Непонятно с напором циркуляционного насоса. Помогите, плиз

Грядет газификация, а системы отопления дома нет.

Что имеем:
Дом 2 этажа, 170 кв. м, утеплен.
По примерным расчетам, суммарная мощность радиаторов отопления - 21 кВт, плюс 2 полотенцесушителя в с/у 1 и 2 этажей., общая длина отопительного контура - 140 метров.

Что планируем:
- двухтрубную систему отопления с горизонтальной разводкой, только радиаторы и полотенцесушители, без теплых полов;
- 2-контурный газовый настенник Висман турбо с модулирующей горелкой 13-30 кВт, теплоноситель - вода.

Казалось бы - подключаемся к котлу и с помощью тройников разводим трубы по помещениям.
Но читаем книгу Савельева А. А "Отопление дома. Расчет и монтаж систем", изд. 2009 г., стр. 21:
"...Далее подбираем мощность циркуляционного насоса. На каждые 10 метров длины циркуляционного кольца требуется 0,6 метра напора насоса. Например, если общая длина трубопроводного кольца 90 метров, напор насоса должен быть 5,4 метра..."

В моем случае для 140 метров двухтрубной системы (70м - подача, 70м обратка) необходимо 8,4 метра напора насоса. Фирма-продавец Висмана рекомендует при расчетах исходить из значения 2,5 метра напора встроенного в котле насоса.

Что делать? Я не спец по отоплению, поэтому видятся пока два направления:
1. На выходную трубу отопления котла поставить дополнительно циркуляционный насос, например, Грюндфус Альфа2 (напор 6 метров) и далее трубы по помещениям с помощью тройников.
Так можно?
2. Разбиваем циркуляционное кольцо на три кольца, длиной 80, 40 и 20 метров (мне так удобнее по помещениям). На выходе котла ставим гидроколлектор от "ГидроЛОГО" - кольцо 40 м качаем встроенным насосом, на 80 и 20 метров - свои насосы.
Дорого.

Подскажите, плиз, как правильно-удобно-практично! Спать уже стал плохо). Местные "спецы" еще те, а делать проект отопления за 45 тыров жаба душит - система ведь несложная, без ТП и бойлера.

Буду признателен за помощь.

 

считают самый длинный контур.
По Висманну 80х0,6=4,8м.

 

Awlan, спасибо за совет.

Правильно ли я понимаю, что в моем случае нужно будет собрать коллекторы подачи и обратки с тремя выводами каждый:
- для контуров длиной 40 и 20 метров трубы подключить без насосов,
- для кольца 80 метров установить дополнительный циркуляционный насос с напором 4,8 метра?

И еще пара вопросов в этой связи:
1. Диаметр коллекторов - 1 дюйм?
2. Можно ли коллекторы расположить выше котла на 2 метра?

 

Насос один, общий на всю систему, на обратку в котел.
На каждый контур отключающую-регулирующую арматуру.

1. Лучше 32мм.
2. Можно

 

Извините чайника, но объясните, пожалуйста, еще раз.
В котле ведь уже есть встроенный насос напором 2,5 метра (мой первый пост). По Вашим словам, для самого длинного контура нужен насос напором 4,8 метра.
Т. е. одним насосом на всю систему я не могу обойтись.
Насос какой мощности я должен поставить на обратку?

Отключающе-регулирующая арматура - это отсечные краны и терморегуляторы на батареях?

 

По Виссманн.

Вообще-то по схеме считают гидравлические потери, думаю встроенного насоса должно хватать.

На коллекторах, на каждый контур.

 

Висманн тут не причем. Методика расчета мощности циркуляционного насоса изложена в упомянутой мною книге (первое сообщение).

Уважаемый awlan,
Вы же видите по моим вопросам, что у меня нет никакой схемы, по которой считают гидравлические потери. Я ее только пытаюсь выбрать. А выбрать я ее не могу, т. к. не знаю сколько и какой мощности циркуляционных насосов у меня должно быть для моего 140-метрового (в сумме) отопительного кольца. Надо ли его разбивать на бОльшее число контуров, например.

P. S. Не помню на каком форуме я задавал аналогичный вопрос, только там спросил - хватит ли встроенного в котел Висман насоса на радиаторный отопительный контур длиной 200 метров?
Ответ - должно хватить.
Ну нельзя же на таких предположениях строить систему отопления целого дома!

 

Да-да прошу прощения перепутал.

Сначала делают схему, расстановку приборов и трассировку трубопроводов, потом гидравлические потери.

Суммировать протяженность труб не надо. Считается самый длинный и нагруженный контур.
Суммируются расходы по контурам.

 

Ну, наконец-то началось что-то проясняться!

Итак, мои первые выводы:
- забываем о цифре 140 метров как не нужной для расчетов;
- все мои 20 батарей и 2 полотенцесушителя, включаемые в систему отопления, необходимо разбить на такое количество циркуляционных колец, чтобы самое длинное и нагруженное из них могло прокачаться встроенным в котел циркуляционным насосом, имеющим напор 2,5 метра.
Правильно?

Тогда, если позволите, еще один вопрос.
Что делать, если один из контуров будет слишком велик для встроенного насоса? Сегодня звонил в сервис Висмана - там сказали, что последовательно ставить дополнительный насос категорически нельзя.

P. S. В котле установлен насос VP-15/60.

 

Стандартные потери в СО составляют 1,0 - 1,2 м. вод. ст., при правильном проектировании.
С учетом систем автоматики увеличиваются до 3,0 - 4,0 м. вод. ст.

Неправильно сказали - можно.

 

Стесняюсь спросить - что Вы этим хотели сказать?

Повторюсь - хватит ли мне мощности встроенного в котел циркуляционного насоса для моей радиаторной системы отопления?

Будем считать, что я правильно спроектировал систему отопления. Значит, мои потери с учетом систем автоматики составляют 4,0 м. вод. ст. Насос имеет напор 2,5 метра. ЧТО ДЕЛАТЬ-ТО?

 

Ставить после котла еще один насос.

 

Ставьте гидрострелку-дело плевое.

 

А где диаметры, расходы теплоносителя, без этого расчёт не делается

 

Во-первых

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.

Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв. м в доме с 1–2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30–50 Вт/кв.м.

В Украине подобные стандарты для домов с 1–2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* “Тепловые сети” рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 кв. м общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

- для 1–2-этажных зданий – 173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха –25 град C и 177 Вт/кв.м при –30 град C;

- для 3–4-этажных зданий – соответственно 97 и 101 Вт/кв.м.

По СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование” расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет –26 град C. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1–2-этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/кв.м, а 3–4-этажных – 97,8 Вт/кв.м.

Во-вторых

Определив потребление тепла (Q, Вт), следует перейти к расчету требуемой производительности насоса (подаче) по формуле:

G = Q/1,16 х DT (кг/ч), где:

DT – разница температур в подающем и обратном трубопроводе схемы отопления (в стандартных двухтрубных системах она составляет 20 град C; в низкотемпературных 10 град C; для теплых полов 5 град C);

1,16 – удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*град C). Если используется другой теплоноситель, в формулу необходимо внести соответствующие коррективы.

Такую методику расчета предлагают заграничные проектировщики. В обязательном приложении к СНиП 2.04.05-91* приведена следующая формула:

G = 3,6 х *Q/(c х DT) (кг/ч), где:

c – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/ кг*град C. Для пересчета полученной величины в куб. м/ч (как правило, именно эта единица измерения производительности насосов используется в технической документации) необходимо разделить ее на плотность воды при расчетной температуре; при 80 град C она составляет 971,8 кг/куб.м.

В третьих

Кроме необходимой подачи, насос должен обеспечивать давление (напор), достаточное для преодоления сопротивления трубопроводной сети. Для правильного выбора нужно определить потери в наиболее протяженной линии схемы (до самого дальнего радиатора).

При проектировании новой системы возможны точные расчеты с учетом сопротивления всех элементов нитки (труб, фитингов, арматуры и приборов); обычно необходимые сведения приводятся в паспортах на оборудование. Здесь можно использовать формулу:

H = (R х l + *Z)/p х g (м), где:

R – сопротивление в прямой трубе (Па/м);

l – длина трубопровода (м);

*Z – сопротивление фитингов и т. д. (Па);

p – плотность перекачиваемой среды (кг/куб.м);

g – ускорение свободного падения (м/кв.с).

В случаях с действующими теплопроводами подобные вычисления, как правило, невозможны. В таких ситуациях чаще всего пользуются приблизительными оценками.

Полученные опытным путем данные свидетельствуют, что сопротивление прямых участков трубы (R) составляет порядка 100–150 Па/м. Это соответствует необходимому напору насоса в 0,01–0,015 м на 1 м трубопровода. В расчетах нужно учитывать длину и подающей, и обратной линии.

Также на опыте было определено, что в фитингах и арматуре теряется около 30% от потерь в прямой трубе. Если в системе есть терморегулирующий вентиль, добавляется еще около 70%. На трехходовой смеситель в узле управления всей системой отопления или устройство, предотвращающее естественную циркуляцию, приходится 20%.

Cпециалисты из фирмы Wilo Э. Бушер и К. Вальтер рекомендуют следующую формулу примерного расчета напора (в метрах):

H = R х l х ZF, где

ZF – коэффициент запаса.

Если установка не оснащена ни терморегулирующим вентилем, ни смесителем, ZF = 1,3; для контура с терморегулирующим вентилем ZF = 1,3 х 1,7 = 2,2; когда система включает оба прибора ZF = 1,3 х 1,7 х 1,2 = 2,6.

В заключение

Определив так называемую рабочую точку “циркуляционника” (напор и подачу), остается подобрать в каталогах насос с близкой характеристикой. По производительности (Q) рабочая точка должна попадать в среднюю треть диаграммы (рис. 1).

Нельзя забывать, что рассчитанные параметры необходимы для действия системы при максимальной нагрузке. Такие условия встречаются крайне редко, наибольшую часть отопительного сезона потребность в тепле не так велика. Поэтому, если есть сомнения, всегда нужно выбирать меньший насос. Это позволяет не только сэкономить при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнегию.

Пример в качестве проверки

Правильность расчетов по представленной методике можно проверить, сравнив их результаты с итогами точных вычислений в реальном проекте, выполненном в соответствии со СНиП.

По заданию требовалось расчитать циркуляционный насос для двухтрубной системы отопления с поэтажной разводкой трубопроводов от коллектора. Предварительно было определено, что потребность здания в тепле составляет 45,6 кВт, необходимый для отопления расход теплоносителя 2,02 куб. м/ч. Схема трубопроводов до самого отдаленного радиатора включает четыре участка и теплорегулирующий вентиль.

Суммарные потери давления в них равняются:

DP = 0,63 + 0,111 + 0,142 + 0,289 = 1,178 м

Согласно СНиП 2.04.05-91*, на неучтенные потери давления к этой величине следует добавить 10%:

DP = 1,178 х 1,1 = 1,296 м

Таким образом, “циркуляционник” для данной системы должен обеспечивать подачу 2,02 куб. м/ч теплоносителя и напор в 1,3 м. Этим условиям отвечает насос HZ 401 (Deutsche Vortex) или UPS 25-40 (Grundfos).

При расчетах по методике, изложенной в статье, получаем:

H = 0,015 х (3,2 + 4,4 + 8,9 + 21,7) х 1,3 х 1,7 = 1,266 м,

что не слишком отличается от величины, полученной ранее.

В дополнение

Опираясь на данную методику, некоторые производители насосов разрабатывают и более удобные и точные способы подбора оборудования. В частности, можно порекомендовать читателям диаграммы, представленные в каталоге “Бессальниковые циркуляционные насосы” фирмы Grundfos