Tính toán bơm tuần hoàn để sưởi ấm trong các ví dụ và công thức

Không thể tưởng tượng một hệ thống sưởi ấm tự trị hiện đại mà không có máy bơm tuần hoàn tốt. Với sự trợ giúp của thiết bị hữu ích này, có thể tăng chất lượng sưởi ấm gia đình và hiệu quả của thiết bị sưởi ấm nhiều lần. Để chọn một mô hình phù hợp với một hệ thống cụ thể từ các ưu đãi của nhiều nhà sản xuất, cần phải thực hiện tính toán chính xác của máy bơm để sưởi ấm, và cũng tính đến một số sắc thái thực tế quan trọng.

Tại sao tôi cần một máy bơm trong hệ thống sưởi ấm?

Hầu hết cư dân của các tầng trên trong các tòa nhà chung cư đều quen thuộc với hiện tượng pin lạnh. Đây là kết quả của việc thiếu hệ thống áp lực cần thiết cho hoạt động bình thường của nó. Chất làm mát di chuyển chậm qua các đường ống và nguội dần ở các tầng thấp hơn. Chủ sở hữu của một ngôi nhà tư nhân cũng có thể phải đối mặt với tình huống tương tự: tại điểm xa nhất của hệ thống sưởi ấm, đường ống và Bộ tản nhiệt quá lạnh. Giải quyết hiệu quả vấn đề sẽ giúp bơm tuần hoàn. lưu ý rằng hệ thống sưởi ấm lưu thông tự nhiên Chất làm mát có thể khá hiệu quả trong nhà riêng nhỏ, nhưng ngay cả khi đó nó có ý nghĩa để suy nghĩ về lưu thông cưỡng bức, vì với thiết lập hệ thống chính xác, điều này sẽ giảm chi phí sưởi ấm tổng thể.

Nói một cách đơn giản, một máy bơm như vậy là một động cơ có rôto, được ngâm trong chất làm mát. Rôto quay, làm cho nước hoặc chất lỏng nóng khác di chuyển qua hệ thống với tốc độ nhất định, tạo ra áp suất cần thiết. Máy bơm có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau. Ví dụ: đặt thiết bị ở mức tối đa, bạn có thể nhanh chóng sưởi ấm một ngôi nhà đã hạ nhiệt trong trường hợp không có chủ sở hữu. Sau đó khôi phục cài đặt cho phép bạn nhận được lượng nhiệt lớn nhất với chi phí tối thiểu. Phân biệt các kiểu máy bơm tuần hoàn với rôto "khô" và "ướt". Trong trường hợp đầu tiên, rôto bơm chỉ được ngâm một phần trong chất lỏng, và trong trường hợp thứ hai, hoàn toàn. Bơm cánh quạt ướt tạo ra ít tiếng ồn trong quá trình hoạt động.

Làm thế nào để tính toán các thông số bơm?

Một máy bơm nước được lựa chọn đúng để sưởi ấm sẽ giải quyết hai vấn đề:

• tạo ra một áp lực trong hệ thống có thể vượt qua sức cản thủy lực của các yếu tố riêng lẻ của nó;
• để cung cấp đủ nhiệt để di chuyển qua hệ thống.

Dựa trên điều này, khi chọn một máy bơm tuần hoàn, cần tính toán nhu cầu năng lượng nhiệt của tòa nhà, cũng như tổng trở thủy lực của toàn bộ hệ thống sưởi ấm. Nếu không có hai chỉ số này, đơn giản là không thể chọn một máy bơm phù hợp.

Thông tin hữu ích về việc chọn máy bơm tuần hoàn được cung cấp trong video sau:

Tính toán hiệu suất máy bơm

Công suất bơm, thường được chỉ định là Q trong các công thức tính toán, phản ánh lượng nhiệt có thể truyền trên mỗi đơn vị thời gian. Công thức tính toán như sau:

Q = 0,86R / TF-TR, trong đó:

• Q - lưu lượng thể tích, khối m / h;
• R là công suất nhiệt cần thiết cho phòng, kW;
• TF - nhiệt độ tại nguồn cung cấp cho hệ thống, độ C;
• TR - nhiệt độ ở lối ra khỏi hệ thống, độ Celsius.

Nhu cầu nhiệt của phòng (R) được tính tùy thuộc vào các điều kiện. Ở châu Âu, người ta thường tính toán chỉ số này dựa trên tiêu chuẩn:

• 100 W / m2. m diện tích của một ngôi nhà nhỏ trong đó không quá hai căn hộ;
• 70 W / m2. m diện tích của một tòa nhà chung cư.

Nếu các tính toán được thực hiện cho các tòa nhà có cách nhiệt thấp, nên tăng giá trị của chỉ báo. Để tính toán tại cơ sở tại nhà máy, cũng như trên các tòa nhà có mức độ cách nhiệt rất cao, nên sử dụng một chỉ báo trong phạm vi 30-50 kW / sq. m

Sử dụng bảng này, bạn có thể tính toán chính xác hơn nhu cầu năng lượng nhiệt cho các phòng cho các mục đích khác nhau và với các mức độ cách nhiệt khác nhau

Tính toán điện trở thủy lực của hệ thống

Chỉ số quan trọng tiếp theo là điện trở thủy lực, sẽ cần phải khắc phục bằng bơm tuần hoàn. Để làm điều này, tính toán chiều cao hút của máy bơm. Thông thường chỉ số này được chỉ định là "H". Bạn có thể sử dụng công thức sau:

H = 1.3 * (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + .... + ZN) / 10000, trong đó

• R1, R2 - tổn thất áp suất tại cung và trở lại, Pa / m;
• L1, L2 - chiều dài đường ống cung cấp và đường hồi, m;
• Z1, Z2 ... ..ZN - điện trở của các phần tử riêng lẻ của hệ thống sưởi, Pa.

Để xác định R1 và R2, sử dụng bảng dưới đây:

Bảng này cung cấp dữ liệu bổ sung để tính toán chính xác hơn về điện trở thủy lực xảy ra trong hệ thống sưởi ấm của nhà riêng

Điện trở thủy lực của các bộ phận và bộ phận riêng lẻ của hệ thống sưởi ấm thường được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật kèm theo. Nếu vì lý do nào đó tài liệu đó bị thiếu, bạn có thể sử dụng dữ liệu gần đúng:

• nồi hơi - 1000-2000 Pa;
• máy trộn - 2000-4000 Pa;
• van điều nhiệt - 5000-10000 Pa;
• đồng hồ nhiệt - 1000-15000 Pa.

Đối với các bộ phận khác của hệ thống sưởi, xem dữ liệu trong bảng này:

Nếu tài liệu kỹ thuật bị mất vì một số lý do, bạn có thể tính toán điện trở thủy lực của các yếu tố riêng lẻ của hệ thống sưởi ấm bằng cách sử dụng dữ liệu trong bảng này

Số tốc độ của bơm tuần hoàn

Hầu hết các mẫu máy bơm tuần hoàn hiện đại đều được trang bị khả năng điều chỉnh tốc độ của thiết bị. Thông thường, đây là những mô hình ba tốc độ mà bạn có thể điều chỉnh lượng nhiệt vào phòng. Vì vậy, với việc làm mát mạnh, tốc độ bơm được tăng lên, và trong trường hợp ấm lên, nó sẽ giảm để nhiệt độ không khí trong phòng vẫn thoải mái để sinh hoạt.

Để chuyển đổi tốc độ, có một đòn bẩy đặc biệt nằm trên thiết bị. Các mô hình rất phổ biến của máy bơm tuần hoàn được trang bị hệ thống để tự động kiểm soát tốc độ của thiết bị tùy thuộc vào sự thay đổi của nhiệt độ ngoài trời.

Cần lưu ý rằng đây chỉ là một trong các tùy chọn cho loại tính toán này. Một số nhà sản xuất sử dụng phương pháp tính toán hơi khác khi chọn máy bơm. Bạn có thể yêu cầu thực hiện tất cả các tính toán của một chuyên gia có trình độ, cho anh ta biết chi tiết của thiết bị cho một hệ thống sưởi cụ thể và mô tả các điều kiện hoạt động của nó. Thông thường, các chỉ số tải tối đa mà hệ thống sẽ làm việc được tính toán.Trong điều kiện thực tế, tải trên thiết bị sẽ thấp hơn, vì vậy bạn có thể mua máy bơm tuần hoàn một cách an toàn, các đặc điểm của nó thấp hơn một chút so với các chỉ số được tính toán. Không nên mua máy bơm mạnh hơn vì điều này sẽ dẫn đến chi phí không cần thiết, nhưng hệ thống sẽ không cải thiện.

Sau khi thu được tất cả các dữ liệu cần thiết, các đặc tính dòng chảy áp lực của từng mô hình nên được nghiên cứu có tính đến các tốc độ vận hành khác nhau. Những đặc điểm này có thể được trình bày dưới dạng biểu đồ. Dưới đây là một ví dụ về biểu đồ như vậy, trên đó các đặc điểm tính toán của thiết bị cũng được đánh dấu.

Sử dụng biểu đồ này, bạn có thể chọn một mô hình phù hợp của bơm tuần hoàn để sưởi ấm theo các chỉ số được tính cho hệ thống của một ngôi nhà riêng cụ thể

Điểm A tương ứng với các chỉ số cần thiết và điểm B chỉ ra dữ liệu thực tế của một mô hình bơm cụ thể, càng gần càng tốt với các tính toán lý thuyết. Khoảng cách giữa các điểm A và B càng nhỏ, mô hình bơm càng phù hợp với các điều kiện vận hành cụ thể.

Một vài điểm quan trọng

Như đã nói ở trên, có các máy bơm tuần hoàn nổi bật với một rôto khô khô và ướt ướt, cũng như với một hệ thống điều khiển tốc độ tự động hoặc thủ công. Các chuyên gia khuyến nghị sử dụng máy bơm có cánh quạt chìm hoàn toàn trong nước, không chỉ vì độ ồn giảm mà còn vì các mô hình như vậy đối phó với tải thành công hơn. Máy bơm được lắp đặt sao cho trục rôto nằm ngang. Tìm hiểu thêm về cài đặt đây.

Trong sản xuất các mô hình chất lượng cao, thép bền được sử dụng, cũng như trục gốm và vòng bi. Tuổi thọ của một thiết bị như vậy là ít nhất 20 năm. Bạn không nên chọn máy bơm có vỏ bằng gang cho hệ thống cấp nước nóng, vì trong điều kiện như vậy, nó sẽ nhanh chóng sụp đổ. Nên ưu tiên cho thép không gỉ, đồng thau hoặc đồng.

Nếu tiếng ồn xảy ra trong quá trình vận hành máy bơm trong hệ thống, điều này không phải lúc nào cũng chỉ ra sự cố. Thông thường nguyên nhân của hiện tượng này là không khí còn lại trong hệ thống sau khi khởi động. Trước khi khởi động hệ thống, xả khí qua các van đặc biệt. Sau khi hệ thống hoạt động được vài phút, bạn cần lặp lại quy trình này, rồi điều chỉnh bơm.

Nếu khởi động được thực hiện bằng máy bơm có điều chỉnh thủ công, trước tiên bạn phải đặt thiết bị ở tốc độ tối đa, trong các mẫu có thể điều chỉnh, khi khởi động hệ thống sưởi, bạn chỉ cần tắt khóa.