Berechnung der Umwälzpumpe zum Heizen in Beispielen und Formeln

Ein modernes autonomes Heizsystem ist ohne eine gute Umwälzpumpe nicht vorstellbar. Mit Hilfe dieses nützlichen Geräts ist es möglich, die Qualität der Heizung zu Hause und die Effizienz von Heizgeräten um ein Vielfaches zu steigern. Um aus einer Reihe von Herstellerangeboten ein Modell auswählen zu können, das zu einem bestimmten System passt, ist es notwendig, die korrekte Berechnung der Heizpumpe durchzuführen und auch eine Reihe wichtiger praktischer Nuancen zu berücksichtigen.

Warum brauche ich eine Pumpe im Heizsystem?

Die meisten Bewohner der oberen Stockwerke von Mehrfamilienhäusern kennen das Phänomen der kalten Batterien. Dies ist das Ergebnis des für seinen normalen Betrieb erforderlichen Drucksystems. Das Kühlmittel bewegt sich langsam durch die Rohre und kühlt sich in den unteren Etagen ab. Eigentümer eines Privathauses können sich ebenfalls der gleichen Situation gegenübersehen: am äußersten Punkt des Heizungssystems, Rohren und Heizkörper zu kalt. Eine effektive Lösung des Problems hilft der Umwälzpumpe. beachten Sie, dass natürliche Umlaufheizsysteme Kühlmittel können in kleinen Privathäusern sehr effektiv sein, aber selbst dann ist es sinnvoll zu denken über Zwangsumlauf, da dies mit der richtigen Systemeinstellung die Gesamtheizkosten reduziert.

Vereinfacht ausgedrückt ist eine solche Pumpe ein Motor mit einem Rotor, der in das Kühlmittel eingetaucht ist. Der Rotor dreht sich, wodurch sich Wasser oder andere erwärmte Flüssigkeiten mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch das System bewegen und den erforderlichen Druck erzeugen. Die Pumpe kann in verschiedenen Modi betrieben werden. Wenn Sie beispielsweise das Gerät auf Maximum einstellen, können Sie ein Haus, das in Abwesenheit der Eigentümer abgekühlt ist, schnell aufwärmen. Stellen Sie dann die Einstellungen wieder her, mit denen Sie die größte Wärmemenge bei minimalen Kosten erhalten. Unterscheiden Sie Modelle von Umwälzpumpen mit einem „trockenen“ und einem „nassen“ Rotor. Im ersten Fall ist der Pumpenrotor nur teilweise und vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht. Nasse Rotorpumpen erzeugen während des Betriebs weniger Geräusche.

Wie berechnet man die Pumpenparameter?

Eine richtig ausgewählte Wasserpumpe zum Heizen sollte zwei Probleme lösen:

• im System einen Druck erzeugen, der den hydraulischen Widerstand seiner einzelnen Elemente überwinden kann;
• ausreichend Wärme bereitzustellen, um sich durch das System zu bewegen.

Auf dieser Grundlage sollte bei der Auswahl einer Umwälzpumpe der Wärmeenergiebedarf des Gebäudes sowie der gesamte hydraulische Widerstand des gesamten Heizungssystems berechnet werden. Ohne diese beiden Indikatoren ist es einfach unmöglich, eine geeignete Pumpe auszuwählen.

Nützliche Informationen zur Auswahl einer Umwälzpumpe finden Sie im folgenden Video:

Berechnungen der Pumpenleistung

Die Pumpenkapazität, die in den Berechnungsformeln normalerweise als Q bezeichnet wird, spiegelt die Wärmemenge wider, die pro Zeiteinheit übertragen werden kann. Die Formel für die Berechnungen lautet wie folgt:

Q = 0,86R / TF-TR, wobei:

• Q - Volumenstrom, kubisch m / h;
• R ist die erforderliche Wärmeleistung für den Raum, kW;
• TF - Temperatur bei der Versorgung des Systems, Grad Celsius;
• TR - Temperatur am Ausgang des Systems, Grad Celsius.

Der Wärmebedarf (R) des Raumes wird abhängig von den Bedingungen berechnet. In Europa ist es üblich, diesen Indikator anhand des Standards zu berechnen:

• 100 W / sq. m Bereich eines kleinen Privathauses, in dem nicht mehr als zwei Wohnungen;
• 70 W / sq. m Bereich eines Wohnhauses.

Wenn die Berechnungen für Gebäude mit geringer Wärmedämmung durchgeführt werden, sollte der Wert des Indikators erhöht werden. Für Berechnungen auf dem Werksgelände sowie auf Gebäuden mit einem sehr hohen Wärmedämmungsgrad wird empfohlen, einen Indikator im Bereich von 30-50 kW / m² zu verwenden. m

Mit dieser Tabelle können Sie den Bedarf an Wärmeenergie für Räume für verschiedene Zwecke und mit unterschiedlichen Wärmedämmungsgraden genauer berechnen

Berechnung des hydraulischen Widerstands des Systems

Der nächste wichtige Indikator ist der hydraulische Widerstand, der von der Umwälzpumpe überwunden werden muss. Berechnen Sie dazu die Saughöhe der Pumpe. Normalerweise wird dieser Indikator als "H" bezeichnet. Sie können die folgende Formel verwenden:

H = 1,3 * (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + .... + ZN) / 10000, wobei

• R1, R2 - Druckverlust bei Vor- und Rücklauf, Pa / m;
• L1, L2 - Leitungslänge der Vor- und Rücklaufleitung, m;
• Z1, Z2 ... ..ZN - Widerstand einzelner Elemente der Heizungsanlage, Pa.

Verwenden Sie die folgende Tabelle, um R1 und R2 zu bestimmen:

Diese Tabelle enthält zusätzliche Daten für eine genauere Berechnung des hydraulischen Widerstands, der im Heizsystem eines Privathauses auftritt

Der hydraulische Widerstand einzelner Elemente und Komponenten des Heizungssystems wird normalerweise in der beigefügten technischen Dokumentation angegeben. Wenn aus irgendeinem Grund eine solche Dokumentation fehlt, können Sie die ungefähren Daten verwenden:

• Kessel - 1000-2000 Pa;
• Mischer - 2000-4000 Pa;
• Thermostatventil - 5000-10000 Pa;
• Wärmezähler - 1000-15000 Pa.

Weitere Teile des Heizungssystems finden Sie in den Daten in dieser Tabelle:

Wenn die technische Dokumentation aus irgendeinem Grund verloren geht, können Sie den Hydraulikwiderstand einzelner Elemente des Heizungssystems anhand der Daten in dieser Tabelle berechnen

Anzahl der Drehzahlen der Umwälzpumpe

Die meisten modernen Modelle von Umwälzpumpen sind mit der Möglichkeit ausgestattet, die Geschwindigkeit des Geräts anzupassen. Meist handelt es sich dabei um Drei-Gang-Modelle, mit denen Sie die Wärmemenge einstellen können, die in den Raum gelangt. Durch eine scharfe Abkühlung wird die Pumpendrehzahl erhöht und im Falle einer Erwärmung verringert, so dass die Lufttemperatur in den Räumen angenehm zum Wohnen bleibt.

Zum Umschalten der Geschwindigkeit befindet sich am Gerät ein spezieller Hebel. Sehr beliebte Modelle von Umwälzpumpen, die mit einem System zur automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Geräts in Abhängigkeit von Änderungen der Außentemperatur ausgestattet sind.

Es ist zu beachten, dass dies nur eine der Optionen für diese Art der Berechnung ist. Einige Hersteller verwenden bei der Auswahl einer Pumpe eine etwas andere Berechnungsmethode. Sie können darum bitten, alle Berechnungen eines qualifizierten Spezialisten durchzuführen, ihm die Details des Geräts für ein bestimmtes Heizsystem mitzuteilen und die Betriebsbedingungen zu beschreiben. Normalerweise werden die maximalen Lastindikatoren berechnet, bei denen das System arbeitet.Unter realen Bedingungen ist die Belastung des Geräts geringer, sodass Sie sicher eine Umwälzpumpe kaufen können, deren Eigenschaften geringfügig unter den berechneten Indikatoren liegen. Der Kauf einer leistungsstärkeren Pumpe ist nicht ratsam, da dies zu unnötigen Kosten führt, das System jedoch nicht verbessert wird.

Nachdem alle erforderlichen Daten vorliegen, sollten die Druck-Fluss-Eigenschaften jedes Modells unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten untersucht werden. Diese Eigenschaften können in grafischer Form dargestellt werden. Unten sehen Sie ein Beispiel für ein solches Diagramm, das auch die berechneten Eigenschaften des Geräts zeigt.

Anhand dieses Diagramms können Sie ein geeignetes Modell einer Umwälzpumpe zum Heizen anhand von Indikatoren auswählen, die für das System eines bestimmten Privathauses berechnet wurden

Punkt A entspricht den erforderlichen Indikatoren, und Punkt B gibt die tatsächlichen Daten eines bestimmten Pumpenmodells an, so nah wie möglich an theoretischen Berechnungen. Je kleiner der Abstand zwischen den Punkten A und B ist, desto besser ist das Pumpenmodell für bestimmte Betriebsbedingungen geeignet.

Ein paar wichtige Punkte

Wie oben erwähnt, werden Umwälzpumpen mit einem "trockenen" und einem "nassen" Rotor sowie mit einem automatischen oder manuellen Drehzahlregelsystem unterschieden. Experten empfehlen die Verwendung von Pumpen, deren Rotor vollständig in Wasser getaucht ist, nicht nur wegen des reduzierten Geräuschpegels, sondern auch, weil solche Modelle die Last erfolgreicher bewältigen. Die Pumpe ist so eingebaut, dass die Rotorwelle horizontal ist. Lesen Sie mehr über die Installation Hier.

Bei der Herstellung hochwertiger Modelle werden langlebiger Stahl sowie eine Keramikwelle und Lager verwendet. Die Lebensdauer eines solchen Geräts beträgt mindestens 20 Jahre. Sie sollten keine Pumpe mit einem Gusseisengehäuse für ein Warmwasserversorgungssystem wählen, da diese unter solchen Bedingungen schnell zusammenbricht. Edelstahl, Messing oder Bronze sollten bevorzugt werden.

Wenn während des Betriebs der Pumpe im System Geräusche auftreten, deutet dies nicht immer auf einen Ausfall hin. Die Ursache für dieses Phänomen ist häufig die Luft, die nach dem Start im System verbleibt. Vor dem Starten des Systems Luft durch spezielle Ventile ablassen. Nachdem das System einige Minuten lang funktioniert hat, müssen Sie diesen Vorgang wiederholen und dann die Pumpe einstellen.

Wenn der Start mit einer Pumpe mit manueller Einstellung erfolgt, müssen Sie zuerst das Gerät auf die maximale Drehzahl einstellen. Bei einstellbaren Modellen müssen Sie beim Starten des Heizungssystems nur die Verriegelung ausschalten.