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/м

2.

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.

Расчет циркуляционного насоса, как рассчитать расход и напор

При устройстве системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя важно правильно сделать расчет циркуляционного насоса. От правильности подбора зависит способность насосного агрегата обеспечить необходимое количество теплоносителя в каждое помещение и к самым удаленным точкам, невысокое потребление электроэнергии и отсутствие шумов в системе отопления.

Что нужно рассчитывать?

Расчет “циркуляционника” основывается на двух показателях расход и напор. Ниже приводится пример, как предлагает делать расчет компания WILO.

Расчет расхода циркуляционного насоса

Для расчета расхода рекомендуется использовать следующую формулу:

Q=0,86 x V/∆T, где

Q — требуемый расход

V — теплопотери (или мощность котла) в кВт

ΔT — разница температур подачи и обратки в ℃

Например, в вашем доме установлен котел мощностью 12 кВт и мощность рассчитана правильно. В системе вода. Разница температур 10 ℃. Вам потребуется циркуляционный насос с расходом:

Q=0,86 x 12/10 = 1,03 м³/час

Расчет напора циркуляционного насоса

В закрытой системе, каковой является отопительная, геометрическая высота перекачивания не учитывается при расчете напора. Напор циркуляционного насоса рассчитывается исходя из того, что ему нужно преодолеть сумму напоров возникающих в трубах, трубопроводной арматуре, теплообменниках, отопительных приборах. Сопротивления всех элементов системы суммируются и мы получим нужное значение. Эти характеристики для труб и запорной арматуры можно найти в инструкциях производителей.

Для упрощения компания WILO рекомендует принимать напор исходя из возраста и оснащенности системы. Например, для семейного  дома высотой до 7 метров напор можно принять:

• старые системы с большим диаметром стальных труб  ранее работавшие в гравитационном режиме — 0,3-0,6 метров;
• новые системы отопления из пластиковых труб без термоголовок — 0,5-1,5 метров;
• новые системы из пластиковых труб с термостатическими клапанами на радиаторах — 1,5-3,0 метров

Насос с требуемыми рабочими характеристиками подбирается по графику. На оси ординат находим значение напора и проводим горизонтальную линию до графика второй скорости (для трехскоростного насоса). Рабочая точка должна находиться в средней части графика. Проверяем требуемый расход на оси абсцисс. Он должен входить в рабочее поле. Если не входит, подбираем агрегат большей мощности.

При расчете циркуляционного насоса нужно учесть следующие моменты. Если в дальнейшем планируются мероприятия по повышению энергоэффективности, такие как утепление, замена окон и дверей, расчетные показатели циркуляционного насоса можно уменьшить примерно на 15-25%. Если в системе будет циркулировать незамерзающая жидкость, то мощность насоса из-за повышенной вязкости среды нужно скорректировать в сторону увеличения примерно 1,5 раза.

Для точного расчета циркуляционного насоса можно воспользоваться специальными программами от производителей WILO Assistant или GRUNDFOS PRODUCT CENTER. Их можно найти на сайтах производителей.

Существенно уменьшить затраты на электроэнергию в доме с радиаторами с термостатическими клапанами можно посредством установки циркуляционного насоса с автоматическим изменением частоты оборотов вала. Насос работает на мощности, которая необходима в данный момент времени. Если все термоголовки на радиаторах прикрыты, то насос будет работать на минимальной мощности. В линейке нашего магазина это модели WILO YONOS PICO, WILO YONOS PARA.

Пример расчета циркуляционного насоса для теплого пола можно посмотреть на видео:

примеры расчетов и правила выбора

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Содержание статьи:

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного .

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией .

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Насос — важный элемент системы обогрева дома. Он помогает повысить ее эффективность и снизить траты топлива

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили .

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

• материал, который использовался для возведения и утепления стен;
• климатические условия;
• особенности перекрытий и полов;
• наличие термостатических вентилей;
• характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Выбирая устройство для организации принудительной циркуляции в системе отопления, нужно уделить особое внимание техническим характеристикам, чтобы избежать работы насоса вхолостую или на пределе своих возможностей

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Следует отказаться от покупки чугунного циркуляционного насоса. Ведь такое устройство быстро придет в негодность и потребует замены

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Где:

• R — потребность помещения в тепле;
• TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м² — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м² — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Когда нужно сделать расчеты с минимальной погрешностью, рекомендуется использовать специальные таблицы. В них приводятся значения, оптимальные для тех или иных домов и квартир

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Низкий уровень шумности «мокрых» насосов — главная причина их популярности

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Чаще всего циркуляционные насосы выпускаются серийно и обладают усредненными параметрами, что создает определенные проблемы при выборе оборудования. В этом случае лучше отдать предпочтение устройству, работающему в нескольких режимах

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Насос можно установить прямо в подающий трубопровод. Такое решение будет целесообразным только в том случае, когда циркуляционное оборудование сможет выдержать максимально возможную температуру теплового носителя

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена .

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

• запрещено включать прибор с нулевой подачей;
• убедиться, что оборудование заземлено;
• проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
• проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
• удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
• оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
• запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

В случае появления каких-либо сбоев или проблем в работе насоса следует в кратчайшее время вызвать мастера. Это поможет избавиться от множества проблем и незапланированных финансовых трат

Особое внимание необходимо уделить температуре . Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.

Как рассчитать и выбрать циркуляционный насос по мощности и напору

Качественная работа автономной отопительной системы, не требующей постоянного присутствия человека рядом, невозможна без циркуляционного насоса. Этот прибор делает работу техники эффективнее, а обогрев лучше.

Российский рынок переполнен множеством моделей и отечественных, и зарубежных компаний. Вы с лёгкостью сможете подобрать оборудование для обогрева дома, которое подойдёт по техническим характеристикам к определённой системе. Однако для верного выбора необходимо учитывать некоторые особенности и произвести расчёт циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос с мокрым ротором

Необходимость насоса циркуляции

Многим жильцам верхних этажей высоток знакома ситуация, когда радиаторы отопления греются очень слабо. Причина на это – малое давление. Потому что если в системе отсутствует насосное оборудование, то вода движется по трубам медленно, остывая на определённых этажах. Теперь вы понимаете важность верного расчёта производительности циркуляционного насоса на отопление.

