Статья детально
 |
 |
 |
|
"Вибрати помпу нескладно" ("М+Т" №01.2003)
Статья из раздела: Статьи про оборудование: WILO
Перейти к описанию торговой марки WILO (ВИЛО)
 Як відомо, при проектуванні будь-якої системи першочергове значення має точність розрахунків її параметрів. Однак трапляються випадки, коли цього зробити неможливо, тому доводиться покладатися на приблизні розрахунки, наприклад, при заміні помпи у старій будівлі. Які ж фактори є вирішальними при доборі найбільш оптимальної циркуляційної помпи i які практичні поради можна дати інженерам та проектувальникам при вирішенні цього завдання?
Мал. 1. Циркуляційний прискорювач Вільгельма Оплендера конструкції 1929 року
Основні вимоги до розрахунку параметрів
Із винайденням циркуляційної помпи було зроблено вирішальний крок від системи опалення з природною циркуляцією до системи з контрольованою циркуляцією гарячої води. З огляду на це цілком слушною видається назва, яку дав винахідник у 20-х роках минулого сторіччя першій подібній конструкції, – «циркуляційний прискорювач» (мал. 1).
Тепер циркуляція води за допомогою помпи як носія енергії не лише прискорюється, але й відповідає усім вимогам сучасної техніки автоматичного регулювання. Тому, щоб зробити правильний вибір та настроювання циркуляційної помпи, проектувальник має розглядати опалювальну систему в її цілісному функціональному призначенні. Кількісні значення теплової енергії, що виробляється й постачається, розраховуються відповідно до величини загального теплоспоживання будинку. Перенесення енергії до поверхні нагрівання забезпечується помпою. При цьому вона має долати опір тертя в усіх трубопроводах та різних компонентах системи опалення. Цим пояснюються обидві вимоги, які висуваються до конструктивних даних циркуляційної помпи: необхідної подачі та забезпечення напору достатньо високого рівня. Ці характеристики зображені на мал. 2 у вигляді кривих.
Мал. 2. Характеристика відцентрової помпи
Оптимальне положення розрахункової точки, яке згодом визначається більш точно, – права частина середньої третини. Під час вибору циркуляційної помпи необхідної потужності слід, крім того, враховувати конкретні умови її використання – при проектуванні нового будинку чи для переоснащення старого.
Новий будинок
Параметри системи опалення нового будинку з високим рівнем точності визначаються за допомогою комп’ютерного проектування. Теплоспоживання будинку й продуктивність помпи визначаються за нормативами. Втрати внаслідок тертя в трубопроводах (в одиницях вимірювання тиску – мбар або ГПа) визначаються за ненормованим, але стандартизованим методом обчислення, що застосовується для розрахунку систем трубопроводів. Цей метод також дозволяє вирахувати напір помпи в метрах.
Старий будинок
Оскільки проектна документація старих будівель, як правило, довго не зберігається, а технічні характеристики трубопроводів таких будинків (наприклад, діаметр, шляхи прокладання тощо) визначити практично неможливо, при їх реставрації чи переоснащенні доводиться покладатися на приблизну оцінку й розрахунки.
НЕОБХІДНА ПОДАЧА
Необхідна подача помпи (див. мал. 2) обчислюється за формулою:
де Q – теплоспоживання будинку, кВт;
1,163 – питома теплоємність води, Вт•год/(кг К);
∆υ – різниця температури подавального та зворотного потоку води, К.
Застосування циркуляційних помп у нових будинках
Розрахунки за наведеною вище формулою здійснюються автоматично у межах розрахункової програми. Згідно з нормативами теплоспоживання будинку – це сума величин теплоспоживання окремих приміщень. Втрати тепла внаслідок впливу холодного зовнішнього повітря становлять не більше 50% від суми, оскільки вітер обдуває лише один бік будинку. Однак збільшення величини цих втрат додаванням частки на передачу тепла може призвести до вибору більшого котла та помпи, ніж це необхідно. Якщо теплоспоживання приміщення розрахувати за цією рекомендацією як для квартири з «частково обмеженим опаленням», то для кожного опалюваного сусіднього приміщення враховується перепад температури величиною 5 К (малі 3).
Мал. 3. Нормативний тепловий потік у будинку
Цей метод обчислення найбільш придатний для розрахунку потужності опалювального радіатора, необхідного для забезпечення потреби в теплі у кожному конкретному випадку. Отримані при цьому показники потужності котла на 15–20% завищені. Тому при визначенні параметрів помпи необхідно враховувати таку закономірність:
Спеціалісти на підставі багаторічного досвіду дотримуються думки, що в разі отримання граничного значення слід обирати меншу з двох помп. Причиною цього є відхилення реальних даних від розрахункових.
Застосування циркуляційних помп у старих будинках
Теплоспоживання старого будинку можна визначити лише приблизно. При цьому основою розрахунків є питоме теплоспоживання на квадратний метр опалюваної корисної площі. У ряді нормативних таблиць наводяться орієнтовні значення теплоспоживання будівель у залежності від року їх побудови. У нормативі HeizAnlV (Німеччина) зазначено, що можна відмовитися від здійснення грунтовного обчислення теплоспоживання, якщо прилади, які виробляють тепло, замінено центральним опаленням і їхня номінальна теплова потужність не перевищує 0,07 кВт на 1 м2 корисної площі будинку; для окремо розташованих будинків, що складаються не більше ніж з двох квартир, цей показник становить 0,10 кВт/м2. Спираючись на вищенаведену формулу, можна вирахувати питому подачу помпи:
де Vпит. – питома подача помпи, л/(год • м2);
Qпит. – питомий тепловий потік, Вт/м2 (номінальна теплова потужність дорівнює 70 Вт/м2 в багатоквартирних будинках і 100 Вт/м2 в окремих будинках на одну чи дві сім’ї).
Взявши за приклад систему опалення в багатоквартирному будинку із стандартною різницею температури подавального та зворотного потоку 20 К, отримуємо такі розрахунки:
Отже, на кожен квадратний метр житлової площі помпа повинна подавати за годину 3 літри води. Фахівці-теплотехніки повинні завжди пам’ятати цю величину. Якщо величина перепаду температур інша, за допомогою таблиці можна швидко здійснити необхідні перерахунки.
Визначення продуктивності за питомим теплоспоживанням
Приклад
Зробимо розрахунки для будинку середньої величини, що складається з 12 квартир по 80 м2 кожна, загальною площею близько 1000 м2. Як видно з таблиці, циркуляційна помпа при ∆υ = 20 К повинна забезпечувати подачу 3м3/год. Для забезпечення потреби в теплі такого будинку тимчасово обирається нерегульована помпа типу Star-RS 30/6 (мал. 4).
Мал. 4. Характеристика циркуляційної помпи Star-RS 30/6
Більш точний добір відповідної помпи можливий лише після визначення величини необхідного напору.
ВИЗНАЧЕННЯ НАПОРУ
Втрати тиску в системі опалення визначаються через розрахунки параметрів мережі опалювальних трубопроводів. При цьому розглядається найдовша нитка трубопроводу, оскільки в ній, як правило, втрати тиску найбільші. Тому необхідним є вирівнювання тиску в усіх нитках трубопроводів, яке забезпечується застосуванням диференціального регулятора тиску (мал. 5).
Мал. 5. Розподіл тепла у системі опалення з кількома нитками трубопроводів
У противному разі вода, прямуючи шляхом найменшого опору, буде текти найкоротшими ділянками трубопроводів назад до опалювального котла і збалансоване постачання тепла буде неможливим.
Обчислення параметрів теплових помп
Основою обчислення параметрів помпи, необхідної для використання в системі опалення старої будівлі, є визначення втрат тиску, які включають, з одного боку, втрати в прямих відрізках трубопроводів, у фітингах та сантехнічному обладнанні, а з другого – в інших компонентах системи опалення (в котлі, змішувачі, брудоуловлювачі тощо). Ці розрахунки здійснюються за такою формулою:
де R – питома втрата тиску в прямих відрізках трубопроводів, Па/м (можна взяти із номограм);
l – довжина найдовшої нитки трубопроводу (сумарна довжина подавального та зворотного трубопроводів), м;
Z – табличні показники додаткової втрати тиску у фітингах та інших елементах трубопроводів, Па.
Напір циркуляційної помпи вираховується за формулою:
де ρ– густина середовища, що подається, кг/м3;
g - прискорення вільного падіння, м/с2.
В обчислювальних програмах спочатку додають втрати тиску на різних ділянках трубопроводу, а потім ділять на обидві сталі величини:
Величина напору наноситься на вертикальну вісь кривої характеристики помпи (див. мал. 2).
Здійснення розрахунків параметрів помпи, необхідної для забезпечення опалення старої будівлі, пов’язані з певними труднощами. У той час як розміри та інші характеристики зовнішніх стін старих будівель можна досить точно виміряти, визначити параметри прокладених у ньому трубопроводів практично неможливо. Так само неможливо отримати дані про стан внутрішньої поверхні труб, наприклад, про можливі відкладення, корозію тощо. У такому разі фахівці вдаються до так званої методики граничного значення, яка полягає у визначенні величини граничної втрати тиску, яка спричиняє виникнення механічного шуму в опалювальних трубопроводах, і налаштовуванні теплової помпи за допомогою диференціального регулятора тиску на це граничне значення (див. мал. 5), внаслідок чого вдається забезпечити рівномірний розподіл тепла в усій опалювальній мережі.
Послідовність цього процесу така: виходячи з розмірів будинку визначається найдовша нитка трубопроводу від котла до найвіддаленішого радіатора опалення (сумарна величина довжини, ширини та висоти будинку, помножена на два з урахуванням довжини подавального та зворотного трубопроводів). Практичний досвід свідчить, що величина опору старих трубопроводів коливається в межах 100–150 Па/м. Отже, різниця втрат тиску визначається за такою формулою:
де R - питома втрата тиску на тертя, Па/м;
l – максимальна довжина (сумарна довжина подавального та довжина зворотного трубопроводів), м;
ДК – додатковий коефіцієнт.
Показники додаткових коефіцієнтів узято з практичного досвіду. Втрати тиску в прямих відрізках трубопроводів становлять:
• у фітингах та сантехнічному обладнанні – близько 30 % →ДК1 = 1,3;
• у термостатичних вентилях – близько 70 % →ДК2 = 1,7;
• у змішувачі – близько 20 % →ДК3 = 1,2.
Додатковий коефіцієнт за наявності фітингів і термостатичних вентилів (1,3•1,7) становить 2,2; за наявності фітингів, термостатичних вентилів та змішувача (1,3•1,7•1,2) – 2,6.
Приклад 12−квартирного будинку
Розглянемо детальніше згаданий вище приклад 12-квартирного будинку, який складається з 3 поверхів по 4 квартири кожен. Опалювальний котел знаходиться в центрі будинку під сходовою кліткою. Оскільки обидва опалювальні контури є паралельними і мають однакову довжину, можна відмовитися від вирівнювання тиску за допомогою диференціального регулятора тиску. Максимальна довжина трубопроводів дорівнює 30 м, звідси сумарна довжина подавального та зворотного трубопроводів становить близько 60 м. Припускається, що внутрішній опір труб дорівнює 130 Па/м. Система опалення оснащена змішувачем. У ході ремонту будинку в опалювальну систему вмонтовують нові термостатичні вентилі.
Приблизні параметри для будинку після ремонту згідно із формулою ∆p = R • l • ДК є такими:
130 Па/м • 60 м • 2,6 = 20280 Па = 203 ГПа.
Для визначення параметрів помпи, як відомо, дійсні такі співвідношення:
1 ГПа = 1мбар = 1 см.
Таким чином, необхідний напір циркуляційної помпи становить H = 203 см = 2,0 м.
Вибір помпи
Попередньо обрана помпа Star-RS 30/6 (див. таблицю) повністю відповідає вимогам цього будинку. Її було вмонтовано замість помпи типу S 40/80 r, яка була завеликою.
СПОЖИВАНА ПОТУЖНІСТЬ
Головною складовою кривої характеристики помпи є зображення споживаної потужності двигуна помпи (див. нижню частину мал. 4). Як видно з малюнка, споживана потужність підвищується із збільшенням подачі. Три лінії відповідають зміні потужності при відносно постійній частоті обертання помпи.
Описані у статті формули та послідовність здійснення розрахунків наведені на мал. 6, з якого видно, що розрахунки для нових та старих будівель здійснюються по-різному.
Мал. 6. Порiвняння розрахункових формул, застосовуваних для нових та старих будинкiв
При доборі відповідної теплової помпи для системи опалення старого будинку слід також ураховувати такі фактори:
• раніше використовувалися завеликі помпи;
• у зв’язку з технічним розвитком спостерігається значне підвищення рівня гідравлічної потужності;
• теплоізоляція старих будинків неодноразово вдосконалювалася, відповідно, рівень споживання теплової енергії зменшувався, що, в свою чергу, дозволило використовувати в системі опалення котли й помпи менших розмірів.
Таким чином, якщо неможливо отримати точні розрахунки, як, наприклад, у випадку зі старими будівлями, при доборі відповідної теплової помпи доводиться покладатися на приблизні оцінки, більшість із яких перевірена часом та підтверджена практичним досвідом.
Ергардт Бушер,
Клаус Вальтер
"Вибрати помпу нескладно. Крок за кроком до правильного вибору циркуляційної помпи необхідної потужності"
(журнал "М+Т" №01.2003)
За матеріалами, наданими компанією «Віло Україна»
Перейти до циркуляційних насосів для опалення... |
|
 |
 |
 |
Все статьи по данной тематике
| |
Каталог товаров
Торговые марки
|
|
|
|
Все торговые марки
AIRELEC BASIC - электрические конвекторы
AMCOR - осушители воздуха
AQUAFILTER - фильтры
ATLANTIC - электрические конвекторы, водонагреватели
BAXI - котлы газовые
BONGIOANNI - газовые котлы
COMAP - металлопластиковые трубы и фитинги
DAIKIN - кондиционеры, очистители воздуха
DEVI - электрический теплый пол, защита от льда, полотенцесушители, тепловентиляторы...
EKOTEZ - осушители воздуха
EMU-WILO - насосы погружные, промышленные насосы
EUROHEAT VOLCANO - тепловые вентиляторы и завесы
FLAMINGO - электрические конвекторы
FLOWAIR - тепловые вентиляторы
FRICO - инфракрасные обогреватели, тепловые завесы, тепловентиляторы...
HERMANN - газовые котлы
HOTWELL - газовые промышленные котлы
IMMERGAS - газовые котлы
JUNKERS - газовые котлы, колонки (водонагреватели)
KERMI - стальные радиаторы
KORAD - стальные радиаторы
KORADO - стальные радиаторы
PROTHERM - газовые и электрические котлы, бойлеры
REFLEX - расширительные баки
REGULUS - медно-алюминиевые радиаторы
ROBUR - газовые тепловые вентиляторы
SALMSON - насосы циркуляционные
SAUNIER DUVAL - газовые котлы
SEITRON - термостаты электромеханические, хроностаты цифровые программируемые
SPIROVENT - сепараторы воздуха и шлама, воздухоотводчики
STANDARD - алюминиево-стальные радиаторы
TATRAMAT - бойлеры (водонагреватели)
THERMOR - электрические конвекторы
UFO NNR - инфракрасные обогреватели
VAILLANT - котлы газовые, водонагреватели электрические проточные
VIADRUS - котлы промышленные газовые, твёрдотопливные, универсальные
VIESSMANN - газовые котлы...
WESTEN - котлы
WILO - насосы циркуляционные, глубинные, дренажные, насосные станции, промышленные насосы
АРГУС-СЕРВИС - блочные котельные ТМ (теплогенераторы модульные)
КОЛВИ - котлы газовые жаротрубные
КОНВЕКТОР - конвекторы в пол
|
|
|
|
|
Партнеры предлагают
|
|
Мой заказ
|
|
|
|
Для того, чтобы оформить заказ, Вам необходимо сначала выбрать интересующие Вас товары, нажимая кнопку "Купить!". Затем Вы сможете распечать эту выборку или сформировать заказ.
|
|
|
|
|
Контакты
Фото из галереи
Статьи и обзоры
|
