Cálculo da bomba de circulação para aquecimento em exemplos e fórmulas

É impossível imaginar um sistema de aquecimento autônomo moderno sem uma boa bomba de circulação. Com a ajuda deste dispositivo útil, é possível aumentar a qualidade do aquecimento doméstico e a eficiência do equipamento de aquecimento várias vezes. Para escolher um modelo que se adapte a um sistema específico dentre as ofertas de muitos fabricantes, é necessário realizar o cálculo correto da bomba para aquecimento e também levar em consideração várias nuances práticas importantes.

Por que preciso de uma bomba no sistema de aquecimento?

A maioria dos moradores dos andares superiores dos prédios de apartamentos conhece o fenômeno das pilhas frias. Este é o resultado da falta no sistema de pressão necessário para o seu funcionamento normal. O líquido de arrefecimento se move lentamente através dos tubos e esfria nos pisos inferiores. Os proprietários de uma casa particular também podem enfrentar a mesma situação: no ponto mais distante do sistema de aquecimento, tubos e radiadores Muito frio. Efetivamente resolver o problema ajudará a bomba de circulação. Observe que sistemas de aquecimento por circulação natural refrigerantes podem ser bastante eficazes em pequenas casas particulares, mas mesmo assim faz sentido pensar sobre circulação forçada, pois com a configuração correta do sistema, isso reduzirá os custos gerais de aquecimento.

De maneira simplista, essa bomba é um motor com rotor, imerso no líquido de refrigeração. O rotor gira, fazendo com que a água ou outro fluido aquecido se mova pelo sistema a uma determinada velocidade, criando a pressão necessária. A bomba pode operar em vários modos. Por exemplo, ao definir o dispositivo no máximo, você pode aquecer rapidamente uma casa que esfriou na ausência dos proprietários. Em seguida, restaure as configurações que permitem obter a maior quantidade de calor a um custo mínimo. Distinguir modelos de bombas de circulação com um rotor "seco" e "úmido". No primeiro caso, o rotor da bomba é apenas parcialmente imerso no líquido e, no segundo caso, completamente. As bombas de rotor úmido produzem menos ruído durante a operação.

Como calcular os parâmetros da bomba?

Uma bomba de água adequadamente selecionada para aquecimento deve resolver dois problemas:

• criar uma pressão no sistema que possa superar a resistência hidráulica de seus elementos individuais;
• para fornecer calor suficiente para percorrer o sistema.

Com base nisso, ao escolher uma bomba de circulação, deve-se calcular a necessidade de energia térmica do edifício, bem como a resistência hidráulica total de todo o sistema de aquecimento. Sem esses dois indicadores, é simplesmente impossível escolher uma bomba adequada.

Informações úteis sobre a escolha de uma bomba de circulação são fornecidas no seguinte vídeo:

Cálculos de desempenho da bomba

A capacidade da bomba, geralmente designada como Q nas fórmulas de cálculo, reflete a quantidade de calor que pode ser transferida por unidade de tempo. A fórmula para os cálculos é a seguinte:

Q = 0,86R / TF-TR, em que:

• Q - vazão volumétrica, cúbica m / h;
• R é a energia térmica necessária para a sala, kW;
• TF - temperatura no suprimento do sistema, graus Celsius;
• TR - temperatura na saída do sistema, graus Celsius.

A demanda de calor da sala (R) é calculada dependendo das condições. Na Europa, é costume calcular esse indicador com base no padrão:

• 100 W / sq. m área de uma pequena casa particular na qual não mais que dois apartamentos;
• 70 W / sq. m área de um prédio de apartamentos.

Se os cálculos forem realizados para edifícios com baixo isolamento térmico, o valor do indicador deve ser aumentado. Para cálculos nas instalações da fábrica, bem como em edifícios com um alto grau de isolamento térmico, é recomendável usar um indicador na faixa de 30 a 50 kW / m². m

Usando esta tabela, é possível calcular com mais precisão a necessidade de energia térmica para salas para diversos fins e com diferentes níveis de isolamento térmico

Cálculo da resistência hidráulica do sistema

O próximo indicador importante é a resistência hidráulica, que precisará ser superada pela bomba de circulação. Para fazer isso, calcule a altura de sucção da bomba. Normalmente, este indicador é designado como "H". Você pode usar a seguinte fórmula:

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

• R1, R2 - perda de pressão no suprimento e retorno, Pa / m;
• L1, L2 - comprimento da linha da tubulação de suprimento e retorno, m;
• Z1, Z2 ... ..ZN - resistência de elementos individuais do sistema de aquecimento, Pa.

