如何計算供暖泵

循環泵選型的特點

根據兩個標準選擇泵：

1. 泵送的液體量，以立方米每小時 (m³/h) 表示。
2. 水頭以米 (m) 表示。

有了壓力，一切都或多或少變得清晰——這是液體必須升高的高度，如果項目提供多個泵，則從最低點到最高點或到下一個泵進行測量。

膨脹水箱容積

每個人都知道液體在加熱時會增加體積。為了使供暖系統看起來不像炸彈並且在所有接縫處都不流動，有一個膨脹水箱，系統中排出的水被收集到其中。

應該購買多少體積或製作一個坦克？

很簡單，知道水的物理特性。

系統中冷卻液的計算體積乘以 0.08。例如，對於 100 升的冷卻劑，膨脹水箱的容積為 8 升。

讓我們更詳細地討論泵送流體的量。

采暖系統的耗水量按以下公式計算：

G = Q / (c * (t2 - t1))，其中：

• G——采暖系統耗水量，kg/s；
• Q 是補償熱損失的熱量，W；
• c - 水的比熱容，這個值是已知的，等於 4200 J / kg * ᵒС（請注意，任何其他熱載體的性能都比水差）；
• t2 是進入系統的冷卻液溫度，ᵒС；
• t1 是系統出口處冷卻液的溫度，ᵒС；

推薦！為了舒適的住宿，入口處熱載體的溫度增量應為7-15度。 “地暖”系統中的地溫不宜超過29度ᵒ C. 因此，您必須自己弄清楚房屋中將安裝哪種類型的暖氣：是否有電池、“暖地板”或幾種類型的組合。

這個公式的結果將給出冷卻劑每秒的流量以補充熱損失，然後將該指標轉換為小時。

建議！最有可能的是，運行期間的溫度會因環境和季節而異，因此最好立即將 30% 的儲備添加到該指標中。

考慮補償熱損失所需的估計熱量指標。

也許這是需要工程知識的最複雜和最重要的標準，必須負責任地處理。

如果這是私人住宅，則指標可以從 10-15 W / m²（此類指標是“被動式房屋”的典型指標）到 200 W / m² 或更高（如果是沒有絕緣或絕緣不足的薄牆） .

在實踐中，建築和貿易組織以熱損失指標為基礎 - 100 W / m²。

建議：計算將安裝或重建供暖系統的特定房屋的該指標。為此，使用熱損失計算器，而牆壁、屋頂、窗戶和地板的損失分別計算。這些數據將有可能找出房屋在具有自己的氣候條件的特定地區向環境釋放了多少熱量。

我們將計算出的損失值乘以房子的面積，然後代入用水量公式。

現在你應該處理一個公寓樓供暖系統的用水量這樣的問題。

供暖系統泵的計算

循環泵的選擇 供暖

泵的類型必須是循環的，用於加熱和承受高溫（高達 110°C）。

選擇循環泵的主要參數：

2. 最大揚程，米

要進行更準確的計算，您需要查看壓力-流量特性圖

泵特性 是泵的壓力-流量特性。顯示在加熱系統（整個輪廓環）中暴露於一定的壓力損失阻力時流量如何變化。冷卻劑在管道中移動得越快，流量就越大。流量越大，阻力（壓力損失）越大。

因此，通行證表明最大可能的流量和加熱系統的最小可能阻力（一個輪廓環）。任何加熱系統都會阻止冷卻劑的運動。而且它越大，供暖系統的整體消耗就越少。

交點 顯示實際流量和水頭損失（以米為單位）。

系統特性 - 這是一個輪廓環的整體加熱系統的壓力-流量特性。流量越大，運動阻力越大。因此，如果將供暖系統設置為泵送：2 m 3 / 小時，則必須選擇滿足該流量的泵。粗略地說，泵必須應付所需的流量。如果加熱電阻高，則泵必須具有較大的壓力。

為了確定最大泵流量，您需要知道加熱系統的流量。

為了確定最大泵頭，有必要知道加熱系統在給定流量下會遇到什麼阻力。

供暖系統消耗。

消耗量嚴格取決於通過管道所需的熱傳遞。要找到成本，您需要了解以下內容：

2.溫差（T₁ 和T₂) 供暖系統中的供應和返回管道。

3、加熱系統中冷卻液的平均溫度。 （溫度越低，加熱系統中的熱量損失越少）

假設一個供暖的房間消耗 9 kW 的熱量。加熱系統設計為提供 9 kW 的熱量。

這意味著通過整個加熱系統（三個散熱器）的冷卻劑會失去溫度（見圖）。即T點的溫度₁ （服務中）總是超過 T₂ （背面）。

通過加熱系統的冷卻劑流量越大，供應和回流管之間的溫差越小。

恆定流速下的溫差越大，加熱系統中損失的熱量就越多。

C——冷卻水的熱容量，C\u003d 1163 W/（m 3•°C）或C\u003d 1.163 W/（升•°C）

Q——消耗量，（m 3 /小時）或（升/小時）

噸₁ – 供應溫度

噸₂ – 冷卻冷卻液的溫度

由於房間的損失很小，我建議以升計算。對於較大的損失，使用 m 3

有必要確定供應和冷卻冷卻劑之間的溫差。您可以選擇任何溫度，從 5 到 20 °C。流速將取決於溫度的選擇，並且流速會產生一些冷卻劑速度。而且，如您所知，冷卻劑的運動會產生阻力。流量越大，阻力越大。

為了進一步計算，我選擇 10 °C。也就是說，在供應 60°C 上返回 50°C。

噸₁ – 給熱載體的溫度：60 °C

噸₂ – 冷卻冷卻液的溫度：50 °С。

W=9kW=9000W

從上面的公式我得到：

回答： 我們得到了所需的最小流量 774 l/h

加熱系統電阻。

我們將以米為單位測量加熱系統的電阻，因為它非常方便。

假設我們已經計算了這個阻力，它在 774 l / h 的流速下等於 1.4 米

了解流量越高，阻力越大，這一點非常重要。流量越小，阻力越小。

因此，在給定的 774 l/h 流速下，我們得到 1.4 米的阻力。

所以我們得到了數據，這是：

流量 = 774 l / h = 0.774 m 3 / h

電阻 = 1.4 米

此外，根據這些數據，選擇泵。

考慮一個流速高達 3 m 3 / 小時 (25/6) 25 mm 螺紋直徑、6 m 頭的循環泵。

選擇泵時，建議查看壓力-流量特性的實際圖表。如果它不可用，那麼我建議使用指定參數在圖表上簡單地繪製一條直線

這裡 A 點和 B 點之間的距離很小，因此這種泵是合適的。

它的參數將是：

最大消耗2m 3 /小時

最大揚程2米

泵標記

所有與用戶相關的數據都標記在前面板上。循環泵上的數字表示：

• 設備類型（通常是 UP - 循環）；
• 速度控制類型（未指定 - 單速，S - 步進切換，E - 平滑頻率控制）；
• 噴嘴直徑（以毫米表示，是指管道的內部尺寸）；
• 以分米或米為單位的水頭（可能因製造商而異）；
• 安裝尺寸。

泵的標記包含有關入口和出口管道連接類型的信息。完整的編碼方案和字序如下所示：

負責任的製造商始終遵循標準的標籤規則。但是，個別公司可能不會標明某些數據，例如安裝尺寸。您需要直接從設備的文檔中學習它。

值得只從值得信賴的品牌中選擇泵。可靠的設備也出現在中等價格類別中

如果您需要最高質量並且有機會多付一倍半到兩倍 - 您應該注意 GRUNDOFS、WILO 品牌的產品

房間熱量要求

在選擇循環泵時，首先需要從房間對熱能的需求出發。在計算過程中，您需要依賴最冷月份所需的熱量。建議將這項工作委託給能夠提供高精度計算指標的專業設計師。

自行計算

當消費者無法使用專家的服務時，需要根據需要供暖的房間大小，計算出泵功率的近似值。如果我們考慮莫斯科地區，那麼根據 SNiP 的說法，對於一層和兩層的住宅建築，推薦的比熱功率指標是 173 kW / m2，對於三層和四層的房屋 - 98 kW / m2。要確定所需的總熱量，需要將這些數字乘以房間的面積。

供暖用泵的主要類型

製造商提供的所有設備分為兩大類：“濕式”或“乾式”泵。每種類型都有自己的優點和缺點，在選擇時必須考慮到這一點。

濕設備

被稱為“濕式”的加熱泵與其對應的不同之處在於它們的葉輪和轉子放置在熱載體中。在這種情況下，電動機是在一個密封的盒子裡，濕氣不能進入。

此選項是小型鄉間別墅的理想解決方案。這種設備的特點是無噪音，不需要徹底和頻繁的維護。此外，它們易於維修、調整，並可用於穩定或輕微變化的水流水平。

現代“濕”泵型號的一個顯著特點是易於操作。由於“智能”自動化的存在，您可以毫無問題地提高生產力或切換繞組級別。

至於缺點，上述類別的特點是生產率低。該減號是由於無法確保分離熱載體和定子的套筒的高度密封性。

“幹”各種設備

這類設備的特點是轉子與其泵送的熱水沒有直接接觸。設備的整個工作部分通過橡膠保護圈與電動機隔開。

這種加熱設備的主要特點是效率高。但是，從這個優點中，伴隨著高噪聲形式的顯著缺點。該問題通過將設備安裝在隔音良好的單獨房間中得到解決。

選擇時，值得考慮的是，“乾式”泵會產生空氣湍流，因此細小的灰塵顆粒會上升，這將對密封元件產生負面影響，從而影響設備的密封性。

製造商這樣解決了這個問題：當設備運行時，橡膠圈之間會形成一層薄薄的水層。起到潤滑作用，防止密封件損壞。

反過來，設備又分為三個子組：

• 垂直的;
• 堵塞;
• 安慰。

第一類的特點是電動機的垂直佈置。只有在計劃泵送大量熱載體時才應購買此類設備。至於塊泵，它們安裝在平坦的混凝土表面上。

當需要大流量和壓力特性時，塊泵用於工業用途

控制台裝置的特點是吸入管位於耳蝸外側，而排出管位於身體的另一側。

循環泵在家庭供暖中的使用

由於上面已經提到了各種供暖方案中水循環泵運行的一些特點，因此應該更詳細地討論其組織的主要特點。值得注意的是，無論如何，增壓器都放置在回水管上，如果家庭取暖涉及將液體提升到二樓，則在此處安裝另一個增壓器副本。

封閉系統

封閉式加熱系統最重要的特點是密封。這裡：

• 冷卻液不與室內空氣接觸；
• 密封管道系統內，壓力高於大氣壓；
• 膨脹水箱是根據液壓補償器方案建造的，帶有薄膜和空氣區域，可產生背壓並補償冷卻劑在加熱時的膨脹。

封閉式供暖系統的優點有很多。這是對冷卻劑進行脫鹽以使鍋爐熱交換器上的沉積物和水垢為零的能力，以及填充防凍劑以防止凍結的能力，以及使用多種化合物和物質進行傳熱的能力，從水-酒精溶液變成機油。

單管雙管泵閉式供暖系統方案如下：

在暖氣片上安裝馬耶夫斯基螺母時，電路設置得到改善，循環泵前不需要單獨的排氣系統和保險絲。

開放式供暖系統

開放系統的外部特徵與封閉系統相似：相同的管道、暖氣片、膨脹水箱。但工作機制存在根本差異。

1. 冷卻劑的主要驅動力是重力。熱水上升到加速管；為了增加循環，建議讓它盡可能長。
2. 進水管和回水管成一定角度放置。
3. 膨脹水箱 - 開放式。在其中，冷卻劑與空氣接觸。
4. 開放式加熱系統內的壓力等於大氣壓。
5. 安裝在進料回流處的循環泵用作循環放大器。它的任務也是彌補管道系統的缺點：由於接頭和轉彎過多而導致的液壓阻力過大，傾斜角的違反等。

開放式加熱系統需要維護，特別是不斷補充冷卻劑以補償開放式水箱的蒸發。此外，管道和散熱器網絡中不斷發生腐蝕過程，因此水被磨料顆粒飽和，建議安裝帶有乾轉子的循環泵。

開放式供暖系統的方案如下：

在關閉電源（循環泵停止工作）的情況下，也可以運行傾斜角度正確且加速管高度足夠的開放式加熱系統。為此，在管道結構中進行了旁路。加熱方案如下所示：

在停電的情況下，打開旁路旁通迴路上的閥門就足夠了，以便系統繼續在重力循環方案上工作。該裝置還使加熱的初始啟動更容易。

地暖系統

在地暖系統中，循環泵的正確計算和可靠型號的選擇是系統穩定運行的保證。如果沒有強制注水，這種結構根本無法工作。泵安裝原理如下：

• 來自鍋爐的熱水供給進水管，通過混合器塊與地暖的回水混合；
• 用於地暖的供應歧管連接到泵出口。

地暖的分配和控制單元如下：

該系統按照以下原理工作。

1. 在泵入口處，安裝了一個主溫度控制器，用於控制混合單元。它可以從外部源接收數據，例如房間內的遠程傳感器。
2. 設定溫度的熱水進入供應歧管並通過地暖網絡分流。
3. 回水的溫度低於鍋爐的供水溫度。
4. 溫度調節器在混合器單元的幫助下改變了鍋爐熱流和冷卻回流的比例。
5. 通過泵，設定溫度的水被供應到加熱地板的入口分配歧管。

在實踐中，考慮了加熱系統的液壓阻力。

通常，工程師必須為大型設施設計供暖系統。他們有大量的加熱設備和數百米的管道，但你仍然需要數一數。畢竟，沒有 GR，就不可能選擇合適的循環泵。此外，GR 允許您在安裝之前確定所有這些是否可以正常工作。

