Статті / Вибір циркуляційного насоса

Вибір циркуляційного насоса

25.11.2010

Вибір циркуляційного насоса 

Основная задача циркуляційного насоса складається у том, щоб "протолкнуть" определенное кількість води через трубу за определенное час, преодолевая гидродинамічне сопротивление труб. Поетому циркуляційний насос характеризуется, у-первих, об’емной подачею, то есть скоростью перекачування води, измеряемой у кубометрах у час, у-вторих, напором, який указивает, на какую висоту він способен поднять воду - измеряется у метрах.

Зависимость напора від подачи приводится у описании будь-якого насоса у виде графика, з якого можна судить о применимости данного насоса у вибранной вами системі опалення.


Подача

Якщо ви собрались организовать систему опалення у сільському доме або коттедже, то первое, що должни вибрать, - це котел з определенной тепловим потужністю. А вже до нему подобрать циркуляційний насос.

Расчет подачи циркуляційного насоса необходим для оптимізації теплового режима системи опалення. Це важно, оскільки у зависимости від того, як бистро вода "бегает" за трубам котел успевает більше або меньше передать тепла помещениям (а означає, більше або меньше остить).

Такая характеристика, як перепад температур у входном і виходном контурах, і определяется остиванием води. Як правило, перепад температур составляет близько 20 градусов, як того потребує наш стандарт, але може иметь значення від 15 (як це принято у США і Канаде) до 30 градусов. Тут стоит дать небольшое пояснение: у теплотехнике принято измерять температуру не у градусах Цельсия, а у Кельвинах (ДО). Шкали отличаются друг від друга, однако при измерении разності температур над етим не стоит задумиваться: 15 градусов Цельсия і 15 Кельвинов - одно і то же.

Задав тепловую потужність системи (то есть потужність котла) і перепад температур, можна определить необходимую об’емную подачу за графику у техническом описании до насосу.

Напір

Напір создается насосом для того, щоб противодействовать гідродинамічним потерям у трубах і соединениях. Щоб його правильно рассчитать, потрібно определить потери, які зависят від труб, за которим течет вода (ніж більше диаметр труб, тем меньше трение), а також від її скорости (ніж більше скорость течения води, тем меньше трение о стенки).

Теперь, взяв спецификацію будь-якого насоса, за графику "напір-подача" определяется, підходить ли він для цієї отопительной системи або немає.

 Регулируемие циркуляційні насоси (насоси з частнотним перетворювачем)

Итак, c параметрами насосів, подходящих для вибранной системи опалення, усі ясно. Теперь стоит подумать о практическом применении циркуляційних насосів.

Оскільки расчет напора і подачи проводится з соображений максимальной навантаження, то получается, що большую частина года насос буде працювати з неполной нагрузкой. Це плохо і неекономично, але неизбежно: з однієї сторони, отапливать з одинаковой силой і зимой, і летом не має смисла, з другой - нельзя брать і менше мощний насос, оскільки у цьому випадку система опалення не сможет нормально функционувати у самое нужное час - зимой.

Такови аргументи. Факти же говорят о том, що максимальна нагрузка системи опалення практично никогда не достигается, да і на 80% система нагружена лишь близько 10 дней у году. Ясно, що подобний режим роботи несколько расточителен. Поетому оптимально иметь такий насос, який може працювати у разних режимах: зимой - на полную потужність, а осенью і весной - лишь на несколько процентов від максимальной навантаження.

Подобние насоси есть - вони имеют регулировку скорости обертання робочого колеса (частотник). Вони стоят несколько дороже нерегулируемих, але при цьому обладают целим рядом достоинств. У-первих, управляя потужністю, удается существенно економить електроенергию (циркуляційні насоси у системах опалення працюють за 5000 часов у рік), а означає, і деньги. У-вторих, сохранение екологии - тоже существенний аргумент у їх пользу: меньше витрата електричества - меньше сгорает нефти на електростанції, меньше відходів вибрасивается у окружающую среду. У-третьих, такий насос проработает дольше, оскільки економно расходуется його ресурс. А це тоже, між прочим, секономленние средства.

Різні фірми-производители поставляют целий ряд регулируемих циркуляційних насосів з возможностью як шагового, так і плавного переключения скорости обертання ротора.

