Калькулятор расчета минимального напора насоса для смесительного узла

Содержание

Инструменты

При обустройстве водоснабжения и отопления загородных домов и дач одной из самых насущных проблем является подбор насоса. Ошибка в выборе насоса чревата неприятными последствиями, среди которых перерасход электроэнергии – самое простое, а выход из строя погружного насоса – самое распространенное. Самыми главными характеристиками, по которым необходимо выбирать любой насос, являются расход воды или производительность насоса, а также напор насоса или высота, на которую насос может подавать воду. Насос – не то оборудование, которое можно брать с запасом – «на вырост». Все должно быть выверено строго согласно потребностям. У тех, кто поленился произвести соответствующие расчеты и выбрал насос «на глазок», практически всегда бывают проблемы в виде отказов. В данной статье мы подробно остановимся на том, как определить напор насоса и производительность, предоставим все необходимые формулы и табличные данные. Также уточним тонкости расчетов циркуляционных насосов и характеристик центробежных насосов.

Как определить расход и напор погружного насоса

Погружные насосы обычно устанавливаются в глубокие скважины и колодцы, там, где самовсасывающий поверхностный насос не справится. Такой насос характерен тем, что работает полностью погруженным в воду, а если уровень воды опускается до критической отметки, то отключается и не включится, пока уровень воды не поднимется. Работа погружного насоса без воды «всухую» чревата поломками, поэтому необходимо подобрать насос с такой производительностью, чтобы она не превышала дебет скважины.

Расчет производительности/расхода погружного насоса

Производительность насоса не зря иногда называют расходом, так как расчеты данного параметра напрямую связаны с расходом воды в водопроводе. Чтобы насос был способен обеспечивать потребности жильцов в воде, его производительность должна быть равна или быть чуть больше расхода воды из одновременно включенных потребителей в доме.

Этот суммарный расход можно определить, сложив расходы всех потребителей воды в доме. Чтобы не утруждать себя лишними расчетами, можете воспользоваться таблицей примерных значений расходов воды в секунду. В таблице указаны всевозможные потребители, такие как умывальник, унитаз, раковина, стиральная машина и другие, а также расход воды в л/с через них.

Таблица 1. Расход потребителей воды.

После того как просуммировали расходы всех требуемых потребителей, необходимо найти расчетный расход системы, он будет несколько меньше, так как вероятность одновременного использования абсолютно всех сантехприборов крайне мала. Узнать расчетный расход можно из таблицы 2. Хотя иногда для упрощения расчетов полученный суммарный расход просто умножают на коэффициент 0,6 – 0,8, принимая, что одновременно будет использоваться только 60 – 80 % сантехприборов. Но данный способ не совсем удачен. Например, в большом особняке с множеством сантехприборов и потребителей воды могут проживать всего 2 – 3 человека, и расход воды будет намного меньше суммарного. Поэтому настоятельно рекомендуем воспользоваться таблицей.

Выбор и его особенности

Тонкости маркировки. У всех насосов есть маркировка, по которой всегда можно определить его присоединительные размеры — это первые числа, и высоту подъема – второе число. При проведении гидравлического расчета, все эти параметры уже известны и определены. Кроме этого, есть табличка, показывающая расчет производительность аппарата при скорости вращения ротора. Наконец, в этой же таблице, можно найти значения потребляемой мощности при каждом режиме работы. Поэтому знание маркировки избавит от любой ошибки. Конструкция циркуляционного насоса

Кроме стандартных циркуляционных насосов, есть на рынке и аппараты сдвоенного типа которые могут эффективно использоваться в отоплении больших площадей, благодаря своей мощности. Кроме этого, возможно их использование в режиме с половинной мощностью, когда работает только один двигатель. А второй, всегда может быть подключен при необходимости.
Еще один аргумент в пользу выбора устройства с несколькими скоростными режимами

Наибольший эффект от теплого пола возникает при управлении температурой теплоносителя в каждом, отдельно взятом помещении, поэтому при установке циркуляционного агрегата необходимо учитывать этот нюанс.
Для примерного подбора насоса, можно использовать таблицу, но обратить внимание на следующее, что эти значения применимы к утепленному помещению в средней полосе климатических условий. При других условиях будет нужно увеличить мощность на 15-20%.

