23.01.2022

Насос для отопления подобрать: Как подобрать циркуляционный насос. Быстро, просто, правильно.

Содержание

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

Как подобрать циркуляционный насос для отопительной системы возводимого дома? И от ответа на этот вопрос зависит многое – будут ли равномерно прогреты все радиаторы, будет ли скорость потока теплоносителя в отопительной системе достаточной, и в то же время не превышенной, не будет ли гула в трубопроводах, не будет ли насос потреблять лишнюю электроэнергию, правильно ли будут работать термостатические вентили отопительных приборов и т.п.

Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, проверить, правильно ли насос подобран продавцами в магазине, или убедиться в правильности подбора насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться укрупненным методом расчета. Основной параметр подбора циркуляционного насоса — это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.

Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:


Q = 0,86 x P/d

где Q — необходимая производительность насоса в кубометрах в час, Р – тепловая мощность системы в киловаттах, dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.

Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем — 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.

Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно  рассчитать  необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:

H = N x K

где N – количество этажей здания, включая подвал, K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем. В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.

Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет. Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса, производительность Q, m/h = 0,9 и напор Н, м = 3,3. Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является 

рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса.


Допустим, Вы решили остановиться на немецких насосах Wilo. Пользуясь каталогом, или менеджерами нашей компании, определяете группу насосов, в параметры которых попадает необходимая рабочая точка. Решаем, что этой группой будет группа RS. Выбираем наиболее подходящий график гидравлической кривой, лучше всего подходит кривая насоса Wilo RS 25/6.

Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. У насоса есть три скорости работы, на графике это изображено двумя кривыми, где кривая min. — это первая скорость, max. — максимальная третья. Для подбора выбирайте средний график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой. В данном случае высота в 3,3 метра с запасом обеспечивается производительностью насоса, около 1,5 куб. м.

Циркуляционный насос подобран!

Подбор насоса. Советы экспертов компании «НасосВДом»

Как выбрать циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает принудительную циркуляцию, как следует из названия,  теплоносителя, чаще всего воды. Отопительные системы с естественной циркуляцией применяются все меньше и меньше. Ведь они имеют ряд недостатков. Применение же циркуляционого насоса позволяет уменьшить диаметр трубопроводов, не привязываться к размещению отопительного котла только в нижней точке, да и просто быстрее прогреть помещение и создать комфортную температуру.

Простота конструкции, надежность и долгий срок службы циркуляционных насосов послужили их широкому применению в нашей жизни. Циркуляционные насосы есть в системах отопления, могут применяться в бытовом горячем водоснабжении, использоваться для движения жидкостей охлаждения в системах кондиционирования воздуха. Имея примерно одинаковую конструкцию, для каждого случая применения циркуляционные насосы все таки разнятся, особенно в части материалов для их изготовления.

Из всего вышесказанного следует отметить подбор насоса включает следующие основные критерии:

  • условия эксплуатации, которые включают температуру теплоносителя и вещество, используемое в качестве теплоносителя, а также диаметры трубопроводов
  • необходимую производительность
  • напор

Для того, чтобы подобрать циркуляционный насос необходимо учитывать основные параметры (напор и производительность), которые находятся в непрерывной зависимости друг от друга. Напор, который создается циркуляционным насосом должен преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы отопления запорно-регулирующей арматуры, трубы, различных колен и тройников, отопительных приборов.

Для систем отопления частных домов, в основном, применяют насосы с так называемым «мокрым ротором». Рекомендуем обратить Ваше внимание на насосы GRUNDFOS UPS. Конструктивным отличием насосов GRUNDFOS типа UPS является охлаждение и смазка подвижных элементов самой протекающей жидкостью. Современные циркуляционные насосы, особенно ведущих мировых лидеров, таких как Grundfos Дания экономичны, надежны, долговечны и малошумны. Хотя относительные новички, например, циркуляционный насос Спрут завоевывает покупателя своей ценой и неприхотливостью и уже твердо и уверенно зарекомендовал себя на рынке Украины. Чтобы насос работал надежно и не доставлял хлопот, его необходимо правильно подобрать.  Без некоторых расчетов здесь никак не обойтись.

В системах отопления. При подборе насос прежде всего нужно определиться с количеством тепла, необходимого, чтобы не мерзнуть в доме или квартире зимой. Его примерно можно вычислить в зависимости от площади обогреваемого помещения. Исходя из расчетов по европейским стандартам, количество тепла, необходимое на отопление 1 кв.м в доме с 1–2 квартирами составляет 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт.

Однако, если теплоизоляция здания не отвечает нормативам, то в расчет берут более высокое удельное потребление тепла. Для производственных помещений и жилых домов с улучшенной теплоизоляцией требуется 30–50 Вт/кв.м.

Далее рассчитывают необходимую производительность насоса:

Расход (объемная подача) рассчитывается по следующей формуле:


 – объемный расход, м3/ч
 – потребная тепловая мощность, кВт
 – температура в подающем трубопроводе, °С
– температура в обратном трубопроводе,°С.

Потребную тепловую мощность определяем по табл.1 (при максимальных тепловых потерях = 100 Вт/м2):

Таблица 1 – Потребная тепловая мощность, кВт

Sот, м2

60

70

80

90

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

360

Ф, кВт

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

36,0

Следующим шагом при подборе насоса будет определение необходимого напора (давления) в трубопроводе — сопротивление, которое насос должен преодолеть при нагревании воды в трубах.
Высота всасывания насоса Н определяется следующей формулой:

где: , — потери давления в подающем и обратном трубопроводах (Па/м), определяются по табл. 2

Таблица 2 — Потери давления

Данная таблица используется для определения вероятных потерь давления в трубопроводе, измеряемых в Па/м (при температуре воды 60°С).
Рекомендуемые потери в трубах – не более 105 Па/м.

,  -длина подающей и обратной линии, м;
,,- отдельные сопротивления, Па.
Значения отдельных сопротивлений можно найти в технических требованиях изготовителей на используемые изделия. При отсутствии данной информации, в качестве приблизительной оценки можно использовать следующие значения:
Котел: от 1000 до 2000 Па
Смеситель: от 2000 до 4000 Па
Термостатический вентиль: от 5000 до 10000 Па
Тепломер: от 1000 до 15000 Па.

На следующем этапе также необходимо определиться еще с одним параметром — количеством скоростей, на которых может работать Ваш насос. Многоскоростные насосы (обычно три скорости – GRUNDFOS UPS) позволяют с легкостью корректировать температуру радиаторов отопления в доме или квартире — скорость работы насоса можно снижать, при увеличении температуры на улице. Регулировка скоростей осуществляется переключателем на корпусе насоса. Если желания возиться с насосом нет, можно приобрести полный автомат, который сам «приспособится» под систему и будет функционировать в оптимальном режиме (GRUNDFOS ALPHA 2).

Исходя из вышеперечисленных критериев, теперь мы можем подобрать необходимый насос. Однако следует учесть, что параметры, которые мы получили в результате приведенных выше расчетов, необходимы для работы при максимальной нагрузке. Но, как правило, такие условия встречаются крайне редко, и большую часть отопительного сезона потребность в тепле не столь велика.

Для приблизительной ориентации можно воспользоваться таблицей:

Таблица 1. Рекомендуемый регулируемый насос

Дом, м2

Объемная подача
в радиаторной системе отопления,
м3

Тип насоса

80-120

0,4

GRUNDFOS ALPHA2 25-40
UPS 25-40

120-160

0,6

GRUNDFOS ALPHA2 25-40
UPS 25-40

169-200

0,7

GRUNDFOS ALPHA2 25-40
UPS 25-40

200-240

0,8

GRUNDFOS ALPHA2 25-40
UPS 25-40

240-280

0,9

GRUNDFOS ALPHA2 25-60
UPS 25-60

Есть один нюанс при использовании циркуляционных насосов для системы горячего водоснабжения. Для циркуляции горячей воды бытового назначения рекомендовано использовать насосы с корпусом из нержавеющей стали, бронзы или латуни. Это связано с быстрым разрушением чугунных корпусов в воде, богатой кислородом. Выбрать нужную модель можно в каталоге, это насосы Comfort UP.

В последнее время потребители все больше задаются вопросом, как много электроэнергии будет потреблять насос. Не смотря на то, что циркуляционные насосы отличаются своей экономичностью и потребление энергии у них не больше, чем, скажем, у небольшой электрической лампочки, однако ведущие производители продолжают работать над их экономичностью.

В заключении хотелось сказать об одном очень важном соглашении, к которому пришли ведущие производители циркуляционных насосов. В соответствии с единой классификацией по энергопотреблению, всем циркуляционным насосам присвоили ярлыки соответствующей категории, имеется ввиду аналогия с бытовой техникой. К примеру, потребление энергии насосов «А» класса (таких как, GRUNDFOS ALPHA 2) составляет в среднем 6 Вт, что соответствует 90 кВтч в год. Безусловно, надо отметить тот факт, что на сегодняшний день наиболее экономичными являются регулируемые циркуляционные насосы.

Циркуляционный насос. Как выбрать оптимальный насос отопления для системы

Выбор циркуляционного насоса — все, что нужно знать

  1. Для чего нужен циркуляционный насос;
  2. Каких типов бывают циркуляционные насосы;
  3. Как подобрать технические характеристики насоса;
  4. Параметры для выбора насоса;
  5. Краткая характеристика основных производителей;
  6. Как определить подделку.

Для чего нужен циркуляционный насос?

Циркуляционный насос нужен для обеспечения циркуляции теплоносителя (воды, антифриза) в системе отопления. В первую очередь это нужно для обеспечения комфортной температуры в помещениях. Во вторую это экономно, т.к. циркуляция позволяет эффективно использовать тепловую энергию за счет равномерного распространения ее по всей системе.

Таким образом использование правильного циркуляционного насоса дает возможность понизить расходы на газе, дровах или электричестве до 30%.

Каких типов бывают циркуляционные насосы?

Циркуляционные насосы бывают 2-х типов — мокрый и сухой.

  • Мокрый тип насосов (в качестве смазки перекачиваемая жидкость) – используются в системе отопления частных домов и квартир поскольку они практически бесшумные. Также почти все современные насосы предоставляют возможность управления скорости перекачивания жидкости (выбирать можно скорость подачи теплоносителя в системе), как правило 3 режима роботы, что делает эксплуатацию адаптивной, намного экономней и комфортнее. Лидерами на рынке являются такие бренды как Wilo, Grundfos, DAB. Эти насосы очень хорошо себя зарекомендовали за года эксплуатации во всем мире.
  • Сухой тип насосов – представляет собой насосную часть и электродвигатель с крыльчаткой, которая расположена на валу в герметическом корпусе, в этих насосах отсутствует контакт с перекачиваемой жидкостью. Такие насосы отличаются большей мощностью, но большим шумом при работе, что делает невозможным их использование в частном секторе. Самыми популярными и надежными брендами на сегодня являются Grundfos, Wilo, Ebara, но выбрать циркуляционный насос можно среди обилилия других торговых марок.

Рис. Устройство циркуляционного насоса

Как правильно подобрать технические параметры насоса?

Чтобы правильно подобрать насос в первую очередь нужно знать:

  1. Диаметр подключения. Замерять диаметр труб системы отопления, как правило они бывают 1 дюйм (25 мм) или 1 1/4 дюйма (32 мм)
  2. Монтажная высота. Необходимо замерять монтажную высоту установки насоса (130 мм) или (180 мм)
  3. Производительность насоса. Просчитать необходимую производительность насоса для вашей системы отопления по следующей формуле

Q = N / (t2-t1), где

Q – Производительность насоса,

N – Мощность котла (кВт),

T2 – максимальная температура теплоносителя на выходе из котла, берут максимальные показатели (90 ° С – 95 ° С),

T1 – температура теплоносителя на входе котла берут в среднем (60 ° С – 70 ° С).

4. Высота подачи циркуляционного насоса

Формула расчета высоты подачи циркуляционного насоса

P = RI + Z, где

P — Потери давления в системе отопления которые насос должен преодолеть, Па,

R — Потери на трение теплоносителя, Па/м,

I — Длина трубопровода одинакового диаметра,

Z – Падение давления в местных сопротивлениях, Па.

Для обывателя по данной формуле очень тяжело разобраться что к чему. Принято считать, что на 10 метров длины циркуляционного контура нужно примерно 0,6 метра высоты подачи насоса. То есть, если у вас длина всей системы отопления 100 метров, то вам необходима высота подачи циркуляционного насоса 100/10*0,6=6 метров. Эти расчеты сильно упрощены, так как правильные расчеты включают в себя все углы и повороты трубопровода, силу трения теплоносителя и разный диаметр труб в системе отопления. В большинстве случаев такое усложнение не сильно повлияет на корректность выбора оборудования и работы системы вцелом.

Заключение по выбору циркуляционного насоса

Основные характеристики, которые необходимо знать при выборе циркуляционного насоса:

  1. Диаметр подключения
  2. Монтажная длина
  3. Производительность
  4. Высота подачи

Когда выше перечисленные параметры вам будут известны, можно определятся с выбором бренда и модели.

Краткая характеристика основных производителей

Самые надежные и популярными на рынке насосы Wilo и Grundfos.

