Расчет циркуляционного напора насоса: Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала с требуемой эффективностью, необходимо, чтобы насос не только обеспечивал перекачивание определенного объёма теплоносителя за единицу времени. Чрезвычайно важное значение имеет создаваемый циркуляционным насосом напор.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Несоответствие этого параметра реальным условиям может привести к «запиранию» контуров, то есть неработоспособности отдельных участков или даже всей системы отопления в целом. Правильно определиться с нужной характеристикой прибора поможет калькулятор расчета напора циркуляционного насоса.

Ниже будут приведены и необходимые пояснения

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Пояснения к проведению расчетов

Циркуляционный насос имеет основную задачу — он должен обеспечивать перекачку теплоносителя в определенных объемах для доставки требуемого количества тепловой энергии на все приборы теплообмена. Провести расчет производительности — несложно: можно воспользоваться специальным калькулятором.

Но для того чтобы в полной мере справиться со своей функцией, насос должен обладать способностью преодолеть гидравлическое сопротивление контуров отопления. А оно может быть весьма немалым.

• Во-первых, любая система отопления, даже самая простейшая – это определенная длина труб, которые обязательно обладают своим гидравлическим сопротивлением.
• Во-вторых, серьезными препятствиями для свободного перемещения теплоносителя становятся элементы запорной и регулировочной арматуры. Особенно это актуально для систем отопления, оснащенных термостатическими приборами регулировки температуры в приборах теплообмена.

Формулы расчета суммарного гидравлического сопротивления системы – достаточно слоны и громоздки. Но в предлагаемом калькуляторе применен упрощенный алгоритм, который, однако, дает результат со вполне допустимой погрешностью, и имеющий определенный эксплуатационный резерв. Таким образом, приобретая насос с показателями, не ниже расчётных, можно быть уверенным в работоспособности системы по этому критерию.

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционный насос

• В калькуляторе будет запрошена длина труб в системе. Указывается полная, суммарная длина всех вертикальных и горизонтальных участков, и подачи и «обратки».
• В поле особенностей применяемой запорно-регулировочной арматуры следует выбрать пункт, наиболее близко подходящий к условиям создаваемой системы отопления.

Что еще важно знать о циркуляционных насосах?

Подробная информация об устройстве этих приборов, об их основных характеристиках, критериях выбора, о правилах врезки в систему – в специальной статье, посвящённой циркуляционным насосам для отопления.

Мощность циркуляционного насоса маленького: подбор и расчет

Чтобы при открытии крана горячего водоснабжения сразу лилась соответствующая вода, нужно создать замкнутый контур ГВС и оснастить его перекачивающим жидкость устройством. Как сделать правильный подбор циркуляционного насоса для горячей воды в доме? Об этом и целесообразности устройства замкнутой системы ГВС пойдет речь в статье.

Для чего нужно закольцовывать трубы с горячей водой?

Замкнутый контур ГВС есть смысл делать не везде, а только в больших частных домах (коттеджах), где нагревательный прибор накопительного типа расположен далеко от точек водозабора. Что происходит в подобной ситуации при открытии горячего крана? Приходится несколько секунд (а иногда их десятков) сливать остывшую в трубах воду в ожидании горячей, которая за этот период дотекает от бойлера. Даже если не брать во внимание без всякой пользы выпущенный в канализацию определенный объем жидкости (иногда до 5 литров), каждый согласится, что ожидать из крана воду нужной температуры крайне неудобно.

Чтобы каждый раз не томиться в ожидании горячей воды, спуская холодную в канализацию, следует сделать усовершенствование системы ГВС. В чем оно заключается? Создается замкнутый контур, куда кроме трубопровода входит бойлер и циркуляционный насос. Последний прогоняет жидкость по трубам и через нагреватель, благодаря чему возле каждого горячего крана в любой момент вода практически той же температуры, что и в бойлере.

Что дает такая система подачи горячей воды кроме комфорта? В практическом плане – значительную экономию воды и небольшой расход электричества, необходимого для работы насоса малой мощности. Почему малой? Потому что для циркуляции воды по замкнутым трубам ГВС большая мощность насоса просто не нужна, поэтому для подобных целей производители выпускают специальные циркуляционные приборы, отличающиеся (если сравнивать их описание с подобным оборудованием для систем отопления) небольшой мощностью, следовательно, — незначительным потреблением электричества.

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! На некоторых специализированных форумах отслеживается интерес потребителей к циркуляционным насосам, работающим от источников электропитания 12 вольт. Связано это с возможностью работы этих приборов во время отключения электричества. В продаже можно найти насосы, работающие от источника тока 12 вольт, однако ни для отопления, ни для циркуляции горячей бытовой воды в трубах они не пригодны. Прочитав их описания и отзывы, становится понятно, что это ненадежные изделия сомнительного качества.

Какие насосы нужны для систем ГВС?

Сейчас многие известные производители выпускают специализированные подкачивающие устройства для замкнутой системы горячего водоснабжения. В чем особенности такого оборудования? Технические характеристики циркуляционных насосов для ГВС (их можно найти в описании к каждому изделию на сайтах продающих организаций) отличаются от подобных приборов, предназначенных для системы отопления по следующим параметрам:

• напор;
• производительность;
• потребляемая мощность;
• система автоматического управления.

Напор характеризует способность любого насосного оборудования выталкивать жидкость с определенным усилием. Измеряется этот показатель в метрах водного столба. Допустим, если в описании технических характеристик указан напор насоса 3 метра, значит, устройство способно поднять воду в трубе на такую высоту.

При подборе насосного оборудования по этому параметру учитывается сопротивление трубного контура. Чем больше сопротивление, тем большим должен быть напор, чтобы его преодолеть.

В замкнутой системе ГВС сопротивление на пути движущейся жидкости незначительное, поэтому здесь нужен циркуляционный насос малой мощности. Показатель напора в таких устройствах колеблется в пределах 1,2-3,5 м. Дело в том, что задачей прибора в контуре с горячей водой является только перегонка жидкости по кругу, чтобы она не остывала. Давление на выходе из кранов обеспечивается за счет насоса (или насосной станции), что нагнетает воду в систему водоснабжения дома, в том числе в бойлер.

Рекомендуем к прочтению:

Производительность (расход) любого насосного оборудования определяет количество (объем) жидкости, что способно перекачать устройство за единицу времени. Этот параметр для циркуляционных насосов ГВС также нужен минимальный. Если предположить, что замкнутый контур в двухэтажном коттедже не превышает по протяженности 100 м, а в одном метре полудюймовой трубы находится 0,2 м3 жидкости, то вся трубная система (не считая водонагревателя) содержит всего 20 м3 воды. Для того, чтобы осуществить рециркуляцию раз в 3 минуты (этого достаточно для того, чтобы жидкость не остывала), понадобится производительность прибора 20х20=400 литров в час.

Этот расчет циркуляционного насоса показывает, что устройство понадобится маломощное, а потому расход электроэнергии, необходимой для его работы также будет минимальным, что подтверждают описания технических характеристик подобных изделий. Потребляемая мощность подобных изделий находится в пределах 30-40 Вт/час. Если учесть, что прибор работает не постоянно, а только при необходимости, становится понятно, что существенно повлиять на счета за использованное электричество циркуляционный насос для ГВС вряд ли сможет.

«Умные» насосы

Ведущие производители насосного оборудования для горячего водоснабжения, такие как Grundfos, Vilo, Vortex, DAB оснащают приборы системами управления, позволяющими добиться оптимального режима работы, еще больше снизив потребление электроэнергии. Используются термостаты, таймеры а также инновационная система автонастройки, когда циркуляционный насос сам «привыкает» в определенному, ежесуточно повторяющемуся режиму включения/выключения. Работая при таком оснащении «умной» автоматикой всего 3-4 часа в сутки суммарно, циркуляционный насос тратит всего 100-150 Вт электроэнергии, но при этом при открытии любого крана ГВС сразу льется горячая вода.

Важно! Для решения вопроса бесперебойной работы циркуляционного насоса во время возможного отключения электричества, специалисты и домашние мастера советуют не искать устройства 12 вольт, а поступать наоборот, — подключать обыкновенный насос 220 вольт к источнику электропитания 12 вольт через инвертор. Для постоянной эксплуатации такой метод не подойдет (быстро садится батарея 12 вольт), но в моменты отключения электричества 220 вольт (в электросети), запитать циркуляционный насос от аккумулятора 12 вольт вполне реально.

примеры расчетов и правила выбора

Циркуляционный насос — это небольшое по размеру устройство, главная задача которого заключается в улучшении работы и повышении производительности системы отопления. Он врезается непосредственно в трубопровод, оптимизируя скорость перемещения теплового носителя. Благодаря чему даже дом с большой жилой площадью будет обогреваться достаточно быстро.

Чтобы купить оптимальную модель, предстоит разобраться с тем, как рассчитать насос для отопления и на какие нюансы ориентироваться при выборе. Именно этим вопросам посвящена наша статья – в этом материале мы рассмотрели пример расчета оборудования, уделили внимание принципу работы и основным разновидностям насосов.

Также мы привели рекомендации по выбору, монтажу и безопасной эксплуатации насосного оборудования, снабдив статью наглядными и фото и подходящими видеороликами с расчетом необходимой мощности прибора и советами по его монтажу в отопительный контур.

Содержание статьи:

Принцип работы и назначение насоса

Основная проблема жителей последних этажей многоквартирной постройки и владельцев загородных коттеджей — это холодные батареи. В первом случае теплоноситель просто-напросто не доходит до их жилья, а во втором — не обогреваются самые дальние участки трубопровода. А все это из-за недостаточного .

Когда необходимо применять насос?

Единственным правильным решением в ситуации с недостаточным давлением будет модернизация отопительной системы с теплоносителем, циркулирующим под действием силы гравитации. Здесь поможет установка насоса. Основные схемы организации отопления с насосной циркуляцией .

Этот вариант будет эффективен и для владельцев частных домов, позволяя ощутимо уменьшить расходы на отопление. Существенное преимущество такого циркуляционного оборудования — возможность менять скорость движения теплоносителя. Главное, не превышать максимально допустимые показания для диаметра труб своей отопительной системы, чтобы избежать излишнего шума при работе агрегата.

Так, для жилых комнат при условном проходе труб в 20 и более мм скорость составляет 1 м/с. Если установить этот параметр на самое высокое значение, то можно за максимально короткое время прогреть дом, что актуально в случае, когда хозяева были в отъезде и постройка успела остыть. Это позволит получить максимальное количество тепла при минимальных затратах времени.

Насос — важный элемент системы обогрева дома. Он помогает повысить ее эффективность и снизить траты топлива

Принцип работы прибора

Циркуляционный агрегат функционирует за счет электродвигателя. Он забирает нагретую воду с одной стороны и подталкивает в трубопровод, находящийся с другой. А с этой стороны снова поступает новая порция и все повторяется.

Именно за счет центробежной силы тепловой носитель перемещается по трубам системы обогрева. Процесс функционирования насоса немного напоминает работу вентилятора, только циркулирует не воздух по комнате, а теплоноситель по трубопроводу.

Корпус устройства обязательно выполняется из устойчивых к коррозии материалов, а для изготовления вала, ротора и колеса с лопастями обычно используется керамика.

Основные виды насосов для отопления

Все предлагаемое производителями оборудование делится на две большие группы: насосы «мокрого» или «сухого» типа. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, что обязательно нужно учитывать при выборе.

Оборудование «мокрого» типа

Насосы отопления, называемые «мокрыми», отличаются от своих аналогов тем, что их рабочее колесо и ротор помещен в тепловой носитель. При этом электрический мотор находится в герметичном боксе, куда влага попасть не может.

Этот вариант — это идеальное решение для небольших загородных домов. Такие устройства отличаются своей бесшумностью и не нуждаются в тщательном и частом техническом обслуживании. К тому же они легко ремонтируются, настраиваются и могут применяться при стабильном или слабо изменяющемся уровне расхода воды.

Отличительной чертой современных моделей «мокрых» насосов является простота их эксплуатации. Благодаря наличию «умной» автоматики можно без каких-либо проблем увеличить производительность или переключить уровень обмоток

Что касается недостатков, то указанная выше категория отличается низкой производительностью. Обуславливается этот минус невозможностью обеспечения высокой герметичности гильзы, разделяющей тепловой носитель и статор.

«Сухая» разновидность приборов

Для этой категории устройств характерно отсутствие прямого контакта ротора с, перекачиваемой им нагретой, водой. Вся рабочая часть оборудования отделена от электрического двигателя резиновыми защитными кольцами.

