Чтобы приобрести максимально подходящий для системы отопления дома циркуляционный насос, нужно знать какими характеристиками он должен обладать. Зачастую, продавцы не могут дать адекватную консультацию по подбору насоса и предлагают купить «какой нравится» из имеющихся. В таком случае нужно суметь самому определить требуемые параметры насоса. Чтобы они были достаточными для качественной работы отопления дома, но при этом он не был через чур мощным, не потреблял излишнюю электроэнергию и не создавал шума.
Расчет напорных характеристик циркуляционного насоса отопления
Рассмотрим пример – выбор циркуляционного насоса для отдельно стоящего здания с отапливаемой площадью 300 метров квадратных.
Для этого необходимо рассчитать 3 величины:
- мощность источника тепла Qn;
- объемная подача циркуляционного насоса Qpu;
- напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления системы Hpu.
Тепловая мощность источника тепла
Сначала необходимо узнать тепловую мощность источника тепла. С ее помощью можно рассчитать требуемую объемную подачу циркуляционного насоса отопления дома.
Она рассчитывается по формуле:
Qn = Sn * Qуд / 1000,
где Sn – отапливаемая площадь помещения. В рассматриваемом случае 300 м2;
Qуд – удельная теплопотребность здания, т.е. сколько Ватт тепла требуется на каждый квадратный метр дома, чтобы в нем было уютно и тепло. Для зданий с более чем 2 квартирами эта величина составляет 70 Вт/ м2, для одно- и двухквартирных домов 100 Вт/ м2. Это примерные значения. Для точного расчета нужно проводить расчет теплопотерь.
Принимаем, что удельная теплопотребность здания составляет 100 Вт/ м2 и подставляем значения в формулу:
Qn = 300 * 100 / 1000 = 30 кВт.
Т.е. отапливать дом должен источник тепла, как правило, котел, мощностью 30 кВт.
Объемная подача циркуляционного насоса отопления
Расчет выполняется по формуле:
Qpu = Qn / (1,163 * Δt ),
где 1,163 – удельная теплоемкость воды (Вт * ч / кг * ⁰C). Если в системе будет использоваться другой теплоноситель, то необходимо использовать его удельную теплоемкость, указанную в паспорте или на этикетке;
Δt – разность температур в подающем и обратном трубопроводах. Обычно эта величина составляет 10-20⁰C. Примем среднюю разность температур, равную 15⁰C.
Объемная подача в расчетной точке равна:
Qpu = 30 / (1,163 * 15) = 1,72 м3/ч
Напор
Циркуляционный насос Grundfos (Грюндфос) должен обладать таким напором, который позволит ему преодолеть гидравлическое сопротивление трубопроводной магистрали системы отопления дома. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии радиаторной разводки – до самого дальнего радиатора отопления дома.
Для расчета напора используется формула:
Hpu = R * L * ZF / 10 000,
где R – потери на трение в трубах. Упрощенно применяется значение от 50 до 150 Па/м. Большее значение относится к трубам небольшого диаметра, меньшее – к трубам большого диаметра (например, в старых домах использовались трубы диаметром 2”). Примем максимальную величину – 150 Па/м;
L – длина трубопровода подачи и обратки для самой длинной ветки. Если эта длина неизвестна, то можно грубо рассчитать ее, сложив длину, ширину и высоту здания и умножив эту сумму на 2. Для рассматриваемого примера она составит (30 + 10 + 2,5) * 2 = 85 м;
ZF – коэффициент сопротивления фасонных деталей и запорной арматуры. Принимается в пределах 1,3 – 2,2. Минимальные значения относятся к системам без термостатических вентилей. Будем считать, что радиаторы оборудованы термостатическими вентилями и принимаем коэффициент сопротивления 2,2.
Подставляем значения в формулу и получаем величину напора:
Hpu = 150 * 85 * 2,2 / 10 000 = 2,8 м.
Т.е. необходимый напор в расчетной точке составляет 2,8 м.
Выбор циркуляционного насоса Grundfos UPS (Грюндфос)
Рассчитанных значений достаточно для выбора циркуляционного насоса системы отопления дома. Прежде, чем приступать к выбору конкретной модели, необходимо определиться с производителем, взвесив для себя соотношение цены и качества продукции того или иного производителя, изучив отзывы в интернете.
У продавца нужно попросить каталог, где приведены характеристики насосов и диаграммы напорных характеристик. Если каталога нет, то можно воспользоваться паспортом. Но в таком случае нужно будет пользоваться паспортами на несколько моделей, в то время как в каталоге их характеристики сведены вместе.
На диаграмме напорно-расходных характеристик необходимо пользоваться средней кривой, которая соответствует второй скорости циркуляционного насоса. Подбор характеристик производится по второй скорости.
На шкале объемной подачи находим точку, соответствующую рассчитанному значению, и от нее перпендикулярно поднимаемся до пересечения с кривой. Аналогично поступаем со шкалой напора. Если полученные пересечения получаются близко к краям диаграммы, то такой вариант неудачен. Наиболее оптимальный вариант, если расчетные значения оказываются в средней трети диаграммы.
Таким образом, нужно проверить характеристики имеющихся насосов до подбора наиболее оптимального. Насос Grundfos UPS (Грюндфос), у которого расчетные значения сойдутся в средней трети диаграммы, однозначно справится с циркуляцией теплоносителя по системе отопления дома. При этом он не будет расходовать лишнюю электроэнергию и не будет издавать лишнего шума.
Если выбрать более слабый насос, то велика вероятность того, что он не будет продавливать теплоноситель через дальнюю ветвь и радиатор будет оставаться холодным. Выбор более мощной модели может понадобиться в том случае, если в дальнейшем планируется добавить радиаторы. Или если в наличии нет подходящей модели, а только более мощная.
Данный способ не является стопроцентно точным, но вполне достаточным для выбора циркуляционного насоса Grundfos UPS (Грюндфос) , который будет эффективно работать в системе отопления дома.