Площадь отопления, м2 Радиаторное, кВт Теплый пол, кВт
80 – 120 0,4 1,5
120 – 160 0,5 2,0
160 – 200 0,6 2,5
200 – 240 0,7 3,0
240 – 280 0,8 4,0

Какой насос нужен для теплых полов

Для дома с типичной площадью (до 250-300 м2) и 1-2 этажами можно выбрать насос, оборудованный ротором мокрого типа, крыльчатка которого погружена в воду. Это обеспечивает малошумность и долговечность (не нужно постоянно смазывать механизм). Если же дом имеет большую площадь или более 2 этажей, лучше рассмотреть модель с сухим ротором. Поэтому необходимо уточнить, чем именно они отличаются:

  1. Мокрый ротор – это приборы со средней мощностью, они оптимально подходят для помещений до 250-350 м2. Крыльчатка механизма находится непосредственно в воде. Оборудование работает довольно тихо, при этом оно потребляет немного энергии и служит длительный срок.
  2. Сухой ротор – особо мощные варианты. Применяются на поверхностях с площадью от 250 м2, нуждаются в чистке и смазке. Если в доме 3 и более этажей, следует также рассматривать именно сухой ротор.
Популярные статьи  Группы по электробезопасности: специфика присвоения и вручение допуска по новым правилам


Для стандартных домов со средней площадью подойдут насосы, работающие на мокром роторе

Несколько дополнительных советов

На долголетие во многом влияет то, из каких материалов сделаны основные детали Предпочтение стоит отдать помпам из нержавейки, бронзы и латуни

Обратите внимание, на какое давление в системе рассчитан прибор. Хотя, как правило, с этим не возникает трудностей (10 атм – хороший показатель)

Устанавливать насос лучше там, где температура минимальная – перед входом в котёл

На входе важно установить фильтр. Помпу желательно располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя

Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бак, насос, котёл

Хотя, как правило, с этим не возникает трудностей (10 атм – хороший показатель). Устанавливать насос лучше там, где температура минимальная – перед входом в котёл

На входе важно установить фильтр. Помпу желательно располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя

Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бак, насос, котёл.

Заключение

Итак, для того, чтобы циркуляционный насос работал долго и добросовестно, нужно посчитать два основных его параметра (напор и производительность).

Не стоит стремиться постичь сложную инженерную математику.

В домашних условиях достаточно будет приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляются в большую сторону.

Количество скоростей

Для управления (переключения скоростей) используется специальный рычаг на корпусе агрегата. Существуют модели, которые оснащаются датчиком температуры, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Для этого не нужно вручную переключать скорости, насос это будет делать в зависимости от температуры в помещении.

Такая методика является одной из нескольких, которые возможно применять для расчёта мощности насоса для определённой системы отопления. Специалисты в этой области применяют и другие способы расчётов, которые позволяют подбирать оборудование по мощности и создаваемому давлению.

Многие хозяева частных домов могут не пытаться рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, поскольку при покупке оборудования, как правило, предлагается помощь специалистов напрямую от компании-производителя или фирмы, заключившей договор с магазином.

При выборе насосного оборудования следует принять во внимание, что необходимые данные для проведения расчётов нужно брать максимальные, которые в принципе может испытывать система отопления. В реальности нагрузка на насос будет меньшей, поэтому оборудование никогда не будет испытывать перегрузок, что позволит ему работать долгое время. Но есть и минусы — более высокие счёта за электроэнергию

Но есть и минусы — более высокие счёта за электроэнергию.

Но с другой стороны, если выбрать насос с меньшей мощностью от требуемой, то на работу системы это никак не повлияет, то есть она будет работать в штатном режиме, но агрегат быстрее выйдет из строя. Хотя счёт за электричество также будет меньше.

Существует ещё один параметр, по которому стоит выбирать циркуляционные насосы. Можно заметить, что в ассортименте магазинов зачастую встречаются устройства с одинаковой мощностью, но с разными габаритами.

Рассчитать насос для отопления можно правильно, учитывая следующие факторы:

  1. 1. Для установки оборудования на обычные трубопроводы, смесители и байпасы нужно выбирать агрегаты длиной 180 мм. Небольшие устройства длиной 130 мм устанавливают в труднодоступных местах или внутри теплогенераторов.
  2. 2. Диаметр патрубков нагнетателя следует выбирать в зависимости от сечения труб основного контура. При этом увеличивать этот показатель можно, а уменьшать категорически запрещено. Поэтому если диаметр труб основного контура 22 мм, то и патрубки насоса должны быть от 22 мм и выше.
  3. 3. Оборудование с диаметром патрубков 32 мм может быть использовано, к примеру, в системах отопления с естественной циркуляцией для её модернизации.

В конструкции тёплого пола используются циркуляционные насосы, не имеющие принципиальных отличий от аналогичных изделий, которые устанавливаются в системах отопления, где в качестве отопительных приборов устанавливаются радиаторы.

В отдельных случаях монтируется водяной тёплый пол без насоса. Но этот вариант рассмотрен в другой статье.

Если у вас последовательная схема подключения

Расчёт насоса для тёплого пола в указанном случае выполняется так. Просчитывается по всем веткам рекомендуемый расход, результаты суммируются. Получившееся значение сверяется с имеющимся графиком № 3, по которому определяется потеря напора.

График № 3.

Этот график самостоятельно можно построить именно для вашего насоса. Кривая для всех моделей стандартная. Исходя из полученного напора, по таблице выбирается требуемая длина труб.

Вывод: Напор насоса по третьему графику должен быть выше потерь напора во всей длине уложенных труб полов при известном расходе на каждый контур.

Потеря напора в каждом контуре определяется по приведённой ниже таблице.

Важно учесть ещё одну информацию. В том случае, если вместо воды вы залили в систему антифриз или иную аналогичную жидкость, то следует учитывать различие в вязкости, которое может достигать 30 – 50 процентов

Что приведёт к ещё большему замедлению движения теплоносителя по трубам. Поэтому потребуются иные расчёты.

Мощность насоса в данном случае следует увеличить минимум на 20% (вариант, на те же 20% сделать короче трубы). Теплоёмкость антифриза примерно на 20% меньше той. Которую имеет вода. Соответственно и тепла он будет перемещать на столько же меньше.

Что означает маркировка насоса и из чего его делают?

На маркировке производитель указывает диаметр отверстий входа и выхода первой цифрой, а через дробь указывает высоту подъема, обеспечиваемую насосом. К примеру, 26/60 -130, 27/40, 33/80. Указываемая третья цифра означает длину при монтаже, то есть общий размер (130 мм).

Выбор материала происходит в самом конце, перед покупкой агрегата. Система работает без кислорода, поэтому насос может быть любым. Но если монтаж выполнен с ошибками и в контуре есть окислитель – кислород, то насос из чугуна запрещен. Рекомендуется выбрать полимерный корпус или нержавейку.

Выбирая изготовителя, стоит ориентироваться на надежные компании европейского происхождения – Wilo и Grundfos, к примеру. Москва пестрит объявлениями о продаже оборудования этих фирм. Насосная группа для теплого пола, сделанная компанией Wilo, может быть собрана в Китае или СНГ, поэтому приходит в неисправное состояние быстрее.

Популярные статьи  Технические характеристики ламината различных классов износостойкости

Куда ставится насос для теплых полов

Перед подключением насоса к теплому полу важно определить оптимальное место для его установки. Для этого есть 2 варианта:

  1. На подаче – то есть рядом со смесительным узлом.
  2. На обратке – то есть перед котлом.

В обычной системе монтажники всегда используют второй вариант – насос оптимально поставить именно перед котлом, откуда он будет давать ход воде, что обеспечит ее равномерное прогревание. Но в случае с теплыми полами лучше выбрать монтаж на подаче. Это делают для того, чтобы максимально избежать попадания воздуха в систему.

Важно! Если насос для пола слишком шумный (роторный), его лучше установить под пол. Для помещений средней площади (1-2 этажа, до 300 м2) оборудование можно разместить и в других местах

На что влияет производительность

Потребительские свойства насоса выражаются зависимостью напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор, и наоборот.

График зависимости получают опытным путем и заносят в сопровождающую техническую документацию. Если по каким-либо причинам соответствующая информация отсутствует, ее запрашивают на предприятии-изготовителе или самостоятельно тестируют оборудование на месте.

Длительная бесперебойная работа насоса возможна только при соответствии производительности условиям эксплуатации. Обычно требуемая величина объемного расхода известна заранее, поскольку оборудование подбирают под конкретную трубопроводную систему.

Производительность, м³/ч Подходящий тип насоса
До 10 Бочковые, насосы-дозаторы, винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные, оборудование для дезинфекции
10 – 100 Винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные

Каждый тип насосного оборудования используют в определенной сфере применения. В ряде случаев возможные направления использования перекрываются. Например, винтовые насосы в отдельных областях успешно конкурируют с центробежными.

Если эксплуатационным требованиям удовлетворяют сразу несколько типов насосов, предпочтение отдают оборудованию, наиболее подходящему к конкретной величине производительности. Учитывают цену и затраты на эксплуатацию, включая размер потребляемой мощности и расходы на обслуживание или ремонт.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления частного дома

Характеристики любого оборудования выбираются с учётом условий его будущей эксплуатации. Как выбрать насос для отопления частного дома? Можно воспользоваться справочными таблицами, в которых приведены необходимые сведения в зависимости от квадратуры строения. Если такой вариант не устраивает, стоит выполнить расчёт, который позволит получить более точные значения.


Выбрать насос достаточно сложно

Расчёт производительности помпы

Производительность насоса можно рассчитать по следующей формуле:

G = M / ΔТ × Cт, где:

  • М – мощность котла, который будет использоваться для отопления дома, Вт;
  • ΔТ – перепад температур в отопительном контуре;
  • Ст – коэффициент, зависящий от удельной теплоёмкости теплоносителя.


Мощность котла можно найти по формуле

Мощность котла можно определить исходя из того, что на каждый м² коттеджа или загородного дома требуется 100 Вт мощности, для многоквартирных зданий − 70 Вт. При наличии дополнительной термоизоляции наружных стен мощность получают путём умножения 50 кВт на квадратуру дома. Для холодных регионов расчётное значение для частных домов увеличивают до 175 Вт, для многоэтажных – до 101 Вт.


При расчёте мощности котла учитывают теплопотери

Если расчёт производительности циркуляционного насоса кажется слишком трудоёмким, предлагаем воспользоваться калькулятором. Выбирая нужные позиции и вводя недостающие данные, можно получить искомое значение.

Калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса

Напор устройства

От данного параметра зависит, сможет ли насос преодолеть усилие, создаваемое гидравлическим сопротивлением отопительной системы. Если вертикальный подъём компенсируется усилием, создаваемым на нисходящих участках контура, то трубы, вентили, теплообменники и другие элементы создают значительное сопротивление. Это сильно усложняет порядок расчёта.

Напор циркуляционного насоса определяют путём умножения протяжённости отопительного контура на удельное сопротивление трубы и коэффициент, зависящий от количества запорных вентилей, терморегуляторов и других элементов системы.


Напор устройства должен быть достаточным

Предлагаем уважаемым читателям воспользоваться специально разработанным нашей командой калькулятором.

