какая мощность является оптимальной для ежедневной работы насоса
Отопительная система частного дома не может обойтись без специального насоса, обеспечивающего циркуляцию жидкости по трубам. Он необходим для того, чтобы вся установка, а значит и все комнаты, обогревались равномерно и постепенно.
Для того чтобы такой агрегат установить, необходимо произвести специальный расчет циркуляционного или другого вида насоса для системы отопления.
Эта процедура зависит от нескольких факторов. Прежде всего, следовало бы разобраться, какая именно помпа будет установлена. Так называемый, «мокрый» насос отличается от «сухого» тем, что рабочая его часть расположена в перекачиваемой среде, то есть под слоем воды.
Поэтому его составляющие не нуждаются в специальной смазке или дополнительном увлажнении. Но необходимо учитывать, что на функциональную мощность такого устройства влияет уровень напора воды и степень её сопротивления.
Содержание
1 Производим расчет мощности насоса отопления
1.
1.2 Показатель подачи
1.3 Уровень напора
2 Явление кавитации в системе отопления и водоснабжения
3 Автоматизация насосного оборудования
Производим расчет мощности насоса отопления
При подборе подходящего насоса отопления, нужно учитывать рабочую точку, от которой начинает свою работу агрегат и в которой он будет установлен. Эта позиция характеризуется двумя показателями: расходом и напором.
Расчёт мощности котла отопления. Нажмите для увеличения.
Первый измеряется в метрах кубических за час, а второй – в метрах. Эти показатели зависят от особенностей работы насоса в системе, его характеристик.
Когда осуществляется расчет конкретного насоса, предназначенного для отопления, стремятся подобрать такой вариант, при котором начальной точке приравняются мощность самого агрегата и мощность потребления отопительной системы.
Проследить такую закономерность удастся лишь на специальном графике. С помощью такой процедуры можно просчитать, достаточно ли мощный насос для этой системы потребления.
Для того чтобы узнать мощность потребления отопительного насоса, следует воспользоваться специальной формулой. Выглядит она таким образом:
P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД.
Значение р представляет собой уровень плотности воды, которая перекачивается. Q характеризирует уровень расхода, а Н – соответственно, уровень напора.
Уровень производительности помпы
Если вы всерьёз заинтересовались тем, как рассчитать насос для отопления, то вам понадобится формула, предназначенная для подсчёта уровня производительности потенциального насоса по теплу. Она имеет такой общий вид:
Q = S * Qуд / 1000.
Из неё следует, что S демонстрирует площадь, которую обогревают, а Qуд показывает уровень удельного потребления тепловой энергии. Этот показатель немного отличается у многоквартирных и частных домов. Для первых удельное теплопотребление составляет 70 Ватт на квадратный метр, тогда как для частных домов – это 100 Ватт.
Показатель подачи
Для подсчёта степени подачи жидкости, понадобится формула:
V = Q / (1,16 * T), в которой V – это собственно уровень подачи, значение 1,16 считается стабильной теплоёмкостью воды, а Т являет собой определённую температурную разницу (для среднестатистического помещения такая где-то от десяти до двадцати градусов).
Уровень напора
Напор помпы просчитывается с помощью формулы:
H = R * L * ZF / 10000.
В ней степень сопротивления имеющегося трубопровода и системы отопления представлен как R, самый длинный отрезок системы помечается буковкой L, а ZF означает коэффициент запаса. Кстати, для традиционной схемы отопления этот коэффициент имеет значение 2,2, а для систем поставки горячей воды он увеличивается на 0,4.
Явление кавитации в системе отопления и водоснабжения
Кавитацией называется процесс, при котором, из-за уменьшения давления в установке отопления, образовываются молекулы пара. Такое может произойти, к примеру, из-за возрастания или спадания скорости потока в трубах.
Явление это отрицательно сказывается на отопительных системах с очень высокими или слишком низкими температурами. Дело в том, что пузырьки пара образовываются и лопаются, что провоцирует повреждение материала, внутренней поверхности труб и составляющих установки водоснабжения. Из-за этого она может быстро портиться и выходить из строя.
Для того чтобы такой проблемы избежать, нужно следить за давлением в трубах. Чтобы кавитацию устранить, можно попробовать поднять уровень давления помпы и уменьшить температуру жидкости, которая задействована. Следите за тем, чтобы число оборотных моментов насоса соответствовало типу жидкости, которая используется, и характеру труб, их диаметру.
Если устройство выбрано правильно и все расчёты соответствуют действительности, то работа общей системы водоснабжения или отопления будет благоприятной и продуктивной с любой позиции.
Если вы не можете разобраться в том, как рассчитать мощность насоса отопления или сделать это самостоятельно не получается, то обратитесь за помощью к квалифицированному специалисту, который сможет не только просчитать и подобрать вам насос, но и установить его.
Автоматизация насосного оборудования
Необходимо учитывать и тот факт, что помпы для своей работы требуют много электроэнергии, ведь почти весь год они находятся в действии.