Такая же ситуация знакома и проживающим в загородных домах – в отдалённых уголках системы обогрева батареи более холодные, чем на старте. Лучшим решением этой проблемы станет именно установка насоса циркуляции. Суть в том, что маленьких по площади домах системы с естественной циркуляцией жидкости довольно эффективны. Однако и в подобном случае не будет лишним задуматься о покупке насосной системы, так как при правильной настройке работы этого оборудования, затраты на отопление станут меньше.

Как выглядит конструкция насоса? Это техника, которая состоит из мотора с ротором, погружённым в воду. Суть работы такова: ротор вращается и двигает нагретую до определённой температуры жидкость по отопительной системе с конкретной скоростью, как результат – необходимо давление.

Работа насосов возможна в различных режимах. Если провести монтаж насоса в системе обогрева на максимальную работу, то жильё, которое остынет во время отсутствия хозяев, прогреть можно будет в самые короткие сроки. Потом потребители восстановят настройки и получат при наименьших затратах нужное количество тепла.

Чтобы знать, как выбрать циркуляционный насос для отопления, необходимо знать, что бывают устройства с сухим (частичное погружение в теплоноситель) и мокрым ротором (полное погружение). Приборы с мокрым ротором практически не издают шума – в этом их отличие.

Как подобрать циркуляционный насос для ГВС?

Нужно знать при выборе, что циркуляционный насос должен справляться со следующими задачами:

1. Формирование в системе ГВС напора, которое в силах справиться с гидросопротивлением, что появляется в некоторых элементах.
2. Обеспечение требуемой производительности и содействие движению по системе тепла, которого было бы достаточно для отопления жилья.

Исходя из целей, расчёт циркуляционного насоса для системы отопления необходим для того, чтобы установить потребности дома в теплоэнергии и всей системы в гидросопротивлении. Если вы не будете знать подобные параметры, подобрать прибор будет невозможным.

Рассмотрите таблицу, чтобы знать, как подобрать насос циркуляции для отопления.

Таблица тепловой мощности насосов циркуляции

Как рассчитать циркуляционный насос для отопления?

Производительность такого устройства, как правило, отмечают буквой Q. Эта величина – тепла, перемещённое за единицу времени.

Для расчёта используют такую формулу:

Q = 0,86R : TF-TR

Параметры, что используются в этой формуле, указаны в таблице.

Обозначение	Параметр	Единица измерения
Q	Расход теплоносителя	м³/час
R	Требуемая для отопления помещения тепловая мощность	кВт
TF	Температура жидкости в трубе линии подачи	°С
TR	Температура в трубах на выходе из системы	°С

В странах Европы показатель R зависит от эксплуатационных условий, его рассчитывают в связи с определёнными нормами.

А именно:

1. В домах с количеством квартир не больше двух, мощность циркуляционного насоса для отопления берут за 100 Вт/м².
2. В многоквартирных постройках – 70 Вт/м².

При расчёте насосного оборудования для помещений с плохой тепловой изоляцией, показания вышеприведённых показателей увеличивают. При хорошем утеплении, значения R берут в районе 30-50 Вт/м².

Как рассчитать гидравлическое сопротивление?

Уже шла речь о том, что на подбор циркуляционного насоса для системы отопления непосредственно влияет и такой важный параметр, как гидравлическое сопротивление, которое создаётся отдельными элементами системы обогрева, позволяет произвести расчёт высоты всасывания насоса и, как следствие, даёт возможность выбрать модель техники по мощности и создаваемому напору. Для расчёта всасывания насоса (обозначается буквой Н) используют такую формулу:

H = 1,3 x (R1L1 + R2L2 + Z1……..Zn) / 10000

Параметры, используемые в этой формуле, указаны в таблице.

Обозначение	Параметр	Единица измерения
R1, R2	Потери давления, создаваемого насосом циркуляции, в подающей магистрали трубопровода и в обратке	Па/м
L1, L2	Длина подающей части трубопровода и обратки	м
Z1… Zn	Гидравлическое сопротивление, которое создают отдельные элементы системы отопления	Па

Значения R1и R2, которые применяются этой таблице, стоит выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидросопротивления, что создаётся разными устройствами, применяемыми для оснащения отопительных систем, как правило прописываются в техдокументации на них. Если подобные сведения в паспорте устройства отсутствуют, то можно взять примерные показания гидравлического сопротивления (см. таблицу).

Отопительный прибор	Гидравлическое сопротивление, Па
Отопительный котёл	1000–2000
Сантехнический смеситель	2000–4000
Термоклапан	5000–10000
Прибор для определения количества тепла	1000–1500

Есть специальные информационные таблицы, позволяющие узнать гидросопротивление почти для любого элемента оснащения обогревательных систем.

Зная высоту всасывания, для расчёта которой применяется вышеприведённая формула, можно быстро подобрать насос циркуляции по его мощности и узнать необходимый его напор.

Как выбрать насосное оборудование по количеству скоростей?

С выбором напора и мощности циркуляционного насоса для отопления частного дома определились, теперь остановимся на функциях регулировки скорости работы, которые имеются во многих моделях. Обычно это трёхскоростные приборы, которые позволяют управлять объёмом тепла, направляемым на отопление комнат. При быстром похолодании увеличивают скорость работы устройства, а в случае потепления делают её меньше, тогда как температура в помещениях остаётся комфортной для проживания.

Для переключения скорости есть рычаг, что расположен на корпусе насосного оборудования. Популярностью пользуются насосы с автоматической системой регулирования этого показателя исходя от температуры за пределами здания.

Рекомендации специалистов

Так как на рынке имеются насосы, которые укомплектованы сухим либо мокрым ротором, с механическим либо автоматическим способом управления скоростями, мастерами рекомендуется покупать оборудование, ротор которого погружён в жидкость целиком. И свой выбор стоит основывать не только за счёт пониженного шума, но и потому, что он выдержит нагрузку лучше. Циркуляционный насос стоит устанавливать таким образом, чтобы вал ротора быть в горизонтальном положении.

Для изготовления прибора высокого качества используют прочную сталь и керамический вал. Минимальный эксплуатационный период данного насосного оборудования равен 20 годам. Для горячего водяного снабжения не стоит выбирать прибор с корпусом из чугуна, потому что он быстро разрушается при работе в данных условиях. Лучше приобретать оборудование из нержавеющей стали, латуни либо бронзы.