Насоси з шаговим переключением не имеют електронного керування і працюють у двох-, трех- або четирехскоростних режимах (наприклад насоси DAB серій VA, BPH, BMH, А). Вони не дорогие, прости і надежни у роботі. З другой сторони, наличие усього двох-трех скоростей обертання робочого колеса оставляют щодо небольшую свободу у виборе параметров роботи, до тому же переключение вручную не завжди удобно. З етой точки зрения більше удобни насоси з плавним регулированием скорости обертання ротора. Це вже довольно сложние прибори, оснащенние електронним управлением, а порой і возможностью компьютерного контролю і керування. Випускают їх совсем не багато фирм (у Україні продаются главним чином плавно регулируемие циркуляційні насоси виробництва Grundfos, DAB серія ВРН-Е, АС і Wilo). Вони стоят примерно у 1,5 раза дороже насосів з шаговим переключением, але і предоставляют гораздо більше возможностей керування і контролю.

Вибір регулируемого циркуляційного насоса производится точно також як і нерегулируемого, единственно, що потрібно помнить - вичисленние значения напора і подачи соответствуют максимальной нагрузке насоса.

Зачем нужни сдвоенние циркуляційні насоси?

Сдвоенние циркуляційні насоси застосовуються там, де установка отдельного резервного насоса затруднена. Насоси работаю поочередно (за це отвечает автоматика), у випадку отказа одного другий насос продолжит роботу.

Сдвоенние насоси находят застосування і у обичних отопительних системах: у "связке" вони працюють поочередно, так що, установив такий насос, ви получаете як би один, але з удвоенним ресурсом (до 98%).

Для того щоб облегчить "проникновение у тайни теплоснабжения", опис каждой серії насосів снабжено примером. Не следует, однако, воспринимать конфигурації систем опалення, представленние у цих примерах як единственно можливі. Більше того, якщо ваша система у ніж-то отличается від образца, усі расчети придется проводить з самого початку.

Grundfos, серії UPS  

Трехскоростние насоси з шаговим переключением

Напруга живлення 220 і 380 У. 

ПРИМЕР: ви устанавливаете систему опалення з удельним теплоспоживанням 125 Вт/кв.м у помещение з площадью 300 кв. м. Вибранная вами разница температур води на входе і виходе з котла составляет, наприклад, 20 ДО, так що за соответствующему графику не трудно встановити величину подачи циркуляційного насоса, требующегося для такий системи. Она составляет 1,5 куб.м/з. 

Трубопровід, до примеру, составлен з стальних труб диаметром 1 дюйм, суммарной длиной 50 метрів. Исходя з етого, определяются сначала удельние потери - составляют 250 Па на один метр трубопровода, затем полние потери у усім трубопроводе - 12 кпа. Якщо у системі планується використовувати вентиль і тепломер, то це ще як минимум 2,5 метра напора.

Як итог - робоча точка насоса 1,5 куб.м/з х 4 м, якої соответствует насос Grundfos з маркировкой UPS 25-60.

Grundfos, серії UPE

Циркуляційні насоси з возможностью плавного переключения скорости обертання робочого колеса

Напруга живлення 220 і 380 У.

Насоси имеют развитую систему електронного керування. Також возможна установка специальной системи контролю Pump Management System 2000, дающая можливість компьютерного контролю всей системи опалення.

ПРИМЕР: пусть наявний система опалення з удельним теплоспоживанням 70 Вт/кв.м і площадью отапливаемого помещения 1000 кв.м.

Якщо разница температури води на входе і виходе з котла составляет 20 ДО, то величина подачи равна 3 куб.м/з.

Предположим, у трубопроводе використовуються стальние труби 5/4 дюйма (отсюда вичисляются удельние потери у 225 Па/м) суммарной длиной 100 м (исходя їх етого параметра вичисляются полние потери у трубах - 21 кпа). Якщо у системі використовуються вентиль і смеситель, то це дополнительно ще 1,4 метра напора.

Итог - робоча точка насоса 3 куб.м/з х 3,5 м. Ей соответствует Grundfos з маркировкой UPE 32-80.

 

ðàçðàáîòêà ñàéòîâ, âåá äèçàéí