Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Для правильного решения задачи подбор циркуляционного насоса для системы отопления необходимо учесть два условия:

  1. Обеспечивать достаточную производительность — объем теплоносителя циркулирующего через источник тепла(котел, теплообменник) в единицу времени.
  2. Создавать в системе нужный напор, способный преодолеть сумму гидравлических сопротивлений труб и отдельных элементов системы отопления.

Для определения этих характеристик необходимо выполнить следующие расчеты:

Первый расчет: Производительность циркуляционного насоса — Qн.

Для расчета производительности насоса необходимо знать один из следующих параметров:

  • отапливаемая площадь
  • мощность источника тепла

Если известна отапливаемая площадь, сначала надо рассчитать необходимую мощность источника тепла по формуле:

P = (Sn x Qуд) / 1000 , где

P –  необходимая тепловая мощность, в кВт;

Sn   —  отапливаемая полезная площадь здания, в м2;

Qуд –  удельная теплопотребность здания;

70 Вт/м2 – для зданий с более чем 2-мя квартирами, 100 Вт/м2 – для отдельно стоящих зданий с 1-2 квартирами.

Расчет производительности насоса производится по формуле:


Qн = P / (c x ∆t)

Qн  — производительность насоса, в м3/ч;

P – необходимая тепловая мощность, в кВт;

c = 1,16 – удельная теплоёмкость воды, в   Вт х час/кг х 0К ; tг – температура воды на выходе из котла, в 0С; tх – температура воды на входе в котёл, в 0С.

Разница температур ∆t = tг — tх  зависит от вида отопительной системы

∆t = 200К для стандартных отопительных систем; ∆t = 100К для низкотемпературных отопительных систем; ∆t = 50К для системы тёплых полов.

Второй расчет: Необходимый напор создаваемый циркуляционным насосом — Н.

Самое важное замечание: напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления отопительной сети. Поэтому необходимо рассчитать это сопротивление.

Расчет производится по формуле:

Нн = (R x I + ΣZ) / (ρ x g) , где

Нн – напор насоса, в м;

R – сопротивление прямой трубы, в Па/м;

I – общая длина трубопровода до самого дальнего нагревательного элемента, в м;

ΣZ – сумма местных сопротивлений, фитингов, арматуры и т. п., в Па; ρ — плотность перекачиваемой среды, в кг/дм3; g – ускорение свободного падения, в м/с2.

Если речь идет о старом здании, чаще всего можно говорить о приблизительном расчете параметров, поскольку документация вряд ли сохранилась. В этом случае расчет лучше вести по другой формуле:

Нн = (R x I + ZF ) / (10000) , где

Нн – напор насоса, в м;

R – потери на трение в прямой трубе, в Па/м;

I – общая длина трубопровода до самого дальнего нагревательного элемента, в м;

ZF – коэффициенты запаса для 1,3 – фитингов/арматуры;

1,7 – термостатических вентилей;

1,2 – смесителя/устройства, предотвращающего естественную циркуляцию. Опытным путем установлено, что в прямой трубе трубопровода возникает сопротивление порядка R = 100 ÷150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 1,0 ÷ 1,5 см на метр трубопровода. Определяется самая неблагоприятная ветка трубопровода между источником тепла и самым удаленным радиатором. Длина, ширина и высота складываются и умножаются на 2:

I  = 2 х (a + b + h)

Для определения сопротивления всех дополнительных частей трубопровода можно использовать коэффициенты запаса ZF, исчисленные опытным путём. Значения этих коэффициентов для фитингов и арматуры составляют примерно 30% от потерь в прямой трубе, то есть ZF1 = 1,3

Если в системе установлены термостатические вентили, то значение общего коэффициента запаса будет следующим:

ZF = ZF1 x ZF2 = 1,3 x 1,7 ≅ 2,2.

Если же в системе присутствует смеситель, то при расчетах следует учитывать дополнительный коэффициент запаса, то есть:

ZF = ZF1 x ZF2 x ZF3 = 1,3 х 1,7 х 1,2 ≅ 2,6

Подбор циркуляционного насоса.

После расчетов должны получиться значения производительности и напора, определяющие рабочую точку, по которой делается подбор циркуляционного насоса.

У каждого циркуляционного насоса, есть своя гидравлическая характеристика. Наиболее оптимальна работа насоса в средней трети графика (очень часто эта зона выделена толстой линией).  Очень редко бывает, когда расчетная точка совпадает с гидравлической характеристикой насоса. Чаще всего эта точка лежит между характеристиками двух насосов. При выборе конкретной модели насоса не нужно выбирать самый мощный, поскольку даже менее мощный насос полностью обеспечит систему отопления.

Пролистать наверх