Calcul de la pompe de circulation pour le chauffage dans des exemples et des formules

Il est impossible d'imaginer un système de chauffage autonome moderne sans une bonne pompe de circulation. Avec l'aide de cet appareil utile, il est possible d'augmenter plusieurs fois la qualité du chauffage domestique et l'efficacité des équipements de chauffage. Afin de choisir parmi plusieurs offres de fabricants un modèle qui convient à un système particulier, il est nécessaire d'effectuer le calcul correct de la pompe pour le chauffage, et de prendre également en compte un certain nombre de nuances pratiques importantes.

Pourquoi ai-je besoin d'une pompe dans le système de chauffage?

La plupart des résidents des étages supérieurs des immeubles d'habitation connaissent le phénomène des batteries froides. Ceci est le résultat de l'absence dans le système de pression nécessaire à son fonctionnement normal. Le liquide de refroidissement se déplace lentement à travers les tuyaux et se refroidit aux étages inférieurs. Les propriétaires d'une maison privée peuvent également faire face à la même situation: au point le plus éloigné du système de chauffage, radiateurs trop froid. Résoudre efficacement le problème aidera la pompe de circulation. Notez que systèmes de chauffage à circulation naturelle les liquides de refroidissement peuvent être assez efficaces dans les petites maisons privées, mais même alors, il est logique de penser sur la circulation forcée, car avec une configuration correcte du système, cela réduira les coûts de chauffage globaux.

De façon simpliste, une telle pompe est un moteur avec un rotor, qui est immergé dans le liquide de refroidissement. Le rotor tourne, ce qui fait que l'eau ou tout autre fluide chauffé se déplace dans le système à une vitesse donnée, créant la pression nécessaire. La pompe peut fonctionner dans différents modes. Par exemple, en réglant l'appareil au maximum, vous pouvez rapidement réchauffer une maison qui s'est refroidie en l'absence des propriétaires. Restaurez ensuite les paramètres qui vous permettent d'obtenir la plus grande quantité de chaleur à un coût minimum. Distinguer les modèles de pompes de circulation avec un rotor "sec" et "humide". Dans le premier cas, le rotor de pompe n'est que partiellement immergé dans le liquide, et dans le second cas, complètement. Les pompes à rotor humide produisent moins de bruit pendant le fonctionnement.

Comment calculer les paramètres de la pompe?

Une pompe à eau correctement choisie pour le chauffage devrait résoudre deux problèmes:

• créer une pression dans le système qui peut surmonter la résistance hydraulique de ses éléments individuels;
• pour fournir suffisamment de chaleur pour se déplacer dans le système.

Sur cette base, lors du choix d'une pompe de circulation, le besoin en énergie thermique du bâtiment doit être calculé, ainsi que la résistance hydraulique totale de l'ensemble du système de chauffage. Sans ces deux indicateurs, il est tout simplement impossible de choisir une pompe appropriée.

La vidéo suivante contient des informations utiles sur le choix d'une pompe de circulation:

Calculs des performances de la pompe

La capacité de la pompe, généralement désignée par Q dans les formules de calcul, reflète la quantité de chaleur qui peut être transférée par unité de temps. La formule pour les calculs est la suivante:

Q = 0,86R / TF-TR, où:

• Q - débit volumique, cubique m / h;
• R est la puissance thermique requise pour la pièce, en kW;
• TF - température à l'alimentation du système, degrés Celsius;
• TR - température à la sortie du système, degrés Celsius.

La demande de chaleur de la pièce (R) est calculée en fonction des conditions. En Europe, il est d'usage de calculer cet indicateur sur la base de la norme:

• 100 W / sq. m zone d'une petite maison privée dans laquelle pas plus de deux appartements;
• 70 W / carré m zone d'un immeuble d'habitation.

Si les calculs sont effectués pour des bâtiments à faible isolation thermique, la valeur de l'indicateur doit être augmentée. Pour les calculs sur site en usine, ainsi que sur les bâtiments à très haut degré d'isolation thermique, il est recommandé d'utiliser un indicateur de l'ordre de 30-50 kW / sq. m

À l'aide de ce tableau, vous pouvez calculer plus précisément le besoin d'énergie thermique pour des pièces à des fins diverses et avec différents niveaux d'isolation thermique.

Calcul de la résistance hydraulique du système

Le prochain indicateur important est la résistance hydraulique, qui devra être surmontée par la pompe de circulation. Pour ce faire, calculez la hauteur d'aspiration de la pompe. Habituellement, cet indicateur est désigné par "H". Vous pouvez utiliser la formule suivante:

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

• R1, R2 - perte de pression à l'arrivée et au retour, Pa / m;
• L1, L2 - longueur de ligne de la tuyauterie d'alimentation et de retour, m;
• Z1, Z2 ... ..ZN - résistance des éléments individuels du système de chauffage, Pa.

