حساب مضخة الدوران للتسخين في الأمثلة والصيغ
من المستحيل تخيل نظام تدفئة حديث مستقل بدون مضخة دوران جيدة. بمساعدة هذا الجهاز المفيد ، من الممكن زيادة جودة التدفئة المنزلية وكفاءة معدات التدفئة عدة مرات. من أجل اختيار نموذج يناسب نظامًا معينًا من عروض العديد من الشركات المصنعة ، تحتاج إلى إجراء الحساب الصحيح للمضخة للتدفئة ، وكذلك مراعاة عدد من الفروق الدقيقة العملية الهامة.
المحتوى
لماذا أحتاج إلى مضخة في نظام التدفئة؟
يعرف معظم سكان الطوابق العليا في المباني السكنية ظاهرة البطاريات الباردة. هذا هو نتيجة لعدم وجود نظام الضغط اللازم لتشغيله الطبيعي. يتحرك المبرد ببطء عبر الأنابيب ويبرد في الطوابق السفلية. قد يواجه أصحاب المنزل الخاص نفس الموقف: في أبعد نقطة من نظام التدفئة والأنابيب و مشعات بارد جدا. حل المشكلة بشكل فعال سيساعد مضخة الدوران. لاحظ أن أنظمة تسخين دورانية طبيعية يمكن أن تكون المبردات فعالة للغاية في المنازل الخاصة الصغيرة ، ولكن حتى ذلك الحين من المنطقي التفكير حول التداول القسرينظرًا لأنه من خلال إعداد النظام الصحيح ، سيقلل ذلك من تكاليف التدفئة الإجمالية.
مبسطة ، مثل هذه المضخة هي محرك ذو دوار ، مغمور في المبرد. يدور الدوار ، مما يتسبب في انتقال الماء أو السوائل الساخنة الأخرى عبر النظام بسرعة معينة ، مما يخلق الضغط اللازم. يمكن أن تعمل المضخة في أوضاع مختلفة. على سبيل المثال ، عند ضبط الجهاز على الحد الأقصى ، يمكنك بسرعة تدفئة المنزل الذي يبرد في غياب أصحابه. ثم قم باستعادة الإعدادات التي تسمح لك بالحصول على أكبر قدر من الحرارة بأقل تكلفة. تميز نماذج مضخات الدوران بالدوار "الجاف" و "الرطب". في الحالة الأولى ، يتم غمر دوار المضخة جزئيًا فقط في السائل ، وفي الحالة الثانية تمامًا. تنتج مضخات الدوار الرطب ضوضاء أقل أثناء التشغيل.
كيفية حساب معلمات المضخة؟
يجب أن تحل مضخة المياه المختارة بشكل صحيح للتدفئة مشكلتين:
- خلق ضغط في النظام يمكنه التغلب على المقاومة الهيدروليكية لعناصره الفردية ؛
- لتوفير حرارة كافية للتنقل عبر النظام.
بناءً على ذلك ، عند اختيار مضخة الدوران ، يجب حساب حاجة المبنى للطاقة الحرارية ، بالإضافة إلى المقاومة الهيدروليكية الكلية لنظام التسخين بالكامل. بدون هذين المؤشرين ، من المستحيل ببساطة اختيار مضخة مناسبة.
يتم توفير معلومات مفيدة حول اختيار مضخة التدوير في الفيديو التالي:
حسابات أداء المضخة
تعكس سعة المضخة ، التي يتم تعيينها عادةً على أنها Q في صيغ الحساب ، كمية الحرارة التي يمكن نقلها لكل وحدة زمنية. صيغة الحسابات هي كما يلي:
س = 0.86R / TF-TR ، حيث:
- س - التدفق الحجمي ، مكعب م / ساعة ؛
- R هي الطاقة الحرارية المطلوبة للغرفة ، كيلوواط ؛
- TF - درجة الحرارة عند الإمداد بالنظام ، بالدرجات المئوية ؛
- TR - درجة الحرارة عند الخروج من النظام ، بالدرجات المئوية.
يتم حساب الطلب على حرارة الغرفة (R) اعتمادًا على الظروف. في أوروبا ، من المعتاد حساب هذا المؤشر بناءً على المعيار:
- 100 واط / متر مربع. م مساحة منزل خاص صغير لا يزيد فيه عن شقتين ؛
- 70 واط / متر مربع م مساحة مبنى سكني.
إذا تم إجراء الحسابات للمباني ذات العزل الحراري المنخفض ، فيجب زيادة قيمة المؤشر. للحسابات في المباني في المصنع ، وكذلك في المباني ذات درجة العزل الحراري العالية جدًا ، يوصى باستخدام مؤشر في نطاق 30-50 كيلو واط / متر مربع. م
باستخدام هذا الجدول ، يمكنك حساب الحاجة إلى الطاقة الحرارية للغرف بشكل أكثر دقة لأغراض مختلفة ومع مستويات مختلفة من العزل الحراري
حساب المقاومة الهيدروليكية للنظام
المؤشر المهم التالي هو المقاومة الهيدروليكية ، والتي يجب التغلب عليها بواسطة مضخة الدوران. للقيام بذلك ، احسب ارتفاع الشفط للمضخة. عادة يتم تعيين هذا المؤشر على أنه "H". يمكنك استخدام الصيغة التالية:
H = 1.3 * (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + .... + ZN) / 10000 ، حيث
- R1 ، R2 - فقدان الضغط عند العرض والعودة ، Pa / m ؛
- L1 ، L2 - طول خط أنابيب الإمداد والعودة ، م ؛
- Z1 ، Z2 ... ..ZN - مقاومة العناصر الفردية لنظام التدفئة ، Pa.
لتحديد R1 و R2 ، استخدم الجدول أدناه:
يوفر هذا الجدول بيانات إضافية لحساب أكثر دقة للمقاومة الهيدروليكية التي تحدث في نظام التدفئة في منزل خاص
يشار عادة إلى المقاومة الهيدروليكية للعناصر والمكونات الفردية لنظام التدفئة في الوثائق التقنية المصاحبة. إذا كانت هذه الوثائق مفقودة لسبب ما ، يمكنك استخدام البيانات التقريبية:
- مرجل - 1000-2000 باسكال ؛
- خلاط - 2000-4000 باسكال ؛
- صمام ثرموستاتي - 5000-10000 باسكال ؛
- عداد الحرارة - 1000-15000 باسكال.
لأجزاء أخرى من نظام التدفئة ، انظر البيانات في هذا الجدول:
إذا فقدت الوثائق الفنية لسبب ما ، يمكنك حساب المقاومة الهيدروليكية للعناصر الفردية لنظام التدفئة باستخدام البيانات الواردة في هذا الجدول
عدد سرعات مضخة الدوران
تم تجهيز معظم الموديلات الحديثة لمضخات الدوران بالقدرة على ضبط سرعة الجهاز. في معظم الأحيان ، هذه نماذج بثلاث سرعات يمكنك من خلالها ضبط كمية الحرارة التي تدخل الغرفة. لذلك ، مع التبريد الحاد ، تزداد سرعة المضخة ، وفي حالة الاحترار ، يتم تقليلها بحيث تظل درجة حرارة الهواء في الغرف مريحة للعيش.
لتبديل السرعات ، يوجد ذراع خاص موجود على الجهاز. نماذج شعبية للغاية لمضخات الدوران ، مجهزة بنظام للتحكم التلقائي في سرعة الجهاز اعتمادًا على التغيرات في درجة الحرارة الخارجية.
وتجدر الإشارة إلى أن هذا ليس سوى خيار واحد لهذا النوع من الحسابات. تستخدم بعض الشركات المصنعة طريقة حساب مختلفة قليلاً عند اختيار المضخة. يمكنك طلب إجراء جميع حسابات أخصائي مؤهل وإبلاغه بتفاصيل الجهاز لنظام تسخين معين ووصف شروط تشغيله. عادة ، يتم حساب مؤشرات الحمل القصوى التي سيعمل بها النظام.في الظروف الحقيقية ، سيكون الحمل على المعدات أقل ، لذلك يمكنك شراء مضخة دوران بأمان ، تكون خصائصها أقل قليلاً من المؤشرات المحسوبة. لا يُنصح بشراء مضخة أكثر قوة ، لأن هذا سيؤدي إلى تكاليف غير ضرورية ، لكن النظام لن يتحسن.
بعد الحصول على جميع البيانات اللازمة ، يجب دراسة خصائص تدفق الضغط لكل نموذج مع مراعاة سرعات التشغيل المختلفة. يمكن تقديم هذه الخصائص في شكل رسم بياني. فيما يلي مثال على هذا الرسم البياني ، حيث يتم أيضًا وضع علامة على الخصائص المحسوبة للجهاز.
باستخدام هذا الرسم البياني ، يمكنك اختيار نموذج مناسب لمضخة الدوران للتدفئة وفقًا للمؤشرات المحسوبة لنظام منزل خاص معين
تتوافق النقطة A مع المؤشرات الضرورية ، وتشير النقطة B إلى البيانات الفعلية لنموذج مضخة معين ، أقرب ما يمكن من الحسابات النظرية. كلما صغرت المسافة بين النقطتين أ و ب ، كان نموذج المضخة أفضل ملائمًا لظروف التشغيل المحددة.
بعض النقاط المهمة
كما هو مذكور أعلاه ، هناك مضخات دورانية مميزة ذات دوار "جاف" و "رطب" ، وكذلك مع نظام أوتوماتيكي أو يدوي للتحكم في السرعة. يوصي الخبراء باستخدام المضخات التي يتم غمر دوارها بالكامل في الماء ، ليس فقط بسبب انخفاض مستوى الضوضاء ، ولكن أيضًا لأن هذه النماذج تتعامل مع الحمل بنجاح أكبر. يتم تثبيت المضخة بطريقة تجعل عمود الدوار أفقيًا. اقرأ المزيد عن التثبيت هنا.
في تصنيع الموديلات عالية الجودة ، يتم استخدام الفولاذ المتين ، بالإضافة إلى عمود سيراميك ومحامل. عمر هذا الجهاز لا يقل عن 20 سنة. لا يجب عليك اختيار مضخة ذات غلاف من الحديد الزهر لنظام إمداد الماء الساخن ، لأنه في مثل هذه الظروف سوف تنهار بسرعة. يجب إعطاء الأفضلية للفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس أو البرونز.
إذا حدث ضوضاء أثناء تشغيل المضخة في النظام ، فهذا لا يشير دائمًا إلى حدوث عطل. غالبًا ما يكون سبب هذه الظاهرة هو الهواء المتبقي في النظام بعد بدء التشغيل. قبل بدء تشغيل النظام ، قم بنزيف الهواء من خلال صمامات خاصة. بعد عمل النظام لعدة دقائق ، تحتاج إلى تكرار هذا الإجراء ، ثم ضبط المضخة.
إذا تم البدء باستخدام مضخة مع الضبط اليدوي ، يجب عليك أولاً ضبط الجهاز على أقصى سرعة تشغيل ، في نماذج قابلة للتعديل ، عند بدء تشغيل نظام التدفئة ، ما عليك سوى إيقاف تشغيل القفل.
