Výběr a výpočet oběhového čerpadla pro topný systém

Výběr oběhového čerpadla je nejdůležitějším krokem zaměřeným na zajištění procesu vytápění v objektu v chladném období. Moderní technologie umožňují vybrat optimální vybavení pomocí softwaru. Při výpočtu parametrů zařízení se jako počáteční indikátor používá plocha vytápěné místnosti.

Při výběru čerpadla se budeme řídit evropskými normami, podle kterých k vytopení 1 m2 prostoru v jedno- nebo dvoubytovém domě potřebujete zařízení se spotřebitelským výkonem 100 W. Pro domy s velkým počtem bytů – 70 W. Pokud v době výpočtu objekt zcela neodpovídá požadovaným normám, je nutné se zaměřit na vyšší měrnou spotřebu tepelné energie. U budov se zlepšenou tepelnou izolací stačí hodnota 30-50 W/m2

Pro ruskou realitu nejsou v současnosti takové standardy pro jedno- a dvoubytové domy zavedeny. Podle doporučení Stavebních norem a pravidel 2.04.07-86 * „Heat Networks“ doporučuje, aby se pro vytápění 1 m 2 budovy postavené nejdříve v roce 1985 zaměřili na následující parametry:

• pro nízkopodlažní budovy (jedno nebo dvě podlaží) – 173 W/m2 s přihlédnutím k teplotě vzduchu −25°C a 177 W/m2
• pro výškové budovy: 97 a 101 W/m2

Například podle stavebních předpisů a pravidel 2.04.05-91* „Vytápění, větrání a klimatizace“ je pro oblast Moskvy teplota vzduchu -26°C. To znamená, že střední hodnota pro nízkopodlažní budovy v hlavním městě je 173.8 W/m2

Oblíbené produkty v našem katalogu

Dimenzování čerpadla

Když známe množství tepla (Q), získáme požadovaný výkon oběhového čerpadla:

V tomto vzorci index DT ukazuje teplotní rozdíl v přívodním a výtlačném potrubí topného systému (za základ se bere dvoutrubkový okruh). Za standardních podmínek je to 20 °C; při nižších teplotách – 10°C; pro vytápěné podlahy 5°C.

Koeficient 1.16 je měrná tepelná kapacita vody (J/kg x °C). Pokud je použito jiné pracovní médium, pak bude nutné do výpočtového vzorce vložit odpovídající hodnotu tepelné kapacity pro použité chladivo.

Normy pro vytápění, větrání a klimatizaci specifikují následující metodu výpočtu:

G=3.6 x *Q / (c x DT)

Měrná tepelná kapacita © je známá – 4.2 kJ/kg x °C. Pro přepočet na kubické metry, které jsou pro nás výhodnější, vydělíme tento ukazatel hustotou vody odpovídající určité teplotě (pro 80°C – 971.8 kg/m 3 ).

Je důležité, aby čerpadlo dodávalo dostatečný tlak. Proto je nutné stanovit, jaké budou ztráty v nejdelších úsecích systému.

Výpočet pro nové systémy

Nový systém bude vyžadovat zohlednění odporu všech součástí topného systému (armatury (*Z – měřeno v Pa), přímé potrubí (R – v Pa/m), uzavírací ventily, zařízení a komponenty), které musí být uvedeno v technickém pasu.

Použijeme následující metodiku:

• I je délka potrubí v metrech;
• p—hustota chladicí kapaliny (kg/m3);
• g – zrychlení pod vlivem gravitace (m/s 2 ).

Přesný výpočet pro již používané systémy není možný, takže konstruktéři používají přibližné hodnoty.

V praxi bylo zjištěno, že hodnota R se pohybuje mezi 100–150 Pa/m. Čerpadlo tedy musí čerpat průtok tlaku od 0.01 do 0.015 m na metr potrubí. Dále je nutné počítat s délkou podávání a návratu.

Bylo zjištěno, že ztráty v armaturách a uzavíracích ventilech jsou asi 30 % ztrát v přímém potrubí. Pokud je v topném systému termoregulační ventil, je nutné přidat dalších 70 %. U třícestného směšovače nebo jiného zařízení blokujícího průtok jsou ztráty 20 %.

Doporučený formulář pro výpočet tlaku je následující:

Index ZF udává faktor zatížení, který systém snese nad projektované hodnoty.

Pro systém bez termoregulačního ventilu a směšovače se ZF rovná 1.3. Pokud je k dispozici termostatické zařízení, je třeba uvedenou hodnotu vynásobit 1.7. Pro mixér – 1.2. Pokud jsou přítomna obě zařízení, všechny hodnoty se vynásobí a výsledek je 2.6.