Насосы Wilo пользуются самым высоким доверием среди покупателей за счет своего качества сборки и длительной бесперебойной работой, но цена на них довольно высока. Производятся эти насосы в Германии. Самые популярные марки насосов Wilo серии Star RS — 25/6 и RS 25/4.

Насосы Grundfos также себя хорошо зарекомендовали на нашем рынке за счет достойного качества и сравнительно не высокой цены. Их насосы при правильной эксплуатации служат более 10 лет. Производятся насосы Grundfos в Дании. Самые популярные марки Grundfos серии UPS 25/60 и 25/40.

Каждый из этих брендов будет служить вам долго и качественно, самое главное — никогда не покупайте китайские подделки. Лучше заплатите один раз и будьте уверены в том, что ваш дом будет обеспечен теплом долгие годы!!!  

Важно! При выборе циркуляционного насоса важно учитывать максимально допустимую нагрузку насоса, чтобы он работал в комфортном для себя диапазоне мощности, что продлит службу и обеспечит качественную работу на много лет.

Как распознать оригинал от подделки? 

Как правило подделка дешевле оригинала в несколько раз. 

Продавцы подделок всячески убеждают, что подделка ничем не уступает оригиналу, но такой товар не обеспечивается реальной гарантией. Так же на подделки продавцы предоставляют гарантию не более чем полгода, при том что у оригинала минимум 5 лет фирменной гарантии. Чтобы не стать жертвой таких вот подделок мы вам перечислим несколько отличий которые вам помогут определить, подделка перед вами или оригинал!!!     

В первую очередь нужно обратить внимание на:

  1. Лакокрасочное покрытие, в оригинале оно равномерное без каких-либо дефектов
  2. Должна быть написана конкретная страна производитель где сделан насос
  3. Серийный номер должен совпадать на упаковке и на насосе
  4. На упаковке точно указанная модель насоса
  5. В комплекте книжка гарантии и полная инструкция эксплуатации
  6. Гарантия на оригинал от 5 лет

Более подробно мы покажем в видео как отличить оригинальный продукт от подделки на примере циркуляционных насосов Wlo Star RS 25/4 и Wilo Star RS 25/6. 

В нашем магазине представлен не весь ассортимент насосов, который мы можем Вам предложить, поэтому просим обращаться по телефону, почте или при помощи бланка «заказать консультацию». Так же просим заметить, что помимо циркуляционных насосов мы можем Вам предложить практически все, что касается отопления и водоснабжения. Помимо товаров и услуг мы сотрудничаем с квалифицированными мастерами, которые могут помочь решить любые задачи в этой сфере.

Мы будем рады, если Вы воспользуетесь нашим опытом и умением в решении задач любой сложностью. 

Популярные вопросы про Циркуляционные насосы:

✔️ Как должен стоять циркуляционный насос?

Циркуляционный насос может размещаться в любом положении при котором ось ротора будет сохранять горизонтальное положение.

✔️ Куда ставить циркуляционный насос на подачу или обратку?

Насос должен располагаться между котлом и радиаторами так, что бы не создавать потоки пониженного давления.

✔️ На какой скорости должен работать циркуляционный насос?

Современные насосы автоматически выбирают скорость, ориентируясь на температуру подачи и обратки, а также интенсивность прогрева помещения.

✔️ Почему греется циркуляционный насос?

Неправильно произведенный монтаж, Засорилась система, Попадание инородного тела, Недостаточно смазаны подшипники, В сети понижено напряжение.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления

Системы отопления делятся на системы с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. В системах с принудительной циркуляцией обязательна установка циркуляционного насоса. Его задача — обеспечить движение теплоносителя по системе с заданной скоростью. А чтобы он со своей задачей справлялся, на до правильно выбрать циркуляционный насос. 

Содержание статьи

Назначение и виды

Как уже говорили, основная задача циркуляционного насоса обеспечить требуемую скорость движения теплоносителя по трубам. Для систем с принудительной циркуляцией только при таких условиях будет достигнута проектная мощность. Во время работы циркуляционника в системе немного возрастает давление, но это не его задача. Это,скорее, побочный эффект. Для повышения давления в системе есть специальные повысительные насосы.

Более популярны циркуляционные водяные насосы с мокрым ротором

Есть два типа циркуляционных насосов: с сухим и мокрым ротором. Они отличаются по конструкции, но выполняют одни задачи. Чтобы выбрать циркуляционный насос какого типа вы хотите установить, надо знать их достоинства и недостатки.

С сухим ротором

Получил свое название в связи с особенностями конструкции. В теплоноситель погружена только крыльчатка, ротор находится в герметичном корпусе, его от жидкости отделяет несколько уплотнительных колец.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором — во воде только крыльчатка

Данные аппараты имеют следующие свойства:

  • Имеют высокий КПД — порядка 80%. И это основной их плюс.
  • Требуют регулярного обслуживания. В процессе эксплуатации твердые частицы, содержащиеся в теплоносителе попадают на уплотнительные кольца, нарушая герметичность. Чтобы предотвратить разгерметизацию и необходимо обслуживание.
  • Срок эксплуатации порядка 3 лет.
  • При работе издают высокий уровень шумов.

Такой набор характеристик не очень подходит для установки в системах отопления частных домов. Основной их плюс — высокий КПД, а значит, меньший расход электроэнергии. Потому в больших сетях циркуляционные насосы с сухим ротором более экономичны, и там в основном и используются.

С мокрым ротором

Как понятно из названия, в оборудовании данного типа в жидкости находится и крыльчатка и ротор. Электрическая часть, включая стартер, заключена в металлический герметичный стакан.

Устройство насоса с мокрым ротором — сухая только электрическая часть

Этот тип оборудования имеет следующие свойства:

  • КПД порядка 50%. Не самый лучший показатель, но для небольших частных систем отопления это некритично.
  • Обслуживания не требуют.
  • Срок эксплуатации — 5-10 лет в зависимости от марки, режима работы и состояния теплоносителя.
  • Во время работы почти не слышны.

Исходя из приведенных выше свойств, выбрать циркуляционный насос по типу несложно: большинство останавливается на устройствах с мокрым ротором, так как они больше подходят для работы в условиях квартиры или частного дома.

Как выбрать циркуляционный насос

Каждый циркуляционный насос имеет набор технических характеристик. Они подбираются под параметры каждой системы индивидуально.

Подбираем технические характеристики

Начнем с подбора технических характеристик. Для профессионального расчета есть куча формул, но для подбора насоса для системы отопления частного дома или квартиры можно обойтись усредненными нормами:

Выбрать циркуляционный насос для отопления следуя этим правилам несложно. Расчеты элементарные. Но надо сказать, что данные цифры — среднестатистические. Если ваш дом в каком-то пункте сильно отличается от «средних показателей», надо делать поправки либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения технических характеристик. Например, вы хорошо утеплили дом, мощность купленного ранее котла оказалась избыточной. В этом случае имеет смысл брать помпу с меньшей производительностью. В обратной ситуации — в доме в сильные холода зябко — можно поставить более производительный циркуляционник. Он временно решит проблему (в дальнейшем надо или утеплять или менять котел).

Подбор модели

При выборе конкретной модели обратите внимание на график с напорной характеристикой насоса. На графике надо найти точку, в которой пересекаются значения напора и производительности. Она должна располагаться в средней трети кривой. Если она не попадает на какую-то из кривых (их обычно несколько, характеризующих разные модели), берут ту модель, график которой оказывается ближе. Если точка стоит посередине, берут менее производительную (ту, что расположена ниже).

Рабочая точка должна находится в средней части графика

На что еще обратить внимание

В технических характеристиках циркуляционных насосов есть еще несколько позиций, на которые стоит обратить внимание. Первый — допустимая температура перекачиваемой среды. То есть, температура теплоносителя. В качественных изделиях этот показатель находится в диапазоне от +110°C до +130°C. В дешевых может быть ниже — до 90°C (а по факту 70-80°C). Если система у вас рассчитана как низкотемпературная, это нестрашно, но если стоит твердотопливный котел — температура до которой может быть разогрет теплоноситель очень важна.

Выбрать циркуляционный насос надо сначала по характеристикам

Стоит обратить внимание и на максимальное давление, при котором может работать насос. В системе отопления частного дома оно редко бывает выше 3-4 атм (это для двухэтажного дома), а в норме составляет 1,5-2 атм. Но все равно, обращайте внимание на данный показатель.

На что еще обратить внимание — на материал, из которого сделан корпус. Оптимальный — чугунный, более дешевый — из специального термостойкого пластика.

Тип и размер соединения. Циркуляционный насос может иметь резьбу или фланцевые соединения. Резьба бывает наружной и внутренней — под нее подбираются соответствующие переходники. Подсоединительные размеры могут быть: G1, G2, G3/4.

Также стоит обратить внимание, на наличие защиты. Может быть защита от сухого хода. В циркуляционных насосах с мокрым ротором она очень желательна, так как охлаждение мотора происходит за счет перемещаемой среды. Если воды, нет, мотор перегревается и выходит из строя.

Еще один тип защиты — защита от перегрева. Если мотор нагревается до критического значения, теромореле отключает питание, насос останавливается. Две эти функции продлят срок эксплуатации оборудования.

Как и где устанавливать циркуляционный насос читайте тут.

Производители и цены

При выборе производителей циркуляционного насоса подход тот же, что при подборе любой дугой техники. Если есть возможность, лучше брать оборудование европейских производителей, которые на рыке уже давно. Самыми надежными в данном секторе считаются циркуляционные насосы Willo (Вилло), Grundfos (Грундфос), DAB (ДАБ). Есть и другие неплохие марки, но по ним надо читать отзывы.

НазваниеПроизводительностьНапорКоличество скоростейПодсоединительные размеры Максимальное рабочее давление МощностьМатериал корпусаЦена
Grundfos UPS 25-80 130 л/мин8 м3G 1 1/2″10 бар170 ВтЧугун15476 руб
Калибр НЦ-15/640 л/мин6 м3внешняя резьба G16 атм90 ВтЧугун2350 руб
БЕЛАМОС BRS25/4G48 л/мин4,5 м3внешняя резьба G110 атм72 ВтЧугун2809 руб
Джилекс Циркуль 25/80 280133,3 л/мин8,5 м3внешняя резьба G16 атм220 ВтЧугун6300 руб
Elitech НП 1216/9Э23 л/мин9 м1внешняя резьба G 3/410 атм105 ВтЧугун4800 руб
Marina-Speroni SCR 25/40-180 S50 л/мин4 м1внешняя резьба G110 атм60 ВтЧугун5223 руб
Grundfos UPA 15-9025 л/мин8 м1внешняя резьба G 3/46 атм120 ВтЧугун6950 руб
Wilo Star-RS 15/2-13041,6 л/мин2,6 м3внутренняя резьба G145 ВтЧугун5386 руб

Обратите внимание, что все технические характеристики представлены для перемещения воды. Если теплоноситель в системе — незамерзающая жидкость, необходим вносить корректировки. За актуальными для этого типа теплоносителей данными придется обращаться к производителю. В других источниках подобные характеристики найти не удалось.

Как выбрать циркуляционный насос для отопления дома радиаторами

Радиаторное отопление — наиболее распространенный тип обогрева домов и квартир в Украине. Такой способ удобен по многим причинам. Радиаторное отопление хорошо поддается автоматическому регулированию, обладает достаточной мощностью при невысоких  затратах на материалы. Нагрев помещения выполняется точечно, чаще всего под окнами, что предотвращает их запотевание. Современные радиаторы — стальные, биметаллические, алюминиевые — отличаются высокой теплоотдачей и длительным сроком службы.

Самотечные системы постепенно уходят в небытие и сегодня при строительстве новых и реконструкции старых домов в основном монтируют радиаторное отопление с принудительной циркуляцией теплоносителя. В качестве устройства, заставляющего перемещаться теплоноситель по контурам, выступает циркуляционный насос.

Какой циркуляционный насос нужен для отопления дома радиаторами?

Полгода, с октября по март, циркуляционный насос один из самых важных электропотребителей в доме. Неправильный подбор циркуляционного насоса ведет к проблемам. При недостаточной мощности агрегат не сможет обеспечить достаточное количество горячего теплоносителя на радиаторы в холодное время. Он будет работать на пределе своей мощности, что ведет к ускоренному износу агрегата. При избыточной мощности владелец дома переплачивает как за сам насос, так и за потребляемую электроэнергию. Возможно возникновение возникновение шумов в радиаторах.

Марка циркуляционного насоса и их количество указываются в проекте. Но владельцы домов не всегда привлекают проектную организацию. В этом случае есть возможность подобрать циркуляционный насос для отопления дома радиаторами самостоятельно.

Мы не будем детально расписывать о вычислении теплопотерь дома и т. п. При соблюдении определенных условий (они выполняются в большом количестве случаев) есть возможность выбрать насос из таблицы. Данную методику предлагает использовать компания Meibes — известный поставщик отопительного оборудования в Украине.

Вот перечень условий, которые нужно соблюсти при подборе циркуляционного насоса для радиаторного отопления по таблице:

  1. Среднестатистический радиатор имеет мощность около 1500 Вт (для стальных тип22 500х1000)
  2. Средние теплопотери около 100 Вт/м.кв для самой холодной пятидневки (-23℃)
    Отапливаемое помещение имеет внешние стены толщиной полтора кирпича, 5 см утеплителя (пенополистирола, минваты или пенопласта), крыша утеплена минеральной ватой толщиной 100мм, окна имеют остекление из 2-х камерных стеклопакетов и процент остекления в площади стены не превышает 15%.
  3. Фактическая суммарная мощность подобранных радиаторов обычно в 1,5 раза превышает величину максимальных теплопотерь дома.
  4. Система трубопроводов — двухтрубная, лучевая или плинтусная
  5. Все радиаторы в доме оснащены термостатическим регулированием

Если радиаторное отопление соответствует перечисленным условиям вы можете подобрать циркуляционный насос по таблице ниже:

Вы можете подобрать отопительный циркуляционный насос зная площадь дома, количество радиаторов в здании, мощность отопительного контура. Несколько примеров:

  • Дом площадью 300 м.кв
    Для отопления потребуется циркуляционный насос Wilo Star RS 25/6 или Grundfos Alfa2 25-60.
  • В доме установлено 26 радиаторов
    Приблизительная суммарная тепловая мощность приборов 26*1,5=39 кВт. Подойдет агрегат Wilo Star RS 25/6 или Grundfos Alfa2 25-60.
  • Тепловая мощность контура радиаторного отопления 65 кВт
    По таблице подбираем насос Wilo RS 25/7 или Grundfos 25-80.

В нашем интернет-магазине большой выбор циркуляционных насосов от брендов WILO, GRUNDFOS, HALM. В наличии как недорогие трехскоростные модели, так и более экономичные, с частотным регулированием. Видео распаковки и установки WILO YONOS PICO ниже.

 

Правильный подбор циркуляционного насоса для отопления котлом: устройство, типы и характеристики

Для функционирования современной системы отопления, оснащенной принудительным движением теплоносителя по контурам, используется циркуляционный насос. Именно благодаря этому устройству теплоноситель движется по магистралям системы отопления, а также насос используется в системе теплый пол и системе рециркуляции ГВС. Сложные многоконтурные системы больших домов могут оснащаться несколькими циркуляционными агрегатами.

Чтобы добиться эффективной теплоотдачи системы отопления необходимо, чтобы параметры циркуляционного насоса соответствовали параметрам системы. Для ориентирования в теме, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления с учетом источника тепла (котла), следует ознакомиться с устройством и параметрами насоса.

Устройство и технические параметры насоса

Конструкция оборудования включает корпус, к которому присоединяется улитка, а к улитке – трубы контура. Корпус оснащен электродвигателем с платой управления и клеммами, чтобы подсоединять провода электросети. Для движения воды по магистралям системы применяется ротор с крыльчаткой: с его помощью вода засасывается с одной стороны, а с другой стороны нагнетается в трубы контура.

Выбирать циркуляционный насос следует, исходя из следующих технических параметров:

  1. Производительность устройства (расход) – представляет объемную величину, численно равную максимальному объему воды, прокачиваемого за один час времени через прибор.
  2. Напор – представлен максимальным значением гидравлического сопротивления, оказываемого всеми элементами отопительных контуров по отношению к движению теплоносителя, и способного для преодоления насосом. Измеряется в метрах.
  3. Характеристика прибора – представляет производственную величину, которая определяет взаимосвязь напора устройства и его производительность.

Классификация

Все насосы делятся на два типа:

Насос с сухим ротором

Рабочая часть ротора не имеет прямого контакта с водой благодаря защите нескольких уплотнительных колес. Изготавливаются эти детали из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Запуск устройства осуществляется за счет движения колец по отношению друг к другу. Поверхности деталей идеально отполированы, соприкасаясь друг с другом, они создают тонкий слой водяной пленки. В результате чего создается герметизирующее соединение. С помощью пружин кольца прижимаются навстречу друг другу, благодаря чему по мере изнашивания детали самостоятельно подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации колец приблизительно три года, что намного дольше эксплуатации сальниковой набивки, нуждающейся в периодической смазке и охлаждении. Показатель коэффициента полезного действия равен 80 процентов. Главная отличительная особенность работы агрегата – высокий уровень шума, в результате чего для его установки необходима отдельная комната.

Насос с мокрым ротором

Рабочая часть ротора – крыльчатка – погружается в теплоноситель, который одновременно выступает и как смазка, и как охладитель двигателя. С помощью герметичного стакана из нержавеющей стали, установленного между статором и ротором, электрическая часть двигателя защищается от попадания влаги.

Как правило, для производства ротора применяется керамика, для подшипников – графит или керамика, для корпуса – чугун, латунь или бронза. Главная особенность работы агрегата – низкий уровень шума, продолжительный период использования без техобслуживания, легкие и простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия составляет 50 процентов. Это объясняется тем, что герметизация металлической гильзы, которая отделяет носитель тепла и статор, если диаметр ротора большой, невозможна. Однако, для бытовых нужд, где обеспечивается циркуляция теплоносителя в трубопроводах небольшой протяженности, такие циркуляционные насосы применять целесообразно.

В состав модульной конструкции современного устройства «мокрого» типа входят:

  • Корпус;
  • Электрический двигатель со статором;
  • Короб с клеммниками;
  • Рабочее колесо;
  • Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка удобна тем, что в любое время есть возможность замены вышедшей из строя части циркуляционного насоса на новую деталь, а из картуша легко устраняется скопившийся воздух.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления?

Для подбора оборудования с учетом наиболее подходящих параметров необходимо воспользоваться определенными формулами. Однако, только специалисты знают, какие именно формулы необходимо использовать в каждом конкретном случае. А если устройство подбирает незнающий человек, то следует воспользоваться следующими рекомендациями:

  • Маркировка циркуляционного насоса. Например, оборудование Grundfos UPS 25-50, где первые две цифры указывают диаметр резьбы гаек – 25 миллиметров (1 дюйм), которые поставляются в комплекте с устройством. Еще существуют насосы с диаметром гаек 32 миллиметра (1,25 дюйма). Вторые две цифры – это максимальная высота подъема теплоносителя в системе отопления – 5 метров, то есть при помощи циркуляционного насоса может создаваться избыточное давление не более 0,5 атмосфер. Также существуют насосы, в которых высота подъема равна 3, 4, 6 и 8 метров.
  • Производительность агрегата. Является главным параметром, определяющим работу агрегата. Представлен объемом теплоносителя, перекачиваемого с помощью насоса. Для расчета применяется формула:
    • Q=N:(t2-t1),
    • где N – мощность источника тепла. Это может быть котел либо газовая колонка;
    • t 1 – показывает температуру воды, которая находится в обратном трубопроводе. Как правило, она равняется +65-700С;
    • t 2 – показывает температуру воды, которая находится в подающем трубопроводе (выходит из котла или газовой колонки). Зачастую котел поддерживает +90-950С.
    • Расчет системы отопления и ее потерь осуществляется для того, чтобы правильно выбрать расчетные параметры того агрегата, который способен справиться с сопротивлением в системе отопления.
  • Уровень подъема системы отопления. Показывает максимальный напор, на который способна отопительная система. Это суммарная величина гидравлического сопротивления в системе отопления. При расчетах гидравлического сопротивления не учитывается этажность обогреваемого здания с замкнутой отопительной системой. В таком случае берется среднее значение – 2-4 метра водяного столба. В малоэтажных домах с традиционной системой отопления этот показатель идентичен.
  • Потребность здания в энергии. Это еще один параметр, который стоит учитывать при выборе циркуляционного насоса, хоть и косвенно. Этот показатель указывается в паспорте здания во время его проектирования. Если эти значения отсутствуют, их можно рассчитать. Каждая страна имеет свои стандарты тепла на один квадратный метр. По европейским стандартам для отопления 1 квадратного метра одно- или двухквартирного здания требуется 100 Вт, для многоквартирного здания – 70 Вт. Российский стандарт представлен в СНиПе 2.04.05-91.
  • Расход электроэнергии. Любой циркуляционный насос отопления обладает тремя положениями подключения в электрическую сеть. Все сведенья по поводу потребления насосом электрического тока содержатся в табличке на корпусе агрегата (параметры нагрузки). Каждому положению переключателя соответствует новая производительность насоса, то есть количество теплоносителя в час, перекачиваемого устройством по системе отопления. Третье положение переключателя показывает максимальную производительность данного агрегата, а показатель максимального потребления тока насосом указывается в табличке на корпусе насоса.

Оборудование, выпускаемое серийно, имеют усредненные характеристики. Поэтому необходимо учитывать индивидуальность каждой системы отопления.

Обратите внимание! Выбирать подходящий насос следует с учетом возможности работы агрегата в нескольких режимах, при этом его мощность должна превышать расчетную мощность на 5-10 процентов.

Заключение

Подбирать насос следует с учетом трех его основных параметров – расход, присоединительный диаметр и высота напора. Стоит отметить, что полученные при расчете характеристики – это максимальные показатели работы насоса. И поскольку такой режим в период всего отопления котлом будет длиться непродолжительное время, то выбирать насос необходимо с несколько заниженными показателями. Такой подход существенно сэкономить средства и сократит расходы электроэнергии.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления

На чтение 7 мин. Просмотров 7.1k. Обновлено

Агрегаты в системах обогрева зданий дают дополнительные возможности регулировки режима. Несмотря на дополнительные затраты, связанные с приобретением и установкой циркулярного насоса, суммарные расходы быстро окупаются, позволяя оптимизировать режим отопления.

Перед тем как подобрать циркуляционный насос, расчет основных параметров весьма желателен по следующим соображениям:

  • недостаточная мощность агрегата сделает отопительную систему малоэффективной, а проживание в доме – некомфортным;
  • избыточная мощность приведет к перерасходу затрат на обогрев жилища.

Таким образом, подбор этого специализированного устройства во многом предопределяет успешность работы отопления жилого дома.

Какие бывают виды

Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .

РАСЧЁТ НАПОРА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА


Watch this video on YouTube

Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:

  1. Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
  2. Невысокий уровень потребления электроэнергии.
  3. Высокая надежность при работе.
  4. Простота применения.

Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.

Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:

  • с сухим ротором;
  • с мокрым ротором.

Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.

Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.

Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.

Нужно отметить, что критерии выбора не ограничиваются учетом их положительных и отрицательных качеств. Выбор циркуляционного насоса для отопления обязательно включает в себя его расчет по нескольким критериям.

Расчеты насосного оборудования

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

  • перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
  • преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Расчет производительности

Одним из контрольных параметров является производительность насосного оборудования, которая рассчитывается из соотношения:

– количество тепловой энергии, потребляемой в конкретным помещении;

— величина производительности насосного устройства;

– удельная теплоемкость, если как теплоноситель применяется вода, для других видов (трансформаторное масло, антифриз и др.) применяются соответствующие данные;

— разность температуры между прямыми и обратными ветвями отопительной системы, которая может составлять:

  • 20оС – при нормальной системе отопления жилых площадей;
  • 10оС – уровень температуры на нежилых площадях с низкотемпературным отоплением;
  • 5оС – температура теплового носителя в системе теплого пола.

Показатель производительности – паспортная характеристика, в технической документации отражается как кубометров за час. Чтобы результат расчета соответствовал привычной для нас форме, его нужно разделить на величину удельного веса воды.

Приведем пример расчета: площадь отапливаемого помещения составляет 200 квадратных метров, следовательно, чтобы его обогреть понадобятся затраты энергии в 20000 Вт. Помещение оснащено нормальной системой отопления с разностью температур 20оС. Используя эти числовые значения в приведенной формуле, получаем:

20000/(1,16 х 20) = 862 кг/час,

перерасчет в привычные величины дает результат

862 / 971,8 = 0,887 м3/час.

Для отопления указанного помещения понадобится насос с производительностью не менее 0,9 м3/час. Этот показатель нужно искать в паспорте.

Для расчета этой характеристики можно применить и такую формулу:

G = 3,6Q/(c x dT) кг/час, где

с – удельная теплоемкость носителя, применяемого в отоплении.

Проше всего выбрать насос, если уже известна мощность котла. В этом случае можно применить соотношение:

Q = N x dT, где

Q – производительность агрегата;

N – мощность котла;

dT – разность температур на выходе из котла и на обратке.

На представленном выше фото показано правильное подключение агрегата для системы отопления с использованием байпаса. Такое размещение позволяет пустить поток жидкости обходным путем при необходимости производства ремонтных работ или замены насоса без остановки функционирования отопительной системы. Смотрите как сделать отопление в честном доме самостоятельно.

Важно! Расположение ротора только горизонтальное! Направление потока указано стрелкой на корпусе.

Расчет рабочего давления в контуре

Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

P = (R x L + Z) / p x q, где:

  1. P – величина давления;
  2. R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
  3. L – общая  длина
  4. Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
  5. р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
  6. q – значение ускорения свободного падения.

При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

P = R x L x ZF, где

R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

  • для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
  • при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Таблица 1.

Отапливаемая площадь (м2) Производительность (м3/час) Марки
80 – 240 От 0,5 до 2,5 25 – 40
100 – 265 Та же 32 – 40
140 – 270 От 0,5 до 2,7 25 – 60
165 – 310 Та же 32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Основные производители

Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя  центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25о до +110оС.

Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

Заключение

Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

Выбор насоса для вашей системы теплопередачи

Автор webfoot . Размещено в ХТФ.

Джерард Бернальдо, инженер-специалист по жидкостям При выборе правильного насоса для систем теплопередачи необходимо учитывать несколько факторов. Насос должен соответствовать температуре, давлению и свойствам жидкости в системе.Неправильный выбор насоса может привести к неэффективной работе системы или даже к неисправности насоса, например, повреждению уплотнения насоса и утечке. Выбор лучшего насоса для вашего применения может быть сложной задачей, но знание того, какие типы насосов подходят для определенных ситуаций, может значительно облегчить решение. В системах с высокой теплопередачей используются два основных типа насосов. Насосы прямого вытеснения вытесняют жидкость, создавая полость между движущимися компонентами, в которую заливается жидкость.Затем жидкость вытесняется, когда механизм закрывает эти зазоры. Обратите внимание, что эта статья относится только к роторным насосам прямого вытеснения. Поршневые объемные насосы не предназначены для использования с теплоносителем. Центробежные насосы используют вращающееся рабочее колесо, двигатель или турбину для создания кинетической энергии, которая увеличивает статическое давление жидкости. Жидкость поступает в насос через рабочее колесо вдоль оси его вращения и выбрасывается радиально к выпускному отверстию. Насосы с магнитным приводом представляют собой уникальный бессальниковый вариант, в котором встроенные магниты приводят в действие друг друга, вращая вал, заключенный в канистру.Магнитные насосы аналогичны центробежным насосам в том, что приводные магниты также приводятся в действие двигателем. Каждый тип насосов имеет свои преимущества и недостатки, которые обсуждаются более подробно.

Таблица 1 Xceltherm® 600 вязкость при выбранных температурах

°F

°С

Вязкость (сП)

50

10.0

75,697

100

37,8

15.489

150

65,6

5,574

200

93,3

2.703

250

121,1

1,642

300

148,9

1,085

Одним из наиболее важных моментов при проектировании системы является вязкость жидкости. Если это должным образом учитывать, вы можете исключить насосы, которые не будут работать должным образом.Имейте в виду, что вязкость теплоносителя значительно увеличивается при низких температурах. См. таблицу 1. Рабочий диапазон теплоносителя – это диапазон температур между точкой прокачиваемости и рекомендуемой максимальной рабочей температурой жидкости . Точка прокачиваемости определяется как температура, при которой вязкость жидкости достигает 2000 сантипуаз. В этот момент жидкость становится слишком вязкой, чтобы центробежные насосы могли поддерживать поток жидкости. Важно отметить, что прокачиваемость жидкости обычно является фактором только при запуске.Хотя жидкости-теплоносители технически могут использоваться при температурах, близких к точке их прокачиваемости, многие жидкости (особенно жидкости на нефтяной основе) теряют большую часть своей эффективности теплопередачи, если используются близко к точке их прокачиваемости. Центробежные насосы лучше всего работают с жидкостями с низкой вязкостью, обычно до 550 сП. В этом диапазоне центробежные насосы способны работать практически с большинством теплоносителей, представленных на рынке. Однако, поскольку они работают со скоростью двигателя, эффективность насоса и скорость потока значительно падают по мере увеличения вязкости.Это связано с повышенными потерями на трение в механизме насоса. Насосы прямого вытеснения превосходят других в этой категории. Они могут эффективно работать в широком диапазоне вязкостей и даже в исключительных случаях при высокой вязкости (некоторые могут работать до 1 000 000 сП!) Высоковязкая жидкость заполняет зазоры в полостях насоса, что улучшает работу насоса. И наоборот, объемные насосы, такие как шестеренчатый насос с внутренним зацеплением, показанный на рис. 1, не могут откачивать жидкость в больших количествах.Вместо этого поршневые насосы способны обеспечить постоянный, безпульсивный поток через систему, не зависящий от изменений давления в системе. Центробежные насосы могут эффективно работать при определенном давлении, но их эффективность значительно падает по мере увеличения давления в системе. Большинство систем теплопередачи предназначены для работы под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, и в этом случае можно использовать как центробежные, так и поршневые насосы. Центробежные насосы могут быть рассчитаны на напор до 55 фунтов на кв.) Следующим важным аспектом выбора насоса является производительность системы. Основным преимуществом центробежных насосов является их способность перекачивать большие объемы жидкости (до 120 000 галлонов в минуту). Процессы могут быть даже разработаны с использованием нескольких центробежных насосов параллельно, чтобы максимизировать расход жидкости. Чистый положительный напор на всасывании, чаще называемый «давлением в системе», представляет собой сумму нескольких факторов, определяемых конструкцией системы. NPSH определяется следующим:

*NPSH = HA ± HZ – HF + HV – HVP

Срок Определение Примечания
ХА Абсолютное давление на поверхности жидкости в расходном баке Обычно атмосферное давление (вентилируемый резервуар подачи), но может быть другим для закрытых резервуаров.Не забывайте, что высота влияет на атмосферное давление (HA в Денвере, CO будет ниже, чем в Майами, Флорида). Всегда положительное (может быть низким, но даже в вакуумных сосудах положительное абсолютное давление)
Гц Расстояние по вертикали между поверхностью жидкости в питающем резервуаре и осевой линией насоса Может быть положительным, когда уровень жидкости выше центральной линии насоса (называется статический напор) Может быть отрицательным, когда уровень жидкости ниже центральной линии насоса (называется высота всасывания.) Всегда используйте самый низкий допустимый уровень жидкости в баке.
ВЧ Потери на трение во всасывающем трубопроводе Трубопроводы и фитинги действуют как ограничители, работая против жидкости, которая течет к впускному отверстию насоса.
ВН Напор на всасывающем патрубке насоса Часто не входит в комплект, так как обычно очень маленький.
ХВП Абсолютное давление паров жидкости при температуре откачки Необходимо вычесть в конце, чтобы убедиться, что давление на входе остается выше давления пара.Помните, что с повышением температуры растет и давление пара.
*Таблица и уравнение предоставлены www.pumpschool.com
После расчета доступного NPSH (NPSHA) можно выбрать насос с соответствующим требуемым NPSH (NPSHR). NPSHA должен быть больше, чем NPSHR, чтобы избежать кавитации насоса во время работы системы. Кавитация возникает, когда давление жидкости в жидкости падает ниже давления пара, что приводит к закипанию жидкости. Пузырьки пара создают шум и вибрацию насоса, вызывая точечное повреждение рабочего колеса и резкое снижение напора насоса и нагнетания.Если выбран насос с надлежащим номинальным значением NPSH, можно предотвратить кавитацию. После выбора правильного насоса для применения можно рассмотреть несколько вариантов уплотнения вала. Одной из первых форм уплотнений вала является набивка, состоящая из плетеных или формованных колец, сжатых в сальниковой коробке насоса. Этот тип уплотнения требует смазки либо жидкостью циркуляционной системы, либо внешней смазкой. Главное преимущество набивки в том, что она редко выходит из строя катастрофически. Он наиболее эффективно используется в приложениях с густыми неабразивными жидкостями.Эластомерные манжетные уплотнения также идеально подходят для подобных применений. Хотя они традиционно используются для систем низкого давления, технологические достижения в новых уплотнениях позволяют также работать в системах высокого давления (150 фунтов на квадратный дюйм или выше). Недостатком использования манжетного уплотнения является возможность катастрофического отказа, который может вызвать более серьезные проблемы с насосом. Механические уплотнения имеют тот же недостаток. По сути, механические уплотнения состоят из поверхностей, скользящих друг относительно друга, образуя уплотнение. Подобно набивке уплотнения, поверхности механического уплотнения обычно смазываются циркулирующей жидкостью или другими внешними способами.Наиболее заметным преимуществом механических уплотнений является большое разнообразие конструкций для работы с широким диапазоном жидкостей, вязкостей, давлений и температур. Кроме того, они спроектированы так, чтобы их можно было легко заменить или отремонтировать. Как упоминалось ранее в этой статье, бессальниковые насосы с магнитным приводом становятся популярным вариантом для трудноудерживаемых жидкостей. Хотя герметичные насосы являются более дорогостоящей альтернативой, они обеспечивают исключительную надежность и полное отсутствие утечек. В заключение, есть несколько факторов, которые следует учитывать при принятии решения о том, какой насос лучше всего подходит для вашей системы теплопередачи.Несмотря на то, что существует широкий выбор насосов, знание возможностей вашей системы может помочь вам сузить область поиска.
Внешние ссылки www.lightmypump.com www.pumpschool.com www.pump-zone.com Рекомендуемые производители/дистрибьюторы насосов Насос Дина  6040 Гион Роуд Индианаполис, IN 46254 Телефон: 317-293-2930 Факс: 317-297-7028 Дикоу Памп Компани, Инк. 1738 Сэндс Плейс Мариэтта, Джорджия 30067 Бесплатный номер: 877-952-7903 Телефон: 770-952-7903 Факс: 770-933-8846 Промышленные товары Goulds Pumps, ITT Corporation 240 Фолл-Стрит Сенека-Фолс, Нью-Йорк 13148 Телефон: 315-568-2811 Факс: 315-568-2418 Насосы Travaini США 200 Ньюсом Драйв Йорктаун, Вирджиния 23692 Телефон: 757-988-3930 Факс: 757-988-3975 Viking Pump, Inc. Подразделение корпорации IDEX 406 Стейт Стрит, П.П. Вставка 8 Сидар-Фолс, ИА 50613-0008 Телефон: 319-266-1741 Факс: 319-273-8157

Объемные насосы

Центробежные насосы

Магнитные насосы

Насосный отдел Дина

Х

Х

Dickow Pump Company, Inc.

Х

Насосы Goulds

Х

Насосы Travaini США

Х

Viking Pump, Inc.

Х

Х



Консультации — инженер-специалист | Выбор насоса HVAC

L Цели заработка:

  • Ознакомьтесь с различными насосами, доступными для систем HVAC.
  • Узнайте о конфигурациях насосной системы.
  • Знайте, как рассчитать нагрузку HVAC, чтобы выбрать правильный насос.

Существует несколько типов насосов, используемых для перекачки жидкости, но наиболее часто в современных системах ОВКВ используются центробежные насосы. Типы центробежных насосов включают спиральные или осевые насосы. Улитка забирает воду из рабочего колеса и выпускает воду перпендикулярно валу. Центробежный насос с корпусом диффузора (осевой насос) нагнетает воду параллельно валу насоса.

Центробежные насосы доступны во многих типах, включая циркуляционные, одно- и многоступенчатые насосы с торцевым всасыванием, одно- и многоступенчатые насосы с разъемным корпусом и вертикальные линейные насосы.

Циркуляционные насосы обычно используются в системах низкого давления и малой производительности. Размер этой системы обычно составляет менее 150 галлонов в минуту и ​​не рассчитан на рабочее давление более 125 фунтов на квадратный дюйм. Этот тип насоса обычно монтируется непосредственно в систему трубопроводов и поддерживается ею, а двигатель доступен как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.См. Рисунок 1 для стандартного циркуляционного насоса.

Насосы одностороннего всасывания могут быть как моноблочными, так и гибкими. Моноблочный насос имеет рабочее колесо, непосредственно закрепленное на валу двигателя. Насос одностороннего всасывания с гибкой муфтой имеет рабочее колесо и вал двигателя, разделенные гибкой муфтой. Преимущество использования моноблочного насоса заключается в том, что выравнивание вала двигателя по отношению к рабочему колесу является фиксированным. Насос с гибкой муфтой может сместиться во время технического обслуживания. Это может создать проблемы, если не будет правильно собран обученным персоналом.Насосы с односторонним всасыванием сконструированы таким образом, что поступающая вода поступает в насос через конец горизонтально. Затем вода меняет направление и выходит вертикально, перпендикулярно всасыванию. Эти насосы обычно устанавливаются на твердом основании на полу. Насос с односторонним всасыванием можно использовать в системах HVAC с производительностью до 4000 галлонов в минуту и ​​напором 150 футов.

Преимущество использования моноблочного насоса заключается в том, что для его установки требуется меньше площади в машинном помещении.Одним из недостатков использования моноблочного насоса в системе HVAC является тип двигателя. Двигатель обычно специально подбирается под тип вала и уплотнения насоса. Насосы с гибкой муфтой обычно используют стандартные двигатели. На Рисунке 2 показан типичный насос с односторонним всасыванием с гибким соединением.

Насосы с разъемным корпусом аналогичны насосам с односторонним всасыванием в том, что они гибко соединены между двигателем и насосом. Узел, включая двигатель и насос, жестко закреплен на общей опорной плите.Всасывание и нагнетание насоса расположены в горизонтальном направлении и перпендикулярно валу.

Насосы с разъемным корпусом доступны как с одинарным, так и с двойным всасыванием. В насосах одностороннего всасывания вода поступает на рабочее колесо только с одной стороны. При двойном всасывании жидкость поступает на рабочее колесо с обеих сторон. Использование двойного всасывания снижает риск гидравлического дисбаланса. Уменьшение гидравлического дисбаланса является одной из причин, по которой насосы с разъемным корпусом двойного всасывания предпочтительнее насосов одинарного всасывания.

Раздельный корпус также может иметь несколько рабочих колес для многоступенчатой ​​работы. Несколько рабочих колес обеспечивают увеличение полезного напора в одном насосе.

Насосы с разъемным корпусом

доступны как в горизонтальном, так и в вертикальном корпусе. У горизонтальных насосов с разъемным корпусом корпус рабочего колеса разделен в горизонтальной плоскости. У вертикальных насосов с разъемным корпусом корпус рабочего колеса разделен в вертикальной плоскости. Разделение корпуса обеспечивает полный доступ к рабочему колесу для обслуживания.

Насосы с разъемным корпусом используются в основном в системах противопожарной защиты, но также используются в отрасли HVAC для систем большой производительности.Диапазон их производительности составляет до 6500 галлонов в минуту и ​​600 футов напора. Эти насосы также доступны с повышенным рабочим давлением до 400 фунтов на кв. дюйм. См. Рисунок 3 для типичного горизонтального насоса с разъемным корпусом.

Эти насосы обычно имеют меньшую занимаемую площадь в помещении завода и не требуют инерционных оснований. Инерционные основания обычно устанавливаются для уменьшения вибрации от вращающихся частей внутри насоса. отводящие трубопроводы расположены в горизонтальной плоскости. Вертикальные линейные насосы бывают одинарного и двойного всасывания.Вертикальные линейные насосы являются моноблочными. Насос и двигатель смонтированы непосредственно на корпусе насоса. Насос обычно монтируется и поддерживается системой трубопроводов, в которой он установлен. Для вертикальных рядных насосов большей производительности насосный узел может быть снабжен основанием для напольной установки. Насос всасывающий и

Вертикальные линейные насосы имеют производительность до 25 000 галлонов в минуту и ​​напор 300 футов. См. рис. 4 для типичного вертикального встроенного насоса.

Типы насосных систем

Существует два типа систем, в которых могут быть установлены насосы: системы с замкнутым контуром и системы с открытым контуром.В отрасли HVAC замкнутые контуры — это системы, в которых статическая высота не учитывается при расчетах напора. Системы охлаждения и нагрева горячей воды, как правило, представляют собой системы с замкнутым контуром. Система с открытым контуром определяется системой, имеющей трубу, открытую для атмосферы. Насосные системы, связанные с градирнями, считаются системами с открытым контуром, поскольку распылительные сопла в верхней части градирни открыты для атмосферы. См. рис. 5 для общих конфигураций замкнутого и разомкнутого контура.

При выборе насоса для систем с замкнутым контуром необходимо учитывать несколько факторов, таких как потери давления, связанные с общей горизонтальной и вертикальной длиной трубопровода, трубопроводными отводами и тройниками (фитингами), клапанами в системе, различными трубопроводами. аксессуары, змеевики оборудования, минимальное давление в системе, которое необходимо поддерживать, и требуемый чистый положительный напор на всасывании (если применимо).

Каждому размеру трубы соответствует перепад давления, зависящий от скорости, с которой циркулирует жидкость.Фитинги также имеют определенный перепад давления, связанный с ними. Каждый клапан в системе, такой как запорные клапаны, обратные клапаны, балансировочные клапаны, сетчатые фильтры и т. д., имеет опубликованную литературу производителя по падению давления для указанного размера и расхода. Каждая часть оборудования в системе, включая охлаждающие змеевики, нагревательные змеевики и чиллеры, также имеет документацию производителя по падению давления при заданном расходе. В таблице 1 приведен пример суммирования потерь давления в системе с замкнутым контуром.

Как показано в Таблице 1, перепад давления в системе равен примерно 81 футу. Требуемый насос для системы, указанной в Таблице 1, должен обеспечивать напор не менее 81 фута для надлежащего распределения жидкости в системе.

Для систем с открытым контуром, в дополнение к потерям давления, связанным с системой с замкнутым контуром, также необходимо учитывать статическое превышение.

В таблице 2 мы заменили оборудование для обработки воздуха (змеевики) и давление в системе на градирню и статическую высоту соответственно.Статическая отметка системы – это разница высоты от входа градирни до нагнетания градирни.

При выборе насоса для открытой системы необходимо также учитывать требуемый чистый кавитационный запас (NPSHr) и располагаемый кавитационный запас (NPSHa). NPSH определяется как давление на входе в насос. Если давление на входе в насос меньше, чем давление паров жидкости при местной температуре, жидкость будет кипеть на рабочем колесе, создавая пузырьки пара.Создание пузырьков пара определяется как кавитация. Кавитация в насосе может привести к преждевременному выходу из строя из-за эрозии рабочего колеса и усталости подшипников вала и уплотнений.

Расчет для определения NPSha:

НПШа = Патм + Пс — Пвп — Пф

Патм: Атмосферное давление (футы)

Ps: Статическая высота воды над рабочим колесом насоса (футы)

Pvp: Давление паров воды (футы)

Pf: Потери на трение в трубопроводе (футы)

Как показано на рис. 6, NPSha равен 45.9 футов (34,2 фута + 15 футов – 1,3 фута – 2 фута = 45,9 фута).

NPSHr обычно предоставляется производителем насоса, используемого в системе. NPSHa должен быть больше, чем NPSHr, чтобы предотвратить кавитацию. Рекомендуется применять к NSPH запас прочности, чтобы гарантировать, что в системе не возникнет кавитация. Типичный запас прочности составляет 3 фута при определении NPSH системы. Если кавитационный запас составляет 45,9 фута, следует использовать насос с максимальным кавитационным запасом 40 футов.

Конфигурации насосной системы

В насосных системах можно использовать несколько конфигураций.Насосы могут быть установлены параллельно, последовательно, а также в конфигурации первичной/вторичной перекачки. Насосы, установленные в параллельной конфигурации, используются, когда требуется дополнительный поток при том же давлении в системе, а один насос не может удовлетворить требования системы (см. рис. 7). Насосы, устанавливаемые последовательно, используются, когда требуется дополнительное давление при установленном максимальном расходе, а один насос не может удовлетворить требования системы (см. рис. 8).

Первичная/вторичная перекачка используется, когда объемный расход различается между оборудованием и системой. По мере совершенствования технологии оборудования, используемого в жидкостных системах, было замечено сокращение использования первичных/вторичных систем.

Системы охлажденной воды и воды для отопления обычно проектировались как первичные/вторичные. Причина использования конфигурации первичного/вторичного насоса заключалась в том, что чиллеры и бойлеры требовали постоянной скорости потока в любое время. Первичный контур имеет постоянный расход в течение 100 % рабочего времени.Во вторичном контуре используется переменный поток. Насос увеличивает и уменьшает скорость на частотно-регулируемом приводе (VFD), чтобы привести скорость потока в соответствие с требованиями системы.

Использование двухходовых клапанов в системе позволило снизить расход на оборудовании, чтобы соответствовать нагрузкам теплообменника. Повышение давления в системе за счет закрытия клапанов посылает сигнал обратно насосу на уменьшение расхода. Это достигается путем установки датчиков перепада давления в системе трубопроводов. Дифференциальное давление поддерживается постоянным.Когда клапаны закрываются, давление в системе увеличивается. Это говорит насосу снизить скорость и уменьшить поток, чтобы поддерживать постоянное давление.

До технического прогресса частотно-регулируемого привода системы охлажденной и отопительной воды эксплуатировались с насосами постоянного расхода и трехходовыми клапанами. Трехходовой клапан позволял воде либо проходить через змеевик, либо отводиться через байпас обратно в систему. Эта система была постоянным объемом 100% времени. Это означает, что независимо от требований к нагрузке системы насос работал на 100% проектной мощности.Эксплуатация системы таким образом является огромной тратой энергии. С введением частотно-регулируемых приводов контур здания можно было эксплуатировать в точке, соответствующей нагрузке. Поскольку нагрузка в здании уменьшилась, насос смог снизить свою производительность. Пример первичной/вторичной перекачки показан на рис. 9.

Выбор насоса

При выборе насоса необходимо учитывать несколько факторов. После того, как нагрузки ОВК в здании определены, можно установить скорость потока.Затем необходимо рассчитать потери давления в системе. Рассмотрим следующий пример:

Система охлажденной воды должна быть спроектирована для здания. Система будет включать чиллер с воздушным охлаждением, вентиляционные установки и распределительные трубопроводы. Расчетные пиковые потери тепла для здания составляют 2400 МБч при минимальных тепловых потерях 840 МБч. Это было определено нагрузками HVAC, воздействующими на здание. При использовании дельты 12 F для температуры воды на входе и выходе из чиллера требуется максимальный расход 400 галлонов в минуту и ​​минимальный расход 140 галлонов в минуту.Распределительная система имеет общую развернутую длину (TDL) 350 футов трубопровода, включая фитинги. Как указывалось ранее, необходимо рассчитать потери давления. См. Таблицу 3 для сводки потерь давления в системе.

Для расчета потерь давления, связанных с трубопроводом, эмпирическое правило состоит в том, чтобы использовать от 2 до 3 футов на 100 футов трубопровода в качестве потери давления, а также поддерживать максимальную скорость от 8 до 10 футов в секунду (fps). Эрозия трубопровода может произойти, если скорость слишком высока.В приведенном выше расчете для потерь давления использовались 2,5 фута на 100 футов трубопровода.

На основании приведенных выше расчетов выбор насоса будет осуществляться при расчетных условиях 400 галлонов в минуту и ​​85 футах полного динамического напора (TDH).

Теперь, когда для системы известны расход и потеря давления, можно приступить к выбору насосов. На этом этапе процесса выбора потребуется характеристика насоса. Прежде чем мы вытащим каталоги производителей или изучим их в Интернете, сначала мы должны определить лучший тип насоса для этого приложения.Это можно определить, изучив литературу производителя, чтобы определить рабочий диапазон каждого типа насоса. Циркуляционные насосы обычно используются для приложений с низким расходом, поэтому этот тип насоса будет слишком маленьким. Насосы с односторонним всасыванием обычно используются в системах малого и среднего размера.

Поскольку эта система является системой среднего размера, потенциальным вариантом является насос с односторонним всасыванием. Вертикальные линейные насосы обычно используются в небольших и крупных проектах, поэтому эти насосы являются еще одним вариантом.Насосы с разъемным корпусом обычно используются в больших гидравлических системах. Этот тип насоса был бы слишком большим, чтобы соответствовать требованиям системы, описанной выше.

В зависимости от назначения насоса и системных требований, насосы с односторонним всасыванием и вертикальные линейные насосы могут работать в пределах проектных параметров.

Существуют онлайн-калькуляторы, предоставляемые производителями, которые могут помочь в выборе насоса, или можно использовать каталог производителя. Для системы в приведенном выше примере нам необходимо проверить, может ли один насос достичь как максимального расхода, так и минимального расхода.Это определяется нанесением точек на кривые потенциального насоса. Если один насос не может обеспечить максимальную и минимальную скорость потока, потребуется второй насос, подключенный к трубопроводу параллельно (см. рис. 7).

Как показано на кривых насосов на рис. 5, можно использовать один насос для обеспечения максимального и минимального расхода системы.

Как показано на рисунках 5 и 6, вертикальный рядный насос не является хорошим выбором, поскольку рабочая точка находится справа от точки наилучшего КПД (BEP).Кроме того, эффективность работы составляет примерно 70%. Насос с односторонним всасыванием кажется лучшим выбором из двух. Мало того, что насос с односторонним всасыванием имеет более высокий КПД на уровне 76%, так еще и рабочая точка расположена слева от БЭП.

При выборе подходящего насоса необходимо учитывать и другие факторы, помимо характеристики насоса и эффективности. Эксплуатационные расходы в течение срока службы системы также являются важным элементом. Вертикальный линейный насос, представленный выше, работает на 11.39 тормозных лошадиных сил (л.с.)/8,50 кВт при полной нагрузке. Для простоты можно считать, что вертикальный рядный насос работает круглосуточно и без выходных, а потребляет 74 400 кВтч. Если стоимость электроэнергии составляет 0,10 долл. США/кВтч, владелец несет ежегодные эксплуатационные расходы в размере 7440 долл. США. Представленный выше насос с односторонним всасыванием работает с мощностью 10,71 л.с./7,99 кВт при полной нагрузке. При том же количестве часов работы, что и у вертикального встроенного насоса, эксплуатационные расходы, которые несет владелец насоса с односторонним всасыванием, составляют 7000 долларов США в год. Ежегодная экономия эксплуатационных расходов в размере 440 долларов рассчитана для насоса с односторонним всасыванием.

Как видно по эксплуатационным расходам, насос с односторонним всасыванием не только работает в более подходящей точке на характеристике насоса, но и имеет меньшие эксплуатационные расходы по сравнению с вертикальным рядным насосом. Для реалистичного анализа эксплуатационных затрат часы работы насоса должны определяться на основе профиля нагрузки объекта, для которого выбирается насос. Вместо расчета эксплуатационных расходов, основанных на круглосуточной работе с полной нагрузкой, в расчеты следует включить эквивалентное количество часов работы с полной нагрузкой.

Несколько факторов могут повлиять на выбор лучшего насоса для использования в проекте. Скорость потока, потери давления, точка наилучшего КПД по сравнению с рабочей точкой и эксплуатационные расходы являются важными факторами при выборе насоса. Начните с требуемой скорости потока, чтобы определить, какой тип насоса лучше всего подходит для данной области применения, а затем используйте характеристику насоса и анализ эксплуатационных расходов, чтобы завершить выбор.


Эми Ласейн — заместитель директора по механике в JBA Consulting Engineers.Ее опыт заключается в проектировании нескольких центральных заводов производительностью от 150 до 20 000 тонн. Эти центральные заводы обслуживают крупные казино-курорты, а также небольшие образовательные учреждения и офисные здания.

Руководство по тепловым насосам — инженерное мышление

Тепловой насос сравнить

Руководство по тепловым насосам. В этой статье мы рассмотрим, как выбрать и сравнить различные тепловые насосы и как решить, какой тепловой насос лучше всего подходит для вас. Мы рассматриваем воздушные тепловые насосы, геотермальные тепловые насосы и водяные тепловые насосы.Рассмотрим некоторые плюсы и минусы, а также затраты на установку и сравним рейтинги эффективности.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть БЕСПЛАТНОЕ руководство YouTube 

🏆 Бесплатные ресурсы по тепловым насосам от Danfoss — http://bit.ly/heatpumpresourcepage

Получите доступ ко всем ресурсам, необходимым для улучшения ваших тепловых насосов. Посетите веб-страницу Danfoss, чтобы ознакомиться с бесплатными бизнес-кейсами, примерами из практики, электронными уроками, диаграммами и широким ассортиментом продукции для бытовых и коммерческих тепловых насосов.

🎁 Начните бесплатный онлайн-урок по тепловым насосам здесь — http://bit.ly/HeatPumpeLessons

В предыдущей статье о тепловых насосах мы рассмотрели различные типы тепловых насосов и то, как работает каждый из них. В этом видео мы рассмотрим, как выбрать один и как сравнить различные тепловые насосы. Вы можете просмотреть предыдущую статью о тепловых насосах, нажав здесь.

Почему тепловые насосы эффективны

Если мы посмотрим на обычные методы нагрева.

Энергоэффективность печи

Газовый котел или печь с КПД, скажем, 0.85%, поэтому, чтобы обеспечить 10 000 кВтч тепла за отопительный сезон, нам нужно ввести 11 765 кВтч энергии из газа, потому что нам нужно сжечь топливо, а затем попытаться уловить любое тепло, которое оно производит, прежде чем оно покинет дымоход, неизбежно мы можем не захватить все это, так что многое из этого пойдет впустую.

Энергоэффективность электрического нагревателя

Электрический обогреватель имеет 100% КПД, поэтому для обеспечения 10 000 кВтч тепла нам нужно 10 000 кВтч электроэнергии. Для этого мы превращаем электричество непосредственно в тепло посредством сопротивления.Мы не можем получить больше тепла, чем энергии, которую мы вложили, поэтому мы получаем только 10 000 кВтч.

Энергоэффективность теплового насоса

Тепловой насос, работающий на воздухе, может быть 400% эффективен для сравнения (т. е. его КПД равен 4, мы увидим, что это означает позже), поэтому, чтобы обеспечить 10 000 кВт тепла, нам нужно ввести 2 500 кВт электроэнергии. Звучит волшебно, верно? Ну, нет такой вещи, как магия.

Это означает, что мы будем использовать 1 кВтч электроэнергии, чтобы получить 3 кВтч тепла из окружающего воздуха и произвести 4 кВт тепла.Электричество используется компрессором для подачи хладагента по системе и захвата тепла извне, а затем подачи его внутрь. Это возможно, потому что хладагент имеет чрезвычайно низкую температуру кипения.

Температура кипения R134a и R410A

Например, вода кипит при 100°C (212°F) и при кипении уносит тепло в виде пара. Хладагенты имеют гораздо более низкую температуру кипения, например, R134a кипит при -26,3°C (-15,34°F), а R410A кипит при -48,5°C (-55,3°F), поэтому даже когда воздух снаружи очень холодный, мы все равно можем улавливать достаточно энергии, чтобы заставить хладагент закипеть, и когда он кипит, он уносит тепловую энергию в здание.Очевидно, что чем теплее воздух снаружи, тем больше тепловой энергии необходимо улавливать, и в определенный момент становится неэкономичным с точки зрения затрат на потребление электроэнергии улавливать энергию.

Какой тепловой насос выбрать?

Сначала нам нужно решить, хотим ли мы обеспечить помещение горячей водой или горячим воздухом. Если воздух, то хотим ли мы, чтобы он также обеспечивал охлаждение летом?
У нас есть выход к озеру или реке? Если нет, то мы не можем использовать источник воды.
Будет ли тепловой насос установлен в новом или уже существующем доме.Если они существуют, то нам, вероятно, потребуется установить большие радиаторы или теплые полы, чтобы максимизировать тепло, так как это более низкая температура, чем у обычного котла.
Нам также необходимо учитывать наш бюджет, поскольку затраты зависят от типа.

Затем мы можем решить, какой тепловой насос лучше всего подходит для нас: воздушный, грунтовый или водяной тепловой насос.

Источник воздуха

Сравнение воздушных тепловых насосов и стоимость установки

Air source — это самый быстрый и простой в установке источник воздуха, который выглядит как обычный кондиционер.Вы можете использовать эти устройства для производства горячей воды или горячего воздуха, некоторые устройства также могут включать реверсивный клапан для работы в режиме охлаждения. Мы рассмотрели, как работают реверсивные клапаны, в нашем предыдущем уроке, нажмите здесь, чтобы просмотреть его.

Воздушный тепловой насос устанавливается снаружи, и имейте в виду, что он будет создавать некоторый шум от вентиляторов и компрессоров. Им нужен доступ к окружающему воздуху, поэтому не закрывайте их, иначе это вызовет рециркуляцию, и вы будете пытаться извлекать энергию из воздуха, из которого вы только что извлекли энергию, который неэффективен и будет тратить электроэнергию впустую.
Эти устройства являются самыми дешевыми в установке, но они, как правило, наименее эффективны, поскольку воздух имеет низкую плотность и теплоемкость по сравнению с почвой или водой.

Приблизительные затраты на установку системы воздушного теплового насоса, что-то в диапазоне 7 000–11 000 долларов США: 6 000–8 000 фунтов стерлингов: 7 000–9 000 евро. Эти затраты будут сильно различаться в зависимости от местоположения, сложности, размера и т. д.

Наземный источник

Наземный источник — второй по популярности вариант, он чаще используется для производства горячей воды, но вы также можете получить блоки и системы, которые могут реверсивно обеспечивать охлаждение.Он использует тепловую энергию, заключенную в земле, которая исходит от солнца. Этот вариант обычно более эффективен, чем источник воздуха, поскольку земля имеет более высокую плотность и теплоемкость по сравнению с воздухом. Однако этот вариант требует обширных земляных работ, поэтому он лучше всего подходит для новых построек, поскольку его можно включить в конструкцию для снижения затрат.

Сравнение геотермальных тепловых насосов и стоимость установки

В горизонтальном типе используются трубы, заглубленные в землю примерно на 1–2 м (3,3–6,3 м).6 футов), и вы обычно сможете извлекать 10-30 Вт на метр трубы, в зависимости от типа грунта. Стоимость установки обычно составляет 13 000–24 000 долларов США: 10 000–18 000 фунтов стерлингов: 12 000 – 20 000 евро, но она сильно зависит от местоположения, сложности и размера.

Сравнение геотермальных тепловых насосов и стоимость установки

Если у вас нет доступа к большому количеству земли, у нас есть вертикальный тип, в котором используется петля трубы, помещенная в глубокие вертикальные отверстия. Ямы обычно имеют глубину от 15 до 150 м (от 50 до 492 футов), и вы обычно можете извлечь 10–50 Вт на метр, в зависимости от типа грунта и содержания воды.Стоимость установки обычно составляет 18 000 – 32 000 долларов США: 14 000 – 24 000 фунтов стерлингов: 16 000 – 27 000 евро, опять же, сильно различаясь в зависимости от местоположения, сложности и размера.

Водяные тепловые насосы

Стоимость установки водяного теплового насоса

Третий вариант, который у нас есть, это источник воды. Это наименее распространенный тип просто потому, что собственности нужен доступ к озеру или реке. Для этого типа есть два варианта: открытый или закрытый контур. Замкнутый контур использует смесь воды и антифриза для циклического цикла и улавливания тепла. В качестве альтернативы у нас есть открытый тип, который втягивает воду из источника, извлекает энергию, а затем выпускает эту воду обратно в источник на некотором расстоянии.

Этот тип обычно имеет более строгие разрешения, требуемые от местных властей, учтите также, что если система протекает и хладагент или антифриз попадает в источник воды, это будет токсично для дикой природы, и вы можете даже получить штраф от Агентство по охране окружающей среды. Хотя это довольно редко, но это случалось.

Однако этот вариант более эффективен, чем воздушный или наземный источник. Трубы постоянно окружены водой, а поток и поток воды означает, что источник энергии постоянно пополняется.Он также довольно прост в установке и намного дешевле в установке, чем наземный источник.

Как правило, источник воды может обеспечить от 20 до 60 Вт на квадратный метр водной поверхности.

Стоимость установки обычно составляет от 10 000 до 15 000 долларов США: 8 000–12 000 фунтов стерлингов: снова 9 000 – 14 000 евро, резко меняясь в зависимости от местоположения, сложности и размера.

Сравнение различных единиц измерения и эффективности

В мире существует множество стандартов для оценки эффективности тепловых насосов. Я собираюсь рассказать лишь о некоторых из наиболее распространенных, сосредоточив внимание на единицах, произведенных в США и ЕС.

COP — отопление или охлаждение Значения COP

или коэффициент производительности используются во всем мире как для отопления, так и для охлаждения, это просто мощность нагрева или охлаждения, деленная на потребляемую электроэнергию. Однако это не очень хороший показатель эффективности, потому что он дает только представление о том, как устройство должно работать в очень точных условиях. Например, КПД нагревателя агрегата составляет 2,9, и он достигается при температуре наружного воздуха -3°C по сухому термометру/-4°C по влажному термометру (26,6°F по сухому термометру/24,8°F по влажному термометру) при температуре 35°C (95°F по влажному термометру). ) вода на 8.3 кВт отопления и потребление 2,86 кВт электроэнергии. Поскольку температура наружного воздуха меняется ежечасно и ежедневно, это не является хорошим показателем эффективности. Мы просмотрели литературу производителей многих источников воздуха и обнаружили, что они варьируются от 2,75 до 6,13.

SCOP – Сезонный коэффициент полезного действия

Вы увидите это на европейских единицах измерения средней эффективности нагрева, это гораздо лучший показатель, чем COP. Производителю приходится тестировать работоспособность своих агрегатов при разных температурах наружного воздуха.Ожидается, что установка будет работать определенное количество часов при каждой температуре в год в зависимости от того, где в Европе она расположена. Есть три зоны. Теплый, средний и холодный. Подведенное тепло и потребленная электроэнергия за указанные часы работы при каждой температуре накапливаются и делятся для получения среднего КПД за год. SCOP также учитывает потребление энергии для таких вещей, как режим ожидания, нагрев картера и т. д.

Вы увидите наклейки на тепловых насосах, произведенных в ЕС, которые позволяют покупателю быстро и легко увидеть, как агрегат будет работать в зависимости от того, в каком климате он находится.
Мы рассмотрели ряд источников воздуха для бытовых целей и обнаружили, что типичные значения SCOP находятся между 3,9 и 5,2, чем выше число, тем эффективнее.

EER – Коэффициент энергоэффективности

Это показатель эффективности охлаждения агрегата, который в основном используется в США, но также используется и в ЕС. Это отношение мощности охлаждения в БТЕ к ваттам, затраченным на ее производство. Это проверяется только при одном условии, обычно при температуре наружного воздуха 95°F (35°C) и температуре возвратного воздуха внутри помещения 80°F (26°C) при относительной влажности 50%, поэтому не рекомендуется использовать это для оценки. ваше годовое потребление энергии или оценку того, как устройство будет работать в вашем регионе, если только вы не живете в жарком климате.Тем не менее, это хороший способ сравнить блоки разных производителей при пиковой летней нагрузке. Чем выше число, тем эффективнее.

EU — из рассмотренных нами устройств мы обнаружили устройства с рейтингом от 2,61 до 6,5.

США — из рассмотренных нами устройств мы обнаружили устройства с рейтингом от 11 до 16

SEER – Коэффициент сезонной энергоэффективности

SEER или коэффициент сезонной энергоэффективности используется как в США, так и в ЕС для устройств, работающих в режиме охлаждения.Производители рассчитывают значение SEER своих устройств, проверяя его при различных температурах наружного воздуха, чтобы представить сезон охлаждения. Единицы измерения различаются в моделях для ЕС, рассчитанных по ваттам охлаждения на ватт использованной электроэнергии, и моделям для США, рассчитанным по БТЕ охлаждения на ватт использованной электроэнергии.

