Расчет насоса для отопления: основные правила

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Система отопления с принудительной циркуляцией по всем позициям превосходит схему с естественным перемещением теплоносителя. Установка циркуляционного насоса резко поднимет эффективность системы, делает возможными плавные и точные настройки, обеспечивает быстрый запуск, приводит к значительному сокращению материалоемкости контуров – можно использовать трубы значительно меньшего диаметра.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Но все это будет справедливым лишь в том случае, если насос подобран правильно, и его эксплуатационные характеристики соответствуют параметрам системы. Одним из определяющих критериев оценки является способность насоса перекачать определенный объем жидкости в единицу времени, то есть его производительность. Провести необходимые вычисления поможет наш калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса.

Несколько слов о порядке расчета – в разделе с пояснениями.

Пояснения к расчету производительности

Особенностью подобного расчёта является то, что насос перекачивает не просто жидкость, а именно теплоноситель, то есть, по сути, должен обеспечивать «транспортировку» тепловой энергии, выработанной котлом отопления.

В основе вычислений лежит следующая зависимость:

G — производительность, выраженная в килограммах в час.

W — расчетная мощность отопительного котла.

Δt — перепад температур в трубах подачи и обратки, то есть, по сути, то количество тепловой энергии, которое забирается приборами теплообмена (радиаторами, конвекторами и т.п.)

Kτ — коэффициент, учитывающий теплоемкость теплоносителя.

Мощность котла известна, а если система отопления планируется «с нуля», то необходимую мощность можно рассчитать по специальному алгоритму.

Как определиться с мощностью котла для системы отопления

Алгоритм подразумевает вычисление требуемой тепловой мощности для каждого из отапливаемых помещений с последующим суммированием. Поможет с этим специальный калькулятор расчета мощности котла .

Перепад температур принимается в среднем равным:

→ 20 ºС – для радиаторов;

→ 15 ºС – для конвекторов;

→ 10 ºС – для контуров водяного теплого пола.

  • Коэффициент Kτ можно взять для воды – он будет равен 1,16.
  • Получающаяся единица измерения – не слишком удобна, поэтому калькулятор переведет ее в более понятную – кубометры в час.

После определения необходимой производительности можно переходить к расчету требуемого напора насоса .

Полезная информация о циркуляционных насосах

От этого небольшого прибора во многом зависит эффективность всей системы отопления. Подробнее о назначении, конструкции, выборе и правилах монтажа циркуляционных насосов для отопления – в специальной публикации нашего портала.

Теплоноситель в системе отопления: расчет объема, расход, закачка и другое

Для того чтобы иметь представление о правильном отоплении индивидуального дома, следует вникнуть в основные понятия. Рассмотрим процессы циркуляции теплоносителя в системах отопления. Вы узнаете, как правильно организовать циркуляцию теплоносителя в системе.Рекомендуется для более глубокого и вдумчивого представления предмета изучения посмотреть поясняющее видео ниже.

Расчет теплоносителя в системе отопления ↑

Объем теплоносителя в отопительных системах требует точного расчета.

Расчет необходимого объема теплоносителя в отопительной системе чаще всего делается в момент замены либо реконструкции всей системы. Самым простым методом будет банальное использование соответствующих расчетных таблиц. Их несложно отыскать в тематических справочниках. В соответствии с базовой информацией содержится:

  • в секции алюминиевого радиатора (батареи)  0,45 л теплоносителя;
  • в секции чугунного радиатора  1/1,75 литра;
  • погонного  метра 15-миллиметровой/32-миллиметровой трубы  0,177/0,8 литра.

Необходимы расчеты и при установке так называемых  подпиточных насосов и расширительного бачка.  В данном случае чтобы определить общий объем всей системы, надо сложить совокупный объем отопительных приборов (батарей, радиаторов), а также котла и трубопроводов. Формула расчетов такова:

V = (VS x E)/d, где d есть показатель эффективности устанавливаемого расширительного бачка; Е представляет коэффициент расширения жидкости (выражается в процентах), VS равен объему системы, включающей все элементы: теплообменники, котел, трубы, также радиаторы; V — это объем расширительного бака.

Касательно коэффициента расширения жидкости. Данный показатель может быть в двух значениях, зависящих от типа системы. Если теплоносителем является вода, для расчета его значение составляет 4 %. В случае, например, этиленгликоля,  коэффициент расширения принимают за 4,4 %.

Глубокая оценка объемов приборов отопления, включая котел и трубопроводы, не обязательна.  Рассмотрим это на определенном примере. К примеру, мощность отопительной системы конкретного дома  составила 75 кВт.

В данном случае  общий объем системы выводится по формуле: VS = 75 х 15 и будет равняться 1125 литрам.

Следует также учитывать, что применение разного рода дополнительных элементов отопительной системы (будь то трубы или радиаторы) так или иначе снижает суммарный объем системы. Исчерпывающую информацию по данному вопросу находят в соответствующей технической документации изготовителя тех или иных элементов.

Закачка теплоносителя в систему отопления ↑

Определившись с  показателями объема системы, следует понять главное:  как закачивается  теплоноситель в систему отопления закрытого типа.

Могут быть два варианта:

закачка т.н. «самотеком» —когда заливку осуществляют с самой верхней точки системы. В тот же момент  в самой нижней точке следует открыть сливной кран — в него будет видно, когда начнет поступать жидкость;
закачка принудительная с  насосом  — для этой цели подойдет любой небольшой насос, вроде тех, какие используют для низко расположенных дачных участков.

В процессе закачки следует следить за показаниями манометра, не забывая о том, что  воздухоотводчики на отопительных радиаторах (батареях) в обязательном порядке  должны быть открытыми.

Расход теплоносителя в системе отопления ↑

Расход в системе теплоносителя подразумевает массовое количество теплоносителя (кг/с), предназначаемое для подачи нужного количества тепла в обогреваемое помещение.

Расчет теплоносителя в отопительной системе определяется как частное от деления расчетной тепловой потребности (Вт) помещения (помещений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя для обогрева (Дж/кг).

Расход теплоносителя в системе в продолжение отопительного сезона в вертикальных системах центрального отопления изменяется, поскольку они регулируются (особенно это касается гравитационной циркуляции теплоносителя. На практике в расчетах обычно расход теплоносителя измеряют в кг/ч.

Как выбрать насос для системы отопления

Подбор насоса для отопительной системы, начинают с анализа параметров помещения и установленного водогрейного оборудования. Дополнительно определяют, какие функции, помимо увеличения скорости теплоносителя, должен выполнять установленный модуль.

Существует несколько типов циркуляционных насосов, предлагаемых различными производителями. При выборе следует ориентироваться на качество и надежность продукции, а также на параметры производительности.

При выборе циркуляционного насоса для отопления частного дома, учитывают следующие моменты:

  1. Мощность.
  2. Компания, выпускающая оборудование.
  3. Функциональные возможности.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса

Точный подбор по площади дома, делают только после проведения теплотехнического аудита помещения и системы отопления. Зачастую, процедура стоит дорого, ее проводят для промышленных объектов и многоквартирных домов. Для бытовых зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул.

Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:

По производительности котла

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления

В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе. Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома – это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м. Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.

Какой фирмы циркуляционный насос выбрать

Стоимость циркуляционного насоса, производительность, время эксплуатации, напрямую зависят от завода – изготовителя техники. Ориентироваться только на цену неправильно. Выбирая модель, не лишним будет узнать об отзывах потребителей, относительно качества, технических и промышленных характеристиках.

Судя по количеству продаж, лучшие циркуляционные насосы предлагают следующие компании:

  • Grundfos – крупнейший мировой производитель насосного оборудования. По недавним подсчетам около 50% всей продаваемой продукции принадлежит этому бренду. Модели Grundfos отличает высокая надежность и производительность. Компания разработала и внедрила несколько энергосберегающих технологий. Немецкие насосы гарантированно проработают не менее 10 лет.
  • Wilo – еще один лидер в производстве циркуляционного оборудования. Немецкая компания, на данный момент имеет заводы, расположенные в нескольких странах, что, впрочем, не отражается на качестве продукции. В ассортименте Wilo предлагаются бытовые и промышленные станции, а также модели с электронным управлением.
  • DAB – итальянская компания, имеющая многолетний опыт работы в сфере производства циркуляционного оборудования. Начиная с 2002г, на базе заводов компании был усовершенствован принцип работы насосов DAB, что привело к увеличению надежности и производительности оборудования, а также уменьшен шум.
  • UNIPUMP – российский конкурент известных зарубежных брендов. Оборудование изготавливается . В ассортименте продукции представлены погружные и поверхностные насосы. Главным достоинством UNIPUMP, считается небольшая стоимость оборудования и полная адаптация к условиям отечественной эксплуатации.
  • Oasis – модель, которую часто предлагают как российский продукт, на самом деле родом из Китая. Имеет заводскую сборку и качество. Стоимость, даже по сравнению с российскими аналогами, приблизительно на 30% дешевле, что и объясняет высокую популярность бренда. Модели Oasis гарантировано проработают весь срок эксплуатации. Оборудование уступает по производительности и теплотехническим характеристикам предыдущим производителям.
  • Wester – еще один бренд, который пропагандируют как английский, на самом деле принадлежит группе . Достаточно надежные модели для систем отопления и ГВС. Насосы Wester подходят для бытового и промышленного применения, единственным минусом является ограниченный ассортимент выпускаемой продукции.

Начальные условия примера

Для более конкретного пояснения всех деталей гидравлического просчёта возьмем конкретный пример обычного жилищного помещения. В наличии имеем классическую 2-комнатную квартиру панельного дома, общей площадью 65,54 м2, которая включает две комнаты, кухню, раздельные туалет и ванная, двойной коридор, спаренный балкон.

После сдачи в эксплуатацию получили следующую информацию относительно готовности квартиры. Описываемая квартира включает обработанные шпаклевкой и грунтом стены из монолитных железо-бетонных конструкций, окна из профиля с двух камерными стеклами, тырсо-прессованные межкомнатные двери, керамическая плитка на полу санузла.


Типичный панельный 9-этажный дом на четыре подъезда. На каждом этаже по 3 квартиры: одна 2-комнатная и две 3-комнатных. Квартира расположена на пятом этаже

Кроме того, представленное жильё уже оснащено медной проводкой, распределителями и отдельным щитком, газовой плитой, ванной, умывальником, унитазом, полотенцесушителем, мойкой.

И самое главное в жилых комнатах, ванной и кухне уже имеются алюминиевые отопительные радиаторы. Вопрос относительно труб и котла остаётся открытым.

Вычисление силы давления

Для того, чтобы циркуляция жидкости в системе отопления происходила правильно, в первую очередь нужен хороший напор. Благодаря созданному напору, жидкость будет преодолевать естественное сопротивление. Самостоятельно вычислить силу давления на жидкость для преодоления гидравлического сопротивления возможно. Для этого выберите точку в системе, находящуюся на самом дальнем расстоянии от устройства, приводящего жидкость к принудительному движению, то есть от насоса.

Это самый последний радиатор в цепи:

 J = (F+R х L)/p х g (м).

Рабочая точка насоса

При этом L – длина участка, выраженная в метрах; R – гидравлическое сопротивление на участке пути трубопровода, измеряется в ; p – плотность рабочего тела в ; F – сопротивление трубопровода в Па; g – ускорение свободного падения, равное 9,832 м/. Все вышеперечисленное находится в свободном доступе и указано в каталогах от производителей либо в технической инструкции, сопровождающей товар. Для того, чтобы упростить процесс расчета, можно получить приблизительную оценку сопротивления. Проводя эксперимент, были получены следующие данные: R находится в пределах от 105 до 150 .

При прохождении через каждый соединительный шов трубопровода, теряется 30 %, а терморегулирующий вентиль отнимает до 70 %. Смеситель, который расположить в узле управления добавит 20 %. Довольно простым способом правильного подбора циркуляционного насоса предложили Э. Бушер и К. Вальтер, специалисты компании Wilo.

По их расчетам:

 J = R х L х k

Где k – коэффициент, который отвечает за увеличенную нагрузку. Было принято, что в ОС (отопительная система), не имеющей сложную конструкцию водопроводных труб k = 1,3; в ОС с терморегулирующим вентилем k = 2,2, а с обеими устройствами k = 2,6.

Как выбрать циркуляционный насос по полученным данным

Выполнив расчеты и определив основные параметры (подачу и напор), приступим к подбору подходящего циркуляционного насоса. Для этого используем графики их технических характеристик (В), которые можно найти в паспорте или инструкции по эксплуатации. Такой график должен иметь две оси со значениями напора (обычно в м) и подачи (производительности) в м3/ч, л/ч или л/с. На этот график наносим полученные при расчете данные, в соответствующей размерности и на их пересечении находим точку (А). Если она находится выше графика характеристики насоса (А3), то эта модель нам не подходит. Если же точка попадет на график (А2) или будет ниже его (А1), то это подходящий вариант. Но необходимо учитывать, что если точка будет находиться значительно ниже графика (А1), то это значит что насос будет иметь излишний запас мощности, что тоже нецелесообразно, так как он будет потреблять больше электроэнергии и стоимость его будет также выше, чем модели, график характеристики которой, будет максимально близким к нашей точке.

Есть модели насосов имеющие не одну, а 2-3 скорости. Графики их характеристик будут иметь не одну, а, соответственно, 2 или 3 линии. В этом случае подбор насоса необходимо делать по графику той скорости, которая будет использоваться или с учетом всех линий, если будут использоваться все скорости.

4 Как правильно подобрать насос?

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос для системы отопления, нужно учесть, что устройство должно отвечать определенным критериям:

  • продуктивность работы помпы;
  • давление помпы, напор;
  • условия работы;
  • внешние аспекты – уровень шума, размеры, обслуживание.

В последнем пункте выигрывает, несомненно, насос мокрого типа, он меньше и бесшумнее. Но с другими критериями следует разобраться.

4.1 Расчет производительности помпы

Производительность помпы подразумевает количество перегоняемого теплоносителя, его расход при  наименьшей загрузке устройства. Чем выше производительность, тем лучше.

Расчет насоса по критерию производительности можно по формуле: Q = N / (t 2 – t 1), где Q – искомая величина производительности,N – соответствует мощности отопительного котла,t1 – величина температурыжидкости в «обратке» контура, t2 – показатель температуры в подающем отсеке, после отопительного котла.

По этой формуле можно приблизительно выбирать параметры требуемого насоса. Считают, что на 10 м кольца контура необходимо примерно 0,6 м напора помпы.

4.2 Давление устройства

Давление аппарата – уровень, на который устройство сможет поднять воду в контуре отопления. Обычно этот параметр указывают в документах к механизму и на самой помпе.

Например, насосы для отопления моделиGRUNDFOSUPS25-40. Цифры в этой марке означают:

40 – высота подъема жидкости – 4 м или 0,4 атм. давления

Эту величину берут во внимание в первую очередь, выбирая насос. 25 – диаметр присоединяемых труб – 25 мм

Обычно используют трубы диаметром 32 и 25 мм.

Поэтому, задаваясь вопросом, как правильно выбрать циркуляционный насос, следует брать во внимание полное название насоса. Он должен подходить по диаметру к трубам системы

На помпе указывают также потребляемую мощность, направление движения ротора, количество оборотов.

4.3 Внешние аспекты

Работа устройства и необходимое количество тепла зависят также от температуры окружающей среды. Неправильно подобранный насос может начать перегреваться, потому как может не справиться с чрезмерной нагрузкой.А значит,перед тем, как рассчитать необходимые параметры устройства, следует хорошо знать характеристики котла и отопительной системы.

Схема установки циркуляционного насоса

Для труб с большим диаметром циркулирующий теплоноситель будет большего объема и, следовательно, понадобится более мощный насос. Для теплоносителя из незамерзающей жидкости, как правило, помпа должна подбираться более производительная и надежная.

4.4 Расчет мощности

Мощность циркуляционного насоса для отопления зависит от площади помещения, которая отапливается. К примеру, площадь равна 200 м2. Чтобы в здании было тепло, придерживаются примерного соотношения: 1 кВт тепловой энергии на 10 м2. Следовательно, на данную площадь потребуется 20 кВт.

Далее следует рассчитать разницу температур на подающем и обратном контуре. Специалисты советуют в пределах 10ᵒС. Производят расчет мощности: 20:10=2.  Рассчитанный таким образом параметр и есть мощность помпы, измеряемая в м3/ч.

Расчет циркуляционного насоса производят также по параметрам количества необходимого тепла, сопротивления труб, расхода электроэнергии, предельного уровня температуры.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления, чтобы сделать работу системы наиболее эффективной? Для правильного подбора следует учесть немало факторов, параметров и характеристик насосов и отопительной системы, а также внешних условий и ожидаемого результата. Можно также учесть отзывы о той или иной марке аппарата. К выбору подходят ответственно, ведь от него во многом зависит комфорт в доме.

Количество скоростей циркуляционного насоса

Скорости насоса – это способность прибора менять производительность. Узнать о наличии режимов просто – в описании будет указана не одна мощность, а несколько (обычно три).

Точно также в трёх вариантах указывают и скорость вращения и производительность. Например: 70/50/35 Вт (мощность), 2200/1900/1450 об/мин (скорость вращения), напор 4/3/2 м.

Существуют модели, которые автоматически меняют скорость работы (а значит, и производительность), в зависимости от температуры окружающей среды.

Для смены режима на корпусе насоса имеется специальный переключатель. Ручные модели советуется выставлять на максимальный режим мощности и убавлять его в случае необходимости. В автоматических приборах нужно просто снять регулятор с блокировки.

Наличие скоростных режимов – не только для повышения комфорта. Это оправдано и экономически. До 40% энергии способен сберечь режимный прибор против обычного.

Основные параметры насосов для систем отопления

Основная функция насосного оборудования циркуляционного типа, которое устанавливают в отопительные системы, заключается в воздействии центробежной силы вращения лопастей, расположенных внутри корпуса насоса, на жидкость в целях увеличения скорости ее движения. При выборе насосов ключевое значение приобретают следующие характеристики:

Производительность. По этому параметру можно понять, какое количество теплоносителя может пройти за час работы через насосную установку. Единицей измерения являются метр кубический в час, показатель производительности определяется гидравлическим сопротивлением, которое имеет магистраль; Напор. Иначе называют гидравлическое сопротивление. Этот параметр влияет на предельную высоту, на которую насосное оборудование способно подавать столб воды; Присоединительные размеры

При их определении следует обращать внимание на такой параметр, как диаметр подключаемых труб отопления и длину корпуса. Обычно первый параметр имеет значение, равное 25 или 32 мм, а при расчете второго необходимо исходить из того, что он должен позволить установить насос в то место, которое выделил для него владелец; Максимальная температура

Циркуляционная насосная установка призвана в первую очередь обеспечить поступление нагретой жидкости до всех участников системы

По этой причине рекомендуется очень тщательно подходить к выбору этого параметра и использовать аппарат, который сможет пропускать через себя теплоноситель , нагретый до температуры 110 градусов Цельсия; Производитель. Рекомендуется, как и при выборе иных видов устройств, отдавать предпочтение продукции известных производителей. Если рассматривать рынок насосного оборудования, то лучше всего зарекомендовали себя компании Grundfos, Vortex, Джилекс, Wilo и другие.

Циркуляционная насосная установка призвана в первую очередь обеспечить поступление нагретой жидкости до всех участников системы. По этой причине рекомендуется очень тщательно подходить к выбору этого параметра и использовать аппарат, который сможет пропускать через себя теплоноситель , нагретый до температуры 110 градусов Цельсия; Производитель. Рекомендуется, как и при выборе иных видов устройств, отдавать предпочтение продукции известных производителей. Если рассматривать рынок насосного оборудования, то лучше всего зарекомендовали себя компании Grundfos, Vortex, Джилекс, Wilo и другие.

Чаще всего при подборе насоса для системы отопления учитывают два первых показателя. В большинстве своем их значения приведены в инструкции, прилагаемой к прибору, в виде графика, именуемого расходно-напорной характеристикой.

В продаже можно встретить отдельные модели насосов, предусматривающих несколько рабочих скоростей. Если владелец заинтересовался подобным аппаратом, то он должен убедиться, что для каждого из них указаны диапазоны значений.

Определение рабочей точки

Теперь очень важно найти насос, который будет иметь функциональные параметры соответствующие допустимому диапазону рабочих значений. Называется набор таких параметров «рабочей точкой насоса»

Она должна располагаться в середине красной области приведенного ниже графика.

На графике: оптимальная рабочая точка насоса

Области кривой характеристик насоса и что они значат:

  1. Область минимальной потребности системы в теплоносителе. Если рабочая точка находится в этой области, нужно выбрать меньший насос.
  2. Если рабочая точка находится в этом диапазоне, насос будет работать в оптимальном режиме до 98 % от общего рабочего времени.
  3. Максимальная нагрузка на систему отопления, рассчитанная на  холодную пятидневку. Если рабочая точка находится в этом диапазоне, насос будет работать в оптимальном режиме только в течении нескольких самых холодных дней в году.

Для того, чтобы выяснить, какой насос будет более подходящим сравните характерные кривые друг с другом.

На фото: характеристическая кривая насоса MAGNA3 25-40

Для примера выбран MAGNA3 25-40. Здесь рабочая точка находится во второй трети характеристической кривой насоса. Так, можно предположить, что в основном насос будет работать в оптимальном режиме.

Как видите, с помощью этих нескольких шагов, можно выбрать насос, который будет идеально подходить для функционирования вашей отопительной системы.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий