Эффективность применения циркуляционного насоса в отопительной системе загородного дома

Циркуляционные насосы используются в отопительной технике для создания избыточного давления, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления тепловой сети от источника тепла, через систему трубопроводов, до последнего нагревательного элемента отопительной системы. Самой распространенной теплоносителем является вода (горячая вода до 110 ° C). Системы отопления или отдельные контуры требуют, чтобы насосы генерировали низкое давление в среднем при относительно больших массовых расходах. Центробежные гидродинамические насосы с электродвигателями являются наилучшим выбором для выполнения этих требований. В небольших отопительных системах встроенные насосы встроены в трубопровод. Требования к характеристикам и характеристики насоса очень разные и варьируются в зависимости от характеристик системы отопления. В технической практике используются различные типы насосов, которые отличаются по своим конструкциям и гидравлическим и материальным решениям.

В данной работе дается оценка эффективности использования циркуляционного насоса в системе отопления двухэтажного загородного дома.

Анализ технической литературы показывает, что применение циркуляционных насосов в системе отопления обеспечивает более равномерный нагрев радиаторов отопления, позволяет поддерживать нужный напор и снижает расход газа на 3 -5 %. При наличии на радиаторах отопления термостатических головок насос должен обеспечивать регулирования напора и расхода воды.

Рисунок 1 - Схема системы отопления 2-х этажного загородного дома: 1 отопительный котел; 2 труба подачи горячей воды; 3 расширительный бак; 4 радиаторы; 5 обратная труба; 6 циркуляционный насос.

Схема размещения циркуляционного насоса в системе отопления загородного дома показана на рис. 1. Для оценки наилучшей эффективности работы циркуляционного насоса необходимо определить объемный расходводы, который транспортируется насосом со стороны всасывания на сторону выхода в определенный единицу времени. Объемный расход

определяется выражением

Q =

N t 2^- t 1 ’

где N- мощность котла; t2- температура воды на входе в подающую трубу; t1 - температура воды на входе в котел.

Кроме объемного расходакакодного из основных параметром выбора типа и мощности насоса требуется знать рабочий напор,который является индикатором, отражающим количество энергии, передаваемой в единицу массы теплоносителя.

Напор циркуляционного насоса рассчитывается как:

Н = ^Pfr + ^Pjo + bpRA где : Н - Напор циркуляционного насоса (Па), кр f r — перепад давления на трение в трубах (Па), Дру0-перепад давления в тройниках трубопровода(Па), ^■Pra — перепад давления положения арматуры (Па). Соотношение между Н и △рр составляет 1 м (водяной столбец) = 10 кПа.

Расчетные значения системы отопления для выбора насоса сведены в таблице. 1.

Таблица 1. Параметры системы отопления загородного дома

В качестве циркуляционного насоса выбран насос UNIPUMPUP15-20, имеющий следующие параметры: Q =1,4м3/ч; Н =8 м; мощность 270 Вт.

Рисунок 2 Характеристики трубопроводаи циркуляционного насоса.

При    снижении    частоты    вращения    валанасосаизменяется положениехарактеристикиQ-Hнасоса.Приуменьшениичастотывращения характеристикаперемещаетсявнизпараллельносамойсебе(рис.       2).Приэтом рабочаяточка,перемещаясьпохарактеристикетрубопровода,занимаетположение А2,подачаинапорвсетиуменьшаютсядозначенийQ2,H2,напор,создаваемыйнасос ом,такжеуменьшаетсядозначенияH2'.Увеличениечастоты вращениявызываетобратныеявления.Такимобразом,приданномспособерегулиро ваниядавлениеиподачанасосастрогосоответствуюттребуемомурежимуводопотр ебления,отсутствуютпотериэлектроэнергиинасозданиеизбыточныхнапоров.Соз даются возможности дополнительной экономии электроэнергии путем активации автоматического режима и непрерывной динамической подстройки рабочей точки в зоне частичной загрузки насоса. За счет постоянной адаптации рабочей точки насоса создаются условия, чтобы избежать возникновения шумов в системе, что особенно важно для жилых помещений.