В обоих случаях подходит для агрегатов, установленных в очень среднем климате. Если устройство установлено в более жаркой или прохладной части США или ЕС, то оно не будет точно отражать его работу.Таким образом, это хороший способ сравнить различные устройства, но не лучший способ расчета энергопотребления, если только вы не живете в районе со средними погодными условиями.
Как правило, вы можете найти значения SEER для единиц США от 14 до 24 и единиц ЕС от 5,25 до 7,2, чем выше число, тем эффективнее оценивается единица.

HSPF – Сезонный коэффициент эффективности отопления

Используется в США для режима нагрева воздушных тепловых насосов. Это отношение теплоотдачи в БТЕ за отопительный сезон к тому, сколько ватт-часов электроэнергии было использовано для ее производства, с учетом дополнительного электрического отопления.Производители рассчитывают свои единицы HSPF, тестируя их при определенных различных температурах, чтобы представить отопительный сезон. Это оценка того, как устройство будет работать, и на самом деле оно может не работать так, как это, особенно если оно слишком большое. Это хороший способ сравнить разные единицы измерения.
Обычно юнит находится в диапазоне от 7,7 до 14. Чем выше число, тем эффективнее юнит.

Выбор подходящего насоса для вашей системы теплопередачи

Ваш насос оказывает огромное влияние на вашу систему теплопередачи.Это влияет на производительность, эффективность и может даже повлиять на срок службы вашей жидкости. Итак, что вам нужно знать при выборе насоса для вашей системы?

Для начала рассмотрим наиболее распространенные насосы, используемые в системах теплопередачи.

Рис. 1: Поперечное сечение центробежного насоса. (фото из Википедии)

Рис. 1: Поперечное сечение центробежного насоса. (фото из Википедии)

Центробежные насосы (рис. 1) очень распространены в системах с теплоносителями.Эти насосы в основном используют рабочее колесо с вращающимися лопастями для придания скорости жидкости и перемещения ее по системе.

Некоторые центробежные насосы изготавливаются специально для теплоносителей и используют более прочные материалы, закрытые рабочие колеса, более качественные уплотнения и поддерживают температуру до 850°F (454°C) для работы в самых сложных условиях.

Центробежные насосы

также позволяют выбирать между герметичной и бессальниковой конструкцией. В этой статье от Process Heating содержится полезная информация по этой теме.

Объемные насосы

(рис. 2) не так распространены, но обычно используются в небольших системах с электрическим обогревом. Эти устройства, также известные как шестеренчатые насосы, улавливают жидкость между блокирующими зубьями шестерни и выталкивают жидкость в остальную часть системы. Обычно они имеют механические уплотнения.

Независимо от того, какой тип насоса вы рассматриваете, уточните у производителя, подходит ли он для использования с теплоносителями. Также держитесь подальше от стандартных технологических насосов — они не так долговечны и, как правило, недостаточно хорошо работают с теплоносителями.

Рисунок 2: Объемный насос. (фото из Википедии)

Рисунок 2: Объемный насос. (фото из Википедии)

Некоторые производители специализируются на насосах для теплоносителя. Dean Pump Division, MP Pumps, Inc. и Teikoku/Chempump — это лишь несколько примеров центробежных конструкций. Насос Viking – это один из возможных вариантов, если вам нужен объемный насос объемного типа.

Некоторые из этих производителей также предлагают услуги по индивидуальному проектированию и даже могут помочь определить правильный размер для вашей помпы.Здесь решающим фактором является размер — насос должен быть достаточно мощным, чтобы справиться с вязкостью жидкости и перемещать жидкость по всей системе. Если он меньше, насос не будет подавать достаточное количество жидкости в систему. Эта ситуация, широко известная как «низкий расход», может вызвать серьезные проблемы, включая кавитацию насоса, плохую производительность и более высокие, чем рекомендуемые, температуры пленки, что приведет к быстрому разрушению вашей жидкости.

Ключевым моментом является мощность — насос надлежащего размера должен иметь достаточную мощность для подачи в систему достаточного количества жидкости для эффективной работы.

Еще один важный момент, о котором часто забывают: убедитесь, что насос способен работать с вязкостью жидкости при температуре окружающей среды (пусковой), а не только при рабочей (выходной) температуре. Если ваш насос не может перемещать жидкость при температуре окружающей среды, вы рискуете перегреть жидкость.

Мы предоставили здесь некоторые основные рекомендации, но при выборе важно тесно сотрудничать с инженерами и производителями насосов. Вы также можете попробовать Pump Scout.Их сайт является отличным источником информации о различных конструкциях насосов, советов по покупке и терминологии.

Есть вопросы или комментарии? Пожалуйста, дайте нам знать.

Майкл Бейтс, технический директор

1-800-446-4910 доб. 111

Выбор теплового насоса | Мастер-группа


Вы не уверены, стоит ли покупать тепловой насос? Имейте в виду, что эта проверенная технология существует уже несколько десятилетий и что многочисленные улучшения, которые она получила за эти годы, делают ее одной из самых эффективных систем обеспечения комфорта на рынке, а также обеспечивают более тихую работу и значительную экономию энергии. Тепловые насосы настоятельно рекомендуются для поддержания комфортной температуры зимой и летом.

Прежде чем сделать окончательный выбор теплового насоса, необходимо учитывать несколько критериев: прежде всего, убедитесь, что вы связались с сертифицированным дилером-установщиком, который не только проведет вас через процесс выбора агрегата, но и обеспечит, чтобы ваш тепловой насос должным образом установлены для обеспечения наилучшей производительности.

 

Как это работает?

Принцип прост: зимой тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха, чтобы нагреть воздух внутри.И наоборот, летом он обеспечивает охлаждение внутри дома.

 

Центральные тепловые насосы

Если в вашем доме уже есть воздуховоды или вы ищете систему комфорта для строящегося нового дома, центральный тепловой насос – отличный выбор. Центральный тепловой насос обеспечивает постоянный и равномерный комфорт. В режиме отопления центральные тепловые насосы не осушают воздух, в отличие от электрического плинтусного отопления. Поскольку центральная система продувает очищенный воздух через вентиляционные каналы и решетки, никакие агрегаты или оборудование не вмешиваются в декор или архитектуру вашего дома.Если затраты на покупку и установку кажутся немного высокими, будьте уверены, что они окупятся в течение нескольких лет благодаря значительной экономии энергии.

Поскольку центральные тепловые насосы не работают в экстремально холодную погоду, они должны быть соединены с печью, которая включится, когда температура опустится ниже -15 °C.

 

Настенные бесканальные тепловые насосы

Набирающие популярность настенные бесканальные тепловые насосы особенно подходят для домов без вентиляционных каналов.Эти типы устройств в основном ценятся владельцами квартир или владельцев домов с электрическим отоплением плинтуса, которые хотят повысить уровень своего комфорта при значительном снижении счетов за электроэнергию. Бесканальные системы состоят из наружного конденсаторного блока и одного внутреннего блока кондиционирования воздуха.

Многозональная система теплового насоса представляет собой систему теплового насоса, состоящую из одного наружного конденсационного блока и нескольких внутренних блоков (настенных, потолочных или встраиваемых), установленных в разных комнатах дома для обеспечения оптимального комфорта, адаптированного к конкретным потребностям оккупантов.

Бесканальные тепловые насосы теперь достигают оптимального уровня производительности, а некоторые модели могут работать даже в экстремально холодных погодных условиях, например при -30°C. Они набирают популярность не только потому, что обеспечивают высокую производительность и обеспечивают экономию энергии: стоимость покупки и установки намного ниже, чем центральная система с тепловым насосом, и, поскольку не требуются воздуховоды, установка выполняется быстрее.

Критерии выбора

Гарантия

Покупка оборудования для отопления и кондиционирования – это значительные расходы, и важно выбрать надежную систему с минимальными затратами на обслуживание.Выбор высококачественного продукта, подкрепленного одной из лучших гарантий в отрасли, обеспечит вам душевное спокойствие на долгие годы с точки зрения комфорта и вашего бюджета. Некоторые известные бренды, такие как Fujitsu и GREE, предлагают исключительную гарантию до 10 лет на детали и работу.

 

Известные бренды

Избегайте недорогих брендов, не имеющих хорошей репутации. В случае поломки найти запасные части будет сложно, и даже возможно, что требуемый ремонт выльется в полную замену агрегата.Среди ваших вариантов рассматривайте только покупку агрегатов, произведенных производителями, известными качеством своей продукции.

 

Обратитесь к сертифицированному дилеру

Сертифицированный дилер может порекомендовать продукт, соответствующий вашим критериям и потребностям в комфорте. Он даст рекомендации, основанные не только на жилой площади, но и на изоляции, окнах, количестве жильцов в вашем доме и вашем образе жизни. Плохо установленный продукт высокого качества никогда не будет работать в полную силу: сертифицированный дилер произведет безупречную установку, обеспечивающую оптимальную работу системы.

 

Правильный размер

Ключевым фактором при выборе является размер вашего нового устройства. Устройство меньшего размера будет работать на полной мощности без остановок, а устройство большего размера будет генерировать непрерывные и ненужные последовательности пуска/останова. В обоих случаях это приведет к преждевременному износу системы, низкой энергоэффективности, а также дискомфорту для жильцов.

 
Рейтинги производительности

Тепловые насосы могут обеспечить значительную экономию энергии, если вы выберете правильный продукт.Чтобы быть уверенным, проверьте эти рейтинги при выборе:

  • HSPF означает коэффициент сезонной производительности отопления и измеряет эффективность теплового насоса в режиме обогрева. Этот рейтинг является наиболее важным для рассмотрения, потому что канадские зимы длиннее, а когда погода холодная, устройство постоянно запрашивается. Чем выше HSPF, тем больше экономия и эффективность теплового насоса в режиме обогрева. Чтобы соответствовать стандартам ENERGY STAR, HSPF должен быть выше 7,1.
    • В дополнение к проверке HSPF важно выбрать блок с управлением оттайкой по требованию.Это сводит к минимуму количество циклов разморозки (реверсирование системы негативно сказывается на машине), что снижает потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
  • EER означает коэффициент энергоэффективности. Этот рейтинг представляет собой годовую энергоэффективность теплового насоса, работающего в режиме охлаждения. Для ENERGY STAR требуется минимальный коэффициент 12.
  • SEER означает сезонный коэффициент энергоэффективности, показатель, который оценивает энергоэффективность в течение сезона охлаждения.Чтобы получить статус ENERGY STAR, SEER должен быть выше 14,5.
     
Часы для оценки звука

Поскольку компрессорно-конденсаторный блок установлен вне дома, шумное оборудование может негативно сказаться на вашем спокойствии и спокойствии ваших соседей. Убедитесь, что вы выбрали устройство с умеренным уровнем шума. Для бесканальных тепловых насосов также убедитесь, что внутренние блоки работают как можно тише. Для справки: модели с самым низким уровнем шума имеют рейтинг ниже 45 децибел .

Какой размер теплового насоса мне нужен для моего дома?

Если вам некомфортно в собственном доме, вы вообще чувствуете себя как дома? Установка правильной температуры, чтобы сохранить прохладу во время жары или согреться холодной зимней ночью, играет большую роль в этом комфорте. Даже если у вас уже есть отлично функционирующая система отопления и охлаждения в вашем доме, вы можете не осознавать, что размер (мощность) этой системы может стоить вам больше денег на эксплуатацию и влиять на комфорт вашего дома.Чтобы правильно обогреть и охладить ваш дом, существует ряд факторов, влияющих на размер вашего устройства. Вот что вам нужно знать о выборе теплового насоса подходящего размера для вашего дома.

Если тепловой насос меньше или больше

Действительно ли это имеет значение, если ваш тепловой насос не совсем подходит по размеру? Да, это действительно так. Это если вам не нравится платить более высокие коммунальные платежи и дополнительные сборы за ремонт. Если устройство слишком маленькое, ему будет сложно производить достаточно энергии для обогрева и охлаждения вашего дома.Чтобы компенсировать это, он будет работать усерднее, чтобы удовлетворить требования к температуре, тратя энергию и деньги или полностью ломаясь. Напротив, если блок слишком велик, он будет производить избыточную энергию, что также приведет к трате ресурсов. Другие проблемы, которые могут возникнуть в результате:

  • Увеличенное количество циклов включения и выключения (что приводит к увеличению нагрузки на двигатель вентилятора)
  • Некомфортные, резкие перепады температур
  • Неэффективный контроль влажности в помещении
  • Короткий цикл

Как определить размер теплового насоса?

Чтобы определить размер теплового насоса для любого дома, индустрия HVAC следует стандартному методу расчета, известному как Manual J, установленному подрядчиками по кондиционированию воздуха в Америке.Эта процедура выполняется для каждой комнаты, чтобы определить, сколько кондиционированного воздуха требуется каждой комнате для обогрева и охлаждения. Он рассматривает восемь различных факторов, чтобы определить подходящий размер теплового насоса для вашего дома.

Восемь факторов, рассмотренных в Руководстве J:

1. Местный климат и количество дней в году, требующих активного обогрева и охлаждения
2. Планировка дома, например площадь и форма
3. Количество и расположение окна
4. Насколько сильно происходит инфильтрация воздуха
5.Насколько хорошо утеплен дом – соответствует ли он рейтингу энергоэффективности в регионе
6. Сколько человек проживает в доме
7. Как жильцы используют дом и их температурные предпочтения
8. Другие приборы в доме, которые производят тепло

Что Размер теплового насоса, который мне нужен в моем доме?

Хотя все эти факторы используются подрядчиками для определения точного размера теплового насоса, который вам нужен, существует общее практическое правило, которому вы можете следовать. На каждые 500-600 квадратных футов кондиционируемой площади устанавливайте одну тонну мощности кондиционера.А поскольку размеры большинства тепловых насосов определяются в БТЕ (или британской тепловой единице), вам также необходимо знать, что каждая тонна стоит 12 000 БТЕ.

A Руководство J может показаться немного сложным для домовладельцев, которые не являются профессионалами в области отопления или охлаждения. Именно здесь наша команда экспертов определит, какой размер теплового насоса подходит для вашего дома.

Другие факторы, которые следует учитывать

После того, как вы узнали, какой размер теплового насоса вам нужен, есть несколько других факторов, которые следует учитывать при покупке нового теплового насоса.Вы, очевидно, хотите хорошую цену, но более высокие первоначальные затраты могут стоить того, чтобы сэкономить вам более высокие ежемесячные эксплуатационные расходы в течение срока службы вашего устройства. Вот что нужно искать:

  • Рейтинги энергоэффективности: SEER и HSPF. Чем выше рейтинг, тем эффективнее юнит.
  • Тип двигателя вентилятора: фиксированная скорость, многоскоростной, регулируемый. Они описывают тип двигателя вентилятора и влияют на эффективность работы теплового насоса и его способность обеспечивать комфорт.
  • Тип компрессора: одноступенчатый и двухступенчатый.Первый компрессор только нагревает/охлаждает на полной мощности, а второй имеет два разных уровня.

Эксперты по отоплению и охлаждению Delaware Valley

Правильный подбор теплового насоса имеет решающее значение для комфорта и эффективности вашего дома. Чтобы убедиться, что вы выбрали лучший тепловой насос для дома вашей семьи и избежать дополнительных расходов и хлопот, которые могут возникнуть из-за неподходящего размера блока, свяжитесь с нашей командой экспертов, чтобы сделать расчет для вас. Мы будем направлять ваше решение, чтобы вы могли наслаждаться более высокой эффективностью, меньшим количеством ремонтов и более долговечной системой.Нажмите здесь, чтобы увидеть еще больше сравнений домашних систем отопления.

Как выбрать мембранный насос

Понимание того, как работают мембранные насосы, поможет правильно их применять.
Фил Дэниелсон
Мембранные насосы

— это лишь один из многих типов безмасляных насосов, которые в настоящее время используются во многих приложениях, чтобы избежать проблем загрязнения парами масла, которые влияют на многие из современных жестких процессов. Имеющиеся в продаже диафрагменные насосы не содержат уплотняющих или смазочных масел в головке насоса, а это означает, что вы можете рассчитывать на создание вакуума, когда остаточные газы полностью свободны от паров масла.

Все вакуумные насосы, как безмасляные, так и безмасляные, имеют различные эксплуатационные характеристики, которые делают их полностью подходящими для одного применения и совершенно непригодными для другого. Мембранные насосы не являются исключением. Соответствие типа насоса применению может быть затруднено, но более полное понимание режимов работы с точки зрения сильных и слабых сторон и особенностей может облегчить некоторые трудности.

Мембранные насосы относятся к общей категории объемных насосов.Все насосы этой категории улавливают аликвоту газа в объеме, а затем сжимают газ, сжимая объем с помощью некоторых механических средств, чтобы вытеснить газ. Затем объем механически расширяется, чтобы позволить большему количеству газа войти перед повторением цикла.

В диафрагменном насосе объем перекачиваемой жидкости изменяется путем перемещения гибкой диафрагмы вверх и вниз для выполнения цикла расширения/сжатия. Эти насосы оснащены простыми впускными и выпускными откидными или язычковыми клапанами, изготовленными из гибких материалов, которые приводятся в действие перепадом давления, чтобы открывать и закрывать их по мере необходимости для выполнения перекачки.Один цикл откачки можно довольно просто описать с точки зрения движения диафрагмы.

Ход вниз

Гибкая диафрагма стягивается вниз, что приводит к увеличению объема внутреннего пространства головки насоса. Расширение объема вызывает падение давления внутри головки насоса; и

  1. Давление во внутреннем объеме головки насоса становится меньше давления на входе и давления на выходе,
  2. Более высокое давление на входе приводит к открытию впускного клапана заслонки,
  3. Более высокое давление на выпуске удерживает выпускной клапан закрытым,
  4. Более высокое давление на входе выталкивает газ из входа через впускной клапан в объем головки насоса.

Ход вверх

Гибкая диафрагма выталкивается вверх, что приводит к уменьшению объема внутреннего пространства головки насоса. Это сокращение объема вызывает сжатие газа, что приводит к увеличению давления внутри головки насоса; и

  1. Давление во внутреннем пространстве головки насоса выше, чем давление на входе и давление на выходе,
  2. Более высокое давление во внутреннем пространстве головки насоса удерживает впускной клапан закрытым,
  3. Более высокое давление во внутреннем пространстве головки насоса приводит к открытию выпускного клапана,
  4. Более высокое давление во внутреннем пространстве головки насоса выталкивает газ через выпускной клапан и из насоса.

Это описание одинарного насоса можно рассматривать только как репрезентативное представление всех мембранных насосов с точки зрения принципа действия. Помимо этого упрощенного представления, существует множество вариантов конструкции, которые необходимо учитывать при подборе конкретного насоса для конкретного применения.

Очевидно, что предельно достижимый уровень вакуума является важным рабочим параметром. Коммерчески доступны насосы, которые обеспечивают предельное давление в диапазоне от нескольких сотен торр до 10-4 торр.Один из методов достижения более низких предельных значений заключается в последовательной установке насосных головок. Например, одинарный насос, перекрывающий давление 500 торр, может создавать запирающее давление 100 торр, если две головки одинаковой конструкции расположены последовательно. Любая отдельная напорная головка сможет обеспечить только определенную степень сжатия между давлением на входе и давлением на выходе.

Когда вторая головка добавляется последовательно, одна головка поддерживает другую, снижая давление между головками и позволяя головке, ближайшей к камере, создавать более низкое давление в камере, даже если ее степень сжатия такая же, как у головки, ближайшей к камере. атмосфера.

Если манометрические трубки установлены между головками многоступенчатого насоса, можно легко наблюдать дискретные ступени давления между головками, которые показывают все более и более высокое давление по мере продвижения к последней ступени перед атмосферным давлением. Хотя нет теоретического предела того, насколько низкое давление на входе может быть достигнуто путем последовательного включения ступенчатых головок, существует ряд практических проблем и ограничений, с которыми необходимо бороться при проектировании работающего насоса.

Конструкция откидного клапана

может сильно повлиять на предельное давление многоступенчатого насоса.Поскольку впускной и выпускной клапаны открываются и закрываются за счет перепада давления, они должны быть достаточно гибкими, чтобы работать при малых перепадах давления. Тонкие и гибкие металлические полоски будут продолжать работать при давлениях ниже десятков торр, но обычно перестают работать при более низких давлениях. Для более низких давлений обычно требуются клапаны из эластомера.

Вакуумные уплотнения могут стать еще одной проблемой, которую необходимо решить. Эластомерная диафрагма не только удерживается по внешнему диаметру, чтобы закрепить ее, когда центр перемещается вверх и вниз во время цикла откачки, но и то же самое механическое удерживающее действие должно обеспечивать вакуумное уплотнение.Если принять во внимание сложность создания герметичного высоковакуумного уплотнения с плоской эластомерной прокладкой между двумя плоскими фланцами, проблемы уплотнения становятся более очевидными.

Кроме того, во многих имеющихся в продаже насосах используются торцевые уплотнения трубок, которые не подходят для герметизации при низком давлении. Скорость проникновения газов из атмосферы через большую открытую площадь эластомерной диафрагмы также играет роль, когда желательны более низкие предельные давления. Следовательно, ни один мембранный насос нельзя считать герметичным.

Срок службы мембраны также может быть серьезной проблемой.

Любой гибкий материал, который постоянно изгибается, в какой-то момент испытает усталость и выйдет из строя. При изготовлении эластомерных диафрагм невозможно не иметь случайного слабого места в листе. Слабое место, очевидно, приведет к преждевременному выходу из строя. Тем не менее, средний срок службы диафрагмы составляет 10 000 часов. Ключом к увеличению времени наработки на отказ является поддержание более низкой температуры диафрагмы. тепло вырабатывается внутри напора насоса как за счет тепла сжатия перекачиваемых газов, так и за счет механического тепла, выделяемого приводным механизмом насоса.Нагрев вызывает как физические, так и химические изменения в эластомерном материале и приводит к поломке.

Поскольку диафрагма подвергается воздействию этого тепла, ее необходимо каким-либо образом удалить. При высоких давлениях, когда через насос проходит довольно большой поток газа, теплота от теплоты сжатия уносится количеством газа, прошедшим через насос. При низком давлении теплота сжатия меньше, и проблема заключается только в механическом генерировании тепла. Основная проблема с теплом возникает при промежуточных давлениях, когда теплота сжатия все еще довольно высока, но поток газа слишком мал, чтобы унести все тепло.

Хотя многие насосы имеют двигатели с воздушным охлаждением, которые обеспечивают некоторый поток воздуха на стороне атмосферного давления диафрагмы, тепло накапливается в массе самих головок насоса. Это тепло должно быть удалено, чтобы избежать слишком сильного воздействия тепла на диафрагму. Дополнительный поток воздуха над головками обеспечит достаточный теплообмен, но воздействия неподвижного воздуха недостаточно. Наилучшие результаты достигаются при дополнительном вентиляторном охлаждении, особенно в канальной конструкции, при котором охлаждающий воздух перемещается непосредственно вокруг и над поверхностью насосных головок.

Скорость откачки в диафрагменных насосах регулируется общим объемом (рабочим объемом) внутреннего объема насосной головки и циклической частотой циклов расширения/сжатия. Это накладывает ограничение на скорость откачки, поскольку циклическая скорость может быть только такой высокой в ​​практической механической системе, и что диаметр диафрагмы может быть только таким большим. Ограничения скорости откачки для одной головки можно преодолеть, работая с несколькими головками параллельно, чтобы общая скорость добавлялась к общей скорости каждой головки.Таким образом, смеси напоров, соединенных последовательно и параллельно, могут быть объединены для одновременного получения более высокой скорости откачки и более низкого предельного давления.

Перекачиваемый газ или газовые смеси являются важным фактором для всех вакуумных насосов. Газовые смеси, содержащие конденсирующиеся газы, такие как водяной пар или растворители, приведут к их конденсации где-то внутри насоса. Эта проблема является общей для всех поршневых насосов, включая механические насосы с масляным уплотнением. Количество возникающего конденсата зависит как от количества конденсирующихся газов в перекачиваемом газе, таких как влажность, так и от режима работы насоса.

Например, большой насос, который откачивает маленькую камеру с высокой нагрузкой, имеет тенденцию накапливать в ней конденсат. Это связано с тем, что количество газа, проходящего через насос за цикл, недостаточно велико, чтобы физически вымыть сконденсированный материал. Хорошим примером может служить большой насос на маленьком нагрузочном шлюзе. Добавление газобалластного клапана для пропуска небольшого количества газа через впускное отверстие насоса или время от времени «отрыгивание» насоса путем обеспечения полного потока газа при атмосферном давлении в течение нескольких минут обычно очищает от конденсата.

Другие проблемы с газом приводят к перекачиванию легких газов, которые эффективно сжимаются, но могут легко диффундировать обратно. В этом можно убедиться, направив небольшой поток гелия на выхлоп многоступенчатого насоса. Почти мгновенное и резкое повышение давления может быть обнаружено манометром на входе. Небольшой поток газобалласта может непрерывно вымывать легкие газы из насоса. Следует полностью избегать вредных, взрывоопасных или ядовитых газов. Мембранный насос не является герметичным и возможны утечки в атмосферу.Еще более важным соображением является то, что диафрагма может выйти из строя и выпустить газы в любое время. Газы, содержащие твердые частицы, также представляют собой проблему применения, поскольку они могут скапливаться в насосе и вызывать чрезмерный износ мембраны.

И последнее соображение – масло. Замена насоса с масляным уплотнением безмасляным диафрагменным насосом без очистки насосной линии приведет к конденсации масла в насосе и вызовет проблемы с клапаном, требующие очистки насоса.

Повторный запуск диафрагменного насоса после выключения или сбоя питания часто может быть проблемой.В этих условиях некоторые насосы будут оставаться под вакуумом, а другие будут медленно выбрасывать обратно через насос. Кроме того, насос с двумя или более ступенями часто запирает вакуум в одной из насосных головок и делает повторный запуск практически невозможным, когда на входе есть вакуум. Это приводит к перегреву двигателя и повреждению двигателя и диафрагмы из-за чрезмерного нагрева. Таким образом, наличие соленоидного клапана на входе, обеспечивающего поддержание вакуума в камере, является определенным преимуществом.Затем можно установить электромагнитный клапан непосредственно перед первой напорной головкой, чтобы обеспечить полный поток атмосферного воздуха через насос и обеспечить легкий повторный запуск.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *