Расход насоса

Содержание

Напор насоса как определить производительность

Расход насоса

полезная мощность Nп-это мощность затрачиваемая на сообщение жидкости энергии. Полная мощность равна произведению удельной энергии жидкости на массовый расход

(Вт) (кг/с)

Мощность на валу насоса(Nв)-это мощность потребляемая насосом или затрачиваемая. Nв>Nп в следствии потерь энергии.

(ВТ)

(КПД) насоса=

-объемный КПД=(отношение действительной подачи к теоретической)

Объемный КПД учитывает потери производимости при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а так же в следствии неодновременного открытия клапанов на всасывающей и нагнетательной (высотах)? и выделении газов при движении жидкости в области пониженного давления.

-гидравлический КПД=(отношение удельной энергии действительной к теоретической)

-механический КПД-возникает за счет механического трения в насосе.

Мощность давления:

-КПД насосной установки.

Мощность насосной установки

B-коэффициент запаса мощности, который учитывает потери энергии на преодоление инерции покоящийся жидкости. С увеличением мощности давления, коэффициент запаса мощности уменьшается.

21.Принцип работы центробежного насоса

Устройство:

Основной рабочий орган ц-б насоса – свободно вращающееся внутри спиралевидного корпуса колесо, насаженное на вал. Между дисками колеса – лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса.

Внутренние поверхности дисков и поверхности лопаток образуют т.н. межлопастные каналы колеса, при работе заполненные перекачиваемой жидкостью.

Всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса.

Принцип работы:

При переходе жидкости из канала рабочего колеса в корпус происходит резкое снижение скорости, в результате чего кинетическая энергия жидкости превращается в потенциальную энергию давления, которое необходимо для подачи жидкости на заданную высоту.

При этом в центре колеса создается разрежение, и вследствие этого жидкость непрерывно поступает по всасывающему трубопроводу в корпус насоса, а затем в межлопастные каналы рабочего колеса.

Если перед пуском ц-б насоса всасывающий трубопровод и корпус не залиты жидкостью, то возникающего разрежения будет недостаточно для подъема жидкости в насос (из-за зазоров между колесом и корпусом). Чтобы жидкость не выливалась из насоса, на всасывающем трубопроводе устанавливают обратный клапан.

Для отвода жидкости в корпусе насоса есть расширяющаяся спиралевидная камера: жидкость сначала поступает в эту камеру, а затем в нагнетательный трубопровод.

22. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса. Параллелограмм скоростей. Основные уравнения центробежного насоса

Параллелограмм скоростей – графическое изображение относительной (W) и окружной (U) скоростей.

Построив параллелограмм скоростей, находим скорость С1на входе жидкости в рабочее колесо, направленную под углом α1, и скорость С2 на выходе из колеса, направленную под углом α2. При движении жидкости внутри рабочего колеса её абсолютная скорость увеличивается от С1 до С2.

Основное уравнение ц-б насоса устанавливает зависимость между теоретическим напором Нт, создаваемым колесом, и скоростью движения жидкости в колесе. Это уравнение называется уравнением Эйлера:

Где

На практике насосы изготавливают таким образом, чтобы α1≈90о, т.е. cosα1= 0, это условие безударного входа жидкости в колесо. Основное уравнение принимает вид:

studfiles.net

Насосы типа Circulation оборудование

Головка создается при работе насосного устройства, чтобы выдерживать гидродинамические потери, возникающие в трубах, радиаторах, клапанах, соединениях.

Другими словами, голова представляет собой количество гидравлического сопротивления, которое устройство должно преодолеть. Чтобы обеспечить оптимальные условия для перекачки охлаждающей жидкости через систему, индекс гидравлического сопротивления должен быть ниже, чем значение головки.

Слабая колонна воды не сможет справиться с задачей, но чрезмерный столбец воды может вызвать шум в системе.

Расчет головки циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода и скорости движения хладагента вдоль него. Для расчета гидравлических потерь вам необходимо знать скорость хладагента: для полимерных трубопроводов — 0,5-0,7 м / с, для труб из металла — 0,3-0,5 м / м.

На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления находится в диапазоне 100-150 Па / м. Чем больше диаметр трубы, тем меньше потеря.

Чтобы вычислить потерю давления для местного резистора, используйте формулу: Z = Σz x V2 x ρ / 2

В этом случае ζ — коэффициент локальных потерь, ρ — индекс плотности теплоносителя, V — скорость переноса хладагента (м / с). Затем необходимо суммировать локальные постоянные и постоянные значения, которые были рассчитаны для плоских частей.

Результирующее значение будет соответствовать минимально допустимой направляющей насоса. Если в доме имеется очень разнообразное отопительное устройство, рассчитайте давление на голову для каждой ветки отдельно.

Необходимо учитывать следующие значения потерь для элементов системы:

    — котел — 0,1-0,2;     — терморегулятор — 0,5-1;     — Смеситель составляет 0,2-0,4.

В качестве альтернативы вы можете рассчитать головку отопительного насоса в соответствии со следующей формулой:Hpu = RxLxZF / 10000 [м]

Таким образом, головка насоса HPU, R — потери, вызванные трением в трубах (измеренные в Па / м, могут рассматриваться как базисные средства 100-150 Па / м), L — длина верхней и нижней труб длиннейших нитей или сумма ширина, длина и высота здания, умноженная на 2 (измеряется в метрах), ZF — коэффициент термостатического клапана (1,7) клапаны / принадлежности (1,3), коэффициент преобразования 10000 единиц (м и Па).

Мощность и коэффициент полезного действия насоса

Мощность — работа в единицу времени — применительно к насосам можно определять по нескольким соотношениям в зависимости от принятых единиц измерения подачи, давления или напора. Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости. Если подача Q выражена в м3/с, а давление насоса — в Па, то полезная мощность Nп, кВт, составит

При массовой подаче QM выраженной в кг/с,

 Если напор насоса выражен в метрах столба перекачиваемой жидкости, то

 Для воды при температуре 20 °С и q = 9,81 м/с2

Если же подача воды выражена в м3/ч, а напор — в м вод. ст., то

Если мощность необходимо выразить в л. с, то ее вычисляют по следующей формуле:

Мощность насоса, т. е. мощность, потребляемая насосом, 

 где η — КПД насоса.Из формулы (2.46) видно, что КПД насоса представляет собой отношение полезной мощности к мощности насоса

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости.

Гидравлическими потерями называют потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него, т. е.

во всасывающем аппарате, рабочем колесе и нагнетательном патрубке. Гидравлические потери оценивают гидравлическим КПД насоса: 

 где Nn — полезная мощность насоса; Nг — мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе.

Объемные потери возникают вследствие перетекания части жид кости из области высокого давления в область пониженного давления (во всасывающую часть насоса) и вследствие утечек жидкости через сальники. Объемные потери оценивают объемным КПД насоса

 где N — мощность, потерянная в результате перетекания жидкости и утечек.

 где Nм— мощность, затраченная на преодоление механических потерь.

Механические потери слагаются из потерь на трение в подшип-никах, сальниках и разгрузочных дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость.

Механические потери оценивают механическим КПД насоса.Коэффициент полезного действия насоса равен произведению гидравлического, объемного и механического коэффициентов полезного действия 

 и характеризует совершенство конструкции, а также качество изготовления насоса. КПД крупных насосов доходит до 0,92, а КПД малых насосов — до 0,6 — 0,7 и менее. Мощность двигателя, приводящего в движение насос, всегда больше мощности насоса. Если вал насоса соединен с валом двигателя с помощью муфты, то установочную мощность двигателя определяют по формуле

 где kдв — коэффициент запаса мощность двигателя.В зависимости от мощности двигателя N, кВт, и условий его работы следует принимать приведенные ниже коэффициенты запаса мощности:  

N

Как рассчитать характеристики подходящего для вас насоса и насосной станции

Расход насоса

Самое главное при покупке насоса – это понять, какие характеристики будут подходить именно под ваши потребности. Насос с малой производительностью может не обеспечить достаточным напором ваш душ и стиральную машинку, а насос с избыточным напором может вывести из строя водопроводную систему.

Итак, для расчета оптимальных характеристик вам необходимо определиться с двумя величинами – производительность и напор.

1. Производительность

В данной таблице представлены самые часто встречающиеся точки потребления, а так же степень расхода воды на каждую, выраженная в литрах в минуту:

Точки потребления Расход (л/мин)
Раковина для умывания10
Ванна18
Душ12
Туалетный унитаз7
Стиральная машина12
Посудомоечная машина12
Кухонная раковина12
Полив сада12

Для расчета потребности в воде необходимо сложить все точки потребления, которые будут использоваться на вашем дачном участке (в случае, если несколько точек потребления находятся в одном помещении, выбирается точка с максимальным потреблением). Общую сумму необходимо умножить на 0,75, так как на практике одновременно используется только часть точек потребления.

Например: в вашем загородном доме есть кухня с подключенной к водопроводной системе раковиной (12 л/мин).

Кроме того, в вашей ванной комнате есть унитаз, раковина, сама ванна и стиральная машина (берем источник максимального потребления 18 л/мин).

И вы планируете поливать сад с помощью поливальной машины (12 л/мин). Общая сумма расхода воды со всех ваших точек потребления равна:

12 + 18 + 12 = 42 л/мин

Эту сумму необходимо умножить на 0,75.

42 х 0,75 = 31,5 л/мин

Итак, Итоговая сумма вашего потребления равна 31,5 л/мин.

2. Напор

Для расчета подходящего для вас напора необходимо посчитать длины всех труб от подключенного насоса до точек потребления. Необходимо учесть, что, если труба проходит горизонтально, то значение её длины необходимо умножить на коэффициент 0,1. Для погружных насосов считаем длину труб от зеркала воды, не беря в расчет на сколько он погружен.

Например: длина труб до ванной комнаты равна 8 м, до кухни – 12 м, до поливальной машины 5 м.

Напор = 8 + 12 + 5 + 1,5 (поправочный коэффициент) =26,5 м

Итак, итоговое значение напора, которым должен обладать ваш насос, равно 26,5 м

Для справки: Для нормального функционирования водопроводной системы давление в точке потребления (напор) должно быть не ниже 1,5 бар и не выше 4 бар. 1 метр напора = 0,1 бар (атм,кг) давления. В нашем примере напор равен 26,5 м.: 26,5 х 0,1 = 2,65 бар

Получившееся значение находится в допустимых пределах (1.5 < 2,65 < 4), следовательно, наша водопроводная система сбалансирована.

Выбор насоса

Итак, теперь вы знаете два значения, которые составляют главные характеристики вашего будущего насоса – производительность и напор. Чем выше напор, тем меньше литров жидкости насос может перекачивать в минуту, и наоборот.

Для того чтобы выбрать подходящую модель, вам необходимо воспользоваться таблицей рабочих точек:

Таблица рабочих точек насоса Ingro

5 л/мин 10 л/мин 15 л/мин 20 л/мин 25 л/мин 30 л/мин 35 л/мин 40 л/мин 45 л/мин 50 л/мин 55 л/мин 60 л/мин Поверхностные насосы Насосные станции Ingro
CAM 40 IM36 м35 м34 м32 м30 м27 м24 м21 м15 м8 м
CAM 80 IM36 м35 м34 м32 м30 м27 м24 м21 м15 м8 м
CAM 88 IM46 м45 м42 м39 м36 м34 м31 м27 м23 м18 м12 м6 м
CAM 100 IM46 м44 м41 м39 м36 м62 м28 м24 м18 м12 м6 м
KPM 50 IM16 м13 м9 м3 м
APM 100/25-IM51 м49 м45 м39 м35 м28 м20 м6 м
CAM 40/25 IM36 м35 м34 м32 м30 м27 м24 м21 м15 м8 м
CAM 80/25 IM36 м35 м34 м32 м30 м27 м24 м21 м15 м8 м
CAM 88/25 IM46 м45 м42 м39 м36 м34 м31 м27 м23 м18 м12 м6 м
CAM 100/25 IM46 м44 м41 м39 м36 м62 м28 м24 м18 м12 м6 м

Например: в нашем примере мы подсчитали два значения – расход воды 31,5 л/мин и необходимый напор 26,5 м. Следовательно, вам подойдут поверхностные насосы CAM 88 IM и CAM 100 IM, а также насосные станции CAM 88/25 IM и CAM 100/25 IM.

Какой же всё-таки насос мне подойдет?

Всё еще сомневаетесь? Специалисты компании всегда готовы помочь с подбором насоса.

 

Характеристика насоса: напорная, гидравлическая, рабочая точка

Расход насоса
– характеристики

Для правильной эксплуатации циркуляционных насосов и их подбора при создании различных перекачивающих установок необходимо знать как изменяются основные параметры насосов в различных условиях их работы.

Важно иметь сведения об изменении напора H, расхода мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) насоса при изменении его подачи Q. В технике принято характеристики насоса представлять в виде графиков, которые характеризуют взаимное изменение основных параметров насоса в различных условиях работы.

Как получить технические характеристики насосов

Основной считается зависимость подачи насоса от его напора, так называемую Q-H характеристику. Расход мощности и КПД являются уже следствием работы насоса по созданию подачи Q и напора H, которые и являются целью приобретения насоса.

Характеристика каждого насоса определяется только путем его испытания. Аналитические способы построения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.

Технические характеристики насосов получают при проведении испытаний.

При испытании насоса жидкость совершает замкнутый цикл. Забираемая насосом из резервуара, жидкость подается в напорную сеть, состоящую из участка трубопровода с расходомером и дроссельной задвижкой, а потом снова возвращается в резервуар.

При этом вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается преимущественно в дроссельной задвижке. Закрывая и открывая задвижку, можно изменять подачу насоса с нуля от нуля до некоторого максимального значения. Число оборотов насоса в течение одного опыта сохраняется постоянным.

При разных открытиях дроссельной задвижки производят замеры: подачи, напора, рабочее давление нагнетания насоса, давления всасывания, температуры жидкости и мощности, потребляемой насосом.

Гидравлическая характеристика насоса

Гидравлической характеристикой насоса – в зависимости от источника она может быть названа напорной характеристикой насоса – называют зависимость подачи от напора. Перед тем как перейти к описанию и её построению необходимо определиться с основными понятиями.

Основные параметры насоса

Подача q насоса (производительность насоса) – это количество жидкости, которое перекачивает насос в единицу времени. Обозначается буквой Q. Измеряется в кубических метрах в час(м3/ч), или литрах в час(л/ч).

Напор насоса – это удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости. Другими словами напор это высота столба воды на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Измеряется в метрах водного столба (м).

Мощность – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в единицу времени. Обозначается буквой N. Измеряется в киловаттах(кВт)

КПД (коэффициент полезного действия) насоса – это отношение полезной мощность к потребляемой насосом. КПД является безразмерной величиной.

Замер подачи большей частью осуществляется мерной дроссельной шайбой или соплом по величине перепада давления до и после прибора; перепад давления измеряется дифференциальным манометром.

По данным замеров подачи, напора и мощности, определяют КПД насоса. В результате получают таблицу значений напора, мощности и КПД для последовательного ряда значений подачи насоса от нуля до некоторого максимального значения.

Опытные значения напора, расхода, мощности и КПД могут быть представлены в виде системы точек.

Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянном числе оборотов.

Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянном числе оборотов. Напор насоса обычно имеет большие значения при меньшей подаче и уменьшается с её возрастанием.

Отдельные типы насосов имеют отличные характеристики, например техническая характеристика центробежного насоса представляет собой плавную кривую, а у оборудования объемного типа график выглядит ступенчато.

Холостой ход насоса

Холостой ход насоса – это работа насоса при нулевой подаче

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение N, которое называется мощностью холостого хода. Величина мощности холостого хода зависит от типа насоса, его коэффициента быстроходности. При холостом ходе его полезная мощность равна нулю, и следовательно, КПД также равен нулю.

С возрастанием подачи КПД растет, достигая оптимального значения при режиме, близком к расчетному, а затем начинает падать. Такие характеристики дают достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, если насос снабжен двигателем с постоянным числом оборотов.

Иногда возникает потребность в более сжатом выражении характеристики насоса. Тогда строят одну характеристику Q-H, помечая на ней точки с определенными значениями КПД. Зная для каждой точки характеристики подачу, напор и КПД, легко вычислить мощность.

При изменении частоты вращения, например 60% от номинала или 80% от номинала, характеристика Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной.

При испытании и построении характеристики насоса, измеряют не только подачу и напор, но и расход мощности и КПД, которые также наносятся на график.

По составленному графику устанавливается оптимальный режим работы насоса, соответствующий максимальному значению коэффициента полезного действия (КПД) насоса. Затем определяются значения подачи, напора и мощности, соответствующие наиболее выгодным условиям работы насоса. Такой режим работы называется “Рабочей точкой” насоса.

Рабочая характеристика насоса

Рабочая характеристика – это кривая, на которой отражена зависимость между подачей и напором насоса. На рабочей характеристике указывается рабочая точка.

Рабочая точка насоса – это точка на пересечении гидравлической характеристики сети и напорно-расходной (напорной характеристики) характеристики насоса.

Выбирают рабочую точку циркуляционного насоса уже на нисходящей ветки кривой Q-H. Это область устойчивой работы насоса. Восходящая часть кривой Q-H является областью неустойчивой работы, частых срывов подачи.

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение, которое называется мощность холостого хода. При работе на холостом ходу полезная подача (производительность) насоса равна нулю, а следовательно его КПД так же равен нулю – жидкость не перемещается. С возрастанием подачи КПД растет до своего оптимального значения, а затем начинает падать.

Техническая характеристика центробежного насоса дает достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, его сильных и слабых сторонах, и его работе в трубопроводной сети.

Регулирование работы насоса

Изменение технической характеристики насоса или характеристики системы для обеспечения требуемой подачи называется регулированием насосной установки и осуществляется несколькими способами.

Регулирование воздействием на систему является наиболее распространенным и простым способом. В этом случае регулирование осуществляется задвижкой или вентилем, устанавливаемым обычно в непосредственной близости от насоса на напорном трубопроводе. Такой способ регулирования называется дросселированием.

Дросселирование на всасывающем трубопроводе не рекомендуется из-за опасности возникновения кавитации. Каждому положению задвижки соответствует своя характеристика системы и рабочая точка перемещается от исходного значения подачи к требуемому.

Другим способом регулирования работы насоса является регулирование изменением частоты вращения насоса. Этот способ позволяет свести к минимуму потери, не требует изменения характеристики систему, но предполагает использование привода с регулируемой частотой вращения, либо специальных устройств.

Остальные способы изменения технической характеристики насоса требуют вмешательства в его конструкцию, например возможно:
   уменьшить напор применив входной направляющий аппарат
   регулировать подачу насоса путем изменения угла установки лопастей рабочего колеса
   для многоступенчатого насоса можно воспользоваться изменением числа работающих ступеней.

по теме. Частные характеристики насоса

На практике техническая характеристика насоса может изменяться и комбинированным способом регулирования, например изменением частоты вращения и дросселированием.

Перед выпуском оборудования в эксплуатацию снимают частные характеристики насоса. Одной из таких кривых является кавитационная зависимость. Такой график показывает как изменяется напор насоса с изменением давления на всасе. Частные кавитационные характеристики насоса необходимы для определения минимального подпора на всасе и исключения появления кавитации.

Вместе со статьей “Характеристика насоса: напор, подача, рабочая точка. Регулирование насоса.” читают:

Как выбрать насос?

Расход насоса

Насос пригодится в любом домашнем хозяйстве. Благодаря ему не придется доставать воду из колодца вручную — легко будет полить лужайку, цветы в саду или овощи в огороде. Кроме того, насос — необходимая составляющая системы доставки воды в дом из собственной скважины.

Важно не только выбрать насос производителя, который зарекомендовал себя как надежный, но и правильно подобрать модель по ее мощности, напору и другим параметрам.

В следующем разделе мы поговорим обо всех видах насосов и их технических характеристиках, а затем предложим вашему вниманию десять отличных моделей, которые можно приобрести в магазинах нашего каталога.

Тип насоса

По типу установки все насосы делятся на погружные и поверхностные.

Поверхностные модели устанавливаются вне источника воды, который находится на глубине примерно до 10 м (например, колодец). Их можно использовать не только для перекачки воды, но и для повышения давления в трубопроводе для обеспечения нормального водоснабжения участка или дома.

Погружные насосы подразумевают погружение корпуса в воду, которую перекачивают. Они пригодятся в тех случаях, когда эта вода находится на большой глубине — например, в скважине. Главный недостаток — необходимость следить за веревкой или тросом, если они используются для опускания насоса вниз, так как в случае их повреждения насос, скорее всего, достать будет невозможно.

Тип погружного насоса

Погружные насосы делятся на скважинные, дренажные, колодезные и фекальные.

Скважинные модели нужны для перекачки воды с большой глубины — до 300 м. Обычно это дорогие устройства, которые требуют бережного обращения и аккуратной установки. Естественно, предварительно понадобится пробурить скважину.

Дренажные насосы нужны для откачки чистой или грязной воды с небольшой глубины — например, для опустошения бассейнов и подвалов после аварий. Также они используются для забора воды из водоемов и резервуаров (например, для полива) или даже для поднятия воды из неглубоких колодцев. Дренжаные насосы невелики, сравнительно дешевы и неприхотливы в эксплуатации.

Колодезные модели обычно предназначены для колодцев небольшой глубины и по конструкции схожи с дренажными. Отверстие у них обычно расположено снизу, что позволяет погружать устройство в воду не полностью и забирать только самую чистую воду. Такие насосы стоят дешевле скважинных и при этом могут быть весьма мощными.

Фекальные насосы похожи на дренажные, но оснащаются специальной режущей насадкой, которая помогает им справляться с большим количеством загрязненной воды. Используются в канализационных системах — в тех случаях, когда их нельзя сделать самотечными.

Тип поверхностного насоса

Поверхностные насосы делятся на циркуляционные, насосные станции, обычные и канализационные установки.

Обычные поверхностные насосы — самовсасывающие и устанавливаются вне источника воды, к которому присоединяются с помощью шланга. Это компактные и дешевые насосы, которые легко переносить с места на место, но глубина забора обычно ограничена 7-9 метрами.

Циркуляционные модели используются в системах отопления — они обеспечивают круговое движение горячей воды. Они могут быть как довольно простыми, так и сложными и дорогими — все зависит от желания, потребностей и возможностей покупателя.

Насосные станции нужны для поддержки постоянного напора воды в системах водоснабжения. Из-за дороговизны они используются значительно реже обычных колодезных или скважинных моделей, но благодаря особой конструкции и многим эксклюзивным функциям (например, автоматическому включению и выключению двигателя) предпочтительны при наличии должного бюджета.

Канализационные установки нужны для отвода сточных вод в канализацию. Они подключаются к раковинам, ванным, стиральным машинам и прочей технике с помощью шлангов, не занимают много места и достаточно просто монтируются. Такие насосы различаются по количеству водозаборных точек: некоторые модели могут работать с несколькими одновременно, другие — по отдельности.

Ротора циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы могут быть оборудованы «сухим» или «мокрым» ротором. Первый подразумевает работу с очень большими объемами воды и не погружается в нее, требуя регулярной смазки и ухода. Кроме того, такие модели очень шумны в работе, что ограничивает их использование предприятиями и крупными коттеджами.

«Мокрый» ротор полностью погружается в перекачиваемую воду и смазывается благодаря ей. Такие насосы не так дороги, не так мощны и практически бесшумны, благодаря чему отлично подходят для небольших индивидуальных систем отопления.

Пропускная способность

Одна из главных характеристик любого насоса. Итоговую нужную пропускную способность можно легко посчитать, сложив потребление всех водозаборных точек (например, обычный водопроводный кран отдает около 0.5 м3 воды в час) и умножив сумму на коэффициент запаса, 0.8. Таким образом, дом с туалетом, кухней и ванной обойдется насосом с производительностью в 1.5-3 м3/час.

Максимальный напор

Эта характеристика определяет максимальную высоту водяного столба, на которую насос может подавать воду. Обычно измеряется в метрах или атмосферах (1 атм = 10 м).

Узнать нужный максимальный напор тоже довольно просто — нужно взять расстояние от поверхности воды, добавить к нему высоту самой высокой точки водозабора в доме, добавить к их сумме 10-30 м (стандартное давление в трубопроводе) и умножить все на 1.1 (коэффициент запаса).

Повышение давления

Насосы с функцией повышения давления в основном предназначены для поднятия давления в имеющейся системе водоснабжения в случае возникновения такой необходимости. Чаще всего это циркуляционные модели (повышение на 1 атм) или насосные станции (несколько атмосфер).

Объем гидробака

Гидробаками оснащаются насосы, которые обеспечивают водоснабжение в доме. Запас в гидробаке позволяет в случае аварии и перебоя в водоснабжении еще некоторое время пользоваться водой.

Чем этот объем больше, тем лучше: для семьи из двух человек подойдет 20-литровый бак, для семьи из трех-четырех — 40-литровый.

Естественно, нужно учитывать и то, насколько часто в вашем районе случаются перебои с подачей воды.

Другие параметры конструкции

Для скважинных насосов важен диаметр — от него также зависит общая производительность устройства. Если уровень потребления не превышает 1.5 м3 в час, достаточно будет насоса диаметром 65-70 мм (диаметр скважины должен быть больше примерно на 5 см). Уровень потребления в 3 м3 в час уже потребует насоса диаметром примерно в 90 мм.

Для подключения насоса используется специальный разъем соединения, диаметр которого должен подходить под другие элементы вашей системы водоснабжения — шланги, трубы и прочее.

Некоторые насосы оснащаются погружным эжектором. Они требуют особого процесса установки (электрическая часть находится сверху и соединяется с эжектором с помощью труб), но могут закачивать воду с очень большой глубины.

Еще один важный параметр — глубина погружения.

От нее зависит выбор типа насоса: для закачки воды с глубины 6-7 метров достаточно будет поверхностного насоса, а вот для 8-12 метров нужно использовать дренажный насос.

30 и более метров — территория скважинных моделей. При превышении рассчитанной глубины насос просто не сможет качать воду (кроме того, ему, скорее всего, не хватит длины сетевого кабеля).

Погружные насосы используют два типа выключателей — поплавковые и электронные. Они автоматически следят за уровнем воды и выключают насос в случае его критического снижения. Поплавковые выключатели не так точны, зато дешевы, а электронные используют особые сенсоры и работают более четко.

Вода

Насосы могут предназначаться как для чистой, так и для грязной воды. При перекачке последней нужно учитывать диаметр разъема соединения (для самой грязной речной илистой воды, к примеру, нужно около 20″) и наличие специальной режущей насадки, которая поможет насосу справиться с крупными кусками грязи.

Также нужно помнить об ограничении температуры воды. Далеко не все насосы могут справиться с очень горячей водой — от нее они просто будут отключаться или даже выйдут из строя. У температуры воды есть как верхний, так и нижний пороги — обязательно подумайте о том, воду какой температуры вам будет нужно качать.

Дополнительные функции

Некоторые насосы имеют возможность плавного пуска двигателя. Это позволяет существенно продлить срок службы устройства и устранить гидравлические толчки в трубопроводе, но делает насос более дорогим.

Если ваш насос будет работать постоянно и без наблюдения, лучше присмотреть модель с защитой от перегрева и защитой от сухого хода. В определенных условиях с водой может случиться всякое, а внезапная поломка насоса — не самый приятный инцидент, последствия которого придется расхлебывать долго.

Топ-10 насосов

Одна из самых популярных, мощных и недорогих моделей в своем классе.Особенности:

  • тип насоса: погружной, скважинный
  • пропускная способность: 3.6 м3/час
  • максимальный напор: 75 м
  • номинальная мощность: 1140 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1″
  • вода: чистая, до 35 °C
  • плавный пуск двигателя
  • защита от перегрева
Дорогой, но очень износостойкий и простой в монтаже насос GRUNDFOS.Особенности:

  • тип насоса: погружной, скважинный
  • пропускная способность: 3 м3/час
  • максимальный напор: 68 м
  • потребляемая мощность: 700 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1.25″
  • вода: чистая, до 35 °C
  • плавный пуск двигателя
  • автоматический контроль уровня воды
  • защита от перегрева
  • защита от сухого хода
Отличная модель с простым монтажом и хорошей производительностью.Особенности:

  • тип насоса: погружной, колодезный
  • пропускная способность: 3.3 м3/час
  • максимальный напор: 50 м
  • потребляемая мощность: 600 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1″
  • вода: чистая
  • защита от сухого хода
Очень качественный колодезный насос с единственным минусом в виде высокой цены.Особенности:

  • тип насоса: погружной, колодезный
  • пропускная способность: 2.83 м3/час
  • максимальный напор: 30.1 м
  • номинальная мощность: 1070 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1″
  • вода: чистая, до 40 °C
  • защита от перегрева
  • защита от сухого хода
Отличный недорогой погружной насос Karcher.Особенности:

  • тип насоса: погружной, дренажный
  • пропускная способность: 3.8 м3/час
  • максимальный напор: 11 м
  • потребляемая мощность: 400 Вт
  • диаметр разъема соединения: 0.75″
  • вода: чистая
  • защита от сухого хода
Дорогой, но неприхотливый и выносливый насос, который справится и с чистой, и с грязной водой.Особенности:

  • тип насоса: погружной, дренажный
  • пропускная способность: 15 м3/час
  • максимальный напор: 5 м
  • потребляемая мощность: 1100 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1.25″
  • вода: грязная
  • автоматический контроль уровня воды
  • защита от сухого хода
Довольно дорогой, но мощный, тихий и надежный насос GRUNDFOS.Особенности:

  • тип насоса: поверхностный, обычный
  • пропускная способность: 3.9 м3/час
  • максимальный напор: 33.8 м
  • номинальная мощность: 850 Вт
  • повышение давления
  • диаметр разъема соединения: 1″
  • вода: чистая, до 35 °C
  • автоматический контроль уровня воды
  • защита от сухого хода
  • защита от перегрева
Не слишком мощная бюджетная модель Wilo.Особенности:

  • тип насоса: поверхностный, обычный
  • пропускная способность: 2.4 м3/час
  • максимальный напор: 9 м
  • потребляемая мощность: 140 Вт
  • повышение давления
  • диаметр разъема соединения: 0.5″
  • вода: чистая, до 60 °C
  • автоматический контроль уровня воды
  • защита от сухого хода
  • защита от перегрева
Небольшой и достаточно мощный насос, который будет просто установить.Особенности:

  • тип насоса: поверхностный, циркуляционный
  • пропускная способность: 1.5 м3/час
  • максимальный напор: 8 м
  • потребляемая мощность: 118 Вт
  • вода: чистая, до 60 °C
  • автоматический контроль уровня воды
  • защита от сухого хода
  • защита от перегрева
Компактная и мощная канализационная установка с хорошей комплектацией.Особенности:

  • тип насоса: поверхностный, канализационная установка
  • пропускная способность: 14.4 м3/час
  • максимальный напор: 8.5 м
  • потребляемая мощность: 640 Вт
  • диаметр разъема соединения: 1.5″
  • вода: грязная, до 90 °C

Расчет циркуляционного насоса для системы отопления: подбор по напору и расходу, формулы, примеры – Металл Профи

Расход насоса

Для повышения качества отопления необходимо установить циркуляционный насос. Модель, правильно подобранная по основным параметрам, в несколько раз ускорит движение горячей воды по контуру.

Это даст более равномерный и качественный обогрев и одновременно поможет снизить расход ресурсов. Результат – хорошая работа отопительной системы и минимальная оплата.

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, чтобы улучшить обогрев дома и оптимизировать расходы на оплату?

Циркуляционный насос в системе отопления

Что нужно знать для расчета мощности циркуляционного насоса

Чтобы рассчитать циркуляционный насос для системы отопления, нужно понимать, какие функции он будет выполнять. У прибора две основные задачи:

  • создание напора воды, достаточного для преодоления гидравлического сопротивления узлов системы;
  • перекачивание по контуру такого объема горячей воды, который обеспечит эффективный прогрев всех помещений здания.

Для полноценного расчета мощности циркуляционного насоса отопления необходимо определить следующие параметры:

  • Расход насоса (его еще называют производительностью или подачей). Это показатель объема воды, который устройство способно перекачать за 1 час. Расход измеряют в м.куб./ч.
  • Напор. Этот показатель определяет гидравлическое сопротивление, которое преодолевает насос и измеряется в метрах.

Желательно, чтобы расчетами занимался опытный инженер. Если нет возможности обратиться к специалисту, можно выяснить нужные показатели с помощью формул и таблиц.

Определив напор и расход насоса, вычисляют нужную производительность и подбирают подходящую модель по каталогу. Если купить прибор с регулируемой производительностью, то задача еще облегчается.

В этом случае небольшие ошибки в расчетах не будут принципиально важны.

Циркуляционный насос Grundfos

Как выяснить показатель расхода насоса

Формула расчета выглядит так: Q=0,86R/TF-TR

Q – расход насоса в м.куб./ч;

  • R – тепловая мощность в кВт;
  • TF – температура теплоносителя в градусах Цельсия на входе в систему,
  • TR – на выходе.

Схема расположения циркуляционного насоса отопления в системе

Три варианта расчета тепловой мощности

С определением показателя тепловой мощности (R) могут возникнуть трудности, поэтому лучше ориентироваться на общепринятые нормативы.

Вариант 1. В европейских странах принято учитывать такие показатели:

  • 100 Вт/м.кв. – для частных домов небольшой площади;
  • 70 Вт/м.кв. – для многоэтажек;
  • 30-50 Вт/м.кв. – для производственных и хорошо утепленных жилых помещений.

Вариант 2. Европейские нормы хорошо подходят для регионов с мягким климатом. Однако в северных районах, где бывают сильные морозы, лучше ориентироваться на нормы СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети», в которых учтена наружная температура до -30 градусов Цельсия:

  • 173-177 Вт/м.кв. – для небольших зданий, этажность которых не превышает двух;
  • 97-101 Вт/м.кв. – для домов от 3-4 этажей.

Вариант 3. Ниже предложена таблица, по которой можно самостоятельно определить необходимую тепловую мощность с учетом назначения, степени износа и теплоизоляции здания.

Таблица: как определить нужную тепловую мощность

Формула и таблицы расчета гидравлического сопротивления

В трубах, запорной арматуре и любых других узлах системы отопления возникает вязкое трение, которое приводит к потерям удельной энергии. Это свойство систем называют гидравлическим сопротивлением.

Различают трение по длине (в трубах) и местные гидравлические потери, связанные с наличием клапанов, поворотов, участков, где изменяется диаметр труб и т.п.

Показатель гидравлического сопротивления обозначают латинской буквой «H» и измеряют в Па (паскалях).

  1. Формула расчета: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000
  2. R1, R2 обозначают потери давления (1 – на подаче, 2 – на обратке) в Па/м;
  3. L1, L2 – длина трубопровода (1 – подающего, 2 – обратного) в м;
  4. Z1, Z2, ZN – гидравлическое сопротивление узлов системы в Па.
  5. Чтобы облегчить расчеты потерь давления (R), можно воспользоваться специальной таблицей, где учтены возможные диаметры труб и приведены дополнительные сведения.

Таблица для определения потерь давления

Усредненные данные по элементам системы

Гидравлическое сопротивление каждого элемента системы отопления приведено в технической документации. В идеале следует воспользоваться характеристиками, указанными производителями. При отсутствии паспортов изделий можно ориентироваться на примерные данные:

  • котлы – 1-5 кПа;
  • радиаторы – 0.5 кПа;
  • вентили – 5-10 кПа;
  • смесители – 2-4 кПа;
  • тепломеры – 15-20 кПа;
  • обратные клапаны– 5-10 кПа;
  • регулирующие клапаны – 10-20 кПа.

Сведения о гидравлическом сопротивлении труб из различных материалов можно вычислить по таблице ниже.

Таблица потерь давления в трубах

Как рассчитать циркуляционный насос отопления от мощности котла

Зачастую случается так, что котел приобретен заранее, а остальные элементы системы подбирают позже, ориентируясь на показатели мощности отопительного прибора, заявленные производителем. Нередко циркуляционный насос покупают для модернизации систем отопления с естественной циркуляцией, чтобы обеспечить возможность ускорения движения теплоносителя.

Если известна мощность котла, используют формулу: Q=N/(t2-t1)

Q – расход насоса в м.куб./ч;

  • N – мощность котла в Вт;
  • t2 – температура воды в градусах Цельсия на выходе из котла (входе в систему);
  • t1 – на обратке.

График соотношения напорной и расходной характеристик. Чем ближе на графике точки А и В, тем лучше насос подходит для системы

: подбор циркуляционного насоса отопления

Выяснив расход и напор циркуляционного насоса, можно найти подходящую по параметрам модель. При этом следует читать техническую документацию к приборам и обращать внимание на маркировку.

Обычно на корпусе насоса указан диаметр патрубков, к которым их можно присоединить (первая цифра маркировки), и высота подъема жидкости в дециметрах (вторая цифра). Зная нужные характеристики, легко определиться.

А качественная трехскоростная модель обеспечит комфортную температуру в доме при любой погоде, даже если расчеты были не идеальны.

Рекомендации по подбору циркуляционного насоса отопления

Насос циркуляции это один из важнейших элементов обязательных устройств в системе отопления частного дома, от правильности его работы зависит гидравлика отопления и теплоотдача батарей либо других источников теплопередачи тепла от греющего котла в отапливаемые помещения.

Рассчитать циркуляционный насос для отопления точно практически не возможно без многочисленных знаний, но приблизительно произвести подбор и сделать расчет напора вполне реальная задача для частника. Важны параметры скорости и проходимости отопительной жидкости по трубопроводам дома.

Рассчитать циркуляционный насос точно практически не возможно, но приблизительно вполне реальная задача, и нужная при устройстве обогрева дома в зимнее время года! Рассмотрим рекомендованные формулы для упрощенного подбора циркуляционных насосов.

Рекомендуется начать расчет насоса с вычисления его производительности.

Важно знать: Высота дома и этажность не имеет значения при подборе циркуляционного насоса!

Производительность циркуляционного насоса

Для расчета производительности циркуляционного насоса для системы отопления в доме необходимо знать один из следующих параметров:

  • а) Отапливаемая площадь помещений;
  • б) Мощность источника тепла (котел).
  • Если Вам известна отапливаемая площадь всех помещений, сначала надо рассчитать необходимую мощность источника тепла по формуле.
  • Формула расчета мощности котла в соотношении отапливаемых помещений:
  • Q — необходимая тепловая мощность, кВт.
  • S — отапливаемая площадь всех помещений, м2
  • Q1 — удельное тепло потребление здания:
  • 80 Вт/м2 — многоквартирный дом более 4 этажей
  • 100 Вт/м2 — офисное здание до 4 этажей
  • 120 Вт/м2 — частный дом не более 4 этажей

пример расчета 90 x 120 / 1000 = 10.8 кВт требуется котел для частного дома 90 квадратных метров.

  1. Далее производим расчет производительности насоса по формуле:
  2. Q2 — подача насоса в м3/ч
  3. Q — необходимая тепловая мощность, кВт.

1.16 — удельная теплоемкость воды, Вт.

  • t1 — температура воды на выходе из котла в C
  • t2 — температура воды на входе в котел в C
  • (t1 – t2 ) это разница температур, обычно задается в зависимости от вида системы отопления, для стандартных радиаторных систем это значение 20 C, теплый пол 5, другие низкотемпературные системы 10 или 15 градусов.
  • Следующим шагом требуется произвести расчет и определить напор насоса.

Расчет напора циркуляционного насоса

Самое важное замечание: напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания! Напор зависит от гидравлического сопротивления отопительной системы в доме. Поэтому необходимо произвести расчет именно сопротивления труб.

Что нужно знать для расчета напора циркуляционного насоса.

Вам нужна схема (проект) системы отопления дома состоящая из всех комплектующих:

  1. Метраж всех трубопроводов отопления в доме
  2. Диаметр этих труб и их сопротивление в Па/м (в интернете легко можно найти таблицы привязанные к вашим трубам в зависимости от выбранного материала)
  3. Количество поворотов и дополнительных деталей (кран, обратный клапан, вентиль).
  1. Расчет сопротивления рассчитывается по формуле:
  2. H — напор насоса в М.
  3. R — сопротивление прямой трубы (шероховатость), Па/м.
  4. I — общая длина труб в доме
  5. ∑ Z — сумма местного сопротивления всех деталей (фитинг, кран, клапан, тройник) Значения этих коэффициентов для деталей трубопровода составляет примерно 30% от потерь в прямой трубе, то есть грубо 1.3
  6. p — плотность перекачиваемой жидкости (вода, незамерзающая жидкость) = 971.6

q — ускорение свободного падения, м/с2. = 9.81

В случаях со старыми зданиями и отсутствия документации по системе отопления можно произвести вариант приблизительного расчета напора циркуляционного насоса, упрощенный вариант формулы.

  • H — напор насоса в М.
  • R — потери на трение в прямой трубе системы отопления, Па/м.
  • Пример расчета напора циркуляционного насоса:
  • Допустим Вы делаете систему отопления из полипропиленовых труб.
  • Сопротивление (шероховатость) полипропиленовых труб в среднем по диаметрам применяемых для строительства частного дома составляет 120 Па/м
  • Ориентировочно на 90 м2 дома уходит 60 метров труб при двухтрубной системе (учитывается длинна от источника тепла до самого дальнего радиатора и обратно) и некоторое количество фитинг деталей по общей длине (20 уголков, 10 тройников, 4 крана, 1 обратный клапан.

120 x 60 x 1.3 = 9360 Па/м.

Основы выбора циркуляционного насоса для отопления

После расчета напора и производительности вам требуется определить рабочую точку, у каждого производителя насосов имеется график с указанием рабочих возможностей всего модельного ряда, как бытовых, так и промышленных. Рассматривая график, например насосов фирмы WILO, нужно найти наиболее близкие показатели. Наиболее оптимальная работа насоса в средней трети графика с гидравлическими характеристиками.

Из расчета примеров для частного дома в 90 м2 с системой отопления из полипропиленовых трубопроводов и алюминиевых радиаторов получается такие данные:

H = 1 м.

Q2 = 0.47 м3/ч.

  1. Как видно из графика Вам подходит насос WILO STAR-RS 25 или 30/2
  2. Модель Star-RS, стандартный циркуляционный
  3. 25 или 30/ — Номинальный внутренний диаметр Rp 1″ или 1 1/4″
  4. 2 — Номинальная высота подачи [м] при расходе Q = 0 м3/ч

Очень часто эта зона выделена толстой линией, очень редко бывает когда расчетная точка совпадает с гидравлической характеристикой насоса. Чаще всего эта точка лежит между характеристиками двух насосов, при выборе конкретной модели насоса не нужно выбирать самый мощный, поскольку даже менее мощный циркуляционный насос полностью обеспечит систему отопления.

В свободной продаже можно найти и други марки циркуляционных насосов согласно расчетным характеристикам, например при выборе марки GRUNDFOS Вы получите более дорогой, но в тоже время более надежный циркуляционный насос. Конечно присутствуют и более выгодные по цене предложения «ХОЗЯИН», средний сегмент AQUARIO.

В современном мире становится жить проще, нам помогает продвинутая интеллектуальная техника и самостоятельный расчет и подбор насоса уходит в прошлое.

Компания ГРУНДФОС производит специальные насосы с функцией AUTOADAPT, автоматическая настройка рабочих характеристик GRUNDFOS модель ALPHA2 25/60 с учетом расхода теплоносителя сопративление труб.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.