Výpočet oběhového čerpadla pro vytápění v příkladech a vzorcích

Je nemožné si představit moderní autonomní topný systém bez dobrého oběhového čerpadla. Pomocí tohoto užitečného zařízení je možné několikrát zvýšit kvalitu vytápění domácností a účinnost topného zařízení. Pro výběr modelu, který vyhovuje specifickému systému z nabídky mnoha výrobců, je nutné provést správný výpočet čerpadla pro vytápění a také vzít v úvahu řadu důležitých praktických nuancí.

Proč potřebuji čerpadlo v topném systému?

Většina obyvatel horních pater v bytových domech je obeznámena s jevem studených baterií. Je to důsledek nedostatku systému tlaku nezbytného pro jeho normální provoz. Chladivo se pomalu pohybuje potrubím a ochlazuje se ve spodních podlažích. Majitelé soukromého domu mohou také čelit stejné situaci: v nejvzdálenějším místě topného systému, potrubí a potrubí radiátory příliš studený. Efektivní řešení problému pomůže oběhové čerpadlo. Všimněte si, že přirozené cirkulační topné systémy chladiva mohou být docela účinná v malých soukromých domech, ale i tak má smysl myslet o nuceném oběhu, protože při správném nastavení systému se sníží celkové náklady na vytápění.

Zjednodušeně je takové čerpadlo motor s rotorem, který je ponořen do chladicí kapaliny. Rotor se otáčí a způsobuje, že se voda nebo jiná zahřátá tekutina pohybuje danou rychlostí systémem a vytváří potřebný tlak. Čerpadlo může pracovat v různých režimech. Například nastavením zařízení na maximum můžete rychle zahřát dům, který v nepřítomnosti majitelů vychladl. Poté obnovte nastavení, které vám umožní získat co největší množství tepla za minimální cenu. Rozlišujte modely oběhových čerpadel se „suchým“ a „mokrým“ rotorem. V prvním případě je rotor čerpadla ponořen do kapaliny pouze částečně a ve druhém případě úplně. Mokrá rotorová čerpadla produkují během provozu méně hluku.

Jak vypočítat parametry čerpadla?

Správně zvolené vodní čerpadlo pro vytápění by mělo vyřešit dva problémy:

• vytvořit v systému tlak, který může překonat hydraulický odpor jeho jednotlivých prvků;
• k zajištění dostatečného tepla pro pohyb systémem.

Na základě toho by se při volbě oběhového čerpadla měla vypočítat potřeba tepelné energie budovy, jakož i celkový hydraulický odpor celého topného systému. Bez těchto dvou indikátorů není možné vybrat vhodné čerpadlo.

Užitečné informace o výběru oběhového čerpadla jsou uvedeny v následujícím videu:

Výpočty výkonu čerpadla

Objem čerpadla, který je ve výpočtových vzorcích obvykle označen jako Q, odráží množství tepla, které může být přeneseno za jednotku času. Vzorec pro výpočty je následující:

Q = 0,86R / TF-TR, kde:

• Q - objemový průtok, krychlový m / h;
• R je požadovaný tepelný výkon v místnosti, kW;
• TF - teplota na přívodu do systému, stupně Celsia;
• TR - teplota na výstupu ze systému, stupně Celsia.

Potřeba tepla v místnosti (R) se vypočítá v závislosti na podmínkách. V Evropě je obvyklé vypočítat tento ukazatel na základě standardu:

• 100 W / sq. m plocha malého soukromého domu, ve kterém ne více než dva byty;
• 70 W / sq. m plocha činžovního domu.

Pokud se výpočty provádějí pro budovy s nízkou tepelnou izolací, měla by se hodnota ukazatele zvýšit. Pro výpočty v provozech továrny i na budovách s velmi vysokým stupněm tepelné izolace se doporučuje použít ukazatel v rozsahu 30-50 kW / sq. m

Pomocí této tabulky můžete přesněji spočítat potřebu tepelné energie pro místnosti pro různé účely as různou úrovní tepelné izolace

Výpočet hydraulického odporu systému

Dalším důležitým ukazatelem je hydraulický odpor, který bude muset cirkulační čerpadlo překonat. Vypočítejte výšku sání čerpadla. Tento indikátor se obvykle označuje jako „H“. Můžete použít následující vzorec:

H = 1,3 * (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + .... + ZN) / 10000, kde

• R1, R2 - tlaková ztráta na přívodu a zpětném toku, Pa / m;
• L1, L2 - délka potrubí přívodního a zpětného potrubí, m;
• Z1, Z2 ... ..ZN - odpor jednotlivých prvků topného systému, Pa.

K určení R1 a R2 použijte následující tabulku:

Tato tabulka poskytuje dodatečná data pro přesnější výpočet hydraulického odporu, který se vyskytuje v topném systému soukromého domu

Hydraulický odpor jednotlivých prvků a součástí topného systému je obvykle uveden v průvodní technické dokumentaci. Pokud z nějakého důvodu taková dokumentace chybí, můžete použít přibližné údaje:

• kotel - 1 000 - 2 000 Pa;
• mixér - 2000 - 4000 Pa;
• termostatický ventil - 5000 - 10000 Pa;
• měřič tepla - 1000-15000 Pa.

Pro další části topného systému viz údaje v této tabulce:

Pokud z nějakého důvodu dojde ke ztrátě technické dokumentace, můžete pomocí údajů v této tabulce vypočítat hydraulický odpor jednotlivých prvků topného systému

Počet otáček oběhového čerpadla

Většina moderních modelů oběhových čerpadel je vybavena schopností upravit rychlost zařízení. Nejčastěji se jedná o třírychlostní modely, pomocí kterých můžete upravit množství tepla vstupujícího do místnosti. Při ostrém chlazení se tedy rychlost čerpadla zvýší a v případě oteplování se sníží, aby teplota vzduchu v místnostech zůstala pohodlná pro život.

Pro přepínání rychlostí je na zařízení umístěna speciální páka. Velmi populární modely oběhových čerpadel, vybavené systémem pro automatické řízení rychlosti zařízení v závislosti na změnách venkovní teploty.

Je třeba poznamenat, že toto je pouze jedna z možností pro tento typ výpočtu. Někteří výrobci používají při výběru čerpadla poněkud odlišnou metodu výpočtu. Můžete požádat o provedení všech výpočtů kvalifikovaného specialisty, sdělit mu podrobnosti o zařízení pro konkrétní topný systém a popsat podmínky jeho provozu. Obvykle se počítají indikátory maximálního zatížení, při kterých bude systém fungovat.V reálných podmínkách bude zatížení zařízení nižší, takže si můžete bezpečně zakoupit oběhové čerpadlo, jehož vlastnosti jsou o něco nižší než vypočtené ukazatele. Nákup výkonnějšího čerpadla se nedoporučuje, protože to povede ke zbytečným nákladům, ale systém se nezlepší.

Po získání všech potřebných údajů by se měly studovat charakteristiky tlakového toku každého modelu s přihlédnutím k různým provozním rychlostem. Tyto charakteristiky mohou být prezentovány ve formě grafu. Níže je uveden příklad takového grafu, na kterém jsou rovněž vyznačeny vypočtené charakteristiky zařízení.

Pomocí tohoto grafu si můžete vybrat vhodný model oběhového čerpadla pro vytápění podle ukazatelů vypočítaných pro systém konkrétního soukromého domu

Bod A odpovídá nezbytným ukazatelům a bod B označuje skutečná data konkrétního modelu čerpadla, co nejblíže teoretickým výpočtům. Čím menší je vzdálenost mezi body A a B, tím lepší je model čerpadla pro specifické provozní podmínky.

Několik důležitých bodů

Jak je uvedeno výše, existují rozlišovací oběhová čerpadla se „suchým“ a „mokrým“ rotorem a také s automatickým nebo manuálním systémem regulace rychlosti. Odborníci doporučují použití čerpadel, jejichž rotor je zcela ponořen ve vodě, a to nejen kvůli snížené hladině hluku, ale také proto, že takové modely úspěšně zvládají zatížení. Čerpadlo je instalováno tak, že hřídel rotoru je vodorovná. Přečtěte si více o instalaci tady.

Při výrobě vysoce kvalitních modelů se používá odolná ocel, keramický hřídel a ložiska. Životnost takového zařízení je nejméně 20 let. Neměli byste si vybrat čerpadlo s litinovým pláštěm pro systém přívodu teplé vody, protože za takových podmínek se rychle zhroutí. Upřednostňujte by měla být nerezová ocel, mosaz nebo bronz.

Pokud během provozu čerpadla v systému dojde k hluku, neznamená to vždy poruchu. Příčinou tohoto jevu je často vzduch, který zůstal v systému po spuštění. Před spuštěním systému odvzdušněte speciální ventily. Poté, co systém několik minut pracoval, je třeba tento postup zopakovat a poté upravit čerpadlo.

Pokud je start proveden pomocí čerpadla s ručním nastavením, musíte nejprve nastavit zařízení na maximální rychlost, u nastavitelných modelů, při spuštění topného systému, stačí vypnout zámek.