Калькулятор расчёта напора циркуляционного насоса

Расчёт мощности циркуляционного насоса для системы отопления

Для укрупнённого расчёта циркуляционного насоса для системы отопления можно воспользоваться следующей формулой:

N = Nк / DT, где

  • N – искомое значение;
  • Nк – мощность котла, используемого для отопления дома;
  • DT – разность температур в прямом и обратном контуре. В большинстве систем не превышает 15°С.


Мощность зависит от разности температур прямого и обратного контура

На что ещё обратить внимание

При выборе подходящей модели стоит также обратить внимание на занятость циркуляционного насоса. Для периодического включения оборудования зимой достаточно недорогой модели с небольшой мощностью. В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию

При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию

В этом случае помпа будет выполнять вспомогательную функцию. При большой протяжённости трубопровода без циркуляционного насоса теплоноситель будет двигаться медленно. Для такой системы потребуется мощная модель, допускающая постоянную эксплуатацию.

Производители предлагают агрегаты, конструктивное исполнение которых позволяет изменять скорость их работы. В большинстве случаев речь идёт о трёхступенчатой регулировке. Пользователь может подобрать оптимальный режим работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Некоторые модели имеют систему автоматической регулировки мощности.

При выборе также стоит обратить внимание на:

  • максимальное давление в системе. В частных домах оно редко превышает 4 атм (при нормальном режиме работы − около 2 атм);
  • материал корпус. Предпочтительным является чугун. Изделия с корпусом из термостойкого пластика обойдутся дешевле;
  • присоединительные размеры. Возможно, потребуется переходник;
  • наличие и тип защиты. Особенно актуальна защита от перегрева. При её наличии срок службы помпы значительно возрастает.


Периодичность включения – важный критерий при выборе

Определение производительности, мощности

Чтобы подобрать грамотно вид циркуляционного насоса, следует узнать требуемую производительность (кг/ч), учитывая мощность устанавливаемого теплого пола.

Схема подбора насоса для системы отопления

G = Q / 1,16 • (tп. – tобр.),

где Q – требуемая мощность водяного контура, Вт;

1,16 – удельная теплоемкость воды, Вт•ч/кг•°С;

tп. – температура воды на подаче, °С;

Популярные статьи  Как устроить воздушное отопление загородного дома: правила и схемы сооружения

tобр. – температура в обратке, °С.

Требуемая тепловая мощность приблизительно равняется 100 Вт, умноженным на обогреваемую площадь помещения.

Чтобы определить производительность подбираемого насоса в м3/ч (что чаще указывается в паспорте), нужно полученный результат в кг/ч разделить на плотность воды, определяемую по справочным таблицам при нужной температуре теплоносителя. Например для 80°С плотность составит 971,8 кг/м3.


Схема установки насоса для теплого водяного пола

Если планируется уложить несколько водяных контуров, то расчет ведется по каждому в отдельности, а результаты суммируются. Обычно для избежания проблем расчетный показатель производительности увеличивается на 15-20%, чтобы система могла обеспечить жилище теплом при наступлении сильных холодов.

Учимся подбирать насос

Виды

Все циркуляционные насосы, которые выпускают для теплого пола, схожи между собой. Конечно, каждый производитель хочет создать уникальный продукт, но совершить прорыв в этой области пока никому не удалось. Ко всем моделям применяется общая классификация, изучив которую, будет легче подобрать циркуляционный насос.

С мокрым ротором

Данный тип устройства — мини моторы. Их размеры уменьшены за счет близкого расположения крыльчатки к ротору. В некоторых моделях эти два элемента расположены в одном корпусе. Для предотвращения попадания воды в двигатель производители на валу привода располагают надежный сальник. Создают его из особо прочной резины, которая имеет высокую устойчивость к внешним факторам.

В некоторых моделях имеется двойная гидрозащита. За счет того, что мотор маленький, он может устанавливаться в отапливаемом помещении. Он работает бесшумно, имеет низкое энергопотребление, характеризуется небольшим весом.

С сухим

Устройства с сухим ротором имеют отдельный корпус для рабочих элементов. Они обладают большой мощностью, поэтому их выбирают для крупногабаритных помещений.

Вес этих устройств внушительный, работа сопровождается шумом, их целесообразно использовать для больших площадей, поэтому для частных построек их выбирают крайне редко. К насосам с сухим ротором предоставляется дополнительный комплект защиты для электрических составляющих.

Промышленные

Для таких объектов выпускают одноименные насосы. Их крепление осуществляют присоединительные фланцы с диаметром более 50 мм. Такие насосы обладают сдвоенной конструкцией, что удобно при больших морозах и увеличенной нагрузке на систему. В нужный момент активируется второй насос, в итоге работоспособность повышается, теплоноситель активнее циркулирует по системе.При поломке одного мотора можно включить второй.

Модели разделяются по числу скоростей. Односкоростные разновидности рассчитаны на работу с одним температурным режимом. Многоскоростные предназначены для работы в любой разнотемпературной тепловой системе (для отопления различных объектов).

Подбор циркуляционных насосов

Насосы подбираются по графической характеристике отображающей зависимость напора развиваемого насосом от расхода воды проходящего через него. На графическую характеристику насоса наносят рабочую точку системы, которая находится на пересечении расчётного расхода и напора. Рабочая точка системы должна находиться либо на кривой насосной характеристики либо немножко выше неё и как можно ближе к точке насосной характеристики с максимальным КПД. Если несколько насосов отвечает заданным характеристикам, следует отдать предпочтение насосу меньшей мощности, а если расход будет изменяться в широком диапазоне следует выбрать насос с пологой рабочей характеристикой.

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления или горячего водоснабжения, следует учесть возможную гидравлическую разбалансированность, основное проявление которой заключается в неудовлетворительной циркуляции воды через отдалённые от насосного узла циркуляционные кольца. Выбрав насос с запасом по расходу и напору можно компенсировать незначительную гидравлическую разбалансированность, поэтому при подборе циркуляционного насоса для системы отопления рекомендуют выбирать насос с 10-20% запасом по напору и 20-30% запасом по расходу. При этом следует учесть, что при увеличении расхода в 1,3 раза потери напора в системе возрастут в 1,3*1,3=1,7 раза.

Для систем отопления с радиаторными термостатическими клапанами допускается незначительный дефицит расхода насоса, обоснованный 10% увеличением площади поверхности отопительных приборов и нелинейностью уменьшения теплоотдачи отопительного прибора с изменением расхода.

Циркуляционные насосы с электронными регуляторами частоты вращения рабочего колеса позволяют существенно сократить расходы на электроэнергию в системах с динамическим гидравлическим режимом.

Шумовые характеристики насоса, часто становятся преобладающим фактором при выборе циркуляционных насосов устанавливаемых в инженерных системах жилых домов, для установки в помещениях с постоянным пребыванием людей или смежных с ними помещениях, рекомендуется отдать предпочтение насосам с мокрым ротором, так как они отличаются наиболее тихой работой.

Правила ухода за насосом для теплого водяного пола

Насос для теплого пола отличается долговечностью при условии правильного монтажа и отсутствия заводского брака. Однако он также нуждается в обслуживании. Во время эксплуатации необходимо:

  1. Периодически (1-2 раза в месяц) стравливать воздух из контура с помощью специального крана. Если это приходится делать слишком часто, есть ошибки в монтаже. Рекомендуется установить дополнительные сепараторы либо воздушные клапаны.
  2. Ежегодно проводить смазку рабочего механизма – в этом особенно нуждается насос с сухим ротором.
  3. Что касается мокрого ротора, его необходимо иногда (например, раз в 2-3 года) очищать ее от накипи и других отложений.

Важно! Не следует резко менять давление и температурный режим. Если какое-то место промерзло (либо после длительного перерыва), нагревание проводят очень медленно, чтобы вода постепенно приобрела нужную температуру

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий