Sistēmās ar slēgtu tvertni ūdens sūkņi mājas apkurei ir neatņemams elements, kam jāpaātrina dzesēšanas šķidrums līdz noteiktam ātrumam, jāuztur stabils spiediens sistēmā un jāizveido pietiekami liela galva, lai pārvarētu cauruļu un veidgabalu radīto pretestību.
Bet sūknis būs noderīgs arī atvērtās sistēmās. Lai gan tie var darboties tikai ar gravitāciju, ierīce ievērojami palielinās apkures efektivitāti.
Lai iekārta varētu veikt savas funkcijas, ir pareizi jāaprēķina cirkulācijas sūknis apkures sistēmai. Kā to izdarīt, tiks aprakstīts tālāk.
Kā aprēķina apkures sistēmas sūkni?
Lielākā daļa mūsdienu autonomo apkures sistēmu, ko izmanto, lai uzturētu noteiktu temperatūru dzīvojamās telpās, ir aprīkotas ar centrbēdzes sūkņiem, kas nodrošina nepārtrauktu šķidruma cirkulāciju apkures lokā.
Palielinot spiedienu sistēmā, ir iespējams samazināt ūdens temperatūru apkures katla izejā, tādējādi samazinot tā patērētās gāzes ikdienas patēriņu.
Pareiza cirkulācijas sūkņa modeļa izvēle ļauj pēc kārtas palielināt iekārtas darbības efektivitāti apkures sezonā un nodrošināt komfortablu temperatūru jebkuras zonas telpās.
Kādi ir veidi
Sūknis apkurei mūsdienu sistēmās ir viens no izšķirošajiem faktoriem, kas nodrošina vienmērīgu dzesēšanas šķidruma kustību, un tāpēc visi siltumu veidojošie elementi tiek sasildīti vienādi.
Šādām vienībām ir priekšrocību kopums, kas definēts kā:
- Veiciniet dzesēšanas šķidruma nemainīgas temperatūras uzturēšanu.
- Zems elektroenerģijas patēriņš.
- Augsta darbības uzticamība.
- Lietošanas ērtums.
Viņu galvenais funkcionālais uzdevums ir izlīdzināt cauruļvadu pretestību apkures aģenta plūsmai.
Ir divi galvenie apļveida sūkņu modeļi:
- sauss rotors;
- ar mitru rotoru.
Ierīces darba kamera ar sausu rotoru tiek atdalīta no elektromotora ar noslēgtu starpsienu. Šādām vienībām parasti ir lielāka jauda un veiktspēja, taču darbības laikā tās rada troksni, tāpēc to izmantošana ir ierobežota ar uzstādīšanu izolētās telpās vai ēkās.
Sūkņi bez blīvēm darbojas dzesēšanas šķidruma vidē, kas palielina to kalpošanas laiku. Tā paša iemesla dēļ tie ir ar zemu trokšņa līmeni, kas ļauj tos izmantot apkalpojamās ēkās.
Būtisks šādu mezglu trūkums ir to zemā efektivitāte, kas ierobežo to izmantošanu lielās apkures sistēmās, tomēr mazās privātmājās tās tiek izmantotas ļoti plaši, pateicoties iepriekšminētajam zemajam trokšņa līmenim un izturībai.
Jāatzīmē, ka atlases kritēriji neaprobežojas tikai ar to pozitīvo un negatīvo īpašību ņemšanu vērā. Cirkulācijas sūkņa izvēle apkurei obligāti ietver tā aprēķināšanu pēc vairākiem kritērijiem.
Sūkņa izvēle atbilstoši tā galvenajām īpašībām
Jebkura apkures sūkņa galvenās tehniskās īpašības ir:
Šiem parametriem jānodrošina pietiekama dzesēšanas šķidruma cirkulācija, lai efektīvi pārnestu siltumenerģiju no katla uz radiatoriem, tāpēc tiem jāatbilst gan pašas sistēmas jaudai, gan hidrauliskajai pretestībai tajā dzesēšanas šķidruma cirkulācijas laikā. Tāpēc, lai pareizi izvēlētos sūkni apkures sistēmai, ir jāzina abas šīs vērtības.
Viņu precīzie aprēķini, kurus izmanto speciālisti, ir diezgan apgrūtinoši un sarežģīti. Tāpēc, izmantojot pašizvēlēšanos, varat izmantot vienkāršotus aprēķinus, izmantojot zemāk norādītās vienkāršās formulas un ieteicamos vidējos rādītājus, kas ļaus jums izvēlēties cirkulācijas sūkņa optimālās īpašības. Turklāt šādus aprēķinus var veikt gandrīz visi.
Trīs iespējas siltuma jaudas aprēķināšanai
Grūtības var rasties, nosakot siltuma jaudas indikatoru (R), tāpēc labāk koncentrēties uz vispārpieņemtiem standartiem.
1. variants... Eiropas valstīs ir pieņemts ņemt vērā šādus rādītājus:
- 100 W / kv. - mazas platības privātmājām;
- 70 W / kv. M. - daudzstāvu ēkām;
- 30-50 W / kv. - rūpnieciskām un labi izolētām dzīvojamām telpām.
2. variants... Eiropas standarti ir labi piemēroti reģioniem ar maigu klimatu. Tomēr ziemeļu reģionos, kur ir smagas sals, labāk ir koncentrēties uz SNiP 2.04.07-86 "Siltumtīkli" normām, kurās tiek ņemta vērā ārējā temperatūra līdz -30 grādiem pēc Celsija:
- 173-177 W / m2 - mazām ēkām, kuru stāvu skaits nepārsniedz divus;
- 97-101 W / m2 - mājām no 3-4 stāviem.
3. variants... Zemāk ir tabula, pēc kuras jūs varat neatkarīgi noteikt nepieciešamo siltuma jaudu, ņemot vērā ēkas mērķi, nolietojuma pakāpi un siltumizolāciju.
Tabula: kā noteikt nepieciešamo siltuma jaudu
Kā noteikt apkures sistēmas jaudu un nepieciešamo sūkņa plūsmu
Nepieciešamā apkures sistēmas siltuma jauda ir atkarīga no siltuma daudzuma, kas nepieciešams ērtai mājas apkurei, un ir tieši proporcionāls tā izmēram un materiālu siltumizolācijas īpašībām, no kurām tās sienas, jumts, griesti, grīda, tiek izgatavoti logi, durvis. Nav grūti aprēķināt apsildāmās mājas vai tās daļas izmēru. Šeit pietiek ar mērlenti un kalkulatoru.
Precīzāk aprēķināt siltuma zudumus caur ārējām konstrukcijām ir grūtāk, jo šeit ir jāņem vērā to materiāls, biezums un konstrukcijas īpatnības. Tāpēc vienkāršotam aprēķinam varat izmantot ieteicamās vidējās vērtības 1–1,5 kW siltuma jaudas uz 10 m2 apsildāmās telpas ar griestu augstumu līdz 3 m. Ja telpa ir labi izolēta, tad jūs var izmantot zemāku vērtību, un, ja tas nav izolēts vai ir par maz, tad labāk izmantot lielāku vērtību.
Piemēram, labi izolētai mājai 120 m2 platībā būs nepieciešama aptuveni 12 kW siltumenerģijas. Ja cirkulācijas sūkņa izvēle tiek veikta esošai dabiskās cirkulācijas apkures sistēmai, tad var ņemt vērā uzstādītā katla jaudu.
Nepieciešamās sūkņa jaudas aprēķins
Izlemjot par apkures siltuma jaudu, jūs varat sākt aprēķināt cirkulācijas sūkņa padevi (jaudu). Lai to izdarītu, varat izmantot divas vienkāršas formulas. Pirmais no tiem: P = Q / (1,16 x ΔT), (kg / h vai l / h) kur:
- Q– iepriekš aprēķinātā apkures jauda (W);
- ΔT ir starpība starp padeves caurules un "atgriešanās" temperatūru, kas parastajām sistēmām parasti ir 20 ° C robežās, bet grīdas apsildei - apmēram 5 °;
- 1,16 - koeficients, ņemot vērā ūdens īpatnējo siltumu, W × h / kg × о С (citiem dzesēšanas šķidrumiem (antifrīzs, eļļa) tas būs nedaudz atšķirīgs un, ja nepieciešams, to var atrast uzziņu grāmatās vai internetā) .
Cita formula: P = 3,6 x Q / (s × ΔT), (l / h) Kur: s ir siltumnesēja siltuma jauda (ūdenim 4,2 kJ / kg × ° С). Izmantojot jebkuru no šīm formulām, ir iespējams noteikt, ka, piemēram, divu cauruļu sistēmai ar siltuma jaudu 12 kW, būs nepieciešams šāds sūknis ar šādu jaudu (padevi): P = 12000 / (1,16 × 20) = 517 l / h vai 0,5 m3 / h
Nepieciešamās galvas aprēķins hidrauliskās pretestības pārvarēšanai
Lai izvēlētos cirkulācijas sūkni apkures sistēmai, papildus jaudai jānosaka tā galva (spiediens), kas tai jāizveido, lai pārvarētu esošo hidraulisko pretestību. Bet vispirms jums jāzina šīs pretestības lielums. Vienkāršotam aprēķinam varat izmantot formulu: J = (F + R × L) / p × g (m) Kur:
- L ir cauruļvada garums līdz vistālākajam radiatoram (m);
- R ir taisnās caurules sekcijas īpatnējā hidrauliskā pretestība (Pa / m);
- p ir dzesēšanas šķidruma blīvums (ūdenim - 1000 kg / m3);
- F - pretestības pieaugums savienotājos un slēgvārstos (Pa);
- g - 9,8 m / s 2 (gravitācijas paātrinājums).
Precīzas R un F vērtības dažādām caurulēm, dažāda veida savienojošiem un noslēgšanas vārstiem var atrast atsauces literatūrā. Mūsu vienkāršotajam aprēķinam jūs varat izmantot eksperimentāli iegūtos šo vērtību vidējos datus: R - 100-150 Pa / m (jo lielāks cauruļu diametrs un vienmērīgāka to iekšējā virsma, jo mazāka pretestība); F var ņemt atkarībā no armatūras veida:
- papildus līdz 30% zaudējumu taisnā caurulē - katram savienotājelementam šajā sadaļā;
- līdz 20% - trīsceļu maisītājam vai līdzīgām ierīcēm;
- līdz 70% - regulatoram.
Aprēķinam var izmantot arī formulu, kuru ieteikuši labi pazīstamā sūkņu ražotāja Wilo speciālisti: J = R × L × k, m Kur: k ir koeficients, kas ņem vērā pretestības pieaugumu vadības un izslēgšanas ierīcēs. izslēgšanas vārsti:
- 1.3 - vienkāršas apkures sistēmas ar minimālu armatūras daudzumu;
- 2.2 - vadības vārstu klātbūtnē;
- 2.6 - sarežģītām sistēmām.
Jāpatur prātā, ka, ja cirkulāciju sistēmā ar divām vai vairākām elektroinstalācijas ķēdēm (atzarojumiem) nodrošinās tikai viens sūknis, tad, izvēloties tā spiedienu, jāņem vērā to kopējā pretestība. Ja katrai ķēdei ir atsevišķs sūknis, tad katras no tām siltuma jaudas un pretestības aprēķins jāveic atsevišķi. Ēkas stāvu skaitam, aprēķinot spiedienu, nav liela loma. Tā kā slēgtā apkures sistēmā barošanas līnijas šķidruma kolonnu līdzsvaro kolonna “atgriešanās”.
Cirkulācijas sūkņa ātrumu skaits
Lielākā daļa mūsdienu cirkulācijas sūkņu modeļu ir aprīkoti ar iespēju pielāgot ierīces ātrumu. Visbiežāk tie ir trīs ātrumu modeļi, ar kuriem jūs varat pielāgot telpā ienākošā siltuma daudzumu. Tātad, ar strauju aukstuma sprādzienu, tiek palielināts sūkņa ātrums, un sasilšanas gadījumā tas tiek samazināts, lai gaisa temperatūra telpās paliktu ērta dzīvošanai.
Pārnesumu pārslēgšanai ir īpaša svira, kas atrodas uz ierīces korpusa. Ļoti populāri ir cirkulācijas sūkņu modeļi, kas aprīkoti ar automātisku ātruma kontroles sistēmu ierīces darbībai atkarībā no ārējā gaisa temperatūras izmaiņām.
Jāatzīmē, ka šī ir tikai viena no šāda veida aprēķinu iespējām. Daži ražotāji, izvēloties sūkni, izmanto nedaudz atšķirīgu aprēķina metodi. Jūs varat lūgt kvalificētu speciālistu veikt visus aprēķinus, informējot viņu par konkrētas apkures sistēmas ierīces detaļām un aprakstot tās darbības nosacījumus. Parasti tiek aprēķināti maksimālās slodzes indikatori, pie kuriem sistēma darbosies. Reālos apstākļos iekārtas slodze būs mazāka, tāpēc jūs varat droši iegādāties cirkulācijas sūkni, kura īpašības ir nedaudz zemākas par aprēķinātajiem rādītājiem. Jaudīgāka sūkņa iegāde nav ieteicama, jo tas radīs nevajadzīgas izmaksas, bet neuzlabos sistēmas darbību.
Pēc visu nepieciešamo datu iegūšanas jāizpēta katra modeļa spiediena un plūsmas raksturlielumi, ņemot vērā dažādus darba ātrumus. Šīs īpašības var uzrādīt grafika formā. Zemāk ir šāda grafika piemērs, kurā ir atzīmēti arī aprēķinātie ierīces raksturlielumi.
Izmantojot šo grafiku, jūs varat izvēlēties piemērotu cirkulācijas sūkņa modeli apkurei saskaņā ar rādītājiem, kas aprēķināti konkrētas privātmājas sistēmai
Punkts A atbilst nepieciešamajiem rādītājiem, un punkts B norāda konkrētā sūkņa modeļa reālos datus, cik vien iespējams tuvu teorētiskajiem aprēķiniem. Jo mazāks attālums starp punktiem A un B, jo labāk sūkņa modelis ir piemērots konkrētiem darba apstākļiem.
Kā aprēķināt apkures cirkulācijas sūkni no katla jaudas
Bieži gadās, ka katls tika iegādāts iepriekš, un pārējie sistēmas elementi tiek izvēlēti vēlāk, koncentrējoties uz ražotāja deklarētajiem sildītāja jaudas indikatoriem. Bieži vien cirkulācijas sūknis tiek iegādāts, lai modernizētu dabiskās cirkulācijas apkures sistēmas, lai nodrošinātu iespēju paātrināt dzesēšanas šķidruma kustību.
Ja katla jauda ir zināma, izmantojiet formulu: Q = N / (t2-t1)
Q - sūkņa plūsmas ātrums kubikmetros / h;
N ir katla jauda W;
t2 - ūdens temperatūra grādos pēc Celsija pie izejas no katla (ieplūdes sistēmā);
t1 - uz atgriešanās līnijas.
Kā izvēlēties cirkulācijas sūkni atbilstoši iegūtajiem datiem
Pēc aprēķinu pabeigšanas un galveno parametru (plūsmas un spiediena) noteikšanas mēs turpināsim izvēlēties piemērotu cirkulācijas sūkni. Lai to izdarītu, mēs izmantojam to tehnisko īpašību grafikus (B), kas atrodami pasē vai lietošanas instrukcijā. Šādam grafikam jābūt divām asīm ar galvas (parasti m) un plūsmas (jauda) vērtībām m3 / h, l / h vai l / s. Šajā grafikā mēs uzzīmējam aprēķina laikā iegūtos datus, atbilstošajā dimensijā un to krustojumā atrodam punktu (A). Ja tas atrodas virs sūkņa raksturlīknes (A3), tad šis modelis mums neder. Ja punkts nokrīt uz diagrammas (A2) vai atrodas zem tā (A1), tad tas ir piemērots variants. Bet jāpatur prātā, ka, ja punkts ir ievērojami zemāks par grafiku (A1), tas nozīmē, ka sūknim būs pārmērīga jaudas rezerve, kas arī nav praktiski, jo tas patērēs vairāk elektrības un arī tā izmaksas jābūt augstākam par modeli, raksturīgais grafiks, kas būs pēc iespējas tuvāks mūsu punktam.
Ir sūkņu modeļi, kuriem ir nevis viens, bet 2-3 ātrumi. To raksturlielumu grafikiem būs nevis viena, bet attiecīgi 2 vai 3 līnijas. Šajā gadījumā sūkņa izvēle jāveic saskaņā ar izmantojamā ātruma grafiku vai ņemot vērā visas līnijas, ja tiks izmantoti visi ātrumi.
Cirkulācijas sūkņa ātrumu skaits
Sūkņa ātrums ir instrumenta spēja mainīt veiktspēju. Par režīmu pieejamību ir viegli uzzināt - aprakstā netiks norādīta viena jauda, bet vairākas (parasti trīs).
Tādā pašā veidā rotācijas ātrumu un produktivitāti norāda trīs versijās. Piemēram: 70/50/35 W (jauda), 2200/1900/1450 apgriezieni minūtē (rotācijas ātrums), galva 4/3/2 m.
Ir modeļi, kas automātiski maina darba ātrumu (un līdz ar to arī veiktspēju) atkarībā no apkārtējās vides temperatūras.
Lai mainītu režīmu, sūkņa korpusā ir īpašs slēdzis. Manuālajiem modeļiem ieteicams iestatīt maksimālās jaudas režīmu un, ja nepieciešams, to izslēgt. Automātiskajās ierīcēs jums vienkārši jānoņem regulators no slēdzenes.
Ātruma režīmu klātbūtne nav paredzēta tikai komforta palielināšanai. Tas ir arī ekonomiski pamatots. Režīma ierīce var ietaupīt līdz pat 40% enerģijas, salīdzinot ar parasto.
Empīriskā sūkņa izvēles tabula
| Apsildāmā platība (m2) | Produktivitāte (m3 / stundā) | Zīmogi |
| 80 – 240 | 0,5 līdz 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Ir tāds pats | 32 – 40 |
| 140 – 270 | 0,5 līdz 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Ir tāds pats | 32 – 60 |
Piezīme: trešajā kolonnā pirmais skaitlis ir sprauslu diametrs, otrais ir pacelšanas augstums.
Izmantojot dotos datus, jūs viegli varat izvēlēties pareizo ierīci stabilai un ilgstošai darbībai bez lielām grūtībām.
Kavitācija apkures sistēmā un ūdens apgādes sistēmā
Kavitācija ir process, kura laikā spiediena samazināšanās dēļ apkures sistēmā veidojas tvaika molekulas. Šis process notiek, ja šķidruma plūsmas ātrums caurulēs samazinās vai palielinās.
Apkures sistēmas kavitācija
Ja apkures sistēmai raksturīga pārāk zema vai pārāk augsta temperatūra, tad šai parādībai var būt negatīva ietekme. Izveidotais tvaiks sakrājas burbuļos un, ja tie pārsprāgst, tad tādējādi sabojā materiālu, no kura tiek izgatavotas caurules vai citas apkures sistēmas sastāvdaļas.
Pareizi izvēlēta ierīce un pareizi veikts apkures cirkulācijas sūkņa jaudas aprēķins garantēs, ka apkures sistēmas un ūdens apgādes sistēmas darbība būs visefektīvākā.
Ja jūs nevarat patstāvīgi veikt tādas darbības kā sūkņa aprēķināšana apkurei vai jūs šaubāties par to pareizību, tad labāk ir uzticēt šo jautājumu šīs jomas profesionālim. Speciālists palīdzēs ne tikai izvēlēties sūkni vai veikt aprēķinus, bet arī tieši nodarbosies ar sūkņa uzstādīšanu.
Citi faktori, kas ietekmē izvēli
Cirkulācijas sūkņa izvēli apkures sistēmai papildus iepriekš minētajiem, tā galvenos parametrus, raksturlielumus ietekmē citi faktori, piemēram: uzticamība, apstrāde, temperatūras darbības režīms, izmaksas, savienojuma veids utt.
Apstrāde, uzticamība un izturība parasti ir tieši saistīta ar izmaksām. Ražotāji, kas piedāvā uzticamus un kvalitatīvus modeļus, piemēram: "Grundfos" (Dānija), "Wilo" (Vācija), "DAB", "Lowara", "Ebara" un "Pedrollo" (Itālija) un novērtē savus produktus .
Cirkulācijas sūknis wilo apkures sistēmā
Vietējie vai ķīniešu modeļi ir lētāki, taču to kvalitātes garantija attiecīgi ir zemāka. Šeit katram pašam jāizdara izvēle, jāizvēlas kvalitatīvs produkts par augstāku cenu vai jāpērk lētāks cirkulācijas sūknis, apzinoties, ka drīz var nākties mainīt.
Ja vēlaties ietaupīt naudu, varat iegādāties arī lietotus Grundfos vai Wilo, tie bieži var strādāt normāli ilgāk nekā jaunie ķīnieši, taču labāk tos iegādāties pie uzticamiem speciālistiem, kuri viņus pazīst un dod viņiem noteiktu garantiju.
Turklāt, izvēloties, jāpievērš uzmanība savienojuma veidam un diametram starp sūkni un sistēmas caurulēm. Daži modeļi ir aprīkoti ar "amerikāņu" tipa savienojošajiem elementiem, un daži būs jāizvēlas neatkarīgi. Vēl viens parametrs, kas jums jāpievērš uzmanība, ir cirkulācijas sūkņa darbības temperatūras režīms, kuram jābūt pasē. Tas ir īpaši svarīgi, ja tas tiks uzstādīts uz padeves caurules sistēmā ar cietā kurināmā katlu. Šajā gadījumā maksimālajai pieļaujamajai temperatūrai jābūt vismaz 110 ° C. Ja tomēr sūknis tiks uzstādīts uz "atgriešanās", tad tas nav tik svarīgi, jo temperatūra pie katla ieplūdes reti pārsniedz 80 ° C.