Главная особенность такого отопительного оборудования — большая эффективность. Но из этого преимущества вытекает существенный недостаток в виде высокой шумности. Решается проблема путем установки агрегата в отдельной комнате с хорошей звукоизоляцией.

При выборе стоит учитывать тот факт, что насос «сухого» типа создает завихрения воздуха, поэтому мелкие частицы пыли могут подниматься, что негативно скажется на уплотнительных элементах и, соответственно, герметичности устройства.

Производители решили эту проблему так: при работе оборудования между резиновыми кольцами создается тонкий водяной слой. Он выполняет функцию смазки и предотвращает разрушение уплотнительных деталей.

Приборы, в свою очередь, делятся на три подгруппы:

• вертикальные;
• блочные;
• консольные.

Особенность первой категории заключается в вертикальном расположении электродвигателя. Такое оборудование стоит покупать только в том случае, если планируется перекачка большого объема теплового носителя. Что касается блочных насосов, то они устанавливаются на ровной бетонной поверхности.

Предназначены блочные насосы для использования в промышленных целях, когда требуются большие расходные и напорные характеристики

Консольные устройства характеризуются расположением всасывающего патрубка с наружной стороны улитки, в то время как нагнетательный находится на корпусе с противоположной.

Более подробно об устройстве и принципе работы насосов мы говорили .

На что ориентироваться при выборе насоса?

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

• материал, который использовался для возведения и утепления стен;
• климатические условия;
• особенности перекрытий и полов;
• наличие термостатических вентилей;
• характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Выбирая устройство для организации принудительной циркуляции в системе отопления, нужно уделить особое внимание техническим характеристикам, чтобы избежать работы насоса вхолостую или на пределе своих возможностей

Критерий #1 — область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Следует отказаться от покупки чугунного циркуляционного насоса. Ведь такое устройство быстро придет в негодность и потребует замены

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Критерий #2 — расчет оптимальной мощности

Производительность насоса, предназначенного для работы в системе отопления, можно вычислить самостоятельно. Для этого понадобится общая длина трубопровода, по которому оборудованию предстоит перекачивать теплоноситель.

На каждые 10 метров длины берем 0,6 метра напора устройства. Так, для небольшого дома с длиной отопительного контура в 70 метров понадобится насос напором в 4,2 метра.

Можно пойти другим путем и посчитать этот показатель по формуле:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Где:

• R — потребность помещения в тепле;
• TF и TR показывают температуру теплоносителя при подаче в систему и на ее выходе соответственно. При этом используются значения в градусах Цельсия.

В европейских странах в качестве параметра R преимущественно используются два значения: 100 Вт/м² — для дома, где расположено одна или две квартиры, и 70 Вт/м² — для многоквартирных построек.

Приведенный выше метод — это только один из множества способов вычисления оптимальной мощности циркуляционного насоса. Выполнить максимально точные расчеты сможет только квалифицированный специалист.

Когда нужно сделать расчеты с минимальной погрешностью, рекомендуется использовать специальные таблицы. В них приводятся значения, оптимальные для тех или иных домов и квартир

Критерий #3 — количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Низкий уровень шумности «мокрых» насосов — главная причина их популярности

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском при помощи специальных клапанов.

Критерий #4 — производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Чаще всего циркуляционные насосы выпускаются серийно и обладают усредненными параметрами, что создает определенные проблемы при выборе оборудования. В этом случае лучше отдать предпочтение устройству, работающему в нескольких режимах

Особенности монтажа циркуляционного насоса

Чтобы обеспечить эффективную работу системы обогрева дома, следует правильно подобрать место в отопительном кольце для установки оборудования. Рекомендуется найти тот участок, где в области всасывания теплового носителя всегда наблюдается избыточное давление воды. Известно несколько методик, при помощи которых можно искусственным образом добиться этого условия.

Первый способ заключается в подъеме расширительного бака на 0,8 м по отношению к самому высокому участку трубопровода. Реализовать это можно только в том доме, где это позволяют сделать потолки. Неплохим решением будет установить расширительный бак на чердаке. Но в этом случае придется заняться утеплением крыши, чтобы избежать лишних потерь тепла.

Второй метод заключается в перенесении от расширительного бака трубки с подающего стояка и ее врезании в то место, где неподалеку стоит всасывающий патрубок насоса. За счет этого можно создать просто идеальные условия для организации принудительной перекачки горячей воды в системе обогрева дома.

Насос можно установить прямо в подающий трубопровод. Такое решение будет целесообразным только в том случае, когда циркуляционное оборудование сможет выдержать максимально возможную температуру теплового носителя

Подробные рекомендации по установке насоса, схема обвязки и пошаговая монтажная инструкция приведена .

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Циркуляционный насос покупается не на год и даже не на два. Поэтому каждый владелец загородного дома должен позаботиться, чтобы оборудование было исправно в течение долгих лет. Добиться надежности и корректности работы устройства можно только в случае правильного и своевременного обслуживания.

В список основных правил эксплуатации насоса отопления необходимо включить следующие аспекты:

• запрещено включать прибор с нулевой подачей;
• убедиться, что оборудование заземлено;
• проконтролировать, чтобы электрический мотор не нагревался выше допустимой нормы;
• проверить соединение в клеммном коробе на наличие/отсутствие повреждений, а все кабели должны быть полностью сухими;
• удостовериться, что во время старта устройства не возникает никакого постороннего шума или вибрации;
• оборудование должно работать с рекомендованным производителем уровнем расхода теплоносителя;
• запрещено запускать циркуляционный насос без воды.

Если оборудование простаивает на протяжении длительного времени, то рекомендуется каждый месяц включать его на 10-30 минут. Такое простое правило поможет избежать окисления и, как результат, блокировки вала.

В случае появления каких-либо сбоев или проблем в работе насоса следует в кратчайшее время вызвать мастера. Это поможет избавиться от множества проблем и незапланированных финансовых трат

Особое внимание необходимо уделить температуре . Она не должна превышать 60-65 градусов Цельсия. Если пренебречь этим правилом, то в трубах и внутри насоса будет появляться осадок, который негативно скажется на работе всей системы отопления.

Часто встречаемые поломки

Наиболее распространенная проблема, из-за которой оборудование, обеспечивающее принудительную перекачку теплоносителя, выходит из строя — это его длительный простой.

Чаще всего система отопления активно используется зимой, а в теплое время года отключается. Но так как вода в ней не отличается чистотой, то со временем в трубах выпадает осадок. Из-за накопления солей жесткости между крыльчаткой и насосом агрегат перестает работать и может выйти из строя.

Решается вышеуказанная проблема достаточно легко. Для этого нужно попытаться самостоятельно запустить оборудование, открутив гайку и вручную повернув вал насоса. Нередко такого действия бывает более чем достаточно.

Если прибор все-таки не запустился, то единственным выходом будет демонтаж ротора и последующая основательная чистка насоса от накопившегося осадка солей.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете производительности циркуляционного оборудования повествует видео:

Правильная установка является залогом отличной работы любого прибора. Особенности монтажа насоса для отопления в видеоролике:

Система отопления, где для организации движения теплоносителя используется насос, имеет множество достоинств. Но чтобы безошибочно установить ее, придется потратить немного времени на разбор нюансов и выбор оборудования. Только в таком случае можно сделать свой дом поистине теплым и уютным.

Хотите добавить насос в систему отопления, но сомневаетесь в расчетах? Задайте интересующие вас вопросы в блоке комментариев – наши эксперты постараются вам помочь.

А может вы хотите дополнить наш материал полезными замечаниями? Или предложить другой вариант расчета отопительного насоса? Пишите свои замечания и рекомендации под этой статьей.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса – это насущный вопрос для владельцев частных домов. Это неудивительно, ведь только правильный выбор агрегата обеспечит должный напор, позволяя теплоносителю перемещаться так, чтобы преодолевать сопротивление в трубопроводе и батареях.

Чтобы приобрести безукоризненно функционирующий насос, необходимо произвести расчеты следующих параметров:

• тепловая потребность;
• производительность;
• напор.

Расчет потребности в тепле

В умеренном европейском климате принято брать за основу 100Вт на квадрат площади небольшого здания и 70Вт для многоквартирного дома. Для производственных площадей или хорошо утепленных жилищ достаточно будет 30-50Вт. В случае же, когда утепление фактически отсутствует, а теплопотери весьма высоки, нужно брать более высокое значение за основу.

Определение производительности циркуляционного насоса

Производительность помпы подразумевает количество тепла, которое она может переместить за час. Узнать, помпа какой производительности вам необходима, можно так:

Q=0,86R/TF-TR

В ней Q — расходуемый объем, куб. метров/час;

R — расчётное кол-во тепла в киловаттах;

TF — начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;

TR — конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.

Если у вас уже установлен котел, то производительность можно рассчитать так Q = N /(t 2- t 1). Здесь N – это мощность отопительного агрегата.

Расчет необходимого напора циркуляционного насоса

Также очень важной является необходимость учёта сопротивления, которое должен преодолевать циркуляционный насос. Именно напор позволяет теплоносителю циркулировать, не «буксуя» за счет гидравлического сопротивления элементов системы отопления- радиаторов, фильтров, клапанов, котла и т.д.Основная величина, необходимая для этого расчёта — так называемая высота всасывания насоса, обозначаемая как «Н».

Рассчитать можно по следующей формуле:

H = 1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+……+ZN)/10000, в которой R1, R2 — потери по давлению на входе и выходе контура, в Паскалях на метр. L1, L2 — длина обоих трубопроводов, в метрах. Z1, Z2, ZN — значения сопротивлений контура, в Паскалях.

Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.

Смотрите также:

Подбор насосов по характеристикам

Подбор центробежного насоса

Для подбора центробежного насоса используют графическую зависимость напора от подачи, которая индивидуальна для каждой модели и приводится в каталогах производителей.

Методика подбора центробежного насоса зависит от возложенных на него задач. Чтобы подобрать повысительный насос — задаются подачей и с оси абсцисс проводят перпендикуляр на кривую характеристики насоса, полученная рабочая точка определит напор при заданной подаче.

Циркуляционный насос подбирают, накладывая на характеристику насоса, гидравлическую характеристику циркуляционного кольца, отображающую зависимость потерь напора от протекающего расхода. Рабочая точка будет находиться в точке пересечения характеристик насоса и циркуляционного кольца.

Если заданным параметрам соответствует несколько моделей, выбирают менее мощный насос работающий в режиме с большим КПД. Подбирая центробежный насос для сети с изменяющимся расходом воды, лучше отдать предпочтение модели с более пологой напорной характеристикой и широким диапазоном подачи.

Шумовые характеристики, часто становятся преобладающим параметром при подборе насосов для установки в жилых домах. В таких случаях рекомендуется выбрать насос с электродвигателем меньшей мощности и частотой вращения не более 1500 оборотов в минуту.

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.

Что еще влияет на выбор

На подбор насоса для системы отопления, кроме основных его параметров (напора и подачи) могут влиять и некоторые другие факторы, например, такие как: производитель, качество изготовления, долговечность, максимальная температура эксплуатации, стоимость, и др. Зачастую они связаны между собой.

Качественные насосы надежных производителей, таких как «Grundfos», «Wilo», «DAB», «Lowara», «Ebara» и «Pedrollo», обычно, имеют большую стоимость. Китайские или отечественные модели, как правило, намного дешевле. Еще один параметр технической характеристики, который может быть важным при выборе циркуляционного насоса – максимально допустимая температура его эксплуатации, которая также должна быть в его паспорте или инструкции по эксплуатации. Это особенно важно, если насос предполагается установить в системе отопления с твердотопливным котлом на подающей трубе. Максимально допустимая температура эксплуатации его, в этом случае, должна быть не менее 110оС. Если же, он будет устанавливаться на обратной магистрали, то этот параметр не столь важен, так как температура теплоносителя в этом месте редко превышает 70оС.

Все вопросы о продукции Вы можете задать нашим специалистам по телефону +7(915) 060-90-25 и они подберут наиболее подходящий для Вас вариант по выгодной цене!

Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Напор насоса – это давление, создаваемое рабочим органом насоса (лопастным колесом, мембраной или поршнем) по средствам передачи энергии от рабочего органа насоса (рабочего колеса, мембраны или поршня) к жидкости, т.е насос фактически толкает жидкость.

Напор является одной из основных характеристик насоса.

Напором называют приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность энергии при выходе из насос и при входе в него.

Содержание статьи

Напор: определение и характеристика

Физическую сущность напора легко понять вспомнив основы гидромеханики. Если к всасывающему патрубку насоса, берущего жидкость из ёмкости, расположенной выше его оси, подключить трубку полного напора, то уровень жидкости в ней будет поднят на некоторую высоту над осью насоса. Эта высота называется полным напором и определяется формулой

Н = p / (ρ*g)

где р – давление в насосе

ρ – плотность среды

g – ускорение свободного падения

На бытовом уровне напором называют давление насоса. И для наглядности давление насоса – это высота, на которую насос может поднять столб жидкости.

Напор имеет линейную размерность – метр.

При подборе насоса напорная характеристика является одной из ключевых, ведь при недостаточном напоре, из крана не будет течь вода, а при слишком высоком напоре может не выдержать водопроводная трасса.

Напор и подача, которые создает насос взаимно связаны. Такую взаимосвязь графически изображают в виде кривой которая называется характеристика насоса. По одной оси графика откладывают напор(в метрах) по другой оси – подачу насоса(в м³/ч).

У каждого насоса – своя характеристика и заданная производителем рабочая точка. Рабочая точка – точка в которой уравновешены полезная мощность насоса и мощность потребляемая водопроводной сетью. По мере изменения подачи – меняется и напор.

При уменьшении подачи напор увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Найти оптимальную рабочую точку – это основная задача при эксплуатации насоса.

Напор скважинного и погружного насоса

Расчет требуемого напора скважинного насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив , где

Hвысота – перепад высот между местом, где расположен насос и наивысшей точкой системы водоснабжения;

Hпотери – гидравлические потери в трубопроводе. Гидравлические потери в трубопроводе связаны с трением жидкости о стенки труб, падением давления на поворотах и других фитингах. Такие потери определяются по экспериментальным или расчетным таблицам.

Hизлив — свободный напор на излив, при котором удобно пользоваться сантехническими приборами. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 20 м, минимальное значение 5 м, но в этом случае вода будет подаваться тонкой струйкой.

Все описанные выше параметры измеряются в метрах.

Напор дренажного и поверхностного насоса

Поверхностный насос предназначен для подачи воды из неглубоких колодцев или скважин. Так же поверхностные самовсасывающие насосы используют для подачи воды из открытых источников или баков. Такие насосы располагаются непосредственно в помещениях, а в источник с водой проводят трубопровод.

1 Вариант: источник с водой расположен выше насоса. Например, какой-то бак или водонапорный резервуар на чердаке дома. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив — Hвысота бака , где

Hвысота бака – расстояние (высота) между баком запаса воды и насосом

2 Вариант: насос расположен выше источника воды. Например, насос расположен в доме и тянет воду из колодца или скважины. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив + Hисточник, где

Hисточник – расстояние (перепад высот) между источником воды (скважина, колодец) и насосом.

Напор циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы используются в системах отопления домов, для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Расчет циркуляционного насоса – очень ответственная и сложная задача, которую рекомендуется отдать специализированным учреждениям, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома.

Напор циркуляционного насоса для отопления зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.

H = (R * L + Zсумма) / ( p * g ) , где

R – потери на трение в прямом трубопроводе, Па/м. По результатам опытов сопротивление в прямом трубопроводе равно 100 – 150 Па/м.

L – общая длина трубопровода, м.

Zсумма – коэффициенты запаса для элементов трубопровода

Z = 1,3 – для фитингов и арматуры;

Z = 1,7 – для термостатических вентилей;

Z = 1,2 – для смесителей или кранов, предотвращающих циркуляцию.

p – плотность перекачиваемой среды. Для воды = 1000 кг/м3

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.

Как видите определить требуемый именно Вам напор не составит большого труда, если отнестись к этой задаче с требуемым терпением и вниманием.

Способы увеличения напора насоса

Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.

Давайте рассмотрим самые частые ошибки монтажа, устранение которых способствует увеличению напора насоса

С первого взгляда монтаж не представляет из себя трудоемкий процесс, но если заглянуть глубже, то следует учесть ошибки, которые способны значительно сократить срок службы оборудования.

Наиболее распространенные ошибки монтажа:

  диаметр трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса. В этом случае увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали, а как следствие уменьшение глубины всасывания насоса. Уменьшенный, по сравнению со всасывающим патрубком насоса, трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости на который рассчитан насос.

  подключение к всасывающей ветке обычного шланга. Этот вариант не настолько критичен, при условии размещения насоса небольшой производительности в нижней точке трассы. В других случаях насос за счет разряжения во всасывающей полости, создаваемого рабочим колесом, сожмет шланг, значительно уменьшив его сечение. Подача насоса значительно уменьшится, а может и совсем прекратиться.

Если вы решили подключить шланг к высокопроизводительному насосу, воспользуйтесь советом производителей насосов – используйте только гофрированный шланг

  провисание трубы на горизонтальном участки или уклон в сторону от насоса на стороне всасывающего участка. При работе центробежного насоса необходимо, чтобы рабочее колесо постоянно работало в воде, т.е. рабочая камера насоса должна быть заполнена перекачиваемой средой. При провисании трубопровода или при отрицательном уклоне труб, жидкость из рабочей камеры выключенного насоса будет стекать в самую низкую точку трассы, а рабочее колесо будет крутиться в воздухе. Таким образом не будет движение среды в трубопроводе, а значит напор упадет до 0.

  большое число поворотов и изгибов в трубопроводе. Такой вариант монтажа приводит к увеличению сопротивления, а следовательно к уменьшению производительности

  плохая герметичность на всасывающем участке трубопровода. Плохая герметичность приводит к подсасыванию воздуха из окружающей среды в трубопровод, снижению напора и излишнему шуму при работе насоса.

В случае определения напора насоса необходимо помнить, что 1 метр напора, который насос создает в вертикальной трассе, равен 10 метрам по горизонтали. Например, если в горизонтальной трассе насос создает напор равный 30 метрам, то максимальный напор этого же насоса в случае монтажа в вертикальную трассу составит 300 метров

Вместе со статьей «Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.» читают:

Расчет и выбор насоса для водяного пола

Насос теплого пола – выбор и установка

Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный циркуляционный насос. Которым в основном и обеспечивается движение теплоносителя по контурам (петлям) отопительного трубопровода.

В том случае, когда температура теплоносителя формируется не смесительным узлом, а как-то иначе (РТЛ-регулировка, котлом, солнечным коллектором, внешним смесителем), то насос в контуре теплого пола скорее всего не понадобиться, достаточно будет и общего в отопительной системе.

Но чаще всего теплые полы создаются со своим нососно-смесительным узлом.

Какой насос подойдет

В смесительном узле теплых полов применяется обычный циркуляционный насос, который пригоден и для радиаторной системы отопления.

Эти агрегаты отличаются малой мощностью, небольшим напором и небольшим расходом жидкости. Соответственно и потребляемая мощность незначительна (40 – 150 Вт), шум при работе почти отсутствует.

Все циркуляционные насосы для бытовой отопительной системы (в т.ч. и для теплых полов) обозначаются парой цифр, например, — 25/40.

Где первая 25 — диаметр резьбы подключения в мм (иначе — 1 дюйм). Дюймовое подключение — наиболее ходовое в быту для главных магистралей, такой же диаметр резьбы, например, у коллекторов для теплого пола….

Вторая цифра означает напор в дм. т.е. 40 — 4 метра водяного столба, или 0,4 атм.

Маркировка 25/60 означает уже более мощную модель – дающий напор в 6 метров.

Напор и мощность

Требуемые характеристики насоса и его марка должны быть определены в проекте на теплый пол исходя из теплопотерь, площади, количества контуров, марки труб, диаметра труб, длины петель, разницы температур…

Но приобретение проекта, или даже проведение простых расчетов, для многих не желательные затраты времени, денег и сил.

Многие желают знать «здесь и сейчас немедленно», — какой насос выбрать для теплого пола.

Но вопрос не сложный, — предстоит выбрать всего лишь между 25/40 и 25/60 (для больших площадей лучше поставить два и более «маленьких» насосно-смесительных узлов), — других подходящих вариантов просто трудно найти.

Если брать радиаторную систему, то в силу ее простоты выбор насоса упрощается. До площади дома до 160 м кв. потянет и 25/40. В пределах 160 — 250 – м кв., – 25/60 и т.д.

«Детская болезнь домашних монтажников» — установить циркуляционные насос «с запасом на всякий случай». Там, где достаточно 20, ставят 80, — получают очень существенный перерасход электроэнергии, шум в радиаторах и трубах…

С выбором насоса для теплого пола дело обстоит почти также просто. Хоть здесь больше разнообразия в исходных данных – длина контуров может меняться существенно от 20м до 140м, запросы по разности температур подачи и обратки могут быть разными, больше влияет утепленность самого пола и др.

Для минимализации разности температур между подачей и обраткой требует установить более производительный насос.

Какой должен быть расход и напор

Руководствуясь опытом создания теплых полов можно сказать, что производительность насоса для достаточного обогрева «среднеутепленного здания» в климате средней полосы должна быть примерно следующей.

Т.е. – для площади в 100 м кв. частного дома в средней полосе потребуется насос с производительностью от 1,5 м куб. в час.

Например, используется 7 контуров отопления, если расход делится примерно поровну, тогда он составляет немногим более 0,2 м куб в час в каждом контуре.

В табличке приведены примерные данные по падению напора в контурах теплого пола с использованием трубы 16 мм.

Вероятно, положены петли с длиной 70 – 80 м. Расход в каждом контуре около 3 литров в минуту (0,18 куб/час), соответственно максимальный напор согласно таблицы — около 2 м в. ст.

Следовательно, для 100м кв. этой «среднеохлаждаемой» площади нам нужен насос, который бы давал расход в 1,5 м куб при напоре в 2 метра водяного столба.

Подбор по характеристикам

Рассмотрим графики характеристик циркуляционых насосов Грундфос (Grundfos) под названием Солар.

Видим, что «самый младший» насос 25/40 способен выдать расход 1,7 м куб./час при напоре в 2 метра. Это он сделает на второй скорости, потребляя 50 Вт час.

Выбираем насос 25/40 для теплого пола до 100 м кв. (7 контуров по 12 — 13 м кв.) Свыше 120 м кв. – соответственно 25/50 до площади 160 м кв.

По примерным прикидкам, мы выбрали подходящий насос для теплого пола.
А что скажет производитель? Вот официальная таблица рекомендаций от Grundfos.

Варианты выбора, современные насосы

При использовании современных моделей ALPHA, важно учитывать, что режимы «пропорциональное давление» и «AUTOADAPT» просто не подходят к теплому полу, — устанавливайте подходящий режим.

Если теплопотерь больше или дом (теплый пол) плохо утеплен, соответственно значение площади теплого пола, при которой нужно переходить с одного насоса на другой, смещается в меньшую сторону… Ключевую роль в этом играет степень утепленности самого теплого пола.
Как утеплить теплый пол правильно
Но более точные значения можно получить только теплотехническим расчетом и расчетом теплого пола…. которые многие считают просто излишними…

Особенность конструкции насоса и установки

Циркуляционные насосы должны устанавливаться так, чтобы ось ротора находилась в горизонтальном положении. Неважно какая буде подводка труб к насосу — горизонтальная, вертикальная, под углом — ротор должен быть горизонтальным.

В насосе может быть отверстие, закрытое пробкой — для выпуска воздуха.

Из типичных поломок циркуляционных насосов можно выделить засорение отложениями. За теплый сезон, когда насос стоит, из воды выпадают соли, ими могут быть прихвачен вал ротора. Из-за небольшой мощности насос в таком состоянии может не запуститься.

Не включается циркуляционный насос, — что делать?
Остается только закрыть подводящие краны, открыть пробку и провернуть крыльчатку, после чего насос, как правило, работает.

Как правильно установить насос теплого пола

Насос устанавливается между трехходовым клапаном и коллектором теплого пола. Только в этом случае будет работать вся система теплого пола.
Смесительный узел для теплого пола – конструкция

Если установить насос между подключением к радиаторной сети и трехходовым клапаном, то смесительный узел окажется не функциональным, теплый пол работать не будет.

Насос крепится за фланцы с помощью накидных гаек, которые обычно идут в комплекте. Установка насоса обычно проблем не вызывает, если подводка выполнена правильно, с выдержкой нужных расстояний.

Схемы монтажа

Обратите внимание на маркировку насоса и его закрепление в фирменном оборудовании для теплого пола для небольшого дома.

В системе обогреваемых полов краны устанавливаются на входе в смесительный узел и на каждом контуре коллектора. Слив теплоносителя из насосно-смесительного узла, при замене его оборудования не критичен. Но полезно перед насосом, как и в радиаторной системе установить фильтр.

Также важно правильно смонтировать электрическую схему. Включением насоса запускается и отопление теплыми полами. Он работает постоянно, пока работает обогрев полов.

Он может включаться автоматикой, — по командам термостатов в комнате и датчиков в теплом полу. Также не редка схема, когда насосом дополнительно управляет аварийное реле отключения, — при превышении температуры на подающем коллекторе, цепь размыкается.
Еще информация — как выбрать трубопровод для отапливаемого водяного пола

Примеры расчета насоса для водяного пола

Все большее число домовладельцев для отопления применяют системы теплого водяного отопления. Это не очень сложное инженерное сооружение, поэтому перед началом работ надо выполнить расчет насоса для теплого пола.

Такой расчет можно выполнить своими силам или воспользоваться онлайн-калькулятором. Они обычно располагаются на сайтах компаний, которые занимаются монтажом таких отопительных систем.

Данные необходимые для правильного расчета насоса

Принцип работы типовой отопительной системы замкнутого типа довольно прост.

Котельное оборудование нагревает теплоноситель, который проходит через отопительные приборы, отдавая тепловую энергию в окружающее пространство. Если при сооружении будет использована естественная циркуляция теплоносителя, то придется укладывать трубопровод под определенным углом к горизонту. Это позволит рабочей жидкости перемещаться самостоятельно.

Но при таком способе невозможно обеспечить достаточно высокую скорость передвижения теплоносителя из-за чего он возвращается в котел сильно охлажденным и это вынуждает его работать непрерывно с предельной нагрузкой. В связи с этим теплый пол без насоса, схема подключения которого находится на сайтах компаний, может доставлять определенные трудности в эксплуатации.

Для того чтобы увеличить скорость потока, используют циркуляционные насосы. Их использование позволяет добиться разницы температуры на входе и выходе из линии трубопровода в несколько градусов. Соответственно, котел перестает работать с полной нагрузкой, так снижаются затраты на энергию.

Конструктивно насос состоит из: корпуса, для изготовления которого применяют медные и нержавеющие сплавы; электрического двигателя; рабочего колеса (крыльчатки). При его вращении появляется центробежная сила. В итоге на выходе из корпуса формируется требуемый набор, и рабочая жидкость подается в трубопровод.

Существует два типа насосов — сухие и мокрые. Они отличаются друг от друга строением ротора. В конструкции мокрого колеса расположено непосредственно в рабочей среде, но электрическая часть узла надежно герметизирована в металлическом стакане, разделяющем статор и ротор.

Но такой тип агрегатов не стоит устанавливать для перекачивания горячей воды, с течением времени соли, растворенные в воде, забьют собой микронные зазоры между ротором и статором, в результате чего двигатель перестанет функционировать.

В двигателе сухого типа рабочее колесо также погружено в рабочую среду, но при этом элемент полностью от нее изолирован. Следует отметить, что устройства последнего типа отличаются высокой производительностью.

Домовладелец должен понимать, что расчет циркуляционного насоса для теплого пола, это довольно сложное дело и будет лучше, если его выполнят специалисты теплотехники. Кстати, после проведения расчетов будет ясна и схема подключения насоса теплого пола.

Как правило, в загородных домах применяют отопительные системы двух типов – с принудительной подачей теплоносителя и естественной. Первый тип обеспечивает циркуляционный насос. Его задача заключается в обеспечении подачи теплоносителя с заданной скоростью. Для проведения расчетов циркуляционного насоса потребуются следующие данные:

1. Объем теплоносителя, который должен прокачиваться через трубопроводную систему за определенный отрезок времени, то есть в м.куб./ч.
2. Объем тепла, необходимый для обогрева помещения – этот параметр называют тепловой мощностью, ее измеряют в Вт.

При выполнении расчета необходимо учесть разницу температуры в трубопроводе, то есть в трубе выходящей из нагревательного прибора и той, через которую она подаётся обратно. Для длинных трубопроводов разница может составлять до 20 град, если в отопительной системе использованы короткие контуры, такое значение составляет 10 град. Если обогревание теплого пола выполняют с небольшой площадью, то температурный перепад принимают равным 5 градусам.

Нельзя забывать и о типе теплоносителя. Если в трубопровод залита вода, то при расчете принимают коэффициент теплоемкости, он составляет 1,163. Если в системе применяют антифриз, то этот коэффициент имеет другое значение и его определяют по специальной литературе.

Кроме названных данных, при выполнении расчетов потребуются следующие данные:

1. Вид строительных материалов, использованных при возведении здания.
2. Площадь обогреваемого помещения.
3. Будет ли использовано дополнительное нагревательное оборудование.

Количество контуров

При укладке теплого пола применяют цельную трубу. Наличие соединений повышает вероятность повреждения трубы по стыку, а это приводит к дополнительным затратам на ремонт и восстановление отопительной системы.

То есть домовладелец должен знать общую длину теплового контура. По сути, это самый простой расчет, но для его проведения потребуется подготовить детальную схему помещения с указанием всех линий и расстоянием между ними.

Для проведения подобного расчета применяют несколько методик:

1. По средней величине. На один квадратный метр пола монтируют 5 п. м. трубы. То есть, требуется перемножить площадь помещения на 5.
2. По размеру среднего шага. Для этого необходимо площадь помещения умножить на среднюю величину шага в метрах и к полученному значению добавить 10% на углы и повороты. Если у стены дистанция между линиями составляет 100 мм, то в центре он составляет 300 мм. То есть средний шаг будет равен 200 мм.
3. Можно использовать размер ширины помещения. Ее требуется перемножить на число шагов и добавить длину комнаты на повороты. Такой метод расчета применяют при монтаже пола змейкой.

Следует обратить внимание на то, что оптимальная длина трубопроводной системы составляет 80 – 120 п.м. То есть при таких параметрах теплоноситель прогреет помещение, и при этом не остынет до той температуры, при которой произойдёт падение давление в системе. Если расчетная длина будет больше этой величины, то имеет смысл смонтировать второй контур подачи тепла.

Гидравлическое сопротивление трубы

Сопротивление перемещения потока теплоносителя, которое оказывает трубопроводная система, называют гидравлическим. Его оценивают как объем утерянной тепловой энергии, израсходованной на силы трения.

Любая трубопроводная конструкция состоит не только из прямых отрезков, но и поворотов, ответвлений и пр., для их формирования применяют различные соединительные устройства. Все это приводит к появлению гидравлического сопротивления. Оно зависит и от материала, использованного для производства трубопровода.

Проведение соответствующих расчетов позволит снизить тепловые потери и, таким образом, избежать ненужных затрат энергии. Гидравлический расчет проводят для достижения следующих целей:

1. Расчета потерь давления на отрезках отопительной системы.
2. Вычисления оптимального размера трубопровода, при это необходимо учитывать рекомендованную скорость движения потока.
3. Вычисления тепловых потерь и размера минимального сопротивления давления в трубопроводной системе.
4. Правильной сборки параллельно размещенных линий и установленной арматуры.

В ходе движения по закрытому контуру поток должен преодолевать определенное сопротивление. С его увеличением должна быть повышена мощность насоса.

На самом деле нет смысла приобретать оборудование большой мощности, так как вырастут энергозатраты. Если она будет недостаточной, то насос не сможет обеспечить требуемое давление, а это приведет к росту тепловых потерь.

Маркировка насоса

Для правильного подбора насосного оборудования, который предназначен для обеспечения принудительного движения теплового носителя, требуется разбираться в его технических характеристиках. Еще необходимо понимать, какая информация зашифрована в его маркировке.

На деле требуется обращать внимание на два ключевых свойства- напор и производительность (расход).

Напором называют сопротивление, создаваемое системой, преодолеваемое агрегатом. Для измерения этой характеристики применяют метры водяного столба. По большей части предельное давление задано верхней точкой трубопровода, по которому происходит перемещение теплоносителя.

Производительность говорит о том, какое количество теплоносителя возможно передать по трубопроводу за определённое количество времени. Производительность измеряют в куб.м в час.

На шильдике, который закреплен на корпусе насоса, указываются следующие данные:

• присоединительные размеры;
• напор;
• Производительность;
• Длина насоса.

Длина насоса

При расчете длины трубопровода необходимо учитывать строительную длину насоса, то есть расстояние между торцами насоса. Если в расчете будет совершена ошибка или указан слишком короткий размер, то придется слишком сильно натягивать трубы. Это чревато повреждением рукава.

Пример расчета насоса

Исходя из того, что на один кв. м потребуется уложить пять погонных метров рукава – в помещении на 50 кв. м потребуется уложить 250 п. м рукава, плюс 37 метров запаса на повороты. Так как типовая поставка составляет 120 метров, придется устанавливать три отрезка, два по 120 метров и один на 37 м.

На 50 м.кв.(1 контур)

При использовании придется устанавливать один циркуляционный насос. Его производительность должна быть определена по выражению

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т, где

Pн — мощность отопительного контура, кВт,

tобр.т — температура теплоносителя в линии обратной подачи,

tпр.т — температура в линии прямой подачи.

На 50 м.кв. (2 контура)

В системе, где проложены два контура, придется проводить расчет по каждому из насосов по той же формуле, что приведена в предыдущем разделе

ВАЖНО! ПОДКЛЮЧЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРОВЕДЕНО ТОЛЬКО ПОСЛЕ ТОГО, КАК СМОНТИРОВАНА КОЛЛЕКТОРНАЯ ГРУППА ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА С НАСОСОМ.

В каких случаях можно обойтись без насоса

Перемещение теплоносителя в контуре может происходить благодаря законам физики. То есть, нагретая рабочая жидкость поднимается вверх, а охлажденная опускается вниз. Таким образом происходит нагрев помещения, так работает теплый пол без насоса от котла.

Больше всего такие системы применяют в загородных домах или на дачах. Это обусловлено тем, что в пригородных условиях электроснабжение не всегда отличается стабильностью или его нет вообще. Поэтому не всегда целесообразно использовать оборудование с принудительной циркуляцией.

На интернет-ресурсах компаний, которые заняты установкой подобного оборудования, можно найти схему подключения насоса для теплого пола.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Многие хозяева загородных домов, начитавшись и наслушавшись о тех преимуществах, которые дают водяные «тепловые полы», всерьез задумываются о самостоятельном создании подобной системы обогрева помещений. Следует сразу сказать: задача эта – чрезвычайно непростая, масштабная, требующая мобилизации всех своих умений и навыков как в общестроительных вопросах, так и в сантехническом монтаже. Необходимо с особой тщательностью отнестись к подбору всех комплектующие, которые, в свою очередь, должны отвечать целому ряду важных требований.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Если не считать котел, то в качестве основного узла, обеспечивающего требуемый уровень температуры в контурах и стабильную циркуляцию, выступает насосно-смесительный узел. Его приобретают в готовом виде, то есть заводской сборки, или же монтируют самостоятельно. Но как бы то ни было, он в любом случае должен быть в состоянии обеспечить циркуляцию необходимого для реально издаваемой системы количества теплоносителя. Как оценить эту способность? В этом может помочь калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Цены на теплый пол

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Пояснения по принципу и порядку проведения расчета

Прежде всего, что такое производительность? Все очень просто – это способность прибора или узла (то есть каждого его элемента) пропустить через себя определённое количество теплоносителя за единицу времени. В рассматриваемом случае это прежде всего касается насоса, обеспечивающего должный уровень циркуляции по всем проложенным контурам «теплого пола». Важна пропускная способность и для двух- или трехходового термоклапана, обеспечивающего дозированное смешение горячих и холодных потоков для получения необходимой температуры.

Понятно, что насос выступает «активным звеном» то есть должен суметь прокачать необходимый объем, а клапан – всего лишь обладать способностью пропустить его через себя. Несмотря на эту принципиальную разницу, значение производительности должно соответствовать параметрам обоих приборов.

• Естественно, в исходных данных ключевым параметром выступает площадь помещений, в которых расположены контуры «теплого пола», подключенные к данному смесительному узлу. Важное значение имеет и планируемый принцип эксплуатации такой системы – будет ли она зимой выступать в роли единственного источника тепла, либо ее работа необходима лишь для повышения общего уровня комфорта в комнатах, а основная нагрузка все же ляжет на радиаторы. Понятно, что необходимая тепловая мощность для этих двух случаев будет различаться.

Для помещений типа ванны, санузла, прихожей, кухни целесообразно принимать в расчет то условие, что «теплый пол» является единственным источником обогрева.

• Далее, в основу вычислений положена теплоемкость теплоносителя, то есть его способность накапливать тепловую энергию в котельной и отдавать ее в помещения. Чем больше прокачано жидкости определённой температуры, тем выше перенос тепла. Этот параметр уже заложен в программу расчета.
• Перепад температуры на подающем и обратном коллекторе вычисляется обычным вычитанием значений. Для водяных теплых полов, при правильной их балансировке и хорошем качестве термоизоляции помещения, оптимальной разницей является 5 ºС. Может быть и несколько больше, но за пределы 8÷10 ºС выходить нельзя. А для комфортного восприятия самой поверхности «теплого пола» достаточно 25-27, реже – 30 ºС .
• По умолчанию калькулятор произведёт расчет для системы «теплого пола», заполненной водой. Если же применяется иной теплоноситель, то можно сделать поправку и на это обстоятельство. Дело в том, что ни один антифриз не может сравниться с водой по удельной теплоемкости, отличаясь вместе с тем более высокой плотностью. Эти данные могут быть указаны на заводской упаковке теплоносителя, или же их несложно найти в интернете именно для планируемого типа незамерзающей жидкости той или иной концентрации.

Результат будет показан в нескольких единицах измерения – это кубометры в част, литры в минуту и в секунду. Это для того чтобы пользователю не пришлось самостоятельно переводить из одной в другую – различные производители комплектующих практикуют нередко и разный подход в указании производительности своих приборов.

Водяной «теплый пол» — масштабная, трудная. но выполнимая задача

Весь комплекс мероприятий включает множество разноплановых операций – от подготовки основания, утепления, раскладки контуров, заливки стяжки – и до монтажа управляющего оборудования и тонкой отладки системы. Оценить всю масштабность создания водяного «теплого пола» своими руками вам поможет специальная публикация нашего портала.

Расчет и выбор насоса для водяного пола

Водяной подогрев пола — экономичная при эксплуатации система, но она сложна, трудоемка и дорога на процессе монтажа. Она состоит из большого количества компонентов, которые нужно связать и согласовать между собой. Одним из элементов является насос для теплого пола. Это далеко не самая габаритная и не самая дорогая составная часть, но от правильности его выбора и установки зависит эффективность и работоспособность системы в целом.

Функции

Водяной теплый пол отличается от традиционной системы отопления тем, что длина контуров значительная — до 120 метров в максимуме, а диметр труб обычно небольшой 16-20 мм. В каждом контуре имеется множество поворотов. Потому становится ясным, что для нормальной работы обогрева понадобится принудительная циркуляция. И именно насос для водяного пола обеспечивает достаточную для нормальной температуры скорость движения теплоносителя по трубам. Более того, для поддержания стабильной температуры будет лучше, если насос будет иметь несколько скоростей. Такие устройства называют регулируемыми и их работой можно управлять вручную или использовать для этого автоматику.

Выбор насоса для теплого пола — довольно сложная и ответственная задача

Расчет параметров насоса

В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы — трехскоростные.

Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают производительность насоса по следующей формуле:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

• Pн — мощность отопительного контура, кВт;
• tобр.т — температура теплоносителя в обратке
• tпр.т — температура подачи.

Если контуров несколько, определяете расход по каждому из них и складываете. Сумма расходов всех контуров и будет требуемой производительностью агрегата.

Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5 о С, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.

Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади

Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — напор насоса;
• П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
• Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
• К — коэффициент запаса мощности.

Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.

По графической характеристике выбираете модель

Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.

Какой насос для теплого пола выбрать

Правильно рассчитать параметры — это еще не все. Нужно выбрать тип насоса, материал, из которого он изготовлен и фирму-производителя. Это ничуть не менее важно, чем верные характеристики.

Для бытового использования подходят два типа оборудования:

Насосы с мокрым ротором. Это устройства не самой большой мощности, но в большинстве случаев их производительности достаточно для обеспечения работоспособности теплого пола площадью до 400 м 2 . «Мокрым» ротор называется потому, что крыльчатка находится непосредственно в теплоносителе, соответственно, охлаждение и смазка происходят с его использованием. Это оборудование популярно потому, что тихо работает, потребляет мало электроэнергии и отличается высокой надежностью.

Строение насоса с мокрым ротором

Насосы с сухим ротором имеют повышенные мощности и соответствующие габариты

С выбором типа все просто: устанавливаем агрегат с мокрым ротором. Параметры рассчитали. Но есть еще и такие тонкости, как маркировка и размер (длина) насоса.

Как выглядит вживую насос с мокрым ротором, как «громко» он работает, посмотрите в видео.

Маркировка и материал корпуса

Это две или три цифры типа: 25/40, 25/60-130 или 32/80 и т.п. Первая цифра — диаметры входных/выходных отверстий в миллиметрах. То есть в приведенной маркировке присоединительные размеры 25 мм и 32 мм. Вторая цифра — это высота подъема, которую обеспечивает данная модель. В приведенном примере это 4 метра, 6 метров и 8 метров. Если перевести атмосферы, то это 0,4 атм, 0,6 атм, 0,8 атм. Третья цифра — монтажная длина, то есть размер всего устройства от одного конца, до другого. В нашем примере это 130 мм.

Расшифровка маркировки циркуляционных насосов

Теперь определимся с материалом корпуса. Если трубы выбраны правильно, то проблем быть не должно: система замкнутая и кислорода мало, так что ставить можно будет агрегат из любого материала. Но если вы не учли кислородопроницаемость и в системе этот активный окислитель присутствует, то чугунный корпус вашей системе противопоказан. Тогда ставьте с корпусом из нержавейки или из полимера.

Что касается фирм. Лучше всего брать оборудование европейских производителей. При выборе насоса для водяного теплого пола лучше не экономить: от того как стабильно работает этот элемент, зависит ваш комфорт и наличие тепла в доме. Выбирайте самые лучшие фирмы, с самой хорошей репутацией. Хорошо зарекомендовали себя немецкие кампании Grundfos и Wilo. Но в случае с Wilo нужно смотреть на страну, для которой изготовлена продукция: те, которые идут на рынок СНГ и Китая чаще выходят из строя. Так что будьте внимательными.

Особенности установки

Куда бы вы ни ставили циркулярный насос, его ротор должен быть направлен горизонтально. В принципе, вертикальная установка возможна, но тогда при выборе нужно учесть, что в таком варианте он будет терять порядка 30% мощности.

При монтаже в системе водяного пола насос чаще ставится в подающем трубопроводе, но уже после смесительного узла (тут температура будет для него нормальной). Хотя есть схемы, в которых он стоит в «обратке» или в байпасе подмеса. Некоторые схемы предусматривают наличие двух насосов. Так два автономных устройства рекомендуют устанавливать в двухэтажном доме: по одному на каждом уровне. Так легче регулировать напор в каждой из веток.

Чаще всего циркуляционный насос устанавливают в подающем трубопровода после группы помеса

При заполнении системы в ней обязательно будет присутствовать воздух. Его наличие может блокировать движение теплоносителя: образуется воздушная пробка. Не во всех коллекторах есть возможность спустить воздух. Потому во многих насосах имеется специальный выпускной вентиль. Это небольшой диск на лицевой панели, на котором имеется канавка. В канавку упираетесь отверткой и немного поворачиваете диск против часовой стрелки. Воздух начинает выходить (подставьте какую-то посуду, потому что постепенно с пузырьками воздуха начнет выходить вода). Когда вода пойдет сплошной струйкой без пузырьков, клапан перекрываете, повторно запускаете систему и еще раз пробуете выпустить воздух. Иногда, прежде чем весь воздух будет удален, требуется повторить процедуру несколько раз.

Есть еще одна особенность систем водяного теплого пола. Если вы не используете низкотемпературные источники (конденсационные газовые или электрические котлы), то перед подачей воды в трубы пола, в горячую воду от котла подмешивается охлажденная из «обратки». Все, конечно, можно собрать из отдельных элементов, но можно купить и насосно-смесительный узел (или насосную группу) в сборе. Они бывают разного состава и, соответственно, цены, но выполняют основную функцию: поддерживают заданную вами температуру воды на входе в коллекторный узел. Но в основе этой группы приборов лежит все тот же насос, и выбирать его нужно по параметрам, которые мы рассчитали выше.

Неисправности насосов и способы их исправления

Если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то на крыльчатке постепенно откладываются соли. Активизируется процесс, если температура воды превышает 55 о С. Потому многие модели имеют встроенный терморегулятор и просто отключают устройство до тех пор, пока состояние воды не придет в норму.

Устанавливая насос для теплого пола помните, что его ротор должен быть направлен горизонтально

Но соли все равно понемногу скапливаются. Во время отопительного сезона, пока насос работает постоянно, особых проблем не возникает. Но вот при запуске системы после летнего перерыва часто насос «не качает». Он гудит, но никакого движения теплоносителя нет. Все потому, что соли закоксовали ротор, и он не может провернуться. Решить проблему можно, если вручную (отверткой или каким-то другим инструментом) провернуть крыльчатку несколько раз. Если вам удалось сдвинуть ротор, и крыльчатка сделала несколько оборотов, можно считать, что насос в рабочем состоянии. Устанавливаете его на место и включаете. Все должно работать.

Еще раз о том, почему нужно выбирать для отопления регулируемые насосы смотрите в этом видео.

Итоги

Насос для теплого водяного пола — важная составляющая, которая обеспечивает работоспособность всей системы. Потому так важно правильно рассчитать его производительность и напор. Если с расчетом возникли сложности, может есть смысл обратиться к профессионалам, так как покупка нового — недешевое удовольствие (вряд ли кто-то согласится поменять на другую модель потому что вы ошиблись в расчетах).

Расчет общего динамического напора для промышленных насосов

Общий динамический напор в промышленной насосной системе — это общий объем давления, когда вода течет в системе. Он состоит из двух частей: вертикального подъема и потерь на трение.

Очень важно точно рассчитать это, чтобы определить правильный размер и масштаб насосного оборудования для ваших нужд.

Чтобы рассчитать общий динамический напор, также известный как TDH, нам нужно вычислить две вещи:
A) Вертикальный подъем .
B ) Потери на трение всей трубы и компонентов, с которыми жидкость сталкивается на выходе из насоса.
C) После расчета обоих, сложите их вместе, чтобы вычислить TDH.

Позвольте нам показать вам, как рассчитать их вместе, и тогда вы сможете выполнить это самостоятельно! Для целей этого пошагового руководства мы определим общий динамический напор для 25 галлонов в минуту для перехода от насоса к резервуару B в примере ниже.

Как рассчитать вертикальный подъем

A) Вертикальный подъем: Необходимо определить, каков вертикальный подъем от начальной точки жидкости до ее конечной точки.По мере уменьшения уровня жидкости в резервуаре вертикальный подъем будет увеличиваться, и, следовательно, общий динамический напор будет увеличиваться. Чтобы упростить ситуацию, в худшем случае предположим, что бак пуст.

В приведенном выше примере, если резервуар A полон и идет до верха резервуара B, вертикальный подъем составляет 10 футов. Если резервуар A наполовину пуст и в нем всего 5 футов жидкости, то вертикальный подъем составляет 15 футов. Если резервуар A полностью опорожнен, вертикальный подъем составит 21 фут.При вертикальном подъеме от 10 до 21 фута проще всего использовать 21 фут, чтобы быть в безопасности, если вы не уверены, что уровень жидкости не опустится ниже определенной высоты.

Как рассчитать потери на трение

B) Потери на трение: Для расчета потерь на трение вам сначала нужно знать, каков ваш желаемый поток. Каждая скорость потока будет иметь разные потери на трение. Чем больше поток проходит через трубу, тем больше потерь на трение, поэтому 5 галлонов в минуту, проходящие через 1 дюймовую трубу, будут иметь более высокие потери на трение, чем 1 галлон в минуту, проходящий через 1 дюймовую трубу.После определения скорости потока вам необходимо знать, какой тип трубы вы используете, график трубы и длину трубы как по вертикали, так и по горизонтали. Вам также необходимо знать, сколько колен, клапанов, соединений и всего остального, что контактирует с жидкостью.

Используя приведенный выше пример, давайте рассчитаем потери на трение для 25 галлонов в минуту. Имеется 1,5-дюймовая труба PVC Schedule 40. Расстояние по горизонтальной трубе от насоса до резервуара B составляет 120 футов, а расстояние по вертикальной трубе от насоса до резервуара B составляет 21 фут.Имеются 2 отвода с длинным радиусом 90 градусов и 2 задвижки.

После расчета этой информации выполните следующие действия:

Шаг 1 ) Сложите вместе горизонтальную и вертикальную напорную трубу.
120 футов + 21 фут = 141 фут

Шаг 2) Перейдите на этот веб-сайт: http://www.freecalc.com/fricfram.htm

Шаг 3) Введите размер трубы, спецификацию трубы, материал трубы , длина трубопроводов, клапаны и фитинги.

В этом примере цифры:
1.5 дюймов, график 40, материал ПВХ, длина трубопровода 141 в футах, 2 колена 90 LR и 2 задвижки.

Шаг 4) Нажмите «Рассчитать падение давления». После нажатия кнопки «Рассчитать падение давления» калькулятор сообщает, что потеря напора составляет 5,6 футов.

Некоторые из наших предпочтительных ресурсов:

Результат: Расчет общего динамического напора

C) Общий динамический напор: Наихудший сценарий вертикального подъема составляет 21 фут. Потери на трение для 25 галлонов в минуту равны 5.6 футов. Сложив эти два числа вместе, общий динамический напор составляет 26,6 футов для 25 галлонов в минуту для перехода от насоса к резервуару B.

Альтернативный сценарий

Что делать, если уровень жидкости в резервуаре никогда не опускается ниже 5 футов и теперь пользователю требуется 20 галлонов в минуту?

Если резервуар никогда не опорожняется более чем на 5 футов, тогда расстояние по вертикали между жидкостью в резервуаре A и верхом резервуара B составляет 15 футов.

15 футов вертикального расстояния + 3,8 фута потери на трение = 18,8 фута общего динамического напора.

Другие факторы при расчете общего динамического напора

Другие факторы, которые могут повлиять на потери на трение, включают удельный вес, вязкость и температуру. Чем больше у вас информации о системе, тем точнее станет ваше число потерь на трение и, соответственно, ваш общий динамический напор.

Удельный вес жидкости может незначительно изменить потери на трение.

Если удельный вес составляет от 1,0 до 2,0 (вода — 1,0), нет необходимости использовать эту информацию в своих расчетах.Если оно меньше 1,0 или больше 2,0, рекомендуется использовать онлайн-калькулятор.

С другой стороны, вязкость может значительно увеличить потери на трение. Если жидкость вязкая, определите вязкость с помощью диаграммы вязкого удельного веса или онлайн-калькулятора вязкого удельного веса.

Как всегда, March Manufacturing рекомендует вам связаться с дистрибьютором March или инженером March Manufacturing, чтобы просмотреть ваше приложение перед покупкой.

Обновлено 25.05.2016

Расчеты насоса — Engineering Mindset

Расчеты насоса, как рассчитать скорость насоса, напор, об / мин, объемный расход, диаметр рабочего колеса

В этой статье мы узнаем, как выполнять расчеты насоса как в британских, так и в метрических единицах измерения, чтобы оценить производительность насоса после изменения расхода, скорости насоса, напора и мощности.Эти формулы являются общепринятыми практическими правилами и предоставляют теоретические значения, от которых фактические значения, вероятно, будут отличаться. YouTube видеоурок внизу страницы.

Чтобы рассчитать новый расход насоса по увеличению или уменьшению скорости вращения насоса, можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет расхода насоса по увеличению или уменьшению скорости вращения насоса. Об / мин.

Для расчета нового расхода насоса по увеличению или уменьшению диаметра рабочего колеса можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет скорости потока насоса по изменению диаметра рабочего колеса

Для расчета новой скорости вращения насоса по увеличению или уменьшению скорости потока можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет скорости вращения насоса при увеличении или уменьшении расхода

Для расчета нового напора насоса при увеличении или уменьшении скорости вращения насоса можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет давления напора для увеличения или уменьшения скорости насоса об / мин.

Для расчета нового напора насоса при увеличении или уменьшении расхода можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет давления напора насоса для увеличения или уменьшения расхода

Для расчета нового давления напора насоса при увеличении или уменьшении скорости вращения насоса (об / мин) можно использовать следующую формулу и расчет.

Расчет напора для увеличения или уменьшения скорости вращения насоса об / мин.

Для расчета диаметра рабочего колеса нового насоса в соответствии с изменением производительности насоса следует использовать следующую формулу и расчет.

Расчет нового диаметра рабочего колеса насоса в соответствии с изменением расхода

Подъем напора и уравнение энергии

Фактический подъем напора насоса или вентилятора

Используя уравнение энергии, подъем напора через насос или вентилятор можно выразить как:

h _a = (p ₂ — p ₁ ) / γ + (h ₂ — h ₁ ) + (v ₂ ² — v ₁ ² ) / 2 g (1)

где

h _a = фактический подъем напора (м столба жидкости)

p = давление (Па, Н / м ² )

h = высота (м)

γ = ρ g = удельный вес жидкости (Н / м ³ )

v 9 0139 = скорость (м / с)

ρ = плотность жидкости (кг / м ³ )

г = ускорение свободного падения (9.81 м / с ² )

Фактический подъем напора можно выразить как:

h _a = h _вал — h _потери (2)

где

ч _вал = работа вала в насосе или вентиляторе

ч _потери = потери напора через насос или вентилятор

Потери напора — ч _потери — через насос или вентилятор связан с

• поверхностным трением в каналах лопастей и пропорционален объемному расходу — q ² .
• разделение потока
• зазор в корпусе лопасти рабочего колеса потоки
• другие эффекты трехмерного потока

Фактический рост напора для встроенного насоса

Для очень распространенной установки — встроенного насоса или вентилятора — где скорость на входе и выходе скорости одинаковы ( v ₂ = v ₁ ), а высота входа и выхода одинаковы ( h ₂ = h ₁ ), общее уравнение (1) может быть изменено к:

ч _a = (p ₂ — p ₁ ) / γ (3)

Удельная работа

Путем умножения (3) на ускорение свободного падения , можно рассчитать удельную работу насоса или вентилятора:

w = h _a g (4)

где

w = удельная работа (Нм / кг, Дж / кг )

Пример — подъем напора встроенного насоса

Встроенный водяной насос работает при давлении 1 бар (1 10 ⁵ Н / м ² ) и 10 бар (10 10 ⁵ Н / м ² ) .Плотность воды 1000 кг / м ³ . Фактический напор воды (водяной столб) можно рассчитать по формуле (3):

ч _вода = (p ₂ — p ₁ ) / γ

= (p ₂ — p ₁ ) / ρg

= ((10 10 ⁵ Н / м ² ) — (1 10 ⁵ Н / м ² ) ) / (1000 кг / м ³ ) (9.81 м / с ² )

= 91,7 м Водяной столб

Примечание! — головное устройство с привязкой к плотности протекающей жидкости. Для других устройств — например, мм водяного столба — проверьте напор скорости.

Пример — подъем напора вентилятора

Встроенный вентилятор, работающий с горячим воздухом с плотностью ρ = 1,06 кг / м ³ добавить давление 400 Па (Н / м ² ) до течение.

Напор воздуха (воздушный столб) можно рассчитать с помощью (3):

ч _воздух = (p ₂ — p ₁ ) / ρ g

= (400 Н / м ² ) / (1,06 кг / м ³ ) (9,81 м / с ² )

= 38,5 м Колонка воздуха

. с (3) с использованием плотности воды:

ч _вода = (p ₂ — p ₁ ) / ρ г

= (400 Н / м ² ) / (1000 кг / м ³ ) (9.81 м / с ² )

= 0,041 м

= 41 мм Водяной столб

Измерение давления водяным столбом с помощью U-образного манометра широко применяется в системах распределения воздуха для вентиляции и кондиционирования .

Головка насоса — обзор

Интерпретация результатов

Что могут сказать нам вышеуказанные инструменты? Помня, что большинство насосов предназначены для создания потока, любой недостаток может быстро стать очевидным.Однако это знание потока не всегда помогает в диагностике.

Насос может работать в любом месте вдоль линии, показанной на Рис. 11.3 . Если поток соответствует ожиданиям проекта, то может показаться, что это не повод для беспокойства. Однако если вспомнить Правило 3 и 4 Палгрейва, это может указывать на то, что на самом деле проблема — насос должен подавать больше!

Рис. 11.3. Неадекватность использования потока только в диагностических целях.

Более того, если бы была проблема, мы все равно не смогли бы различить описанные недуги.Как это ни парадоксально, хотя насосы обычно считаются генераторами потока, знание одного только потока не очень помогает в диагностике проблем.

На проблему нужно смотреть с другой стороны, чтобы точно определить проблемную зону. Это включает в себя измерение другого параметра производительности, кроме расхода.

Если мы знаем только напор насоса во время перекачивания, но ничего больше, то это тоже полезно, но не окончательно. Ссылаясь на рис. 11.4, он говорит нам только о том, что насос работает где-то вдоль указанной линии.Мы не знаем, что это за поток [хотя мы можем сделать вывод об этом, если поглощаем, показания мощности доступны вместе с тестовой кривой.]. Мы не сможем различить:

Рис. 11.4. Неадекватность использования только головы в диагностических целях.

▪

Насос, работающий в своей рабочей точке

▪

Насос, работающий в системе трубопроводов, подверженной коррозии или загрязнению, которые также повлияли на жидкостные каналы насоса, что привело к падению его производительности

▪

Насос, всасывающий воздух на всасывание.

▪

Низкая скорость насоса

▪

Засоренное рабочее колесо

▪

Насос, который работает правильно в системе с завышенным напором [Четвертое правило Палгрейва

36

36 Во всех случаях, кроме первого, расход насоса ниже желаемого. С одной лишь точки зрения это не было бы очевидным.

Давайте посмотрим на различные виды анализа, которые можно выполнить с помощью инструмента, определенного в таблице 11.4 .

Таблица 11.4. Относительная стоимость различных комбинаций средств измерений.

Высота всасывания	Напор a Головка	Расход	Мощность	Комментарий
Высота всасывания при естественном расходе		978 905 905 905 естественный поток +	Напор нагнетания при естественном расходе			Полезный
Высота всасывания при естественном расходе и нулевом расходе +	Напор нагнетания при естественном расходе и нулевом расходе			Весьма полезен
		Естественный расход насоса c		Полезный
Высота всасывания при естественном расходе +	Высота нагнетания при естественном расходе +	Естественный расход насоса		Очень полезный
Высота всасывания при естественном расходе при нулевом расходе +	Напор нагнетания при естественном и нулевом расходе +	Нат. Расход насоса ural		Очень полезен
Высота всасывания при естественном расходе +	Высота нагнетания при естественном расходе +	Естественный расход насоса +	Потребляемая мощность	Почти идеальная
Высота всасывания при естественном расходе и нулевой расход +	Напор нагнетания при естественном расходе и нулевом расходе +	Естественный расход насоса +	Потребляемая мощность	Почти идеальный
Высота всасывания при указанном расходе +	Напор нагнетания при указанном расходе +	Указанный расход насоса +	Потребляемая мощность при указанном расходе	Ideal
			Потребляемая мощность	Полезный

Случай 1 Вы знаете высоту всасывания только при работе с естественным расходом

Эта информация не очень полезно.Если диаметр трубы известен, то скоростной напор [разница между статическими и динамическими показаниями] действительно позволяет сделать вывод о потоке в трубе. В большинстве случаев это будет очень грубая оценка, но в некоторых ситуациях она может быть лучше, чем ничего. ⁶ В противном случае высота всасывания дает мало информации.

Случай 2 Вы знаете только дифференциальный напор насоса, генерируемый при работе с естественным расходом

⁷

Это будет иметь один из трех возможных результатов:

Дифференциальный напор при естественном расходе выше ожидаемого

В соответствии с Первым Правило, если голова высока, она должна быть все время высокой.Постепенно он не мог подняться выше. В качестве альтернативы кривая системы могла стать более крутой [но соблюдение Третьего правила, конечно, помешает рассмотрению этой возможности].

Предположим, что точка [1] является ожидаемым пересечением между характеристическими кривыми насоса и системы.

Если рабочая скорость слишком высока, пересечение насосов перемещается из точки [1] в точку [3]. Дифференциальный напор будет восприниматься выше ожидаемого, и это правда. Однако поток насоса также будет выше, как и потребляемая мощность [Поскольку NPSH [R] увеличивается с увеличением скорости, насос может перейти в кавитационную ситуацию.]. В этом случае дифференциальный напор, вероятно, окажется меньше ожидаемого (рис. 11.5).

Рис. 11.5. Возможности очевидных высоких дифференциальных показаний напора.

Если бы диаметр рабочего колеса был завышенным, то была бы представлена ​​более или менее такая же картина. ⁸ Такая ситуация может иногда возникать, если установлено запасное рабочее колесо, размер которого не был уменьшен для работы. Вместо этого был установлен максимальный диаметр. Внешними признаками, помимо высокого напора, могут быть перегрузка двигателя, а также увеличение потока — если они были измерены.

Практически в каждом практическом случае фактическая кривая сопротивления системы оказывается более плоской, чем рассчитанная [четвертое правило Палгрейва]. Это приносит с собой другие проблемы — см. Позже. Возможно, но необычно, что реальная кривая системы будет круче, чем рассчитано. В этом случае фактическое пересечение характеристик происходит в точке [2], а не в точке [1]. Напор выше ожидаемого [но при меньшем расходе!].

У большинства центробежных насосов это будет связано со снижением потребляемой мощности.

У некоторых насосов смешанного потока и почти всех насосов с осевым потоком мощность будет увеличиваться по мере уменьшения потока таким образом.

Дифференциальный напор при естественном расходе соответствует ожиданиям

Во многих случаях это может указывать на проблему! Принимая во внимание пятое правило откачки Палгрейва, можно было бы ожидать, что напор при естественном потоке [1] будет ниже расчетного [2], при этом расход и мощность соответственно выше. Это утверждение не распространяется на системы, в которых регулирующий клапан с обратной связью управляет подачей насоса.Если предполагается, что регулирующий клапан первоначально рассеивает около 10% общего фрикционного напора [типичное значение, используемое при проектировании системы], то во многих случаях он будет рассеивать больше, чем это. Если бы он был настроен на рассеивание только 10%, естественный поток системы почти наверняка превысил бы спецификацию.

В системах без автоматического регулирующего клапана наиболее вероятными причинами дополнительного сопротивления системы являются (Рис. 11.6):

Рис. 11.6. Фактические и рассчитанные напоры системы могут отличаться, в основном из-за непредвиденных обстоятельств в расчетах.

▪

Загрязненный сетчатый фильтр

▪

Запорные клапаны не полностью открыты

▪

Загрязнения в трубопроводах

Дифференциальный напор при естественном расходе на 9000 ниже ожидаемого Исходя из вышесказанного, если естественный дифференциальный напор ниже ожидаемого, это может указывать на то, что все в порядке! Это поддерживалось бы, если бы потребляемая мощность была немного выше ожидаемой.

Если, с другой стороны, мощность также ниже ожидаемой, это, скорее всего, указывает на проблему.

▪

Засоренное рабочее колесо

▪

Скорость

▪

Неправильный диаметр

В этой ситуации применяются Первое и Второе правила.

Случай 3 Вы знаете дифференциальный напор насоса как при естественном расходе, так и при нулевом расходе

Если можно взять вторую точку данных, это значительно расширит наше понимание проблемы насоса.Наиболее полезная точка — это нулевой расход насоса или близкий к нему. Две точки данных позволяют составить некоторое представление о фактической форме кривой насоса.

Обычно работа при нулевом расходе всегда не рекомендуется. Изгибающие силы вала здесь максимальны, а осевые нагрузки также могут быть высокими. ⁹ Возмущающие силы обратного потока на входе будут иметь значение, указанное в Приложении D, и жидкость, захваченная в обсадной колонне, будет постоянно нагреваться из-за эффекта взбалтывания. Приложение H .

На практике насосы мощностью в несколько лошадиных сил [менее 10] могут работать при нулевом расходе в течение некоторого короткого времени [до 30 с].Конечно, срок службы подшипников и уплотнений будет немного снижен, но не серьезно. Более того, 30 с вряд ли хватит для опасного нагрева захваченного объема. С другой стороны, насосы большой мощности [несколько сотен и более] могут получить значительные повреждения, даже если они будут работать при нулевом расходе всего несколько секунд. Это особенно верно для многоступенчатых насосов, где на каждую ступень направляются сотни или, возможно, тысячи лошадиных сил. Сама сцена может содержать чуть больше пары чайников с жидкостью, поэтому закипание и испарение могут произойти всего за несколько секунд!

Однако еще не все потеряно — работа этих высокомощных насосов при минимальном расходе ¹⁰ может дать полезные данные.В большинстве случаев напор при минимальном расходе не сильно отличается от напора при нулевом расходе.

Результат теста нулевого потока [или почти нулевого потока] попадает в одну из трех групп, каждая из которых состоит из трех частей.

Случай 4 Дифференциальный напор при нулевом расходе выше ожидаемого

И дифференциальный напор при естественном расходе также выше ожидаемого

Второе правило устраняет этот эффект, связанный с износом. Это должно означать конструктивное изменение. Также применяется третье правило (рис.11.7)!

Рис. 11.7. Некоторые причины высокого напора при естественном расходе и нулевого расхода.

Среди возможных причин этого набора условий:

▪

Слишком высокая скорость — точка [2]

▪

Диаметр рабочего колеса слишком большой — точка [2]

▪

Все вышеперечисленное, плюс загрязненная система — Точка [3]

▪

Манометры не обнуляются или работают неправильно — например, ошибка калибровки или неисправность манометра

И дифференциальный напор при естественном потоке примерно равен ожидается

Предполагаемое увеличение наклона кривой соответствует Второму правилу, но первое правило означает, что должно было произойти изменение конструкции (рис.11.8).

Рис. 11.8. Возможные условия, приводящие к правильному напору при естественном расходе с высоким напором при нулевом расходе.

Возможные причины:

▪

Альтернативное рабочее колесо малой мощности, но диаметр слишком большой — Точка [2]

▪

Рабочее колесо правильное, но скорость слишком высокая, вызывающая кавитацию и разрушение напора — Точка [3]

Все вышеизложенное будет преувеличено, если, как это часто бывает, реальная кривая системы окажется ниже предполагаемой.

И дифференциальный напор при естественном расходе ниже ожидаемого

Снова применяются Второе и Шестое правила.

Все основные причины, описанные выше, могут усилиться, что приведет к еще большему изменению напора.

Например, даже более серьезное снижение NPSH или увеличение скорости вызовет эффект, показанный на рис. 11.9 . Подача насоса будет уменьшена.

Рис. 11.9. Кавитация может вызвать низкий напор независимо от напора при нулевом расходе.

Случай 5 Дифференциальный напор при нулевом расходе близок к ожидаемым

И дифференциальный напор при естественном расходе выше ожидаемого

Это нарушает второе и шестое правило, что означает, что это не эффект износа, а некоторые конструктивные изменения насос.

Возможные варианты:

▪

Неправильная крыльчатка [Версия с высокой производительностью] — точка [2] на рис. 11.10

Рис. 11.10. Причины высокого напора при естественном расходе в сочетании с нормальным напором при нулевом расходе.

▪

Рабочее колесо в порядке, но система загрязнена или клапан частично закрыт — Точка [3]

И дифференциальный напор при естественном расходе примерно соответствует ожидаемому

Если напор при естественном расходе также близок к ожиданий, тогда высоки шансы, что насос обеспечивает правильный поток [Пункт 1]. Насос скорее всего в хорошем состоянии см. Рис. 11.11 .

Рис. 11.11. Правильная голова при естественном течении.

Однако, как отмечалось ранее, такая ситуация может, как это ни парадоксально, потому что для некоторой легкой озабоченности четвертое правило Палгрейва подразумевает, что большинство насосов должны показывать низкий напор при естественном потоке и быть правильными при нулевом расходе или близком к нему.Было бы неплохо иметь правильный напор при естественном потоке, но, скорее всего, есть еще один незначительный недостаток.

Например:

▪

Загрязненная или корродированная система

▪

Неожиданные потери в системе трубопроводов.

Это может быть в сочетании с

▪

Заблокированное рабочее колесо

▪

Изношенные зазоры

Эти проблемы могут означать, что естественный поток будет иметь тенденцию к уменьшению и может даже приблизиться к проектный поток!

И дифференциальный напор при естественном расходе ниже ожидаемого.

Ссылаясь на предыдущий рисунок:

▪

Насос в хорошем состоянии, но первоначальные требования к напору были чрезмерными [четвертое правило Палгрейва].

▪

Это означает, что естественный поток происходит при более высоком, чем проектный поток — Точка [1]

▪

Насос в хорошем состоянии, но в рабочем колесе застрял мусор, что снижает его поток. производительность — точка [4]

▪

Насос страдает изношенными передними компенсационными кольцами [увеличенный зазор при открытом рабочем колесе] Точка [4]. Поток низкий.

▪

Насос кавитирует и не достигает расчетного расхода, см. Рис.11.12

Рис. 11.12. Кавитация снижает производительность от пункта [1] до пункта [2].

Дифференциальный напор при нулевом расходе ниже ожидаемого, а дифференциальный напор при естественном расходе также выше ожидаемого

Эта ситуация нарушает первое и второе правила, поэтому конструкция насоса должна быть каким-то образом изменена.

Возможности включают (рис. 11.13):

рис. 11.13. Некоторые причины высокого напора при естественном течении.

▪

Установлено неправильное рабочее колесо [2]

▪

Система засорена [3]

И напор при естественном потоке примерно соответствует ожидаемому

Эта ситуация является более мягкой версией и намного применим тот же анализ.Условия также совпадают с приведенными ниже.

И дифференциальный напор при естественном расходе ниже ожидаемого

Возможны следующие варианты (рис. 11.14):

Рис. 11.14. Некоторые возможные причины низкой производительности насоса.

▪

Скорость насоса низкая — точка [7] как поток

▪

Диаметр крыльчатки насоса слишком мал — точка [8] как поток

▪

Воздух / Во всасывающую трубу попадает газ — точка [9].Подача насоса будет слабой.

▪

Выделение воздуха или газа

▪

Воздухововлекающий вихрь

Во всех приведенных выше примерах могут быть другие основные причины, но разнообразия, уже очевидного даже в этих нескольких, должно быть достаточно убедить скептиков в том, что использование одной только головы [даже если взяты две крайние точки] — не очень мощный инструмент анализа.

Случай 6 Вам известен только естественный поток системы

Рис.11.3 указывает, что знание расхода позволяет только оценить, работает ли схема откачки хорошо или нет. Сам по себе он очень мало помогает в диагностике проблем. Повторяю еще раз, утверждения о «низком расходе» или «высоком расходе» не очень помогают, если также не передается некоторое представление о форме кривой сопротивления системы. Существует слишком много причин, по которым поток может быть неправильным, и, не зная хотя бы еще одного параметра, нельзя определить основную причину. В идеале вторым параметром должен быть напор насоса.

Случай 7 Известная только потребляемая мощность [или ее аналог]

Мощность — наименее удовлетворительное измерение. График зависимости мощности от расхода довольно плоский, в большинстве случаев это означает, что, если мощность не может быть считана очень точно, невозможно точно определить производительность насоса. Было бы необычно обнаружить, что существует нечто большее, чем элементарные средства измерения мощности (рис. 11.15).

Рис. 11.15. Несоответствие мощности точному аналогу потока.

В любом случае те же ограничения применяются для различения общих проблем производительности.

Не используйте манометр в качестве аналога расхода, поскольку он вносит неопределенность.

Хотя насосы часто оснащены средствами измерения давления нагнетания, они редко имеют прямое измерение расхода. Логика здесь в том, что если насос развивает правильное давление, значит, он пропускает правильный поток. Недостаток этой логики состоит в том, что многие насосы имеют так называемые «плоские» или «неглубокие» характеристические кривые (рис.11.16).

Рис. 11.16. Неадекватность использования манометров для определения расхода.

Это означает, что давление, кажется, очень мало изменяется в широком диапазоне потоков. Кроме того, манометры часто имеют небольшие размеры и затрудняют точное считывание показаний. Это означает, что подача насоса может быть слишком высокой или слишком низкой, но это не сразу очевидно. Оператор может сделать вывод, что расход примерно правильный.

В некоторых случаях выбираются насосы с номинальным расходом, близким к минимальному продолжительному расходу, см. Глава 10 . Это происходит со сложными службами, особенно при низком расходе и высоком напоре. Такой явно неудачный выбор на самом деле может быть единственным практическим выбором.

Почти минимальный расход, форма кривой насоса в любом случае плоская, поэтому использование давления нагнетания в качестве единственного аналога расхода может привести к серьезным ошибкам. Фактически, насос вполне может работать значительно ниже MCSF. Оператор должен искать другие признаки, чтобы быть уверенным в том, что насос запустился нормально. Единственное реальное подтверждение может исходить от потребляемой мощности, для которой амперметр является нормальным инструментом.Даже в этом случае приборы на месте почти так же трудно читать и интерпретировать, как манометры. Но если оба аналога приходят к одинаковым выводам по расходу, этого должно быть достаточно, чтобы укрепить уверенность в том, что расход насоса правильный, или нет. Важным исключением является случай, когда насос запускается в системе впервые. В этом случае четвертое Правило Пэлгрейва может незримо действовать.

Со временем избыточная или недостаточная прокачка станет очевидной по другим причинам и позволит сделать более точную оценку.Если насос является частью технологического процесса, то можно контролировать процесс в целом. Например, скорость изменения уровня в расходном баке — очень полезный и точный метод измерения расхода, но для проведения таких измерений требуется некоторое конечное время.

Расчет, насос, гидравлика, нпш, всасывание, жидкость, вода, нетто

Энергия, обеспечиваемая насосом

В гидравлическом поле нагрузка насоса выражается теоретически.
на высоте воды.

Энергия, поглощаемая насосом, распадается:

Механическая энергия, передаваемая жидкости (замкнутый контур)

Это гидравлическая энергия, передаваемая жидкости в ее проходе.
через насос.

Эта механическая мощность определяется по следующей формуле:

С:

• P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• Hm = потеря энергии или давления в гидравлической сети, выраженная
  в м.

Механическая энергия при гидростатической нагрузке (жидкость в разомкнутом контуре)

С:

• P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• p = Плотность жидкости в кг / м3.
• H = Пьезометрическая высота в метрах водяного столба.
• 9,81 = Средняя сила тяжести.

Механическая энергия, передаваемая жидкости (например, распределение
сеть питьевого водоснабжения) :

+

С:

• P = Мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
• Q = Расход в м3 / с.
• p = плотность жидкости в кг / м3.
• Hm = Гидравлическая потеря давления в сети, выраженная в м.
• H = Гидравлическая нагрузка в метре воды.
• 9,81 = Средняя сила тяжести.

Ухудшенная энергия, выраженная выходной мощностью насоса (мощность
на валу насоса)

Это мощность, измеренная на валу насоса.

Механическая энергия, необходимая для насоса, всегда выше, чем
энергия, передаваемая жидкости при различных трениях
тела вращения.

С:

• Pmec = Механическая мощность, необходимая для насоса.
• Pfl = мощность, передаваемая жидкости.
• Rv = Мощность вентилятора.
• Rt = Выход коробки передач.

В центробежных насосах сущность деградированной энергии перегревается
перекачиваемая жидкость.

В поршневых насосах сущность деградации энергии заключается в
механические приводы и не сообщаются с жидкостью.

Обычно разрешенные выходы:

• Поршневые насосы = 0.6 à 0,7
• Центробежные насосы = 0,4-0,8

Моторизация

При выборе двигателя это мощность всасывания.
насосом, который определяет мощность, выдаваемую двигателем, и
таким образом, также потребляемая мощность в сети. Необходимо таким образом
принять охрану, чтобы двигатель имел достаточную мощность, чтобы удовлетворить
все ситуации эксплуатации установки.

Возьмем насос с поглощающей способностью 8,5
кВт. Эти 8,5 кВт двигатель будет обеспечивать самостоятельно за счет
Дело в том, что он задуман на 7 кВт или 10 кВт. Двигатель 7
кВт, который должен работать при 40 ° C, таким образом, всегда будет перегружен.
21,5%.

Прямое следствие перегрузки двигателя — увеличение
по температуре намотки.Обгон предельной
температура 8-10 ° C, сокращает срок службы изоляции
примерно половина. Обгон свыше 20 ° C означает сокращение
75%.

Двигатели стандартной конструкции рассчитаны на максимальное использование
температура окружающей среды 40 ° C (и максимальная высота площадки
1000 м). Любое изменение требует корректировки номинального
выход.

Последнее обновление:

Расчет напора | Debem Srl

Насосы играют фундаментальную роль в перекачке жидкостей.

Размер насоса определяется двумя основными факторами:

• Скорость потока, количество жидкости (или объема), которая проходит через насос за определенную единицу времени.
• Гидравлический напор насоса, фактическая энергия, которую насос может передать жидкости

Изучив общую систему, подобную той, которая показана на соседнем рисунке, можно увидеть двух основных измерений:

• Геодезическая головка Hg
• га напор во всасывающем канале
• Напор в напорном канале
• ч разница в высоте между входом и выходом насоса
• Па давление в баке ниже по потоку
• pb давление на входе в бак

РАСЧЕТ НАПРАВЛЕНИЯ НАСОСА: ПРИНЦИП БЕРНУЛЛИ

Какой напор у насоса? Как упоминалось ранее, напор соответствует фактической энергии, которую насос передает жидкости.Уравнение Бернулли применяется между входной и выходной секциями насоса:

h2 + Hm = h3 h2 = энергия на входе
Hm = энергия, подаваемая насосом
h3 = энергия на выходе

Замена уравнением Бернулли:

Обычно мы хотим найти термин Hm.
Однако на этапе проектирования P1 и P2 никогда не известны (поскольку еще нет физических элементов, и поэтому невозможно эффективно измерить давление на входе и выходе насоса).

Таким образом, определены два новых члена, которые известны и которые позволяют нам преодолеть проблему и определить размер насоса:
P1 = Pa — γ * Ha
P2 = Pb + γ * Hb

Учитывая, кроме того, что:
Hg = h + Ha + Hb

Что дает нам отношение, определяемое следующим образом:

РАСЧЕТ ПОТЕРИ НАПОРА НАСОСА

В реальной ситуации мы также должны учитывать потерю напора из-за жидкости, протекающей по каналам и в различных частях конструкции, на всасывании и нагнетании (клапаны, кривые, фитинги и т. Д.)).

Уравнение определяется следующим образом:

Теперь мы рассмотрим более сложную проблему , то есть вычисление последнего члена вышеупомянутого уравнения, которое представляет собой сумму потерь, распределенных по трубам (всасывание и нагнетание), и сосредоточенных потерь (клапаны, кривые, так далее.).

РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ПОТЕРИ ГОЛОВА

Когда жидкость течет внутри трубы, она теряет энергию (определяемую давлением) из-за трения между жидкостью и стенками трубы.
Эти потери зависят от характеристик трубы и обратно пропорциональны ее длине.

Чтобы вычислить их , мы должны определить коэффициент трения , который зависит от скорости жидкости.
Есть два разных случая: ламинарный поток и турбулентный поток.

1. ЛАМИНАРНЫЙ ПОТОК

Течение жидкости ламинарное, или по Рейнольдсу <2000.

Ρ = плотность жидкости
W = скорость жидкости
D = диаметр жидкости
µ = вязкость жидкости

, где скорость может быть вычислена, зная расход, необходимый для данного размера, и, следовательно, по следующей формуле:
w = (4 * Q) / (π * D2)

Коэффициент трения в этом типе потока определяется следующим образом:
Fa = 64 / Re
Поэтому для расчета продолжительных потерь, выраженных в метрах, в ламинарном потоке, мы будем действовать следующим образом:
Yc = (Fa / γ) * (L / D) * w2 / 2

2.ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПОТОК

Течение жидкости турбулентное, или Рейнольдса> 4000 (наиболее частый случай).
С учетом формул, используемых для расчета скорости и числа Re, результирующий коэффициент трения будет:

Fa = 0,07 * Re-0,13 * D-0,14

А потери напора в турбулентном потоке составят:

Yc = (Fa / γ) * (L / D) * w2 / 2

КОНЦЕНТРИРОВАННАЯ ПОТЕРИ ГОЛОВА

Вдоль труб системы расположены многочисленные элементы конструкции и управления , такие как клапаны, фитинги, сужения и т. Д., которые способствуют потере напора.
Существуют различные методы для расчета этих потерь напора.
Самым простым и легким для понимания является использование следующей диаграммы.

• Ось справа представляет внутренний диаметр трубы, выраженный в мм.
• Ось слева представляет различные препятствия вдоль трубы.
• Средняя ось — это соответствующая потеря напора, выраженная в метрах, относительно рассматриваемого элемента (например,грамм. клапан) по трубе с внутренним диаметром 50 мм.

На этом этапе мы можем легко рассчитать потери напора в системе и, следовательно, выбрать правильный размер насоса для достижения желаемой скорости потока при полученном эквивалентном напоре.

Как рассчитать давление всасывания насоса

Обновлено 26 ноября 2018 г.

Лиза Мэлони

Если вас просят определить давление всасывания насоса, есть два способа интерпретировать этот запрос.Первый — это давление на квадратный дюйм или «фунт / кв. Дюйм», что имеет в виду большинство людей, когда говорят о давлении; это измеряет силу, приложенную к области. (1 фунт силы, приложенной к 1 квадратному дюйму площади = 1 фунт / кв. Дюйм). Но если речь идет о насосах, вам может потребоваться найти «напор», который указывает на то, насколько высоко насос может поднять вертикальный столбец жидкость.

Различие между пси и напором

Пси и напор — это, по сути, два разных способа обсуждения одного и того же: мощность вашей помпы.Так почему два разных взгляда на одну и ту же концепцию? Это потому, что не все жидкости весят одинаково, и давление в фунтах на квадратный дюйм вашего насоса будет меняться в зависимости от веса жидкости, протекающей через него. Но напор — помните, это расстояние, на которое насос может поднять столб жидкости — не изменится. Итак, когда дело доходит до насосов, жизнь намного проще, если рассматривать их мощность с точки зрения «напора».

Расчет фунтов на квадратный дюйм и напора на всасывании

Как фунты на квадратный дюйм, так и напор обычно измеряются производителем, но если у вас есть один из этих элементов и вам нужен другой, преобразование несложно.Предполагая, что вы имеете дело с водой с удельным весом 1,0, тогда применяются следующие уравнения:

напор (в футах) = psi × 2,31

psi = напор (в футах) ÷ 2,31

Итак, если вы у насоса, который работает под давлением 20 фунтов на квадратный дюйм, его напор составляет 20 × 2,31 = 46,2 фута.

Если у вас есть насос с напором 100 футов, его фунт на квадратный дюйм составляет 100 ÷ 2,31 = 43,29 фунта на квадратный дюйм.

А как насчет других жидкостей?

В этих уравнениях есть секретный безбилетный пассажир для преобразования напора в давление и обратно: удельный вес перекачиваемой жидкости.Если включить удельный вес, уравнения будут выглядеть следующим образом:

напор (в футах) = (psi × 2,31) / удельный вес

psi = (напор [в футах] x удельный вес) / 2,31

Поскольку удельный плотность воды равна 1,0, это не влияет на значение любого из уравнений. Но если вы имеете дело с неводной жидкостью, не забудьте принять во внимание удельный вес этой жидкости.

А как насчет NPSH?

Два предыдущих измерения — фунт / кв. Дюйм и напор — это все, что вам нужно для сравнения относительной прочности и пригодности насосов для различных применений.Но если вы углубитесь в технические характеристики самого насоса, вам также может потребоваться найти чистый положительный напор на всасывании, или NPSH, который измеряет давление на всасывающем отверстии насоса.

Есть два типа NPSH; NPSH _R — это минимальное давление, необходимое для предотвращения кавитации, которая может разрушить или сократить срок службы вашего насоса. Эта спецификация предоставляется производителем. Таким образом, тип NPSH, который вас могут попросить рассчитать, — это NPSH _A или абсолютное давление на всасывающем патрубке насоса.

Чтобы рассчитать NPSH _A , вам понадобятся некоторые подробные спецификации не только для вашей помпы, но и для системы, в которой она работает. В большинстве текстовых задач вам либо будет предоставлена ​​эта информация, либо достаточно данных для выяснить:

• Абсолютное давление на поверхности подаваемой жидкости (выраженное в напоре).
• Вертикальное расстояние от поверхности подаваемой жидкости до центральной линии насоса (может быть положительным или отрицательным, обычно выражается в футах или напоре).