Автоматизация насосного оборудования. Нажмите для увеличения.
Чтобы уровень этого электропотребления снизить, необходимо использовать прибор автоматического регулирования потребления. Работа такого прибора позволит сэкономить электроэнергию практически в половину. Хотя уровень такой экономии зависит и от типа насоса.
Есть модели, которые в тандеме с прибором автоматизации насосной работы, могут сократить потребление электроэнергии вплоть до 80%. Это возможно с использованием усовершенствованных помп нового уровня.
Делается это благодаря тому, что автоматизированная система контролирует потребительские возможности устройства, а также его гидравлические особенности.
Экономия происходит, благодаря неполной нагрузке на насос и отопление, ведь потенциал такой установки, как правило, используется не в полном объёме. Это вы увидите, если разберётесь в том, как рассчитать насос для отопления.
Преимуществом автоматизированной работы насоса можно считать и то, что, регулируя напор и давление жидкости в агрегате, устраняется основная причина гидравлического шума установки, а значит работа отопительного насоса становится тихой.
Этот фактор имеет необычайное значение, если речь идёт об отоплении частного дома. Бесшумное протекание жидкости в системе отопления здания обеспечит спокойствие и уют в доме, не станет раздражать хозяев и создавать им лишние проблемы.
Обогрев должен быть экономным, в чём вам поможет расчет мощности насоса отопления. Комфорт должен быть ненавязчивым, что обеспечит вам автоматизация насосного оборудования.
- Автор: admin
- Распечатать
Оцените статью:
(0 голосов, среднее: 0 из 5)
Поделитесь с друзьями!
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:
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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:
- Автор: DmitriiG
- Распечатать
Оцените статью:
(3 голоса, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
5.
3. Соображения по мощности насоса | EME 811: Солнечная тепловая энергия для коммунальных служб и промышленностиПечать
Энергия накачки — это одна часть головоломки, которую важно учитывать. Мощность насоса рассчитывается как объем жидкости в единицу времени (пропускная способность), умноженный на плотность жидкости, умноженный на гравитационную постоянную, умноженный на высоту нагнетания (вертикальное расстояние, которое необходимо перекачать). Энергия накачки — это просто мощность, умноженная на время. 100кВт мощности в час это 100кВтч энергии. Единицы должны отслеживаться тщательно, чтобы обеспечить правильный ответ. Трение внутри трубы, особенно при перекачивании на горизонтальные расстояния, можно рассчитать с помощью уравнения Дарси-Вейсбаха (отмечено во втором видео), чтобы связать трение и скорость жидкости. Потеря напора из-за трения и, как таковая, необходимая мощность насоса пропорциональны квадрату скорости жидкости. Таким образом, это важный расчет, потому что, если ваша система спроектирована таким образом, что требует высоких скоростей откачки, у вас будут очень высокие затраты энергии на откачку.
Кроме того, если вы перекачиваете слишком медленно, вы рискуете повредить жидкость и компоненты системы из-за высоких температур, полученных от солнечного излучения, и недостаточно быстрого перемещения этой энергии через систему от коллекторов. Эта проблема оптимизации является ключом к разработке хорошей системы.Видео ниже объясняет, как мы можем оценить мощность насоса , необходимую для перемещения теплоносителя в системе. Такого рода расчеты становятся удобными, когда нужно определить стоимость использования того или иного типа жидкости для конкретной конструкции системы. Итак, смотрите и смотрите, какие параметры системы и жидкости нужно учитывать.
Пример расчета мощности насоса
Нажмите для расшифровки.
ВЕДУЩИЙ: Итак, это будет пример накачки мощности. И мы собираемся использовать воду на данный момент. Но по сути разница только в плотности. Итак, для этого уравнения… и поэтому, если бы у вас была жидкость, которая была бы более или менее плотной, например, как нефть, это было бы вполне сопоставимо с этим расчетом. Таким образом, мощность равна в основном объемному потоку в единицу времени, умноженному на плотность жидкости, умноженной на ускорение Земли под действием силы тяжести — ускорение силы тяжести на Земле, которое равно 9.0,81 метр в секунду, как вы помните из уроков физики, возможно, даже в старшей школе, умножить на головку трубы, в которой вы находитесь. Расстояние. И это по существу все. И вам нужно просто быть осторожным с юнитами. Итак, если, например, у нас есть жидкость, которая движется со скоростью 1 кубический метр в час, это объемный расход, а плотность нашей жидкости равна воде, то есть 1000 кг на кубический метр. И мы знаем, что g равно 9,81 метра в секунду в квадрате, ускорение. И давайте выберем расстояние 10 метров. По сути, мы хотим прокачать нашу жидкость на 10 метров. Что мы получаем в итоге: 1 кубический метр в час, умноженный на плотность 1000 кг на кубический метр, и это сокращается, умноженное на 9.
Пример расчета потери напора
Нажмите для расшифровки.
ВЕДУЩИЙ: Итак, в предыдущем примере рассчитали энергию насоса и потребность в мощности для перекачки воды на 10 метров. В большинстве случаев в солнечной батарее есть горизонтальные, а не вертикальные трубопроводы. Вы пропускаете жидкость через коллектор по большой площади горизонтальной поверхности. Так что это все еще требует энергии из-за трения в трубе. Так как же перевести это в эквивалентную потерю напора? И мы делаем это с помощью уравнения Дарси-Вейсбаха, которое говорит — давайте посмотрим здесь — уравнение Дарси-Вейсбаха, которое говорит, что потеря напора из-за трения равна коэффициенту трения Дарси, который можно найти на основе ваших различных жидкостей. параметры, такие как число Рейнольдса, турбулентный или ламинарный поток и тому подобное, умноженные на длину вашей трубы. Так что, если вы прокачиваете 1000 метров, это будет соответствовать внутреннему диаметру вашей трубы.
О, вернемся к коэффициенту трения Дарси, который также имеет отношение к шероховатости трубы. Таким образом, если у вас очень гладкая труба, коэффициент трения будет ниже. Умножить среднюю скорость жидкости в квадрате. Разделите ускорение на Земле на 2 раза, 90,81 метра в секунду в квадрате. Таким образом, вы уже можете видеть, что напор здесь — h sub f, вещь, которую мы вычисляем, зависит от квадрата скорости, который показывает, что по мере увеличения скорости в вашей жидкости вы будете иметь гораздо больше. большая потеря головы, что из предыдущего расчета показывает, что у вас гораздо больше энергии. Итак, если у нас есть коэффициент трения Дарси, скажем, 0,2, и он безразмерный, и мы хотим сказать, что делаем трубу длиной 1000 метров с внутренним диаметром около дюйма, 0,03 метра, мы собираемся сделать это для двух разных философии здесь. Итак, допустим, что средняя скорость для первого раунда составляет 3 метра в секунду. И мы знаем, что g равно 90,81 метра в секунду в квадрате. И мы подставляем все эти значения — 0,02 на 1000 метров, диаметр 0,03 метра.‹ 5.2. Применение различных жидкостей вверх 5.4. Назначение ›
Цифры и расчеты – тепловые насосы John Cantor
Всегда важно выполнять простые расчеты. Это НАМНОГО лучше, чем руководствоваться интуицией и догадками.
Некоторые полезные цифры и преобразования
1 кВт (киловатт) является единицей Мощность или норма энергии. (Типичный небольшой электронагреватель потребляет от 1 до 2 кВт)
В 1 кВт содержится 3411 БТЕ. т. е. 10 кВт = 31 400 БТЕ/час.
В 1 кВт содержится 860 ккал/ч
Обычный погружной нагреватель потребляет 3 кВт при нагреве
1 кВтч. (киловатт-час) — это количество энергии
(Нагреватель мощностью 1 кВт потребляет 24 кВтч каждый день)
1 кВтч. = 1 единица электроэнергии = (использование 1 кВт в течение 1 часа)
1 кДж x 3600 = 1 кВтч.
Примечание. Тепловые насосы оцениваются по их тепловой мощности, а не по потребляемой электрической мощности.
Формула, связывающая тепло, время и температуру: –
кВт (тепло) = расход воды (литры/сек) x 4,2 x Повышение температуры (dt в градусах Цельсия)
(4,2 – удельная теплоемкость воды)
Если Из воды с расходом 48 литров в минуту было извлечено 10 кВт, после чего температура упала на 3°C (3K). Используйте этот калькулятор.
Вы можете использовать приведенный выше калькулятор, чтобы вычислить, как быстро нагреется цилиндр при известном подводе тепла. например Погружной нагреватель мощностью 3 кВт поднимет 100-литровый баллон примерно на 26 градусов за один час.
Тепловой насос с тепловой мощностью 10 кВт и КПД 4 может быть представлен следующими уравнениями:
КПД = тепловая мощность / потребление электроэнергии
10 кВт / 2,5 кВт = КПД 4 извлекаемое из земли тепло = отдаваемое тепло – потребление электроэнергии = 10 кВт – 2,5 кВт = 7,5 кВт
0°C = 32°F (точка замерзания воды)
10°C = 50°F
20°C = 68°F (комнатная температура)
100°C = 212°F (точка кипения воды)
или, если у вас есть калькулятор, °F -32, /9, x5 = °C или, °C x9, /5, +32 = °F
1 л/сек = 3,6 м³/ч. = 13,19 галлона (Великобритания)/мин.
На этой диаграмме показаны значения расхода теплового насоса мощностью 10 кВт (тепловая мощность), получающего тепло из реки или источника. (см. также калькулятор)
(предполагается, что извлекаемое тепло составляет 7,5 кВт)
замерзает в испарителе.