Калькуляторы
Калькулятор подбора циркуляционного насоса для отопления
Калькулятор помогает подобрать циркуляционный насос для различных систем: отопления, горячего водоснабжения, теплого пола и систем охлаждения. Правильный выбор насоса позволяет обеспечить эффективную работу системы, снизить энергопотребление и увеличить срок службы оборудования.
Обязательные параметры:
- Тип системы — влияет на коэффициенты запаса при расчете
- Требуемый расход — количество теплоносителя, которое должно проходить через систему (м³/ч)
- Требуемый напор — давление, которое должен создавать насос (м)
- Длина трубопровода — общая длина труб в системе (м)
- Диаметр трубы — внутренний диаметр используемых труб (мм)
Дополнительные параметры:
- Тип теплоносителя — вода или растворы гликоля различной концентрации
- Температура теплоносителя — влияет на его вязкость и плотность
- Напряжение питания — необходимо для выбора подходящей модели насоса
Процесс расчета включает несколько основных этапов:
1. Расчет гидравлических потерь в системе
Гидравлические потери складываются из потерь на трение при движении жидкости по трубам и потерь на местных сопротивлениях (изгибы, сужения, расширения, запорная арматура и т.д.).
Формула для расчета потерь на трение:
где:
- hₗ — потери напора на трение (м)
- λ — коэффициент трения
- L — длина трубопровода (м)
- d — диаметр трубы (м)
- v — скорость потока (м/с)
- g — ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
Скорость потока рассчитывается по формуле:
где:
- Q — расход (м³/ч)
- d — диаметр трубы (м)
Коэффициент трения λ зависит от режима течения жидкости, который определяется числом Рейнольдса:
где:
- Re — число Рейнольдса
- v — скорость потока (м/с)
- d — диаметр трубы (м)
- ν — кинематическая вязкость теплоносителя (м²/с)
2. Учет местных сопротивлений
В калькуляторе местные сопротивления учитываются как доля от потерь на трение (приблизительно 30%):
3. Учет типа теплоносителя
Для растворов гликоля гидравлические потери увеличиваются из-за большей вязкости. В калькуляторе применяются следующие коэффициенты:
- Вода: 1.0
- Гликоль 30%: 1.2
- Гликоль 50%: 1.4
4. Расчет необходимого напора насоса
Итоговый необходимый напор рассчитывается с учётом требуемого напора системы, гидравлических потерь и запаса:
где:
- H — итоговый необходимый напор насоса (м)
- Hₛᵧₛ — требуемый напор системы (м)
- hₗ — потери на трение (м)
- hₘ — потери на местных сопротивлениях (м)
- K — коэффициент запаса в зависимости от типа системы
- 1.1 — дополнительный запас 10%
5. Расчет мощности насоса
Минимальная мощность насоса рассчитывается по формуле:
где:
- P — мощность (Вт)
- ρ — плотность теплоносителя (кг/м³)
- g — ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
- Q — расход (м³/ч)
- H — расчетный напор (м)
- η — КПД насоса (принят 0.65)
Исходные данные:
- Тип системы: Отопление
- Расход: 2.5 м³/ч
- Требуемый напор: 4 м
- Длина трубопровода: 80 м
- Диаметр трубы: 25 мм = 0.025 м
- Тип теплоносителя: Вода
- Температура: 70 °C
Расчет:
-
Скорость потока:
v = 2.5 / (π × (0.025/2)² × 3600) = 1.41 м/с
- Кинематическая вязкость воды при 70°C ≈ 0.41×10⁻⁶ м²/с
-
Число Рейнольдса:
Re = (1.41 × 0.025) / (0.41×10⁻⁶) = 86,000 (турбулентный режим)
-
Коэффициент трения (формула Блазиуса):
λ = 0.316 / (86,000)^0.25 = 0.018
-
Потери на трение:
hₗ = 0.018 × (80/0.025) × (1.41²/(2×9.81)) = 5.84 м
-
Местные потери:
hₘ = 0.3 × 5.84 = 1.75 м
-
Общие гидравлические потери:
h = 5.84 + 1.75 = 7.59 м
-
Расчетный напор (с учетом запаса):
H = (4 + 7.59) × 1.0 × 1.1 = 12.75 м
-
Мощность насоса:
P = (1000 × 9.81 × 2.5 × 12.75) / (3600 × 0.65) = 135 Вт
Рекомендуемый насос: Grundfos ALPHA2 25-60 или Wilo Stratos PICO 25/1-6
| Тип системы | Типичный расход | Типичный напор |
|---|---|---|
| Система отопления частного дома | 1-4 м³/ч | 2-6 м |
| Система теплого пола | 0.5-2 м³/ч | 2-4 м |
| Система ГВС | 0.5-3 м³/ч | 1-4 м |
| Коллекторная система отопления | 2-8 м³/ч | 3-8 м |
| Котловой контур | 2-10 м³/ч | 2-8 м |
Дисклеймер:
Данный калькулятор предназначен для приблизительного расчета параметров циркуляционного насоса. Результаты должны рассматриваться как рекомендательные.
Для точного подбора оборудования рекомендуется консультация с профессиональным инженером по отоплению и водоснабжению. Автор калькулятора не несет ответственности за возможные ошибки в расчетах и последствия, связанные с использованием данного калькулятора.
На гидравлические характеристики системы могут влиять многие факторы, которые не учитываются в данном калькуляторе, включая: сложную конфигурацию системы, наличие специфического оборудования (теплообменники, фильтры, распределительные устройства), особенности монтажа, износ системы и т.д.
- СП 60.13330.2020 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха"
- Б.В. Баргачев "Справочник по гидравлике для теплотехников"
- Л.Д. Богуславский "Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха"
- В.Н. Богословский, В.П. Щеглов "Отопление и вентиляция"
- Технические каталоги производителей насосного оборудования Grundfos и Wilo
- F.M. White "Fluid Mechanics", McGraw-Hill Education
- И.Е. Идельчик "Справочник по гидравлическим сопротивлениям"