Pour déterminer R1 et R2, utilisez le tableau ci-dessous:

Ce tableau fournit des données supplémentaires pour un calcul plus précis de la résistance hydraulique qui se produit dans le système de chauffage d'une maison privée

La résistance hydraulique des éléments et composants individuels du système de chauffage est généralement indiquée dans la documentation technique jointe. Si, pour une raison quelconque, une telle documentation est manquante, vous pouvez utiliser les données approximatives:

• chaudière - 1000-2000 Pa;
• mélangeur - 2000-4000 Pa;
• vanne thermostatique - 5000-10000 Pa;
• compteur de chaleur - 1000-15000 Pa.

Pour les autres parties du système de chauffage, consultez les données de ce tableau:

Si la documentation technique est perdue pour une raison quelconque, vous pouvez calculer la résistance hydraulique des éléments individuels du système de chauffage en utilisant les données de ce tableau

Nombre de vitesses de la pompe de circulation

La plupart des modèles modernes de pompes de circulation sont équipés de la possibilité d'ajuster la vitesse de l'appareil. Le plus souvent, ce sont des modèles à trois vitesses avec lesquels vous pouvez régler la quantité de chaleur entrant dans la pièce. Ainsi, avec un refroidissement rapide, la vitesse de la pompe est augmentée, et en cas de réchauffement, elle est réduite de sorte que la température de l'air dans les pièces reste confortable pour vivre.

Pour changer de vitesse, un levier spécial est situé sur l'appareil. Modèles très populaires de pompes de circulation, équipés d'un système de contrôle automatique de la vitesse de l'appareil en fonction des changements de température extérieure.

Il convient de noter que ce n'est qu'une des options pour ce type de calcul. Certains fabricants utilisent une méthode de calcul légèrement différente lors de la sélection d'une pompe. Vous pouvez demander d'effectuer tous les calculs d'un spécialiste qualifié, en lui indiquant les détails de l'appareil pour un système de chauffage spécifique et en décrivant les conditions de son fonctionnement. Habituellement, les indicateurs de charge maximale auxquels le système fonctionnera sont calculés.En conditions réelles, la charge sur l'équipement sera plus faible, vous pourrez donc acheter en toute sécurité une pompe de circulation dont les caractéristiques sont légèrement inférieures aux indicateurs calculés. L'achat d'une pompe plus puissante n'est pas conseillé, car cela entraînera des coûts inutiles, mais le système ne s'améliorera pas.

Après avoir obtenu toutes les données nécessaires, les caractéristiques pression-débit de chaque modèle doivent être étudiées en tenant compte des différentes vitesses de fonctionnement. Ces caractéristiques peuvent être présentées sous forme de graphique. Voici un exemple d'un tel graphique, sur lequel sont également marquées les caractéristiques calculées de l'appareil.

En utilisant ce graphique, vous pouvez choisir le bon modèle de pompe de circulation pour le chauffage en fonction des indicateurs calculés pour le système d'une maison privée particulière

Le point A correspond aux indicateurs nécessaires et le point B indique les données réelles d'un modèle de pompe particulier, le plus près possible des calculs théoriques. Plus la distance entre les points A et B est petite, meilleur est le modèle de pompe adapté aux conditions de fonctionnement spécifiques.

Quelques points importants

Comme indiqué ci-dessus, les pompes de circulation se distinguent par un rotor «sec» et «humide», ainsi que par un système de contrôle de vitesse automatique ou manuel. Les experts recommandent l'utilisation de pompes dont le rotor est complètement immergé dans l'eau, non seulement en raison du niveau de bruit réduit, mais aussi parce que ces modèles résistent mieux à la charge. La pompe est installée de manière à ce que l'arbre du rotor soit horizontal. En savoir plus sur l'installation ici.

Dans la fabrication de modèles de haute qualité, de l'acier durable est utilisé, ainsi qu'un arbre et des roulements en céramique. La durée de vie d'un tel appareil est d'au moins 20 ans. Vous ne devez pas choisir une pompe avec un boîtier en fonte pour un système d'alimentation en eau chaude, car dans de telles conditions, elle s'effondrera rapidement. La préférence devrait être donnée à l'acier inoxydable, au laiton ou au bronze.

Si du bruit se produit pendant le fonctionnement de la pompe dans le système, cela n'indique pas toujours une panne. Souvent, la cause de ce phénomène est l'air restant dans le système après le démarrage. Avant de démarrer le système, purgez l'air par des vannes spéciales. Une fois que le système a fonctionné pendant plusieurs minutes, vous devez répéter cette procédure, puis régler la pompe.

Si le démarrage se fait à l'aide d'une pompe à réglage manuel, vous devez d'abord régler l'appareil à la vitesse maximale, dans les modèles réglables, lors du démarrage du système de chauffage, il vous suffit de désactiver le verrouillage.