Para determinar R1 e R2, use a tabela abaixo:

Esta tabela fornece dados adicionais para um cálculo mais preciso da resistência hidráulica que ocorre no sistema de aquecimento de uma casa particular

A resistência hidráulica de elementos e componentes individuais do sistema de aquecimento é geralmente indicada na documentação técnica anexa. Se por algum motivo essa documentação estiver ausente, você poderá usar os dados aproximados:

• caldeira - 1000-2000 Pa;
• misturador - 2000-4000 Pa;
• válvula termostática - 5000-10000 Pa;
• medidor de calor - 1000-15000 Pa.

Para outras partes do sistema de aquecimento, consulte os dados nesta tabela:

Se a documentação técnica for perdida por algum motivo, é possível calcular a resistência hidráulica de elementos individuais do sistema de aquecimento usando os dados nesta tabela

Número de velocidades da bomba de circulação

Os modelos mais modernos de bombas de circulação estão equipados com a capacidade de ajustar a velocidade do dispositivo. Na maioria das vezes, esses são modelos de três velocidades com os quais você pode ajustar a quantidade de calor que entra na sala. Assim, com um resfriamento acentuado, a velocidade da bomba aumenta e, em caso de aquecimento, é reduzida para que a temperatura do ar nos quartos permaneça confortável para a vida.

Para mudar de velocidade, existe uma alavanca especial localizada no dispositivo. Modelos muito populares de bombas de circulação, equipados com um sistema para controlar automaticamente a velocidade do dispositivo, dependendo das mudanças na temperatura externa.

Note-se que esta é apenas uma das opções para esse tipo de cálculo. Alguns fabricantes usam um método de cálculo ligeiramente diferente ao selecionar uma bomba. Você pode solicitar todos os cálculos de um especialista qualificado, informando os detalhes do dispositivo para um sistema de aquecimento específico e descrevendo as condições de sua operação. Geralmente, são calculados os indicadores de carga máxima nos quais o sistema funcionará.Em condições reais, a carga no equipamento será menor, para que você possa comprar com segurança uma bomba de circulação, cujas características sejam ligeiramente inferiores aos indicadores calculados. A compra de uma bomba mais potente não é aconselhável, pois isso acarreta custos desnecessários, mas o sistema não melhora.

Após a obtenção de todos os dados necessários, as características do fluxo de pressão de cada modelo devem ser estudadas, levando em consideração as diferentes velocidades de operação. Essas características podem ser apresentadas em forma de gráfico. Abaixo está um exemplo desse gráfico, que também mostra as características calculadas do dispositivo.

Usando este gráfico, você pode escolher um modelo adequado de bomba de circulação para aquecimento de acordo com os indicadores calculados para o sistema de uma casa particular em particular.

O ponto A corresponde aos indicadores necessários e o ponto B indica os dados reais de um modelo de bomba específico, o mais próximo possível dos cálculos teóricos. Quanto menor a distância entre os pontos A e B, melhor o modelo da bomba é adequado para condições operacionais específicas.

Alguns pontos importantes

Como observado acima, as bombas de circulação são diferenciadas com um rotor "seco" e "úmido", bem como com um sistema de controle de velocidade automático ou manual. Os especialistas recomendam o uso de bombas cujo rotor está completamente imerso em água, não apenas por causa do nível reduzido de ruído, mas também porque esses modelos lidam com a carga com mais êxito. A bomba é instalada de forma que o eixo do rotor esteja na horizontal. Leia mais sobre instalação aqui.

Na fabricação de modelos de alta qualidade, é utilizado aço durável, bem como um eixo e rolamentos de cerâmica. A vida útil desse dispositivo é de pelo menos 20 anos. Você não deve escolher uma bomba com caixa de ferro fundido para um sistema de abastecimento de água quente, pois nessas condições ela entrará em colapso rapidamente. Deve-se dar preferência ao aço inoxidável, latão ou bronze.

Se ocorrer ruído durante a operação da bomba no sistema, isso nem sempre indica uma falha. Freqüentemente, a causa desse fenômeno é o ar restante no sistema após a inicialização. Antes de iniciar o sistema, sangre o ar através de válvulas especiais. Depois que o sistema estiver funcionando por vários minutos, você precisará repetir este procedimento e ajustar a bomba.

Se a partida for feita com uma bomba com ajuste manual, você deve primeiro definir o dispositivo para a velocidade máxima de operação, em modelos ajustáveis, ao iniciar o sistema de aquecimento, basta desligar a trava.