Для выбора устройства необходимо рассчитать требуемые характеристики и выбрать оптимальную модель, способную в полной мере выполнять все возложенные на нее функции.
