Системы отопления. Теоретические основы (30.09.2020) (1)

1. Применение циркуляционных насосов в системах отопления и ГВС частных домов

2. Особенности отопительного контура.

• Циркуляция
• Температура
Расход - компенсирует
тепловые потери
отапливаемой площади
Напор - определяется только
гидравлическими потерями
системы

3.

Источники тепла. Котлы.
Настенные газовые котлы
• Часто поставляются со специальным встроенным
насосом, разработанным в тесном сотрудничестве
с изготовителем котла.
• Некоторые настенные газовые котлы
поставляются без встроенного насоса.

4. Источники тепла. Котлы.

Напольные котлы
газовые/жидко-топливные
• Насос может размещаться как внутри,
так и снаружи корпуса.
• Автоматическая функция ночного режима
(только для насосов Alpha2) при падении
температуры теплоносителя на 10-15˚С в
течении 2 часов, при этом насос
необходимо устанавливать на подачу

5. Котёл на твёрдом топливе

Особенности применения твердого
топлива
• Изготовитель котла может обозначить
минимальный допустимый расход
теплоносителя, через котел.
• Grundfos рекомендует использование
насоса с «сухим ротором» TP для работы в
системах с твердотопливными котлами.

6. Источники тепла. Теплообменники

• Насос вторичного контура обычно
ставится на обратном трубопроводе.
Требуемая температура теплоносителя во
вторичном контуре поддерживается
регулирующим клапаном, установленном
в первичном контуре на обратном
трубопроводе.
• Важно: Насос должен устанавливаться
в подающую магистраль. Функция
ночного режима не работает, если насос
установлен в обратный трубопровод.

7. Гелиосистемы

Указания по монтажу:
Насос должен подходить для
работы в следующих условиях:
• наличие антифриза в воде
• высокая температура
• значительные перепады
температур
• Alpha Solar.
• Alpha 2 N

8. Системы кондиционирования

Для систем охлаждения и
кондиционирования воздуха
следует использовать
стандартные насосы типа UPS,
MAGNA или насосы специального
исполнения (типа UPS-K) в
зависимости от типа/размера и
диапазона температур: от -25°C
до 110°C

9. Циркуляция в системе ГВС

10. Однотрубная система

11. Двухтрубная система

12. Коллекторная «лучевая» система

13. Тёплый пол

14. Характеристика насоса

1
H
H1
H2
Q1
Q2
Q
2

15.

Характеристика насоса

16. Характеристика системы и рабочая точка

Рабочая
точка
H
Системы
циркуляции
Системы
водоснабжения
Открытая
система
Hcт
Hcт
Закрытая
система
Q
Закрытая система
Открытая система

17.

Какой насос выбрать
Н
1
2
Расч. точка
Q

18. Оптимизация режимов работы. Выбор скорости циркуляционного насоса

P1 = 276 Вт
Р2 = 192 Вт
ΔР = 84
84 Вт х 6000 часов =504 кВт/час в год
Теоретическая
(расчетная)
«Рабочая точка»
Реальная
«Рабочая
точка»
+10 %
- 10 %
504 кВт/час х 5,08 руб = 2560,32 руб/год

19. Последовательное и параллельное соединение насосов

H
Насос 1
Насос 2
Насос 1
1+2
Насос 2
H
1=2
1=2
Q
1+2
Q

20. Изменение положения рабочей точки

1. Дросcелирование
2. Частота вращения
Q1
n
1
Q2
n2
H
H
n
n
2
Q
1
H 1 n1
H 2 n2
2
n1
P1
n
P2
2
Q
3

21. Зачем нужны регулируемые насосы?

22.

Регулирование в системах отопления
Качественное
Количественное
(изменение температуры воды в подающей
магистрали: T-var, Q-const )
(изменение подачи Q-var )
Однотрубная система
Двухтрубная система
«+»
“Низкая стоимость системы”
«-»
Неравномерное распределение тепла
Высокая
инертность
при
изменении
температуры воздуха
Выпадение солей на «прямой» затрудняет
движение воды по всей системе
«+»
Равномерное,
распределение тепла
Быстрые
переходы
потребления тепла
Эффективное
энергопотребление
«-»
регулируемое
между
режимами
экономичное
Больше трубопроводов, выше стоимость
системы

23. Оптимизация положения рабочей точки насоса в системах с переменным расходом

H
1
2
3
hмакс
h
0,1Qопт
Qопт
Q

24. Оптимизация работы насоса

25. Профиль годовой нагрузки

Q (%) Часов
100
168
68
504
52
3876
32
2868
18
1344
Q,%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
H
Часов/год
(нарастающим итогом)
Характеристика длительности нагрузки системы отопления
0
0
Q

26. Частотное регулирование насосов в системах с количественным регулированием

Н
Характеристика
нерегулируемого насоса
H
п.х
Q × H
P2=
367 × η p
Характеристика при регулировании по
постоянному давлению
H
пост.д
H
Характеристика при регулировании по
пропорциональному давлению
уст
H
пр.д
Q
треб
Q

27. Обвязка циркуляционного насоса

28. Влияние высоты здания на выбор насоса

12м
6м
6м
8м
6м
8м

29. Расчёт параметров системы отопления

Требуемая на отапливаемую площадь тепловая
мощность:
Nот.пл.=0,1[КВт/м2]·S[м2], кВт
S – отапливаемая площадь, м2
h
Расход (производительность) насоса:
b
, м3/ч
Напор насоса:
RxLxk
, м
H=
100
L=2(a+b+h) – общая длина трубопровода между
наиболее удаленными точками дома «туда и обратно»,
м
R - потери на 100м трубы (для рассчитанного расхода
по графикам гидро-сопротивлений), м
k - коэффициент, учитывающий местные
сопротивления (k=1,3 –система без
терморегулирующих головок, k=2,2 – система с
терморегулирующими головками)
a
Гидравлические потери
14
Потери, м
ΔT – разница температур «прямой» и «обратки» (в
отечественных системах обычно: 80ºС –60ºС =20ºС)
Потери, м
0,86 х N от. пл-ди
Q=
ΔT
Труба 3/4’’
13
12
11
14
Труба 1’’
13
12
11
10
10
9
9
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Расход, м3/час
0
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
3,2
Расход, м3/час

30.

Расчет гидравлических параметров системы

31. Пример подбора насоса

Q1 =
0,86 x 0,1кВт х (2эт. х 48м)
90оС – 70оС
= 0,41 м3/ч
Q2 =
0,86 x 0,1кВт х (4эт. х 48м)
90оС – 70оС
= 0,82 м3/ч
H1 =
2,4 x 2(6+8+6) х 2,2
100
= 2,11 м
(труба ¾”)
H2 =
1,6 x 2(6+8+12) х 2,2
100
= 1,83 м
(труба 1”)
Для дома высотой 12 м:
Насос
Цена по
каталогу, €
Потребляемая
мощность, Вт
12м
6м
UPS 25-40
123
35 (2-я ск)
UPS 25-120
448
235
6м
8м
6м
8м