Příklad: pro systém vytápění vícepodlažního domu s přívodním a výtlačným potrubím je nutné vybrat oběhové čerpadlo. V každém podlaží je do okruhu zabudováno potrubí z kolektoru. Víme, že množství tepelné energie požadované budovou je 45.6 kW při průtoku pracovní kapaliny 2.02 m3

Celková tlaková ztráta je určena vzorcem:

Výsledné množství 1.178 m10 na základě Normy pro vytápění, větrání a klimatizaci násobíme 1.296 % nezapočtených ztrát. Dostaneme hodnotu 1.3 m Zaokrouhlíme na 401 m a vybereme vhodné čerpadlo. V tomto případě se jedná o HZ 25 nebo UPS 40-XNUMX.

Máme-li všechna technická data a známe ZF indexy, dostaneme H=1.266 m.

Jedná se o zařízení, které zajišťuje neustálý pohyb chladicí kapaliny v topném systému. Pomáhá rovnoměrně distribuovat teplo po celém domě a udržovat stabilní teplotní režim. Bez něj může systém fungovat neefektivně, což má za následek nerovnoměrné vytápění prostor a zvýšené náklady na palivo. V našem článku se podrobně podíváme na výpočet výkonu oběhového čerpadla – charakteristiky, která přímo ovlivňuje výkon.

K čemu slouží vybavení?

Typicky se jedná o jednostupňové jednotky s pracovním kolem na hřídeli s jednostranným vstupem. Zařízení je obvykle poháněno elektrickým pohonem. Konstrukce většiny zařízení má izolovaný rotor. Jednotka zajišťuje pohyb vody, isopropylalkoholu nebo etylenglykolu potrubím. Také šetří zdroje díky neustálé cirkulaci chladicí kapaliny v uzavřeném systému.

Jednotka má obvykle nízkou hmotnost a malé rozměry. Nejčastěji je tělo vyrobeno z litiny se speciálním povlakem. Zařízení se snadno udržují. Hlavní věcí je zajistit normální frekvenci otáčení elektromotoru.

Zařízení bude normálně fungovat za předpokladu nepřetržitého toku chladicí kapaliny pod normálním tlakem. Pokud zařízení pracuje delší dobu bez chladicí kapaliny, může dojít k přehřátí a následné poruše.

Aby zařízení fungovalo, je důležité správně vypočítat tlak oběhového čerpadla.

Jak správně vypočítat jeho výkon?

Výpočet výkonu topných oběhových čerpadel znamená pochopení klíčového parametru, který určuje jeho schopnost čerpat chladicí kapalinu. Správný výpočet oběhového čerpadla pro topný systém umožňuje zajistit konstantní teplo v místnosti a vyhnout se problémům s cirkulací.

Existuje několik metod výpočtu:

První – podle vzorce. K tomu je důležité znát tepelný výkon systému a také teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou. První ukazatel je nutné vynásobit koeficientem 0,86 a vydělit rozdílem. Získaná hodnota se stane ukazatelem spotřeby chladicí kapaliny, která bude udávat výkon.

Druhá cesta – s ohledem na hydraulický odpor. Pro takový výpočet je nutné vzít v úvahu hydraulický odpor. To zahrnuje tlakové ztráty v důsledku tření v potrubí, armaturách a dalších prvcích. Hydraulický odpor lze vypočítat pomocí Darcy-Weisbachova vzorce nebo pomocí hotových tabulek a grafů.

Třetí metoda – speciální online kalkulačky, které vám umožní rychle vypočítat ukazatel. Zohledňují různé parametry, jako je plocha domu, počet radiátorů, typ kotle atd.

Je důležité si uvědomit, že výpočet výkonu zařízení musí být přesný. Nesprávný údaj může mít za následek neefektivní provoz topného systému a další náklady na palivo. Doporučujeme vám kontaktovat manažera, který vám pomůže vypočítat výkon s přihlédnutím ke všem parametrům.

Tipy pro výběr

Při výběru zvažte následující faktory:

• Typ topného systému: Jednotrubkový systém vyžaduje čerpadlo s vyšším výkonem než dvoutrubkový systém.
• Plocha domu: čím větší plocha domu, tím vyšší by měl být ukazatel.
• Počet radiátorů: Více radiátorů vyžaduje výkonnější jednotku.
• Materiál potrubí: plastové trubky mají nižší hydraulický odpor než kovové trubky.
• Přítomnost dalších prvků: expanzní nádrž, ventily a další prvky systému mohou ovlivnit výběr.

Měli byste také věnovat pozornost následujícím vlastnostem zařízení:

• Výkon: měřeno v metrech krychlových za hodinu a ukazuje, kolik chladicí kapaliny může čerpadlo přečerpat za hodinu.
• Tlak: měřený v metrech a ukazuje vzdálenost, na kterou může čerpadlo přečerpat chladicí kapalinu.
• Spotřeba energie: Pro snížení nákladů je důležité zvolit jednotku s nízkou spotřebou energie.
• Úroveň hluku: Některá zařízení mohou být hlasitá.

Pamatujte, že výběr oběhového čerpadla zajistí efektivní vytápění vašeho domova a ušetří vám peníze za palivo.