Если во время функционирования в насосной системе слышится шум, это не означает о стопроцентном присутствии неисправности. Зачастую шум может возникать из-за скопившегося воздуха в систему после включения. Потому перед запуском системы обогрева необходимо стравливать воздух с помощью специальных клапанов. Нужно дать системе поработать несколько минут, а затем повторить эту процедуру и настроить насос.

При запуске насоса с механическим способом регулирования, устройство ставят на максимальную скорость, в то время как в регулируемых моделях попросту отключают блокировку.

Вывод: чтобы мощный циркуляционный насос для отопления работал долго и эффективно, необходимо произвести расчёт двух параметров – напора и производительности. Не нужно стремиться постичь сложную инженерную математику. Дома хватит и приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляют в большую сторону.

Как видите, расчёт циркуляционного насоса для отопления и ГВС можно произвести и самостоятельно.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса – это насущный вопрос для владельцев частных домов. Это неудивительно, ведь только правильный выбор агрегата обеспечит должный напор, позволяя теплоносителю перемещаться так, чтобы преодолевать сопротивление в трубопроводе и батареях.

Чтобы приобрести безукоризненно функционирующий насос, необходимо произвести расчеты следующих параметров:

• тепловая потребность;
• производительность;
• напор.

Расчет потребности в тепле

В умеренном европейском климате принято брать за основу 100Вт на квадрат площади небольшого здания и 70Вт для многоквартирного дома. Для производственных площадей или хорошо утепленных жилищ достаточно будет 30-50Вт. В случае же, когда утепление фактически отсутствует, а теплопотери весьма высоки, нужно брать более высокое значение за основу.

Определение производительности циркуляционного насоса

Производительность помпы подразумевает количество тепла, которое она может переместить за час. Узнать, помпа какой производительности вам необходима, можно так:

Q=0,86R/TF-TR

В ней Q — расходуемый объем, куб. метров/час;

R — расчётное кол-во тепла в киловаттах;

TF — начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;

TR — конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.

Если у вас уже установлен котел, то производительность можно рассчитать так Q = N /(t 2- t 1). Здесь N – это мощность отопительного агрегата.

Расчет необходимого напора циркуляционного насоса

Также очень важной является необходимость учёта сопротивления, которое должен преодолевать циркуляционный насос. Именно напор позволяет теплоносителю циркулировать, не «буксуя» за счет гидравлического сопротивления элементов системы отопления- радиаторов, фильтров, клапанов, котла и т.д.Основная величина, необходимая для этого расчёта — так называемая высота всасывания насоса, обозначаемая как «Н».

Рассчитать можно по следующей формуле:

H = 1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+……+ZN)/10000, в которой R1, R2 — потери по давлению на входе и выходе контура, в Паскалях на метр. L1, L2 — длина обоих трубопроводов, в метрах. Z1, Z2, ZN — значения сопротивлений контура, в Паскалях.

Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.

Смотрите также:

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

Как подобрать циркуляционный насос для отопительной системы возводимого дома? И от ответа на этот вопрос зависит многое – будут ли равномерно прогреты все радиаторы, будет ли скорость потока теплоносителя в отопительной системе достаточной, и в то же время не превышенной, не будет ли гула в трубопроводах, не будет ли насос потреблять лишнюю электроэнергию, правильно ли будут работать термостатические вентили отопительных приборов и т.п.

Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, проверить, правильно ли насос подобран продавцами в магазине, или убедиться в правильности подбора насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться укрупненным методом расчета. Основной параметр подбора циркуляционного насоса — это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.

Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:

Q = 0,86 x P/d

где Q — необходимая производительность насоса в кубометрах в час, Р – тепловая мощность системы в киловаттах, dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.

Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем — 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.

Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно  рассчитать  необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:

H = N x K

где N – количество этажей здания, включая подвал, K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем. В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.

Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет. Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса, производительность Q, m/h = 0,9 и напор Н, м = 3,3. Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса.

Допустим, Вы решили остановиться на немецких насосах Wilo. Пользуясь каталогом, или менеджерами нашей компании, определяете группу насосов, в параметры которых попадает необходимая рабочая точка. Решаем, что этой группой будет группа RS. Выбираем наиболее подходящий график гидравлической кривой, лучше всего подходит кривая насоса Wilo RS 25/6.

Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. У насоса есть три скорости работы, на графике это изображено двумя кривыми, где кривая min. — это первая скорость, max. — максимальная третья. Для подбора выбирайте средний график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой. В данном случае высота в 3,3 метра с запасом обеспечивается производительностью насоса, около 1,5 куб. м.

Циркуляционный насос подобран!

Правила расчета циркуляционного насоса для системы отопления

Отопительная система это важнейшая коммуникация в современном доме.

Климат в нашей стране таков, что минимум полгода она обеспечивает комфортную температуру в доме.

Поэтому необходимо внимательно подходить к её проектированию и работоспособности.

Целесообразность использования

Циркуляционные насосы в системе отопления двухэтажного дома

При небольшом помещении работа отопительной системы может осуществляться самотеком. Плотность горячей воды ниже, поэтому циркуляция воды происходит под воздействием гравитации – вся холодная вода скапливается внизу, где она подогревается котлом.

Но в случае с большой квартирой или частным домом, такой способ плохо работает – скорость циркуляции снижается. Поэтому, при включении отопления, ближние радиаторы успевают полностью прогреться, в то время как дальние только начинают нагреваться.

При этом они не смогут работать в полную мощность, так как теплоноситель будет остывать раньше, чем успеет смениться.

Чтобы этого не допускать, скорость циркуляции увеличивают принудительно, устанавливая циркуляционные насосы. Они позволяют существенно увеличить скорость течения воды в трубах и достигнуть своевременной смены теплоносителя.

Это позволяет увеличить теплоотдачу системы отопления, так как время движения от котла до радиатора существенно сократится, и скорость прогрева помещения увеличится. (Кстати, об установке циркуляционных насосов в системе отопления частного дома Вы можете прочитать здесь).

Расчет мощности теплового насоса для дома: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/raschet-moshhnosti-teplovogo-nasosa.html

Технические критерии

Для расчета мощности необходимо знать общую площадь обогрева

Перед тем, как приступить к расчету мощности насоса, необходимо уточнить, какие критерии необходимо учесть:

1. Площадь помещений. За рубежом при расчете системы отопления используют значение в 100 Вт на кв.м. То есть, чтобы обогреть помещение в 20 кв м. необходимо 2 кВт тепла в час. В нашей стране цифры несколько отличаются: 1-2 этажные здания рассчитываются 173-177 Вт на кВ. м.
2. Разность температур. Нормальная разность температуры между входом в систему отопления и выходом считается 20 градусов. То есть на выходе из котла и на входе в систему, например, температура воды 80 градусов, а на входе в котел и на выходе из системы 60 градусов.
3. Плотность воды. Расчет производится в килограммах, а параметр насоса обычно в куб.м/ч, поэтому необходимо знать плотность воды при 80 градусах – 971,8 кг/куб.м.

Мощность

Зная все исходные данные, можно спокойно посчитать необходимую мощность насоса при помощи двух формул:

• G=(Q/1,16)*DT
• G=(3,6*Q)/(c*DT)

Первая формула используется зарубежными проектировщиками, вторая отечественными. Буквы означают следующие параметры:

Q – количество необходимой теплоты. Оно рассчитывается, исходя из площади обогреваемого помещения.

c – удельная теплоемкость. Для воды это значение равно 4,2 кДж/кг*С

DT – разность температур на входе и выходе в градусах.

Таким образом, для обогрева одноэтажного здания с площадью 70 кв м. необходим насос со следующим показателем:
G=(3,6*70*173)/(4,2*20)=519

Переводим это в куб. м/час получаем:
519/971,8=0,53 куб. м./час.

Для стабильной и надежной работы насоса необходимо иметь небольшой запас по мощности. Обычно это 10-15%, которые позволят обеспечить циркуляцию воды в случае небольшого количества отложений солей на должном уровне.

Поэтому минимальный показатель насоса для дома из нашего примера должен быть равен 0,65 куб. м/ч.

Скорость воды

Как сделать систему отопления без насоса: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/bez-nasosa.html

Отдельные участки системы отопления имеют разное сопротивление

Второй показатель, который необходимо рассчитать – это напор воды или скорость, с которой она будет проходить.

Для этого необходимо разбить всю систему отопления на отдельные участки и рассчитать их сопротивление.

В зависимости от конфигурации они принимают следующие значения:

1. Прямая труба. Сопротивление 1 м составляет 0,01 – 0, 015 Па. Соответственно, умножаем длину прямых участков без каких-либо элементов на это значение и получаем первое слагаемое.
2. Фитинги и различная арматура. Эти элементы увеличивают необходимый напор на 30%. То есть значение сопротивление в пределах 0, 013 – 0,02 Па. Умножаем это значение на количество фитингов и получаем второе слагаемое.
3. Каждый терморегулирующий вентиль увеличивает сопротивление на 70 процентов. Показатель соответственно составит 0,017 – 0,025 Па. Умножаем количество терморегулируемых кранов на сопротивление и получаем третье слагаемое.

Маркировка циркуляционного насоса. (Для увеличения нажмите)

После этого суммируем все участки и получаем конечную цифру. Для надежности, специалисты рекомендуют увеличить её на 20 – 30%, чтобы перекрыть неучтенные факторы. Именно это значение должен выдавать циркуляционный насос для нормального обмена воды на всех участках системы отопления.

Таким образом, при выборе циркуляционного насоса необходимо знать всего два параметра: напор и мощность. Зная их можно легко и просто подобрать подходящую модель.

При этом, если выбор стоит между более мощной моделью, но дорогой и менее мощной, но дешевой, спокойно берите дешевую. Расчет производится для пиковых нагрузок, которые возникают считанные разы при запуске системы, остальное время такой потребности нет.

Как установить дополнительный насос в систему отопления: https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/dopolnitelnyj-nasos.html

А потреблять электроэнергию насос будет все время. Поэтому выбор менее мощной модели позволит сэкономить на расходе электроэнергии, а циркуляция будет на должном уровне.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как правильно сделать расчет циркуляционного насоса для системы отопления дома:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Определение размера циркуляционного насоса просто требует математических расчетов

Словарь определяет систему как группу взаимодействующих, взаимосвязанных или взаимозависимых элементов, образующих сложное целое. При проектировании и установке системы водяного отопления мы фактически создаем группу элементов, которые взаимодействуют, взаимосвязаны и взаимозависимы, и они действительно образуют очень сложное целое, предназначенное для обеспечения комфорта людей при минимальном потреблении энергии. Относительный успех или неудача системы зависит от того, насколько хорошо эти элементы работают вместе для выполнения заявленной функции системы.Определение гидроники — это наука о передаче определенного количества БТЕ от устройства-источника к устройству теплопередачи и обратно посредством движения воды или ее раствора. Ключевым компонентом современной гидравлической системы является циркуляционный насос, и его основная функция заключается в перемещении нагретой воды (БТЕ / час) через распределительную систему (радиаторы) и обратно.

Важно помнить, что при подборе циркуляционного насоса не нужно учитывать высоту здания.Физическая высота здания НЕ равна ногам головы. Частью определения циркуляционного насоса в отличие от насоса является тот факт, что мы находимся в системе с замкнутым контуром по сравнению с открытой системой, которая должна преодолевать статический напор, а также падение давления. Примерами этого могут быть колодезная или отстойная насосная система. Циркулятору не нужно поднимать воду наверх, потому что то, что идет вверх, должно спускаться вниз. Циркулятору не нужно поднимать воду на верхние этажи — вес воды, возвращающейся по обратной стороне, является противовесом.Думайте о циркуляционном насосе как о двигателе на колесе обозрения. Мотор не должен поднимать вес людей вверх — люди с другой стороны колеса возвращаются вниз. Все, что для этого нужно, — это преодолеть потери на трение подшипниковых узлов в колесе. Циркуляционный насос не должен поднимать воду — он должен только преодолевать потери на трение — или потерю напора — в системе.

Все системы трубопроводов передают потери на трение жидкости в системе, и понимание этого является ключом к обеспечению правильного функционирования вашей гидравлической системы.Если вы сделаете математику, вычислить требуемый расход для циркуляционного насоса довольно просто — это базовая арифметика. Вычислить «другую» половину напора (или потери на трение) немного сложнее. Используйте формулу Universal Hydronics, чтобы определить, на какой поток должен быть способен циркуляционный насос.

галлонов в минуту = BTUH ÷ ΔT x 500

GPM — галлоны в минуту. BTUH — это расчетная нагрузка на систему. ΔT — это разница температур в системе при расчетных условиях, и для наших систем мы используем 20 ° F.500 — это постоянная величина — это вес галлона воды (8,33 фунта), умноженный на 60 минут. Когда мы определили нагрузку на систему, все, что нам нужно сделать, это разделить ее на 10 000 (20 x 500), и мы получим наши требования в галлонах в минуту для циркуляционного насоса. В качестве примера предположим, что мы зонируем с помощью циркуляторов и имеем зону плинтуса 30 000 БТЕ или 50 футов элемента. Когда мы разделим 30 000 на 10 000, мы получим скорость потока 3 галлона в минуту.

Выбор диаметра трубы

Какой размер трубы мы должны использовать для этой зоны? Что ж, рекомендации по выбору размера трубы следующие:

• От 2 до 4 галлонов в минуту потока, используйте медь ¾ ”M;

• От 4 до 8 галлонов в минуту, используйте 1 дюйм;

• От 8 до 14 галлонов в минуту, используйте дюйм с четвертью;

• От 14 до 22 галлонов в минуту, используйте полтора дюйма.

Все они соответствуют руководящим принципам гидроники по определению размеров труб и поддержанию скорости потока не менее 2 футов в секунду и не более 4 футов в секунду. При скоростях более 4 футов в секунду система будет издавать скоростной шум и жалобы клиентов. При скорости ниже 2 футов в секунду растворенный кислород будет выходить из раствора и вызывать проблемы с воздухом в системе.

Чтобы определить потерю напора в зоне, начните с измерения общей длины зоны, включая элемент.В этом случае у нас есть 80 футов ¾ ”трубы, соединенной с 50-футовым элементом, всего 130 футов. Теперь умножьте сумму на 1,5, чтобы учесть фитинги, клапаны и т. Д. Фитинги и клапаны создают падение давления в системе, которое эквивалентно нескольким футам трубы каждая, поэтому умножение на 1,5 дает большинство основных фитингов и клапанов.

Если в вашей системе есть элементы с высоким напором, такие как устройства контроля потока или трехходовые клапаны, вам придется добавить еще напор позже. Теперь у вас есть общая развернутая эквивалентная длина цепи, которую вы умножаете на.04. Это число представляет 4 фута напора на 100 футов медной трубы. Этот номер напора применяется до тех пор, пока размер трубы рассчитан в соответствии с указаниями по скорости, приведенными в предыдущем абзаце. Конечным продуктом является потеря напора для зоны. 120 х 1,5 х 0,04 = 7,2 фута головы. Теперь мы должны найти циркулятор, который будет производить 3 галлона в минуту при 7,2 футах напора.

Если мы посмотрим на график кривой производительности серии Taco «00» — мы сможем определить, какой циркуляционный насос мы должны использовать для этой зоны.Пока точка, в которой работает система, находится внутри или на линии, на которой работает насос, вы можете быть уверены, что насос будет доставлять тепло с нужной температурой в зону. Если эта точка выходит за пределы кривой насоса, ваш насос не сможет подавать максимальное количество БТЕ, необходимое в расчетных условиях. Проще говоря, в самую холодную погоду система не может достичь необходимого уровня комфорта. В случае косвенного водонагревателя восстановление будет медленным.

Сначала по нижней оси мы находим скорость потока — в этом примере это 3 галлона в минуту.По вертикальной оси у нас есть потеря напора — в этом примере это 7,2 фута напора. Мы следуем за двумя линиями, пока они не пересекутся, чтобы найти рабочую точку нашей системы 3 галлона в минуту на высоте 7,2 фута. Затем мы смотрим на кривые производительности, чтобы выяснить, какой циркуляционный насос подойдет лучше всего. В этом примере хорошим выбором будет 006, 005 или 007 — наиболее вероятным выбором будет 007, поскольку он наиболее распространен и наиболее доступен.

Проектирование бытовых систем рециркуляции горячей воды: Часть 1

Это R.Серия L. Deppmann Monday Morning Minutes будет посвящена проектированию систем рециркуляции горячей воды в водопроводной части коммерческого и институционального здания. Эта серия будет полезна инженерам и дизайнерам, которые плохо знакомы с нашей отраслью. Опытный инженер-сантехник подберет несколько новых идей. Давайте начнем с предложения процесса определения расхода в системах рециркуляции горячей воды для бытового потребления.

(Фото: 59-е медицинское крыло)

Зачем нужна рециркуляция горячей воды

Пустая трата времени , здоровья , денег и ресурсов .Каждый из нас испытывал разочарование, принимая душ или умывальник в течение многих секунд или многих минут, пока мы ждем горячей воды. «Пустая трата времени».

Если в туалете в офисе вашего клиента идет холодная вода в течение 45 секунд, прежде чем он становится горячим, сотрудники ждут? Если они не ждут, правильно ли они моют руки? «Проблема здоровья».

Если перед тем, как согреться, нужно принять душ, подумайте о воде, стекающей в канализацию. «Пустая трата денег и ресурсов.”

По этим причинам сантехнические нормы и стандарты инженерного бюро требуют наличия систем рециркуляции воды в домашних условиях. Вся идея системы «рециркуляции» состоит в том, чтобы быстро обеспечить горячей водой человека, стоящего у прибора. Когда вода движется по системе трубопроводов горячей воды, она теряет тепло в пространство через изоляцию или стенку трубы, если нет изоляции. Если в системе трубопроводов нет потребности или расхода, вода в конечном итоге упадет до температуры окружающей среды.Вся эта холодная вода должна покинуть кран или душ в канализацию, прежде чем горячая вода перейдет из водонагревателя в приспособление.

Целью рециркуляционного потока является поддержание падения температуры в подающем трубопроводе на разумном уровне. Итак, какая скорость потока нам нужна?

Сколько BTUH потеря?

Общие тепловые потери трубы зависят от класса изоляции, разницы температур между подаваемой водой и окружающим воздухом, а также длины трубы.ASHRAE рассматривает рейтинг изоляции в стандарте 90.1-2013. В их таблице 6.8.3-1 указано, что температура подачи воды 140 ° F или ниже должна иметь показатель проводимости от 0,22 до 0,28 БТЕ-дюйм / (ч-фут2- ° F). В таблице предлагается изоляция 1 дюйм для трубы диаметром 1 дюйм или меньше и 1-1 / 2 дюйма более 1 дюйма. К этой таблице есть много примечаний.

Американское общество инженеров-сантехников (ASPE) выпустило публикацию по изоляции с диаграммами и пояснениями о потерях тепла из труб.

Я использую формулу быстрой оценки, которая обычно безопасна.Фактические различия в расходах с учетом фактора безопасности и без него могут составлять всего 1 или 2 галлона в минуту, так что эта оценка даст вам приблизительную оценку. Если размер трубы меньше 2 дюймов, я использую потери 10 BTUH / фут. а когда от 2 до 4 дюймов, я использую потери 20 BTUH / фут. Любой размер трубы больше 4 дюймов, я использую 5-кратный размер трубы для потерь BTUH на фут. Это приведет вас к соседству и может немного завышать размер.

Давайте попробуем пример. Предположим, у вас есть 4-х этажное коммерческое здание. Предположим, что водопровод горячей воды в подвале имеет длину 4 дюйма и длину около 300 футов.Допустим, есть четыре 2-дюймовых стояка для горячей воды на высоте 80 футов каждый, и каждый стояк на каждом этаже имеет около 100 футов отвода при использовании трубы менее 1 дюйма. Спецификация соответствует стандарту ASHRAE 90.1. Что такое потеря BTUH?

• Сеть: 300 X 20 = 6000 BTUH
• Подступенки: 4 X 80 X 10 = 3200 BTUH
• Этаж: 4 X 4 X 100 X 10 = 16000 BTUH

Суммарные потери тепла в этом примере составляют 25 200 BTUH. Мы хотим, чтобы температура в последнем приспособлении была не менее чем на 10 ° F ниже, чем температура подачи, поэтому формула BTUH будет:

галлонов в минуту = BTUH / (∆T X 500), поэтому галлонов в минуту = 25 200 / (10 X 500) = 5.04 галлонов в минуту

Если бы мы провели фактические вычисления, используя точные цифры из статьи ASPE, потери составили бы 22 700 BTUH.

Мы используем только подающую трубу, потому что цель — обеспечить правильную температуру воды до последней арматуры. В обратном трубопроводе к водонагревателю будет некоторое падение. Это было бы важно, если бы вы пытались поддерживать минимальную температуру ВЕЗДЕ выше определенного значения. В этом случае используйте другое значение ΔT, а также учитывайте потери BTUH в обратном трубопроводе.

Минимальный расход каждого сбалансированного возврата

В некоторых системах возможен чрезвычайно низкий расход на каждой уравновешенной обратной линии. В нашем примере возврат 16 и общий расход 5 галлонов в минуту. Средний расход на балансировочный клапан в этом примере будет равен 5, разделенному на 16 или 1/3 галлона в минуту на клапан. Инженер мог бы найти время, чтобы рассчитать точный расход, который потребуется каждому уравновешивающему клапану, но произойдут две вещи. Во-первых, некоторые скорости потока будут меньше 1/10 галлона в минуту.Во-вторых, инженер уйдет из бизнеса из-за необходимого времени.

Есть две проблемы с низким расходом. Точность клапана при такой низкой скорости потока и проблема накопления грязи или кальция в этой открытой водопроводной системе. Если предположить, что подрядчик может точно установить такую ​​низкую скорость потока, отверстие клапана будет настолько маленьким, что любой мусор может его забить.

Я предлагаю, чтобы минимальная скорость потока через любой ручной или автоматический балансировочный клапан составляла ½ галлона в минуту.Это красивое круглое число, а комбинация клапана баланса и измерения расхода, такого как бессвинцовый прибор для настройки схемы RS-1 / 2S LF от B&G, может легко справиться с такой низкой скоростью потока. Таким образом, в нашем примере скорость потока будет больше из расчетной скорости потока или количества балансировочных клапанов, умноженных на 1/2 галлона в минуту.

галлонов в минуту = 16 X ½ = 8 галлонов в минуту

Что такое допустимое падение температуры в конструкции системы рециркуляции горячей воды для бытового потребления?

Используя предложения выше, в нашем примере потребуется насос на 8 галлонов в минуту.Поскольку потеря системы в БТЕХ остается на уровне 25 200 БТЕЧ, падение температуры в конце самого дальнего приспособления будет 6,3 ° F, а не 10 ° F. Это означает, что вода будет теплее, если первым откроет кран. В падении температуры нет никакого волшебства. Инженер может захотеть поддерживать самую низкую температуру системы в сети и ответвлениях выше 124 ° F для проблем, связанных с легионеллой. Она могла посчитать и определить требуемый ΔT на основе длины трубы, а затем отрегулировать требуемый галлон в минуту.Общепринятое значение ΔT равно 10, но его можно изменить, если инженер хочет другую температуру подачи.

Очевидно, что инженер будет использовать утвержденный кодексом контроль температуры точки использования на светильниках, чтобы избежать ожогов при слишком высокой температуре подачи.

ступени рециркуляции горячей воды для бытового потребления; Часть 1 — Найдите насос GPM

1. Определите потери тепла в подводящем трубопроводе, используя таблицы или практические правила.
2. Рассчитайте требуемый галлон в минуту, используя ΔT 10 ° F или другое значение, определенное инженером.
3. Сравните это с ½ галлона в минуту, умноженное на количество балансировочных клапанов, и выберите большее значение.

В следующей статье Р. Л. Деппманна «Понедельник, утро» будет рассмотрен напор насоса и то, насколько крутой должна быть кривая насоса.

Ознакомьтесь с остальной частью серии «Проектирование рециркуляционных систем горячего водоснабжения»:

Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации.Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

Выбор циркуляционного насоса подходящего размера для работы

Рик Джонсон, инженер по эксплуатации котельной компании США

---

Помните, когда установка котла была простой? Вы ставите котел, подсоединяете какие-то трубы, ставите на место пару циркуляторов и включаете выключатель. Уже не так много. При установке гидронной системы следует учитывать несколько факторов.

Сегодня мы поговорим о циркуляционном насосе, более известном как «насос.«Возвращаясь в прошлое, мы могли бы сделать что угодно с трубкой ¾» и циркуляционным насосом 007! Установка стороннего? Без проблем. Пройдите в дом снабжения и возьмите две штанги ¾ ”M и насос 007 для трубопровода на стороне котла. Так я устанавливал большинство своих танков, когда только начинал. На самом деле я не думал о том, что делаю, потому что именно так меня учили делать.

Сколько раз вы слышали: «Я занимаюсь этим 30 лет. Я умею ставить бак! »

Мой ответ всегда один: «Вы занимались этим 30 лет или повторяли свой первый год 30 раз?» Обучение — это непрерывный процесс, и вы всегда должны задаваться вопросом «почему» то, что вы делаете.Выбор циркуляционного насоса — одна из ключевых составляющих успешной установки.

Выбор подходящего насоса

Многие производители котлов поставляют насос с разными моделями котлов. Они скажут вам, где его установить, и расскажут, как это сделать. Это потому, что они знают рекомендуемый расход, чтобы сделать котел счастливым и не вызвать ненужных проблем. Но что происходит, когда вам нужно выбрать насос? Каких правил вы придерживаетесь и какие переменные нужно учитывать?

Начнем со следующей формулы:

1 галлон в минуту (галлонов в минуту) = 10 000 БТЕ при 20 ° ΔT (разница между температурами подачи и возврата).

Используя эту формулу, мы знаем, что котлу на 100 тыс. БТЕ требуется 10 галлонов в минуту через теплообменник.

Хорошо, мы знаем расход, но как насчет потери напора? Потеря головы … что это? Потеря напора — это мера трения воды о трубы и фитинги, которое ограничивает скорость потока. Чем выше ограничение, тем меньше у вас будет потока.

Подробнее о потере напора

Давай поговорим об этом минутку. То, что вы видите в паспорте вашего продукта, может не рассказать вам всей истории.Вы устанавливаете косвенный. В техническом паспорте указано, что у резервуара потеря напора 6 футов при 5 галлонах в минуту. «Это здорово», — думаете вы. «Это довольно низко. Я могу использовать меньший циркулятор ». Это может быть правдой, но смотрели ли вы на все, что происходит с вашей установкой?

Чтобы упростить эту задачу, наша работа будет состоять из одного резервуара косвенного нагрева, напрямую подключенного к котлу мощностью 150 КБТЕ. Используя формулу, которую мы обсуждали ранее, сколько галлонов в минуту нам нужно через котел, чтобы сделать его счастливым? Помните, 1 галлон в минуту = 10 тыс. БТЕ при 20 ° ΔT.Нам нужно 15 галлонов в минуту.

Теперь, оглядываясь на спецификации для косвенного, мы видим только потерю напора при 5 галлонах в минуту. Нам нужно найти потерю напора при 15 галлонах в минуту. Давайте подробнее рассмотрим руководство по продукту, который вы устанавливаете. По мере увеличения потока через теплообменник потеря напора будет расти экспоненциально. Мы находим, что потеря напора в галлонах в минуту должна составлять 8, 10, 15 или даже 25 футов напора (это будет варьироваться от резервуара к резервуару).

В нашем примере мы собираемся использовать потерю напора 15 футов при 15 галлонах в минуту в резервуаре.Помните, что мы подключены напрямую и не используем первичный / вторичный трубопровод. Нам нужно добавить потери напора через котел! Потеря напора через котел составляет 6 футов напора при 15 галлонах в минуту. Сложив их вместе, мы теперь видим, что нашему циркулятору необходимо преодолеть 21 фут напора на скорости 15 галлонов в минуту.

Какой циркуляционный насос вы бы выбрали, используя приведенные ниже диаграммы?

Это графики характеристик насоса для циркуляционных насосов Taco и Grundfos. Здесь мы найдем ответы. Начнем с таблицы тако.Нам нужен 21 фут напора, а галлон в минуту равен 15. Согласно таблице тако, нам нужен циркулятор 0013. Для Grundfos нам понадобится UP 26-99 F.

.

Еда на вынос

Рекомендуемый циркуляционный насос Taco или Grundfos для этого применения больше, чем вы думали? Диаграммы насосов иллюстрируют все различные кривые. Существует много разных типов и размеров циркуляционных насосов, потому что в механическом помещении так много переменных. Приведенные выше графики кривых представляют собой обычное жилищное использование, и они представляют лишь некоторые из них.

Я помню, как впервые последовал этому расчету и использовал его как инструмент для выбора циркуляционного насоса. После этого я вспомнил всю работу, которую, возможно, сделал неправильно, не делая этого таким образом. Да, системы могли работать, но заказчик не получил того, за что мне платили.

Это только один пример. Очевидно, существует множество различных переменных, и мы не можем перечислить их все. Вывод здесь заключается в том, что вам нужно понять, к чему подключен ваш циркуляционный насос, и рассчитать, какой размер вам нужен, чтобы обеспечить рекомендуемый поток.

Наш помощник по нагреву — бесценный инструмент, который поможет вам понять, что вам нужно для потери напора и расхода. При использовании теплообменников все меньшего и меньшего размера поток становится важнее, чем когда-либо. Модулирующие и конденсационные котлы имеют низкую влажность. Подумайте о том, чтобы поместить 150 тыс. БТЕ на менее одного галлона воды! Какие три наиболее важных фактора? Поток, поток и поток. Что определяет ваш поток? Циркуляционный насос, который вы выбираете для работы. Прекратите досадные локауты, прекратите перезвон и дайте домовладельцу / владельцу здания то, за что они платят.

Обратный трубопровод циркуляции горячей воды

Обратный циркуляционный трубопровод иногда предусматривается в системе горячего водоснабжения, где желательно, чтобы горячая вода постоянно подавалась в арматуру. Обычно для систем, в которых расстояние от водонагревателя до приборов потребления превышает 25 — 30 м .

Время достижения горячей водой приспособления без циркуляционного насоса

• 1 галлонов США в минуту = 0,0630 л / сек
• 1 фут = 0.305 м

Циркуляционный насос горячей воды

Трубка меньшего размера со встроенным насосом подключается к точке, близкой к самому дальнему приспособлению, и к точке, близкой к водонагревателю. Насос может работать непрерывно или с перерывами, обеспечивая циркуляцию достаточного количества воды, чтобы поддерживать падение температуры в трубопроводе при низком или нулевом потреблении в допустимых пределах.

