Как подобрать насос на циркуляцию гвс: Подбор циркуляционного насоса для системы ГВС | C.O.K. archive | 2010

Рециркуляционный насос для ГВС, как подобрать насос для рециркуляции горячей воды и отопления в частном доме

Для повышения эффективности систем отопления и горячего водоснабжения в их оснащение включают рециркуляционный насос, задача которого состоит в том, чтобы не только повысить давление транспортируемой по ним среды, но и обеспечить ее циркуляцию в непрерывном режиме. В некоторых случаях (в частности, при обустройстве автономных систем горячего водоснабжения и отопления) только рециркуляционный насос способен справиться с этой задачей.

Циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения

Прежде чем оснащать рециркуляционным насосом систему горячего водоснабжения или отопления, следует разобраться в том, как устроено данное оборудование. Желательно также изучить принцип работы циркуляционного насоса.

Устройство, принцип действия, назначение

Насосное оборудование для перекачки нагретой воды по замкнутому контуру трубопровода в частном доме имеет небольшие размеры и состоит из следующих основных элементов:

1. Корпуса, выполненного из нержавейки, чугуна или бронзы и латуни.
2. Статора, выдерживающего нагрев перекачиваемой среды до 60-700С.
3. Роторного вала с крыльчаткой, вращение лопастей которой обеспечивает нагнетание воды в трубопроводе.
4. Рабочего колеса из термопластика.
5. Короткозамкнутого стального ротора.

При этом насос способен проявлять заложенные в него производителем характеристики при условии технической чистоты перекачиваемой жидкости – с вязкостью, характерной для воды без включения механических примесей. Устанавливается прибор достаточно просто – без выноса из системы, но путем внедрения в разрез трубопровода. Поэтому использование байпаса не имеет обязательной необходимости.

Принцип действия рециркуляционного насоса для ГВС или отопления сводится к следующему механизму:

• Вода из трубопровода поступает внутрь прибора на центральную часть крыльчатки.
• Электропривод вращает лопасти.

Устройство циркуляционного насоса для горячей воды Источник eurosantehnik.ru

• В результате возникающая центробежная сила выталкивает воду к выходному патрубку, придавая потоку заданное давление.
• При этом на входе в насос возникает усиленная закачка поступающей воды – за счет создаваемого разрежения с обратной стороны лопастей.

Применение такого оборудования не является обязательным для функционирования автономной системы нагрева воды, однако позволяет существенно повысить эффективность и экономичность расхода энергоресурсов. Если в обычных условиях требуется время, чтобы пошла именно горячая вода из крана при открывании (так как при медленном течении она быстро охлаждается), то при использовании насоса она поступает практически мгновенно.

Это особенно актуально, когда потребитель находится на сравнительно большом удалении от водонагревателя. Еще одна полезная функция, для которой предназначается такого рода рециркулятор, это возврат не расходованной нагретой воды к нагревателю по обратной магистрали. Кроме того, при самотечной организации системы чем дальше расположен потребитель, тем заметнее падает изначальный напор.

Вариант схемы размещения циркуляционного насоса в системе отопления и ГВС для частного дома Источник s-proms. ru

Применение насоса рециркуляции позволяет избавиться и от этого существенного недостатка. Таким образом обеспечивается постоянная температура и давление воды в любой точке отопительной системы или ГВС-контура – независимо от расстояния до агрегата.

Важно! Устанавливать в систему ГВС или отопления можно только специально предназначенный насос. Обычная центробежная модель для перекачки воды не подойдет, так как не рассчитана на работу в среде с повышенной температурой и быстро испортится.

Советы

Перед тем как заняться поисками насосного оснащения, необходимо правильно произвести расчет параметров устройства. Только после этого можно определиться с покупкой и вложить средства мудро. К таким данным относится загруженность системы водоснабжения, а также достаточная сила потока. Важным моментом является учет количества кранов, которые могут быть одновременно включены. Необходимо создать одинаковый напор циркуляционного насоса, чтобы давление везде было неизменным.

Если говорить о среднем расходе воды на одной точке, он составляет около ста восьмидесяти литров в час. Если в доме или квартире есть две ванные комнаты и кухня, где находятся краны, лучшим выбором будет установка устройства, пропускная способность которого не меньше 0,7 кубометра в час. Нельзя забывать о гидравлическом сопротивлении общей системы. На давление и напор влияет длина с высотой трубопровода, поэтому эти показатели также необходимо уточнить. Водяной столб в 0,6 метра использует 10 погонных метров контура. К каждой модели и разновидности насосного оборудования производитель всегда добавляет техническую документацию, поэтому стоит изучить все показатели и описание.

Благодаря таким расчетам можно получить средний расход тепла горячей жидкости посредством циркуляционного насоса, что поможет быстро определиться с выбором и облегчить покупку. Конечно, для перекачки воды на крупном предприятии подходит устройство промышленного типа, а для дома – несколько иные модели.

Сегодня расчеты можно произвести в режиме онлайн благодаря электронным калькуляторам, куда вводятся соответствующие показатели, что ускоряет решение задачи. Если насос выбирается для многоквартирного здания или коттеджа с большой площадью, такие расчеты проводятся только квалифицированными специалистами проектно-монтажных организаций, так как они отвечают за работоспособность всей системы.

Чтобы правильно осуществить монтаж насоса в систему горячего водоснабжения, сначала необходимо детально изучить инструкцию и четко следовать рекомендациям производителя. К тому же важными являются строительные нормы, к которым нужно прислушаться.

Для произведения установки потребуется проделать следующие шаги:

• выбирается место монтажа циркуляционного устройства. Модуль должен устанавливаться на обратку, что позволит предотвратить попадание воздуха, что в свою очередь приведет к снижению функциональности всей системы;
• между насосом и накопительной емкостью нужно монтировать обратный клапан;
• перед станцией и после нее устанавливаются отсекающие краны, их количество зависит от потребностей;
• для подключения используется ИБП. Как только электроэнергия отключится, он будет обеспечивать работу устройства в автономном режиме. Продолжительность его работы составляет от нескольких часов до суток.

Конечно, выбирать источник бесперебойного питания необходимо также по определенным параметрам, учитывая правила. Равномерное распределение напора является важной задачей. Для этого используются специальные коллекторы и клапаны, снижающие давление. Нельзя запускать электродвигатель вхолостую, что негативно скажется на его работоспособности и устройство быстро выйдет из строя. После установки насоса в системе ГВС необходимо заполнить водяной контур и сделать пробный запуск, чтобы проверить функциональность механизма.

Устройство с мокрым ротором – это простая конструкция, которая не нуждается в регулярном осмотре и даже в ремонте, в чем заключается одно из главных преимуществ данного оснащения. Единственное, чем необходимо будет заниматься – это чистить и заменять при потребности фильтр. Для насосов с сухим ротором обслуживание требуется один раз в два года. Необходимо заменить смазку и прочистить корпус, чтобы устройство работало бесперебойно. При желании можно проконсультироваться с квалифицированными специалистами, чтобы сделать правильный выбор.

В следующем видео вас ждет обзор поверхностного циркуляционного насоса GRUNDFOS UP 15-14 B.

Это интересно: Циркуляционные насосы для отопления: разновидности, правила выбора, монтаж

Варианты управления

Горячая вода в частном доме используется периодически – для мытья, стирки, уборки, приема душа и т. п. Необходимости постоянно поддерживать ее в контуре ГВС нет. Кроме того, такой подход привел бы к крайне неэкономному расходу энергоресурсов и оборудования.

Циркуляционный насос с термодатчиком Источник prom.st

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на водоснабжении, канализации и сопутствующих работах

Поэтому чтобы нагретая вода оказалась в нужное время в кране, применяется 2 специальных варианта управления насосом – это:

• Термодатчиком.

Принцип действия основывается на поддержке заданной температуры воды в контуре и сводится к следующему алгоритму:

1. Термочувствительный элемент погружается внутрь трубы и непосредственно контактирует с водой.
2. Как только температура внутри падает ниже установленного значения, датчик моментально посылает сигнал управляющему модулю.
3. Запускается насос рециркуляции и начинает подавать горячую воду в ГВС-контур.
4. Как только уровень нагрева достигает необходимого значения, насос отключается.

Чтобы снизить расход энергии и ресурсов оборудования, трубопровод специально теплоизолируется.

• Таймером.

Работа по таймеру отличается от выше приведенного варианта тем, что горячая вода нагнетается в трубы по определенному расписанию. Такой подход удобен, когда точно известно, в какой конкретно период времени будет использоваться ГВС. Например, в будние дни это утренние и вечерние часты, когда домочадцы собираются на работу и приходят с нее.

Циркуляционный насос с таймером Источник c-o-k.ru

Современные смарт-модели таймеров позволяют выполнять настройки расписания на несколько дней вперед, а также самостоятельно отслеживать график потребления воды и затем автоматически задавать работу оборудования. Кроме того, они способны учитывать параметры ГВС-контура – протяженность труб, их вместимость, процент теплопотерь, время остывания воды – и, исходя из этого, корректировать время включения/отключения прибора.

Особенности агрегата

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления

Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.

Важно: циркуляционные насосы – это компактные приборы, которые не занимают много места и не создают шум при работе. Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная

Они устанавливаются:

Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:

• в традиционных радиаторных системах;
• при обустройстве водяного тёплого пола;
• в геотермальных системах;
• при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром. Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:

• быстрота нагревания помещения;
• котёл можно установить в любое подходящее место;
• потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
• за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
• затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
• поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.

Разновидности

Насосы для рециркуляции горячей воды классифицируются по нескольким признакам. Прежде всего, они разделяются по назначению в схеме замкнутого контура на 2 вида:

1. Подающие. Монтируются на прямую магистраль для подачи воды из нагревателя.
2. Обратные. Устанавливаются на обратную ветку для возврата охлажденной воды в нагревательный контур.

По типу конструкции насосы подразделяются на 2 типа:

• С мокрым ротором.

Рабочая часть устройства располагается непосредственно в перекачиваемой среде. Поэтому и охлаждение, и смазка прибора осуществляется перекачиваемой жидкостью, в данном случае водой.

Рециркуляционный насос с ротором мокрого типа Источник teploufa.ru

Самые частые виды поломок и способы их устранения

Самым частым видом поломки считается остановка крыльчатки. Устройство гудит, но не работает должным образом. Для решения проблемы надо отключить циркуляцию, слить воду, разобрать устройство и сдвинуть рабочее колесо. Обычно, причиной является налипание мелких частиц или попадание в поток посторонних предметов.

Вторым по частоте видом неисправности является перегрев. Он происходит из-за отсутствия смазки на подшипниках или из-за регулярного попадания воздуха в систему. Решить проблему можно, если хорошо смазать вращающиеся детали и надежно герметизировать все соединения.

Все, что необходимо знать о горячей воде, представлено в этом разделе сайта.

Правила выбора

Для того, чтобы правильно подобрать циркуляционный насос для ГВС, необходимо учесть следующий ряд критериев:

• Производительность. Величина определяется количеством перекачиваемой воды в единицу времени. Например, для частного дома площадью 100 м2 оптимальна модель на 80-110 литр/мин.
• Напор. Показатель зависит от места расположения водонагревающий установки и высоты потребителя относительно нее. Так, если бойлер размещен в подвале, то для крана на 2-ом этаже потребуется значение этой характеристики в 6-8 м.
• Мощность потребления. Чем сильнее мотор, тем более производительным будет прибор, но и тем дороже обойдется его эксплуатация.
• Способ управления. По таймеру или термодатчику.
• Бренд производителя.
• Стоимость.

Циркуляционный насос для дома подбирается сразу по нескольким параметрам Источник byreniepro.ru

Важно! Подбором насоса должен заниматься опытный проектировщик, исходя из конкретных условий применения. При этом учитывается количество точек забора, минимальный и максимальный объем используемой воды, высота подачи, протяженность трубопровода.

Рекомендации по правильной установке насоса

Чтобы доступ для обслуживания насоса был удобным, следует осуществить правильное подключение агрегата. На практике при монтаже насоса следует учитывать основные правила установки:

После установки циркуляционного насоса к нему должен иметься всегда доступ, чтобы в случае поломки, его можно было беспрепятственно починить или поменять.

• Обе стороны насосного агрегата должны обязательно быть оснащены специальными шаровыми кранами, необходимыми при осуществлении технического обслуживания всей системы отопления или в процессе демонтажа агрегата.
• Необходимо оснастить всю систему фильтром с целью ограждения устройства от воздействия мелких частиц, приводящих к повреждению установки и ее компонентов.
• Поскольку вода, проходящая через систему отопления, является далеко не идеальной, то для нормальной работы насосов потребуется дополнительная защита. Поэтому отопительный байпас сверху необходимо снабдить клапаном, который должен быть вмонтирован. Выбрать можно любой клапан: автоматический или ручной. Его предназначение — это выпуск воздушных пробок, образующихся в трубах, его клеммы должны быть направлены четко вверх.
• Относящийся к виду мокрых моделей насос требуется установить в горизонтальном положении, чтобы он был полностью погружен в воду, а не только отдельной частью. Неправильная установка может нанести рабочей поверхности агрегата повреждения, а проведенная установка окажется бессмысленной.
• Для повышения рабочего потенциала конструкции необходимо выполнить специальную обработку всех креплений и соединений в системе средством для герметизации.
• Необходимо следить за соблюдением последовательности в процессе соединения насоса и креплений.

Видео описание

Видео-обзор о том, что такое система рециркуляции ГВС и правила выбора насоса для нее:
При этом стандартная процедура монтажа в ГВС-контур частного дома осуществляется по следующему алгоритму:

1. Сборка прибора в соответствии с технической документацией.
2. Определение места установки в схеме.
3. Перекрытие подачи.
4. Вырезка части трубопровода на месте монтажа.
5. Подсоединение прибора.
6. Заделка и проверка стыков на герметичность.
7. Включение водоснабжения, подключение оборудование.
8. Настройка и проверка работоспособности.

Совет! Для облегчения обслуживания оборудования и сохранения максимальной функциональности системы прибор лучше всего устанавливать в так называемом кармане. Это специальный вывод, отделенный от трубопровода запорной арматурой. При необходимости насос можно быстро отключить и демонтировать, заменить на новый или отремонтировать – без остановки теплоносителя.

Как осуществить первый запуск?

Первый запуск, как правило, производится после полного подключения устройства, сборки всей линии и заполнения ее водой.

Насухо включать насос запрещено инструкцией. Это чревато поломкой и выходом его из строя, а также отказом гарантийной мастерской выполнять ремонт.

Пред запуском надо убедиться, что система полностью готова к работе. Большинство конструкций автоматически удаляют воздух при повороте специального винта.

Надо его отвернуть на полоборота (или больше), и подождать несколько секунд, пока воздух не выйдет и не польется вода. Для других насосов надо ставить специальный воздухоотводящий элемент (кран Маевского).

Коротко о главном

Насос для циркуляции горячей воды состоит из корпуса, ротора, вала с лопастями, статора и рабочим колесом. Принцип его действия заключается в том, что вода через входной патрубок поступает на крыльчатку, вращаемую приводом. В результате возникающей центробежной силы поток нагнетается и выходит с заданным давлением в систему. Благодаря насосу вода не успевает остывать в трубопроводе и не теряет напор независимо от удаленности крана от водонагревателя.

Управляться такой насос может двумя способами – термодатчиком и по таймеру. В первом случае подача возобновляется при остывании воды в контуре, во втором – по расписанию. Классифицируется насосное оборудование по нескольким признакам:

1. Месту установки в схеме – на подающие и обратные.
2. Типу конструкции – с мокрым и сухим ротором.
3. Количеству скоростей привода.

При выборе насоса необходимо учесть производительность, напор, потребляемую мощность, вариант управления, бренд, стоимость. Установка в схему трубопровода осуществляется в зависимости от назначения и строго по заданному алгоритму.

Оценок 0

Прочитать позже

Схемы монтажа

Используется два способа подключения насосов:

• Последовательный в разрыв обратной линии контура.
• Параллельный с коллектором.

Первый способ хорош для систем с небольшим количеством приборов потребления и с малой суммарной длиной линий трубопроводов. Насос подключается в конце круга циркуляции, в разрыв обратной линии.

Второй способ используется при большом количестве контуров (например, петель теплого пола). Для него нужен мощный производительный насос, иначе придется устанавливать собственное устройство для каждого контура, что увеличивает шум и нагрузку на электросеть.

Рейтинг ТОП-15 лучших циркуляционных насосов 2021 года

Место	Наименование	Цена
ТОП-3 лучших циркуляционных насосов по цене/качеству на 2021
1	Grundfos UPS 25-40 180	Узнать цену
2	Wilo Star-RS 25/4-180	Узнать цену
3	Elitech НП 1216/9Э	Узнать цену
ТОП-3 лучших циркуляционных насосов для чистой воды
1	Wilo Star-RS 25/6-180	Узнать цену
2	Grundfos UPA 15-90 160	Узнать цену
3	Вихрь Ц-25/6	Узнать цену
ТОП-3 лучших циркуляционных насосов для системы отопления
1	Вихрь ЦН 25-4	Узнать цену
2	UNIPUMP CP 25-60 180	Узнать цену
3	Wilo PB 088 EA	Узнать цену
ТОП-3 лучших циркуляционных насосов для теплого пола
1	Grundfos UPS 25-60 180	Узнать цену
2	ДЖИЛЕКС Циркуль 25/60	Узнать цену
3	Jemix VRS 25/4-180	Узнать цену
ТОП-3 лучших циркуляционных насосов малой мощности
1	Grundfos ALPHA1 L 25-40 180	Узнать цену
2	Wilo-Star-Z NOVA	Узнать цену
3	DAB EVOSTA 2 SAN VORTEX 11/85 R	Узнать цену

Циркуляционный насос для ГВС – модели, выбор, установка

Циркуляционные насосы

• 20. 09.2020
• Опубликовано Pump specialist

18 Июн

Насос для ГВС – это универсальный агрегат, обеспечивающий постоянную циркуляцию воды в системах горячего водоснабжения, отопления, охлаждения и кондиционирования. Циркуляционный насос для ГВС используется в оснащении многоквартирных и частных домов, различных отраслях промышленности, сельского и народного хозяйства.

Современные технологии позволяют производителям изготавливать компактные и одновременно высокопроизводительные установки с низким энергопотреблением в режиме непрерывной работы. Благодаря этому горячее водоснабжение доступно для оптимизации эксплуатационных характеристик зданий и помещений любого назначения.

Описание и назначение

Содержание

• 1 Описание и назначение
  • 1.1 Классификация
• 2 Преимущества
• 3 Параметры выбора
  • 3. 1 Насос повысительный LPS-25-13/180 Z LadAna (0,26 кВт) с реле протока
  • 3.2 Насос циркуляционный LRS 25-4/180 LadAna (0.65 кВт)
  • 3.3 Насос циркуляционный LRS 25-6/180 LadAna (0.10 кВт)
  • 3.4 Насос циркуляционный LRS 25-8/180 LadAna (0.26 кВт)

Базовая функция насоса ГВС – обеспечение равномерного движения воды под заданным давлением независимо от моментального расхода при включении крана. Как правило, это циркуляционная установка для комплектации систем с закрытым контуром. Рециркуляционный насос незаменим в системе подачи горячей воды. В зависимости от фактической необходимости он регулирует и поддерживает заданный температурный показатель перекачиваемого носителя.

Все современные установки комплектуются системой датчиков и регуляторов, препятствующих чрезмерному нагреву или охлаждению воды. Это имеет немаловажное значение для создания оптимизированного микроклимата, удовлетворения потребностей пользователя и минимизирует риски преждевременного выхода оборудования из строя в результате неконтролируемых перегрузок. Гибкость настраиваемых параметров позволяет также контролировать температурные показатели в зависимости от внешних условий и даже времени суток.

Самыми популярным и энергоэффективным считается насос рециркуляции со строенным терморегулирующим контуром. Включение и отключение агрегата регулируется заданными настройками, что гарантирует снижение процента теплопотери.

Принцип работы укомплектованной насосом системы ГВС прост. По сути это замкнутый трубопровод, ответвления которого подключаются непосредственно к кранам или другим точкам водозабора. Обеспечиваемое насосной станцией давление способствует постоянной циркуляции горячей воды в системе, благодаря чему она всегда есть в непосредственной близости от каждого крана.  Результат – нет необходимости сливать определенное количество питьевой холодной воды в канализацию.

По мере расходования воды из бака насос осуществляет его автоматическое дозаполнение, куда, также возвращается и неизрасходованная оставшаяся в контуре системы жидкость.

Классификация

Электронасос для систем ГВС комплектуется мокрым или сухим ротором, на чем и основывается традиционная классификация оборудования этого класса.

Оборудование с ротором мокрого типа устанавливается непосредственно в перекачиваемой среде. К достоинствам такого метода относится автоматическое охлаждение без необходимости прекращения работы. Выраженные плюсы – невысокая стоимость, отсутствие необходимости в частом обслуживании, простота монтажа. Однако, если ваш выбор пал на девайс с мокрым ротором, нужно помнить о 2-х моментах:

• КПД агрегата составляет всего 45%;
• установка возможна только в горизонтальном положении.

В отличие от предыдущей разновидности насосы с сухим ротором охлаждаются благодаря включенному в комплектацию вентилятору. Герметичность корпуса обеспечивает отсутствие контакта рабочих органов с водой, ввиду чего такие модели долговечны и надежны. Такие модели эффективны при перекачивании большого количества жидкости, уровень КПД достигает 70%.

Разновидности насосов с воздушным охлаждением:

• консольные – статичные агрегаты, установка которых требует обустройства фундамента, двигатель вынесен за пределы корпуса и соединяется с основным агрегатом с помощью муфты;
• моноблоки – все рабочие органы размещены внутри корпуса, приводный вал комплектуется колесом;
• инлайновые – 2-кольцевые и отличающиеся большей герметичностью аналоги консольных насосов, изготавливаемые из антикоррозионных материалов.

Преимущества

Циркуляционный насос для ГВС – это:

• гарантия поддержания заданной температуры в системе;
• широкий диапазон настраиваемых параметров;
• возможность агрегатированияк трубам любого типа и размера;
• отсутствие необходимости установки котла в нижней точке системы;
• простота управления;
• экономное энергопотребление.

Параметры выбора

Самое важное при покупке насоса ГВС – подобрать модель с максимально соответствующими потребностям характеристиками.

Только в этом случае водоснабжение будет максимально эффективным. В целом подбор циркуляционного насоса для бойлера или системы с другим нагревательным элементом основывается на показателях расхода, напора, температуры и конструкционных особенностях.

Расход – базовая характеристика насосного оборудования. Для его расчета достаточно знать, какой мощностью обладает теплоисточник, показатели и разность температур в подающем и обратном трубопроводах.

Напор в системе зависит от мощности выбранного агрегата и корректности его подключения. Подбирать электронасос для систем с замкнутым контуром в многоквартирном доме можно без учета этой характеристики. А если насос ГВС предназначен для частного дома, она заслуживает внимания.

Температура воды в системе ГВС составляет 60-65^оС, но важно, чтобы оборудование обладало еще небольшим запасом прочности.

Материал производства насоса ГВС определяет его долговечность. Мы рекомендуем отдать предпочтение моделям из латуни, бронзы или нержавеющей стали ввиду корозионной стойкости и низкой подверженности разрешению вследствие контакта с насыщенной кислородом или другими примесями водой.

Похожие записи

Рециркуляция горячей воды для бытовых нужд Часть 4: Пример подбора насоса —

Автор Чад Эдмондсон

Проектирование системы рециркуляции горячей воды для бытовых нужд обычно не представляет сложности. На самом деле, мы видим рециркуляционный насос одной и той же модели, который без происшествий использовался один раз за другим, поскольку этот насос, как правило, способен удовлетворить незначительные требования к напору и расходу большинства рециркуляционных систем. Тем не менее, важно проработать надлежащие процедуры проектирования для любой системы рециркуляции. Немного времени заранее может сэкономить много времени (и денег) постфактум.

Во-первых, важно помнить о цели вашего проекта, которая состоит в том, чтобы компенсировать потери тепла в трубе между водонагревателем и самой удаленной арматурой в периоды отсутствия водоразбора. Думайте о рециркуляционной части системы как о расширении хранилища горячей воды. Чем больше объем хранилища, тем больше БТЕ требуется для поддержания горячей воды. Количество БТЕ зависит от следующих факторов:

1. Максимальная разница температур (Дельта Т), которую вы готовы терпеть между нагревателем и последним приспособлением. Обычно это 10°F, 15°F или 20°F.

2. Возвратную часть рециркуляционного трубопровода можно не учитывать, так как потери тепла происходят после последней арматуры и не влияют на температуру подаваемой воды.

Возвратную часть рециркуляционного трубопровода можно не учитывать, так как потери тепла происходят после последней арматуры и не влияют на температуру подаваемой воды.

Пример проектирования рециркуляции

Рассмотрим простой пример, основанный на проектных параметрах многоквартирного дома, показанных здесь:

С помощью этой информации, показанной здесь, мы можем определить требуемый расход рециркуляции, размер нашей рециркуляционной трубы и выбрать насос нужного размера.

Определение скорости рециркуляции.   Скорость рециркуляции основана на потерях тепла, которые могут возникнуть между нагревателем и самым дальним прибором при отсутствии вытяжки. Чтобы определить это значение, мы сверяемся с диаграммой тепловых потерь трубопровода (Таблица 1). Помните, что значения, указанные здесь, даны на 100 футов, поэтому мы применим наши фактические значения и разделим их на 100.

Таблица 1

Для этой конструкции был выбран перепад температуры 10°F. В Таблице 2 показано соотношение BTU/GPM для различных температурных перепадов.

Таблица 2

Далее, на основе использования изолированной медной трубы с длиной 25 футов между стояками, мы можем вручную рассчитать общие потери тепла в линии подачи от нагревателя до самого дальнего стояка, получив общие потери тепла 9320 БТЕ.

С помощью этой информации мы можем завершить наши расчеты, чтобы определить необходимый расход рециркуляции, необходимый для преодоления потерь тепла в данной конкретной системе. Поскольку 1 галлон в минуту переносит 5000 BTUH при ∆T 10 °F, скорость рециркуляционного потока составляет:

9320 BTUH/5000 = 1,87 гал/мин

Размер линии возврата рециркуляции.   Калькулятор размера (например, System Syzer) можно использовать для расчета размера обратной линии. Для 1,87 галлонов в минуту мы бы выбрали медную трубу ¾ дюйма. По данным System Syzer, потери на трение для подающей трубы такого диаметра будут составлять около 1,4 фута на 100 футов.

Определить напор насоса и выбрать насос.  Учитывая, что наша линия рециркуляции имеет длину 300 футов, а скорость потока составляет 1,9галлонов в минуту (с округлением вверх), мы должны рассчитать общие потери на трение:

Падение давления в трубе = 300 футов x 1,4/100 = 4,2 фута

Падение давления на обратном клапане = 1,0 фута

Подающая труба (незначительно) = 0

Водонагреватель (пренебрежительно мало) = 0

Общая потеря напора на трение = 5,2 фута.

Теперь достаточно просто свериться с кривой производителя насоса, чтобы выбрать наш насос для производительности 1,9 галлона в минуту при напоре 5,2 фута.

Следует признать, что для получения окончательного размера насоса требуется довольно много вычислений, и для выполнения большей части работы доступны программы расчета. Тем не менее, важно понимать логику правильно спроектированной системы рециркуляции горячей воды, особенно по мере того, как конструкции систем становятся более сложными, как мы увидим в некоторых следующих блогах.

Оставайтесь с нами, а пока ознакомьтесь с нашими предыдущими блогами на эту тему и нашим видео:

Рециркуляция горячей воды для бытовых нужд Часть 1: В чем смысл? 101 | Насосы и системы

ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Стоимость единиц сантехнического оборудования (изображение предоставлено Zoeller)

Выбор размера насоса во многих случаях является второстепенным. У многих установщиков есть насос, который безотказно используется десятилетиями. Затем это происходит: после завершения установки насос проверяется, чтобы убедиться, что работа выполнена правильно… и ничего не происходит. Насос работает, но уровень воды не двигается. Почему?

При выборе насоса необходимо учитывать два фактора: расход и давление. Расход обычно измеряется в галлонах в минуту (галлонов в минуту). Необходимо определить максимальный мгновенный расход, который будет поступать в резервуар насоса, чтобы можно было выбрать насос для эффективного обслуживания системы. В идеале расчетный расход должен быть предоставлен подрядчиком, инженером или регулирующим органом, хотя существует несколько методов оценки расхода. Для канализационных систем обычно используется метод крепления. Этот метод присваивает значение сантехническим приборам или группе приборов. На изображении 1 приведены единицы измерения для различных типов светильников. Для начала определитесь с типом и количеством сантехнических приборов, откуда насос будет получать воду. Затем преобразуйте все сантехнические приспособления в соответствующее количество единиц приспособления.

Затем сложите их вместе, чтобы получить общее количество единиц приспособления. Чтобы преобразовать единицы арматуры в скорость потока, используйте график зависимости производительности насоса от единицы арматуры, аналогичный рисунку 4. Это даст расчетную скорость потока, которая будет использоваться для выбора насоса.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 2: Эквивалентная длина фитингов. Пример: на изображении 6 имеется один обратный клапан, одно колено под углом 90 градусов, два колена под углом 45 градусов, одна задвижка и один тройник ответвления, общая длина фитингов составляет 39,7 фута.

Вторая необходимая деталь — это давление, необходимое для обеспечения расчетного расхода через систему. Это давление обычно называют полным динамическим напором (TDH). Единицей, обычно используемой для измерения TDH, являются футы водяного столба. Для справки: один фунт на квадратный дюйм равен 2,31 фута водяного столба. Во многих случаях TDH является единственной переменной, которая может существенно меняться от приложения к приложению в зависимости от характеристик и требований площадки.

Как правило, есть две части, сумма которых составляет общий динамический напор: статический напор и фрикционный напор.

Статический напор — это разница по вертикали между точкой отключения насоса и выпуском системы. Обязательно проверьте наличие высоких точек между насосом и выпускным отверстием. Если имеется высшая точка, может потребоваться рассчитать TDH от насоса до высшей точки и от насоса до выпускного отверстия и выбрать насос, который будет работать в обеих точках. Чтобы быть консервативным, рассчитайте статический напор, вычитая высоту насоса из наибольшей отметки. Пример на Рисунке 6 имеет статическую высоту 10 футов.

Когда вода течет по трубе, возникает сопротивление трения между водой и стенкой трубы, что создает противодавление на насосе. На потери на трение влияют несколько факторов: скорость потока, диаметр трубы, материал трубы, номинальное давление, длина трубы, возраст трубы, а также тип и количество фитингов. Чтобы правильно подобрать размер насоса, необходимо определить потери на трение при расчетном расходе с учетом различных факторов.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 3: Таблица потерь на трение. Пример: 40 галлонов в минуту через 2-дюймовую трубу SCH 40 будут иметь потери на трение 2,64 фута на каждые 100 футов трубы и скорость 3,82 фута в секунду (фут/с).

Первым этапом определения потерь на трение является определение общей эквивалентной длины трубы. Расчет потерь на трение через фитинг может быть трудным и обременительным. Потери на трение варьируются от фитинга к фитингу, поэтому вместо расчета потерь на трение в каждом фитинге можно использовать Рисунок 2 для преобразования их в эквивалентную длину прямой трубы. Это уменьшает количество переменных при расчете потерь на трение.

Например, потери на трение через одиночный, 2-дюймовый, 9Колено с углом 0 градусов эквивалентно потерям на трение в прямой 2-дюймовой трубе длиной 5,2 фута. Чтобы рассчитать общую эквивалентную длину системы, преобразуйте каждый фитинг в прямую длину трубы и добавьте эквивалентную длину всех фитингов к номинальной длине трубы. На изображении 6 номинальная длина трубы 250 футов и эквивалентных фитингов 39,7 фута, а общая эквивалентная длина составляет 289,7 фута.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 4: Производительность насоса по сравнению с узлами крепления

Чтобы еще больше упростить расчет потерь на трение, используйте таблицу потерь на трение, подобную Рисунку 3. Убедитесь, что таблица потерь на трение относится к тому же типу и номинальному давлению, что и установленная труба. Эта таблица используется для определения потерь на трение на 100 футов трубы. Просто найдите диаметр трубы в верхнем ряду и проследите его до расчетного расхода. Значение в столбце потерь показывает коэффициент потерь на трение при заданном расходе. Чтобы рассчитать потери на трение, разделите общую длину трубы на 100 и умножьте на коэффициент потерь на трение. Например, от 40 галлонов в минуту до 290 футов 2-дюймовой трубы приведут к потерям на трение 7,7 футов водяного столба (290÷100*2,64). Затем добавьте потери на трение к статическому напору, чтобы определить TDH. Пример на Рисунке 6 будет иметь TDH 17,7 футов воды при скорости 40 галлонов в минуту.

Расчетный расход и TDH вместе составляют расчетную точку, которая используется для выбора насоса. Расчетная точка должна находиться на кривой производительности насоса или внутри нее. Если расчетная точка находится выше или справа от кривой производительности, насос не сможет обеспечить расчетный расход, что может привести к ложным сигналам тревоги, переполнению или преждевременному выходу из строя. Как правило, лучше всего выбирать насос, ближайший к расчетной точке и у которого расчетная точка находится ближе к центру кривой.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 5: Расчетная точка на графике относительно группы кривых производительности

Следуя примеру, расчетный расход составляет 40 галлонов в минуту при общем динамическом напоре 17,7 футов. Чтобы нанести расчетную точку, нарисуйте линию на скорости 40 галлонов в минуту и ​​18 футов TDH — место пересечения двух линий является расчетной точкой. Модель X не сможет производить 40 галлонов в минуту при 18 футах TDH и, следовательно, не является подходящим насосом. Модель Z удовлетворит минимальным требованиям, но будет производить больше потока, чем необходимо. Модель Y соответствует минимальным требованиям и наиболее близка к проектной точке. Поэтому он лучше всего подходит для этого примера.

Другим ключевым фактором при выборе насоса для очистки сточных вод является скорость воды. Когда насос отключается и вода перестает течь, твердые частицы могут начать оседать в трубе. Важно обеспечить достаточный поток и, следовательно, достаточную скорость для ресуспендирования твердых частиц во избежание накопления или засорения. Чтобы предотвратить осаждение твердых частиц, насос должен обеспечивать минимальную скорость размыва 2 фута в секунду (фут/с), хотя предпочтительнее от 3 до 5 фут/с. Используйте таблицу потерь на трение, аналогичную рисунку 3, в которой указана скорость под столбцом VEL. Если скорость ниже 2 фут/с, рассмотрите возможность уменьшения диаметра трубы или увеличения расчетного расхода.

В некоторых случаях существуют дополнительные требования к давлению, которые могут повлиять на расчет TDH. Типичными приложениями, которые имеют дополнительные требования, являются системы распределения низкого давления, спринклерные системы, несколько насосов на общей силовой магистрали или любое приложение, в котором требуется давление, отличное от статического или фрикционного напора. Дополнительные требования к давлению в этой статье не рассматриваются. Если система имеет дополнительные требования к давлению, обратитесь к производителю или местному представителю за помощью в выборе размера насоса.

В конечном счете, самым важным аспектом подбора насоса является сбор точной и полной информации для каждого проекта.

 

ИЗОБРАЖЕНИЕ 6: Пример станции перекачки сточных вод

Следующие вопросы можно использовать в качестве справочной информации для сбора проектной информации, необходимой для определения размера насоса.

1. Каковы электрические условия?
Это не влияет на гидравлику или размер насоса, но напряжение и фаза двигателя должны соответствовать рабочему напряжению, имеющемуся на объекте, и электрик должен подтвердить правильность размера цепи.

2. Это жилое, коммерческое или муниципальное приложение?
Это необходимо для обеспечения надлежащего экономичного решения. Бытовой насос не нуждается в тех же модернизациях, которые могут потребоваться муниципальному или коммерческому насосу.

3. Какой тип перекачиваемой жидкости? Сточные воды, стоки, грунтовые воды или какая-то другая жидкость?
Обязательно выбирайте насос, предназначенный для работы в данной среде.

4. Что такое расчетный поток?
Единичный метод измерения расхода не всегда является лучшим методом для определения расхода в крупных, коммерческих или муниципальных системах. Уточните у заказчика, инженера или местного регулирующего органа, как определить расход, если он не указан.