Выбор циркуляционного насоса  Основная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы "протолкнуть" определенное количество воды через трубу за определенное время, преодолевая гидродинамическое сопротивление труб. Поэтому циркуляционный насос характеризуется, во-первых, объемной подачей, то есть скоростью перекачки воды, измеряемой в кубометрах в час, во-вторых, напором, который указывает, на какую высоту он способен поднять воду - измеряется в метрах.
Зависимость напора от подачи приводится в описании любого насоса в виде графика, из которого можно судить о применимости данного насоса в выбранной вами системе отопления.
Подача Если вы собрались организовать систему отопления в сельском доме или коттедже, то первое, что должны выбрать, - это котел с определенной тепловой мощностью. А уже к нему подобрать циркуляционный насос. Расчет подачи циркуляционного насоса необходим для оптимизации теплового режима системы отопления. Это важно, поскольку в зависимости от того, как быстро вода "бегает" по трубам котел успевает больше или меньше передать тепла помещениям (а значит, больше или меньше остыть). Такая характеристика, как перепад температур во входном и выходном контурах, и определяется остыванием воды. Как правило, перепад температур составляет около 20 градусов, как того требует наш стандарт, но может иметь значение от 15 (как это принято в США и Канаде) до 30 градусов. Здесь стоит дать небольшое пояснение: в теплотехнике принято измерять температуру не в градусах Цельсия, а в Кельвинах (К). Шкалы отличаются друг от друга, однако при измерении разности температур над этим не стоит задумываться: 15 градусов Цельсия и 15 Кельвинов - одно и то же. Задав тепловую мощность системы (то есть мощность котла) и перепад температур, можно определить необходимую объемную подачу по графику в техническом описании к насосу. Напор Напор создается насосом для того, чтобы противодействовать гидродинамическим потерям в трубах и соединениях. Чтобы его правильно рассчитать, нужно определить потери, которые зависят от труб, по которым течет вода (чем больше диаметр труб, тем меньше трение), а также от ее скорости (чем больше скорость течения воды, тем меньше трение о стенки). Теперь, взяв спецификацию любого насоса, по графику "напор-подача" определяется, подходит ли он для данной отопительной системы или нет. Регулируемые циркуляционные насосы (насосы с частнотным преобразователем)  Итак, c параметрами насосов, подходящих для выбранной системы отопления, все ясно. Теперь стоит подумать о практическом применении циркуляционных насосов.
Поскольку расчет напора и подачи проводится из соображений максимальной нагрузки, то получается, что большую часть года насос будет работать с неполной нагрузкой. Это плохо и неэкономично, но неизбежно: с одной стороны, отапливать с одинаковой силой и зимой, и летом не имеет смысла, с другой - нельзя брать и менее мощный насос, поскольку в этом случае система отопления не сможет нормально функционировать в самое нужное время - зимой. Таковы аргументы. Факты же говорят о том, что максимальная нагрузка системы отопления практически никогда не достигается, да и на 80% система нагружена лишь около 10 дней в году. Ясно, что подобный режим работы несколько расточителен. Поэтому оптимально иметь такой насос, который может работать в разных режимах: зимой - на полную мощность, а осенью и весной - лишь на несколько процентов от максимальной нагрузки. Подобные насосы есть - они имеют регулировку скорости вращения рабочего колеса (частотник). Они стоят несколько дороже нерегулируемых, но при этом обладают целым рядом достоинств. Во-первых, управляя мощностью, удается существенно экономить электроэнергию (циркуляционные насосы в системах отопления работают по 5000 часов в год), а значит, и деньги. Во-вторых, сохранение экологии - тоже существенный аргумент в их пользу: меньше расход электричества - меньше сгорает нефти на электростанции, меньше отходов выбрасывается в окружающую среду. В-третьих, такой насос проработает дольше, поскольку экономно расходуется его ресурс. А это тоже, между прочим, сэкономленные средства. |
 |
Различные фирмы-производители поставляют целый ряд регулируемых циркуляционных насосов с возможностью как шагового, так и плавного переключения скорости вращения ротора. Насосы с шаговым переключением не имеют электронного управления и работают в двух-, трех- или четырехскоростных режимах (например насосы DAB серий VA, BPH, BMH, А). Они не дорогие, просты и надежны в работе. С другой стороны, наличие всего двух-трех скоростей вращения рабочего колеса оставляют относительно небольшую свободу в выборе параметров работы, к тому же переключение вручную не всегда удобно. С этой точки зрения более удобны насосы с плавным регулированием скорости вращения ротора. Это уже довольно сложные приборы, оснащенные электронным управлением, а порой и возможностью компьютерного контроля и управления. Выпускают их совсем не много фирм (в Украине продаются главным образом плавно регулируемые циркуляционные насосы производства Grundfos, DAB серия ВРН-Е, АС и Wilo). Они стоят примерно в 1,5 раза дороже насосов с шаговым переключением, но и предоставляют гораздо больше возможностей управления и контроля. Выбор регулируемого циркуляционного насоса производится точно также как и нерегулируемого, единственно, что нужно помнить - вычисленные значения напора и подачи соответствуют максимальной нагрузке насоса. Зачем нужны сдвоенные циркуляционные насосы?  Сдвоенные циркуляционные насосы применяются там, где установка отдельного резервного насоса затруднена. Насосы работаю поочередно (за это отвечает автоматика), в случае отказа одного второй насос продолжит работу.
Сдвоенные насосы находят применение и в обычных отопительных системах: в "связке" они работают поочередно, так что, установив такой насос, вы получаете как бы один, но с удвоенным ресурсом (до 98%). Для того чтобы облегчить "проникновение в тайны теплоснабжения", описание каждой серии насосов снабжено примером. Не следует, однако, воспринимать конфигурации систем отопления, представленные в этих примерах как единственно возможные. Более того, если ваша система в чем-то отличается от образца, все расчеты придется проводить с самого начала. Grundfos, серии UPS Трехскоростные насосы с шаговым переключением Напряжение питания 220 и 380 В. ПРИМЕР: вы устанавливаете систему отопления с удельным теплопотреблением 125 Вт/кв.м в помещение с площадью 300 кв. м. Выбранная вами разница температур воды на входе и выходе из котла составляет, например, 20 К, так что по соответствующему графику не трудно установить величину подачи циркуляционного насоса, требующегося для такой системы. Она составляет 1,5 куб.м/с. Трубопровод, к примеру, составлен из стальных труб диаметром 1 дюйм, суммарной длиной 50 метров. Исходя из этого, определяются сначала удельные потери - составляют 250 Па на один метр трубопровода, затем полные потери во всем трубопроводе - 12 кПа. Если в системе планируется использовать вентиль и тепломер, то это еще как минимум 2,5 метра напора. Как итог - рабочая точка насоса 1,5 куб.м/с х 4 м, которой соответствует насос Grundfos с маркировкой UPS 25-60. Grundfos, серии UPE Циркуляционные насосы с возможностью плавного переключения скорости вращения рабочего колеса Напряжение питания 220 и 380 В. Насосы имеют развитую систему электронного управления. Также возможна установка специальной системы контроля Pump Management System 2000, дающая возможность компьютерного контроля всей системы отопления. ПРИМЕР: пусть имеется система отопления с удельным теплопотреблением 70 Вт/кв.м и площадью отапливаемого помещения 1000 кв.м. Если разница температуры воды на входе и выходе из котла составляет 20 К, то величина подачи равна 3 куб.м/с. Предположим, в трубопроводе используются стальные трубы 5/4 дюйма (отсюда вычисляются удельные потери в 225 Па/м) суммарной длиной 100 м (исходя их этого параметра вычисляются полные потери в трубах - 21 кПа). Если в системе используются вентиль и смеситель, то это дополнительно еще 1,4 метра напора. Итог - рабочая точка насоса 3 куб.м/с х 3,5 м. Ей соответствует Grundfos с маркировкой UPE 32-80. |