為了簡化設計師的生活，已經開發了各種用於確定液壓阻力的數值和軟件方法。讓我們從手動開始到自動。

計算液壓阻力的近似公式。

為了確定管道中的特定摩擦損失，使用以下近似公式：

R = 5104 v1.9 /d1.32 Pa/m；

在這裡，保留了對管道中液體速度的幾乎二次相關性。該公式適用於 0.1-1.25 m/s 的速度。

如果你知道冷卻液的流量，那麼就有一個確定管道內徑的近似公式：

d = 0.75√G mm；

收到結果後，您必須使用下表來獲得條件通道的直徑：

最耗時的是計算配件、閥門和加熱設備的局部電阻。前面我提到了局部阻力係數ξ，它們的選擇是根據參考表進行的。如果角落和閥門一切都清楚，那麼選擇 T 恤的 KMS 將變成一次完整的冒險。為了清楚我在說什麼，讓我們看一下下面的圖片：

圖片顯示我們有多達4種類型的三通，每一種都會有自己的局部阻力KMS。這裡的困難在於正確選擇冷卻劑流的方向。對於那些真正需要它的人，我將在此處提供一個包含 O.D. 公式的表格。 Samarin“工程系統的水力計算”：

這些公式可以傳輸到 MathCAD 或任何其他程序，並以高達 10% 的誤差計算 CMR。這些公式適用於 0.1 至 1.25 m/s 的冷卻劑速度和標稱直徑高達 50 mm 的管道。這樣的配方非常適合為別墅和私人住宅供暖。現在讓我們看一些軟件解決方案。

用於計算供暖系統中液壓阻力的程序。

現在在互聯網上，您可以找到許多不同的供暖計算程序，有付費的和免費的。很明顯，付費程序比免費程序具有更強大的功能，並允許您解決更廣泛的任務。對於專業設計工程師來說，獲得這樣的程序是有意義的。對於想要獨立計算家中供暖系統的普通人來說，免費程序就足夠了。以下是最常見的軟件產品列表：

• Valtec.PRG 是用於計算供暖和供水的免費程序。可以計算地暖甚至溫暖的牆壁
• HERZ 是一個完整的程序系列。在他們的幫助下，您可以計算單管和雙管加熱系統。該程序具有方便的圖形表示和分解為樓層圖的能力。可以計算熱損失
• Potok是國內開發的，是一個複雜的CAD系統，可以設計任何復雜的工程網絡。與以前的不同，Potok 是一個付費程序。因此，一個簡單的外行不太可能使用它。它適用於專業人士。

還有其他幾種解決方案。主要來自管道和配件的製造商。製造商對其材料的計算程序進行了改進，因此在某種程度上迫使他們購買材料。這是一種營銷策略，沒有任何問題。

循環式泵送設備頭

壓力是由泵送裝置的作用產生的，以承受管道、散熱器、閥門、連接中發生的流體動力損失。換句話說，壓力是裝置必須克服的液壓阻力。為確保通過系統泵送冷卻劑的最佳條件，液壓阻力指數必須小於壓力指數。弱水柱將無法應對任務，太強會導致系統出現噪音。

循環泵壓力指標的計算需要初步確定液壓阻力。後者取決於管道的直徑，以及冷卻劑通過它的移動速度。要計算液壓損失，您需要知道冷卻劑的速度：對於聚合物管道 - 0.5-0.7 m / s，對於金屬管道 - 0.3-0.5 m / m。在管道的直線段上，水力阻力指數將在 100-150 Pa/m 範圍內。管徑越大，損失越低。

在這種情況下，ζ 表示局部損失係數，ρ 是熱載體密度指數，V 是熱載體位移速度 (m/s)。
接下來，需要對局部阻力的指標和直線段計算的阻力值進行匯總。結果值將對應於允許的最小泵壓頭。如果房屋有高度分支的供暖系統，則應分別計算每個分支的壓力。

- 鍋爐 - 0.1-0.2；
- 熱調節器 - 0.5-1；
- 混合器 - 0.2-0.4。

本例中，Hpu為泵揚程，R為管道摩擦損失（以Pa/m計，可取100-150Pa/m的值），L為長度最長支管的回程和直通管道或房屋的寬度、長度和高度之和乘以 2（以米為單位），ZF 是恆溫閥 (1.7)、配件/配件 (1.3) 的係數, 10000 是單位（m 和 Pa）的轉換係數。

關於該主題的結論和有用的視頻

視頻中循環設備選擇規則：

視頻剪輯中計算壓力和性能的微妙之處：

關於設備的視頻，循環泵的工作原理和安裝：

帶有用於強制循環的內置泵的現代供熱系統可讓您在啟動熱發生器後幾分鐘內加熱生活區。

循環泵的合理選擇和優質的安裝，通過節約能源約30-35%，顯著提高鍋爐設備的使用效率。

您是否正在為您的供暖系統尋找循環泵？或者你有這些設置的經驗嗎？請與讀者分享您的經驗，提出問題並參與討論。評論表位於下方。