Требуемый расход циркулирующей воды можно рассчитать

Q = q / (ρ c _p dt) (1)

где

Q = производительность насоса (м ³ / с)

q = потери тепла из трубопровода (Вт)

ρ = плотность воды (кг / м ³ ) (988 кг / м ³ при 50 ^o C)

c _p = удельная теплоемкость воды (Дж / кг ^o C) (4182 Дж / кг ^o C при 50 ^o C)

dt = перепад температуры ( ^o C)

Типичные потери тепла из изолированного трубопровода находятся в диапазоне 30 — 60 Вт / м.Допустимый перепад температуры может составлять 10 ^o C .

Пример — Требуемый объем циркуляции в трубопроводе возврата горячей воды

Длина трубопровода, включая циркуляционный трубопровод, составляет 100 м . При температуре воды 50 ^o ° C средняя удельная тепловая потеря из трубопровода оценивается в 30 Вт / м. Суммарные потери тепла от всего трубопровода можно рассчитать как

q = (100 м) (30 Вт / м)

= 3000 Вт

Требуемый расход воды для ограничения падения температуры до 10 ^o C можно рассчитать как

Q = (3000 Вт) / (( 988 кг / м ³ ) ( 4182 Дж / кг ^o C ) (10 ^o C) )

= 7.2 10 ^-5 м ³ / с

= ( 7,2 10 ^-5 м ³ / с) (1000 л / м ³ )

= 0,072 л / с s

Консультации — Специалист по спецификациям | 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 типичным применением является 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, нацеленных на насосы, 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 драйверами (например, двигателями), обычно устанавливаются на площадках или иным образом устанавливаются на сборку пола, и могут использоваться как в системах с замкнутым, так и с разомкнутым 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, как 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 также может 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 в 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 желаемой скоростью или производительностью (обычно в галлонах в минуту, галлонов в минуту) при одновременном преодолении сопротивления этому движению в системе трубопроводов. 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 будет влиять на работу других насосов в системе.

Параллельное расположение чаще встречается с несколькими насосами, и насосы обычно одного типа и размера, но не обязательно. Насосы не нужно подбирать индивидуально для соответствия пропускной способности контура, но для этого можно работать 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, переменные свойства жидкости, такие 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 работать при полной нагрузке или 100% скорости все время, не является рентабельным, 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 значения, 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. Разработчику 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.Это общее соотношение 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 скорость)

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 изменяется пропорционально квадрату 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 компоновки системы трубопроводов 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 по мере того, как происходят эти системные изменения.Насос может работать от некоторого минимального непрерывного потока до положения выбега насоса.

Схемы параллельной и последовательной откачки также влияют на зависимость кривой 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.

На многих предприятиях используются частотно-регулируемые приводы для обеспечения более мягкого пуска насосов, для более плавных переходов при переводе насосов из режима включения / выключения для резервирования и, конечно, 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 в результате ваших расчетов, 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 постоянной скорости были определены как 2475 галлонов в минуту и ​​110 футов напора для недавнего проекта с использованием вертикального линейного 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.

Максимизация 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 насоса (напор) 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 гидравлическая система включает более одного чиллера, градирни или бойлера, они должны быть изолированы, чтобы все потоки жидкости через соответствующее оборудование автоматически отключались 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 многоскоростными или регулируемыми водяными насосами конденсатора.
• 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 установки простых таймеров 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».

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. YouTube видеоурок 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.

Чтобы рассчитать новую скорость вращения насоса по увеличению или уменьшению скорости потока, 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 в результате 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 в соответствии с изменением расхода насоса следует использовать следующую формулу и расчет.

Рассчитайте новый диаметр рабочего колеса насоса в соответствии с изменением расхода

Расчет скорости циркуляции

ТЭГ | Kimray

Расчет скорости циркуляции ТЭГ

В этом блоге мы покажем вам, как рассчитать количество триэтиленгликоля (ТЭГ), которое необходимо пропустить через вашу систему дегидратации, чтобы достичь точки росы, и поможем выбрать правильный гликолевый насос для циркуляции ТЭГ.

Содержание воды в природном газе

В таблице ниже показано содержание воды в вашем природном газе при различных давлениях и температурах. Это максимальное количество воды, которое вы можете ожидать при добыче природного газа при заданных давлениях и температурах.

В левой части графика отображается температура. Сверху давление.

Так, например, если ваш газ имеет температуру 100 градусов по Фаренгейту при 400 фунтах на квадратный дюйм, ваше содержание воды будет 128 фунтов воды на каждый 1 MMCF (миллион кубических футов) добычи.

Переходя к уравнению, это означает, что вы:

• умножить содержание воды (W = 128 )
• по расходу (в этом примере мы будем использовать 1 MMCFD) (M = 1 )
• галлонами гликоля для удаления 1 фунта воды, который большинство производителей устанавливают на 3 (G = 3 )
• , а затем разделить на 24 (часы)

Вы получите «GPH», который представляет собой галлоны в час ТЭГ, которые вы хотите пропустить через вашу систему для осушения вашего газа.

В этом примере расчет скорости циркуляции ТЭГ дает нам 16 галлонов в час.

В таблице ниже показано, какой гликолевый насос на это способен.

Размер гликолевого насоса и счетчик ходов

Эта таблица поможет нам выбрать правильный гликолевый насос и рассчитать количество ходов, которое необходимо сделать нашему насосу.

Если цель — переместить 16 галлонов в час, мы найдем это в насосе 1720 PV или 4020 PV.

Переходя к строке, выделенной жирным шрифтом, мы видим, что для перемещения 16 галлонов в час нам нужно, чтобы наш насос работал 16 раз в минуту.

Вы регулируете свой энергообменный гликолевый насос, открывая и закрывая два игольчатых клапана (с одинаковой скоростью) на насосе. Это контролирует скорость, с которой гликоль поступает в насос, что изменяет скорость циркуляции.

Чтобы узнать количество ходов, вам нужно прислушаться к отчетливому звуку самой помпы и подсчитать количество ходов. Обратите внимание, что один ход гликолевого насоса — это движение поршня в одном направлении (а не туда и обратно).