Cirkulációs szivattyú kiszámítása fűtési rendszerhez - számítási példák


Zárt tartályú rendszerekben a ház fűtésére szolgáló vízszivattyúk szerves elemei, amelyeknek fel kell gyorsítaniuk a hűtőfolyadékot egy bizonyos sebességre, stabil nyomást kell fenntartaniuk a rendszerben, és olyan fejet kell létrehozniuk, amely elegendő a csövek és szerelvények által létrehozott ellenállás leküzdésére.

De a szivattyú nyitott rendszerekben is hasznos lesz. Bár csak a gravitáció alapján működhetnek, a készülék jelentősen növeli a fűtés hatékonyságát.

Ahhoz, hogy az egység teljesíthesse funkcióit, helyesen kell kiszámítani a fűtési rendszer keringtető szivattyúját. Ennek módját az alábbiakban ismertetjük.

Mire számítják a fűtési rendszer szivattyúját?

A legtöbb modern autonóm fűtési rendszer, amelyet a lakóhelyiségek bizonyos hőmérsékletének fenntartására használnak, centrifugális szivattyúkkal vannak felszerelve, amelyek biztosítják a folyadék zavartalan áramlását a fűtőkörben.

A rendszer nyomásának növelésével csökkenteni lehet a víz hőmérsékletét a fűtőkazán kimeneténél, ezáltal csökkentve a napi fogyasztott gázfogyasztást.

A cirkulációs szivattyú modell helyes megválasztása nagyságrenddel növeli a berendezés működési hatékonyságát a fűtési szezonban, és kényelmes hőmérsékletet biztosít bármely helyiségben.

Melyek a típusok

A fűtési szivattyú a modern rendszerekben az egyik meghatározó tényező, amely biztosítja a hűtőfolyadék egyenletes mozgását, és ezért az összes hőtermelő elemet egyformán melegítik.

Az ilyen egységek számos előnnyel rendelkeznek, amelyek a következők:

  1. Hozzájárul a hűtőfolyadék állandó hőmérsékletének fenntartásához.
  2. Alacsony villamosenergia-fogyasztás.
  3. Nagy működési megbízhatóság.
  4. Egyszerű használat.

Fő funkcionális feladatuk a csővezeték fűtőközeg-áramlással szembeni ellenállásának kiegyenlítése.

A kör alakú szivattyúk két fő kialakításúak:

  • száraz rotor;
  • nedves rotorral.

A berendezés száraz rotorral ellátott munkakamráját lezárt válaszfal választja el az elektromotortól. Az ilyen egységek általában nagyobb teljesítménnyel és teljesítménnyel rendelkeznek, de működés közben zajt okoznak, ezért használatuk korlátozódik elszigetelt helyiségekben vagy épületekben történő telepítésre.

A tömszelence nélküli szivattyúk hűtőfolyadék-környezetben működnek, ami megnöveli azok élettartamát. Ugyanezen okból alacsony zajszintűek, ami lehetővé teszi használatukat a kiszolgált épületeken belül.

Az ilyen egységek jelentős hátránya az alacsony hatékonyság, ami korlátozza használatukat a nagy fűtési rendszerekben, azonban a kis magánházakban nagyon széles körben használják őket a fent említett alacsony zajszint és tartósság miatt.

Meg kell jegyezni, hogy a kiválasztási kritériumok nem korlátozódnak pozitív és negatív tulajdonságaik figyelembevételére. A fűtésre szolgáló cirkulációs szivattyú kiválasztása szükségszerűen magában foglalja annak több szempont szerinti kiszámítását.

A szivattyú kiválasztása a fő jellemzői szerint

A fűtési szivattyúk fő műszaki jellemzői a következők:

Ezeknek a paramétereknek biztosítaniuk kell a hűtőfolyadék elegendő keringését a hőenergia hatékony átadásához a kazánból a radiátorokba, ezért meg kell felelniük mind a rendszer teljesítményének, mind a benne lévő hidraulikus ellenállásnak a hűtőfolyadék keringése során. Ezért a fűtési rendszer szivattyújának helyes megválasztásához mindkét értéket ismerni kell.

Pontos számításaik, amelyeket a szakemberek használnak, meglehetősen nehézkesek és bonyolultak. Ezért az önválasztással egyszerűsített számításokat használhat az alábbi egyszerű képletek és ajánlott átlagmutatók segítségével, amelyek lehetővé teszik a keringési szivattyú optimális jellemzőinek kiválasztását. Sőt, szinte mindenki képes ilyen számításokra.

Három lehetőség a hőteljesítmény kiszámításához

Nehézségek merülhetnek fel a hőteljesítmény-mutató (R) meghatározásával, ezért jobb, ha az általánosan elfogadott szabványokra koncentrálunk.

1.opció... Az európai országokban szokás a következő mutatókat figyelembe venni:

  • 100 W / négyzetméter - kis területű magánházak esetében;
  • 70 W / négyzetméter M. - sokemeletes épületeknél;
  • 30-50 W / négyzetméter - ipari és jól szigetelt lakóhelyiségekhez.

2. lehetőség... Az európai szabványok jól alkalmazhatók enyhe éghajlatú régiók számára. Az északi régiókban azonban, ahol súlyos fagyok vannak, jobb az SNiP 2.04.07-86 "Fűtési hálózatok" normáira koncentrálni, amelyek figyelembe veszik a külső hőmérsékletet -30 Celsius fokig:

  • 173-177 W / m2 - kis épületek esetében, amelyek emeleteinek száma nem haladja meg a kettőt;
  • 97-101 W / m2 - 3-4 emeletes házakhoz.

3. lehetőség... Az alábbiakban egy táblázat található, amely alapján önállóan meghatározhatja a szükséges hőteljesítményt, figyelembe véve az épület célját, kopásának mértékét és hőszigetelését.


Táblázat: a szükséges hőteljesítmény meghatározása

Hogyan állapítható meg a fűtési rendszer teljesítménye és a szükséges szivattyú áramlás

A fűtési rendszer szükséges hőteljesítménye attól a hőmennyiségtől függ, amely a ház kényelmes fűtéséhez szükséges, és egyenesen arányos a méretével és azoknak az anyagoknak a hőszigetelő tulajdonságaitól, amelyekből falai, tetője, mennyezete, padlója, ablakok, ajtók készülnek. Nem nehéz kiszámítani a fűtött ház vagy annak egy részének méretét. Itt elég egy mérőszalag és egy számológép.

Nehezebb pontosan kiszámítani a külső szerkezeteken keresztüli hőveszteséget, mivel itt figyelembe kell venni azok anyagát, vastagságát és tervezési jellemzőit. Ezért az egyszerűsített számításhoz használhatja az 1-1,5 kW hőteljesítmény ajánlott átlagértékeit 10 m2 fűtött helyiségben, legfeljebb 3 m mennyezeti magasságig. Ha a szoba jól szigetelt, akkor alacsonyabb értéket használhat, és ha nincs szigetelt vagy nem elég, akkor jobb, ha nagyobb értéket használ.

Például egy jól szigetelt, 120 m2 alapterületű házhoz körülbelül 12 kW hőerőre lesz szükség. Ha a keringtető szivattyút egy meglévő természetes cirkulációs fűtési rendszerhez választják ki, akkor a beépített kazán teljesítményét figyelembe lehet venni.

A szükséges szivattyúteljesítmény kiszámítása

Miután döntött a fűtés hőteljesítményéről, elkezdheti kiszámítani a keringtető szivattyú tápellátását (teljesítményét). Ehhez két egyszerű képletet használhat. Ezek közül az első: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h vagy l / h) ahol:

  • Q– korábban számított fűtőteljesítmény (W);
  • ΔT a tápvezeték hőmérséklete és a "visszatérés" közötti különbség, amely a hagyományos rendszereknél általában 20 ° C-on belül van, és padlófűtés esetén - körülbelül 5 °;
  • 1,16 - együttható a fajlagos vízhő figyelembevételével, W × h / kg × о С (egyéb hűtőfolyadékok (fagyálló, olaj) esetében ez némileg eltér, és ha szükséges, megtalálható a kézikönyvekben vagy az interneten) .

Egy másik képlet: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Ahol: s a hőhordozó hőteljesítménye (vízhez 4,2 kJ / kg × ° С). Ezen képletek bármelyikével meghatározható, hogy például egy 12 kW hőteljesítményű kétcsöves rendszerhez a következő teljesítményű (tápellátású) szivattyúra lesz szükség: P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h vagy 0,5 m3 / h

A hidraulikus ellenállás leküzdéséhez szükséges fej kiszámítása

A fűtési rendszer keringtető szivattyújának kiválasztásához a kapacitás mellett meg kell határozni annak fejét (nyomását), amelyet létre kell hoznia a meglévő hidraulikus ellenállás leküzdése érdekében. De először tudnia kell ennek az ellenállásnak a nagyságát. Egyszerűsített számításhoz a következő képletet használhatja: J = (F + R × L) / p × g (m) ahol:

  • L a csővezeték hossza a legtávolabbi radiátorig (m);
  • R az egyenes csőszakasz fajlagos hidraulikus ellenállása (Pa / m);
  • p a hűtőfolyadék sűrűsége (víz esetében - 1000 kg / m3);
  • F - az ellenállás növekedése az összekötő és elzáró szelepekben (Pa);
  • g - 9,8 m / s 2 (gravitációs gyorsulás).

Az R és F pontos értékei a különböző csöveknél, a különböző típusú összekötő és elzáró szelepeknél megtalálhatók a referencia irodalomban. Egyszerűsített számításunkhoz felhasználhatja ezen értékek kísérleti úton kapott átlagadatait: R - 100-150 Pa / m (minél nagyobb a csövek átmérője és simább a belső felülete, annál kisebb az ellenállás); Az F a szerelvények típusától függően vehető igénybe:

  • emellett a veszteségek akár 30% -a is egyenes csőben - ebben a szakaszban minden egyes csatlakozószerelvénynél;
  • legfeljebb 20% - háromutas keverő vagy hasonló készülékek esetében;
  • akár 70% - a szabályozó számára.

A számításhoz a jól ismert Wilo szivattyúgyártó szakemberei által javasolt képletet is felhasználhatja: J = R × L × k, m ahol: k az együttható, amely figyelembe veszi az ellenállás növekedését a vezérlés és a kikapcsolás során elzáró szelepek:

  • 1.3 - egyszerű fűtési rendszerek minimális szerelvénymennyiséggel;
  • 2.2 - vezérlőszelepek jelenlétében;
  • 2,6 - összetett rendszerek esetén.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ha két vagy több vezetékkel (elágazással) rendelkező rendszerben csak egy szivattyú biztosítja a keringést, akkor a nyomás kiválasztásához figyelembe kell venni a teljes ellenállást. Ha mindegyik áramkör külön szivattyúval van ellátva, akkor mindegyikük hőteljesítményét és ellenállását külön kell elvégezni. Az épület szintjeinek száma a nyomás kiszámításakor nem játszik nagy szerepet. Mivel zárt fűtési rendszerben a tápvezeték folyadékoszlopát a „visszatérő” oszlop egyensúlyozza ki.

A keringtető szivattyú fordulatszámának száma

A cirkulációs szivattyúk legtöbb modern modellje fel van szerelve a készülék sebességének beállítására. Leggyakrabban három sebességes modellekről van szó, amelyekkel beállíthatja a helyiségbe belépő hő mennyiségét. Tehát éles hideg csattanással megnő a szivattyú fordulatszáma, és felmelegedés esetén csökken, hogy a szobákban a levegő hőmérséklete továbbra is kényelmes legyen.

A sebességváltáshoz egy speciális kar található a készülék testén. A készülék működéséhez automatikus fordulatszám-szabályozó rendszerrel felszerelt keringtető szivattyúk modelljei, a külső levegő hőmérsékletének változásától függően, nagyon népszerűek.

Meg kell jegyezni, hogy ez csak egy lehetőség az ilyen típusú számításokhoz. Egyes gyártók kissé eltérő számítási módszert alkalmaznak a szivattyú kiválasztásakor. Megkérheti szakképzett szakembert az összes számítás elvégzésére, tájékoztatva őt egy adott fűtési rendszer eszközének részleteiről és leírva működésének feltételeit. Általában kiszámítják azokat a maximális terhelési mutatókat, amelyek mellett a rendszer működik. Valós körülmények között a berendezés terhelése alacsonyabb lesz, így biztonságosan megvásárolhatja a keringtető szivattyút, amelynek jellemzői kissé alacsonyabbak, mint a számított mutatók. Egy nagyobb teljesítményű szivattyú megvásárlása nem tanácsos, mivel ez felesleges költségekkel jár, de nem javítja a rendszer teljesítményét.

Az összes szükséges adat megszerzése után meg kell vizsgálni az egyes modellek nyomás-áramlás jellemzőit, figyelembe véve a különböző működési sebességeket. Ezeket a jellemzőket grafikon formájában lehet bemutatni. Az alábbiakban bemutatunk egy példát egy ilyen grafikonra, amelyben a készülék számított jellemzői is megjelennek.

E grafikon segítségével kiválaszthatja a cirkulációs szivattyú megfelelő modelljét a fűtéshez az adott magánház rendszeréhez kiszámított mutatók szerint

Az A pont megfelel a szükséges mutatóknak, a B pont pedig egy adott szivattyúmodell valós adatait jelöli, a lehető legközelebb az elméleti számításokhoz. Minél kisebb az A és B pont közötti távolság, annál jobb a szivattyúmodell az adott üzemi körülményekhez.

Hogyan számítható ki a fűtő keringető szivattyú a kazán teljesítményéből

Gyakran előfordul, hogy a kazánt előre megvásárolták, és a rendszer többi elemét később választják ki, a gyártó által deklarált fűtőelem teljesítménymutatóira összpontosítva. Gyakran cirkulációs szivattyút vásárolnak a természetes cirkulációs fűtési rendszerek korszerűsítésére annak érdekében, hogy lehetővé tegyék a hűtőfolyadék mozgásának felgyorsítását.

Ha a kazán teljesítménye ismert, használja a következő képletet: Q = N / (t2-t1)

Q - a szivattyú áramlási sebessége köbméterben / h;

N a kazán teljesítménye W-ban;

t2 - a víz hőmérséklete Celsius-fokban a kazán kimeneténél (a rendszer bemeneténél);

t1 - a visszatérő vonalon.

Hogyan válasszuk ki a keringtető szivattyút a kapott adatok alapján

A számítások befejezése és a fő paraméterek (áramlás és nyomás) meghatározása után folytatjuk a megfelelő cirkulációs szivattyú kiválasztását. Ehhez műszaki jellemzőik grafikonjait (B) használjuk, amelyek megtalálhatók az útlevélben vagy a használati utasításban. Egy ilyen grafikonnak két tengellyel kell rendelkeznie, a fej (általában m-ben) és az áramlás (kapacitás) értéke m3 / h, l / h vagy l / s értékekkel. Ezen a grafikonon ábrázoljuk a számítás során kapott adatokat, a megfelelő dimenzióban és metszéspontjukban megtaláljuk az (A) pontot. Ha a szivattyú jelleggörbéje (A3) felett van, akkor ez a modell nem felel meg nekünk. Ha a pont a diagramra esik (A2), vagy alatta van (A1), akkor ez megfelelő lehetőség. De nem szabad megfeledkezni arról, hogy ha a pont lényegesen alacsonyabb, mint a grafikon (A1), akkor ez azt jelenti, hogy a szivattyú túlzott teljesítménytartalékkal rendelkezik, ami szintén nem praktikus, mivel több áramot fogyaszt, és költsége is magasabb legyen, mint a modell, a karakterisztikus gráf, amely a lehető legközelebb áll a pontunkhoz.

Vannak olyan szivattyúmodellek, amelyeknek nem egy, hanem 2-3 sebessége van. A jellemzőik grafikonjainak nem egy, hanem 2 vagy 3 sora lesz. Ebben az esetben a szivattyút a kiválasztott fordulatszám ütemezése szerint vagy az összes vonal figyelembevételével kell kiválasztani, ha minden sebességet használni fognak.

A keringtető szivattyú fordulatszámának száma

szivattyú és tágulási tartály
A szivattyú fordulatszáma a készülék képessége a teljesítmény változtatására. A módok rendelkezésre állásáról könnyű tájékozódni - a leírásban nem egy, hanem több (általában három) teljesítmény jelenik meg.

Ugyanígy a forgási sebességet és a termelékenységet három változatban jelzik. Például: 70/50/35 W (teljesítmény), 2200/1900/1450 ford / perc (forgási sebesség), fej 4/3/2 m.

Vannak olyan modellek, amelyek a környezeti hőmérséklet függvényében automatikusan megváltoztatják a munka sebességét (és ezáltal a teljesítményt).

Az üzemmód megváltoztatásához van egy speciális kapcsoló a szivattyú testén. A kézi modelleknek azt javasoljuk, hogy állítsák be a maximális teljesítmény módot, és szükség esetén állítsák le. Automata készülékekben csak le kell venni a szabályozót a zárból.

A sebességmódok jelenléte nem csak a kényelem növelését szolgálja. Gazdaságilag is indokolt. Az üzemmódú készülék akár az energia 40% -át is megtakaríthatja a hagyományos készülékkel szemben.

Empirikus szivattyúválasztó táblázat

Fűtött terület (m2)Termelékenység (m3 / óra)Bélyegek
80 – 2400,5-2,525 – 40
100 – 265Ugyanaz32 – 40
140 – 2700,5-2,725 – 60
165 – 310Ugyanaz32 – 60

Megjegyzés: a harmadik oszlopban az első szám a fúvókák átmérője, a második az emelési magasság.

A megadott adatok felhasználásával könnyedén kiválaszthatja a stabil és hosszú távú működéshez megfelelő eszközt különösebb gond nélkül.

Kavitáció a fűtési rendszerben és a vízellátó rendszerben

A kavitáció egy olyan folyamat, amelynek során a fűtési rendszerben gőzmolekulák képződnek a nyomás csökkenése miatt. Ez a folyamat akkor megy végbe, ha a folyadék áramlási sebessége csökken vagy nő a csövekben.


A fűtési rendszer kavitációja

Ha a fűtési rendszert túl alacsony vagy túl magas hőmérséklet jellemzi, akkor ennek a jelenségnek negatív hatása lehet. A képződő gőz buborékokban gyűlik össze, és ha felszakad, akkor ez károsítja azt az anyagot, amelyből csövek vagy a fűtési rendszer egyéb alkatrészei készülnek.

A helyesen megválasztott készülék és a fűtő keringető szivattyú teljesítményének helyesen elvégzett kiszámítása garantálja, hogy a fűtési rendszer és a vízellátó rendszer működése a leghatékonyabb lesz.

Ha nem tudja önállóan elvégezni az olyan műveleteket, mint a szivattyú kiszámítása a fűtéshez, vagy kétségei vannak a helyességükben, akkor jobb, ha ezt az ügyet szakemberre bízza ezen a területen. A szakember nemcsak a szivattyú kiválasztásában vagy a számítások elvégzésében segít, hanem közvetlenül a szivattyú telepítésével is foglalkozik.

A választást befolyásoló egyéb tényezők

A fűtési rendszer keringtető szivattyújának megválasztását, a fentieken kívül, fő paramétereit, jellemzőit más tényezők is befolyásolják, például: megbízhatóság, kivitelezés, hőmérsékleti üzemmód, költség, csatlakoztatási módszer stb.

A kivitelezés, a megbízhatóság és a tartósság általában közvetlenül összefügg a költségekkel. Azok a gyártók, akik megbízható és minőségi modelleket kínálnak, például: "Grundfos" (Dánia), "Wilo" (Németország), "DAB", "Lowara", "Ebara" és "Pedrollo" (Olaszország), és értékelik termékeiket .

Cirkulációs szivattyú wilo a fűtési rendszerben

A hazai vagy a kínai modellek olcsóbbak, de minőségük garanciája alacsonyabb. Itt mindenkinek magának kell választania, minőségi terméket kell választania magasabb áron, vagy olcsóbb keringető szivattyút kell vásárolnia, azzal a tudattal, hogy hamarosan cserélni kell.

Ha pénzt akar megtakarítani, vásárolhat használt Grundfos-t vagy Wilo-t is, ezek gyakran normálisan hosszabb ideig dolgozhatnak, mint az új kínai, de jobb, ha megbízható szakemberektől vásárolják őket, akik ismerik őket, és bizonyos garanciát vállalnak számukra.

Ezenkívül a választás során figyelmet kell fordítani a szivattyú és a rendszer csövei közötti kapcsolat típusára és átmérőjére. Egyes modellek "amerikai" típusú összekötő elemekkel vannak felszerelve, és néhányat önállóan kell kiválasztani. Egy másik paraméter, amelyre figyelnie kell, a cirkulációs szivattyú hőmérsékleti üzemmódja, amelynek az útlevélben kell lennie. Ez különösen akkor fontos, ha szilárd tüzelésű kazánnal ellátott rendszerben a tápvezetékre telepítik. Ebben az esetben a megengedett legnagyobb hőmérsékletnek legalább 110 ° C-nak kell lennie. Ha azonban a szivattyút a "visszatérő" -re telepítik, akkor ez nem olyan fontos, mivel a kazán bemeneténél a hőmérséklet ritkán haladja meg a 80 ° C-ot.

iwarm-hu.techinfus.com

Melegítés

Kazánok

Radiátorok