Единицы измерения давления воды в системе водоснабжения

2021 admin

Единицы измерения давления воды в системе водоснабжения

Если коротко, то давление воды характеризует силу, действующую на препятствие, имеющееся на пути потока. Таким образом, давление обладает потенциальной энергией.

Нормативы на давление воды в водопроводе в квартире, способы его измерения и нормализации

Современный быт невозможно представить без водопровода в квартире. Водоснабжение — это сложный и многофункциональный процесс, работа которого для нормальной жизнедеятельности человека должна быть обеспечена круглосуточно и с требуемым напором. Хотя с последним часто могут возникать проблемы.В этом материале разберем, какой существует норматив на давление воды в водопроводе в квартире и что можно предпринять, если предписанные стандарты не соблюдаются. Эта информация будет полезной потребителям услуги водоснабжения в многоквартирном доме.Изложенный материал дополним наглядными фотоматериалами и видеосоветами по монтажу оборудования, позволяющего повысить давление в водопроводе.

Способы снятия показаний

Теоретические знания нормативных значений, касающихся водонапора, позволяют переходить к практике, дающей ответ на вопрос, как измерять в домашних условиях давление воды в кране или других водоразборных точках квартиры.

Способ #1 — применение стационарных манометров

Основным прибором для замеров давления в водопроводных коммуникациях является манометр. Существует несколько видов устройств этого назначения, отличающихся конструктивно и по принципу работы.

Часто контроль давления воды в квартире ограничивается показаниями прибора, установленного на границе отсекающей внутриквартирный и центральный трубопроводы. Однако в реальности показания такого манометра будут являться не совсем корректными и принимаемыми с некоторыми погрешностями.Это обусловлено тем, что не учитываются все потери давления на элементах внутренней разводки квартиры (фильтры, тройники, запорная и регулирующая арматура). Кроме этого, на свободный напор воды оказывают влияние повороты и участки с изменением сечений трубопроводов.Поэтому лучшим вариантом является оснащение манометрами всех входов точек потребления воды в квартире. Это вполне доступно на этапах строительства жилья или в ходе ремонтных работ по замене трубопроводов водоснабжения.Отсутствие стационарно установленных приборов не лишает потребителя возможности произвести замер водяного давления в любой водоразборной точке другими способами.

Способ #2 — использование переносного манометра

Особенностью переносного измерительного прибора является его универсальность и возможность несложной установки на трубопроводах и такого же простого демонтажа.Применение данного метода позволяет измерять водяное давление непосредственно на входе каждого сантехнического прибора, влияющего на её напор.

Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.Наиболее удобной точкой подключения для проведения замера давления воды является душ.Алгоритм проведения измерений следующий:

Душевая лейка откручивается от шланга.
На шланг монтируется манометр.
Открывается кран на душе.
Замеряется давление.

Для снятия корректных показаний прибора необходимо в процессе замера избавиться от воздушной пробки. Устраняется она путем нескольких переключений смесителя с крана на душ или открытием и закрытием другого крана в системе водопровода.Если нет соответствующего переходника, то вместо него можно подобрать шланг с диаметром, позволяющим подключить его к манометру. Соединение со шлангом душа в этом случае производится через штуцер с резьбой ½ дюйма.Напор воды в течение суток может колебаться, поэтому для достоверности снимаемых показаний измерения рекомендуется производить несколько раз, в том числе в период пикового разбора воды.

Способ #3 — бесприборное определение давления

Данный способ позволяет с определённой степенью погрешности измерить давление воды в точке подключения к сантехприборам без использования специальных измерительных устройств.

Эксперимент с использованием прозрачного ПВХ шланга проводится по следующей методике:

Шланг одним концом подключается к точке разбора, выставляется и, желательно, фиксируется в вертикальном положении.
Открывается кран и трубка заполняется водой до отметки, соответствующей нижней части крана (нулевой уровень).
Верхнее отверстие герметично закрывается.
Открывается на максимальный напор водопроводный кран.
Измеряется высота водяного столба от нулевого уровня до нижней границы воздушной пробки (Н).
Фиксируется высота воздушной пробки (h).

Измерения расстояний необходимо проводить не сразу, а через 1-2 минуты, после того, как под давлением воды из открытого крана в шланге образуется воздушная пробка.

За величину Ратм принимается значение атмосферного давления в трубке до начала эксперимента — 1 атм.

Единицы измерения давления воды в системе водоснабжения

Когда владелец дома или квартиры замечает, что бытовая техника не справляется со своими задачами, подозрение падает на некачественную подачу воды. Приходится выполнять измерения, для чего необходимо точно знать единицу, по которой определяется сила напора в водопроводных системах. Могут использоваться разные единицы измерения давления воды в водопроводе.

Оптимизация давления в городском водопроводе невозможна, кроме того, точных сведений о силе напора на данный момент не предоставляют. Если магистраль соответствует установленному ГОСТу, давление будет составлять 4 бар. Однако этот показатель часто снижается до отметки 2,5-2,7 бар. Поэтому, расход воды может быть минимальным.В частном (автономном) водопроводе напор воды высчитывается индивидуально. Это зависит от типа выбранной сантехники, а также показателя сопротивления при прохождении ресурса по трубам из источника. Огромную роль несет выбранное насосное оборудование. Оптимальным показателем в частном секторе является давление 1,5-2 бар. Проверить это можно манометром.

Единица измерения давления

Когда владелец дома или квартиры замечает, что бытовая техника не справляется со своими задачами, подозрение падает на некачественную подачу воды. Приходится выполнять измерения, для чего необходимо точно знать единицу, по которой определяется сила напора в водопроводных системах. Могут использоваться разные единицы измерения давления воды в водопроводе.

Величина водяного столба, которую определяют для ведения гидравлических расчетов. Она соответствует гидростатическому давлению при столбе размером 1 мм и при одновременном показателе температуры 4 градуса.
Бар. Его значение приравнивается к одной атмосфере либо заменяется на подъем 10 метров водяного столба. В таком случае, бесперебойная работа посудомоечной машины будет осуществляться только при показателе давления не менее 2 бар. Это можно рассчитать по специальной формуле. Повышать или понижать его допустимо в крайних случаях.
Техническая атмосфера. Определяется при помощи значения Мирового океана. Например, 1 атмосфера полностью соответствует давлению в момент наложения силы, равной 1 кг на площадь 1 кв.см.
Паскаль. Его величина подразумевает 1 Ньютон, умноженный на 1 кв.м. Такая единица относится к международным системам, поэтому применяется в нашей стране реже.
PSI, фунт на дюйм квадратный. Одна единица PSI соответствует постоянной величине 6894,75729 Па, можно посчитать в мПа. Чаще применяется на автомобильных манометрах, но иногда и на устройствах определения водопроводного давления.

СНиП указывает, что максимальный показатель давления должен быть не более 6 атмосфер, в то время как нижний предел соответствовать 0,2 атмосфер и более. Убедиться в этом поможет таблица стандартов, которую предоставляет каждый поставщик.

Если давление соответствует нормативным требованиям, водой можно обеспечить всех без исключения жителей в многоэтажках.

Единицы измерения давления воды в системе водоснабжения

Стоит отметить, что нижний порог напора воды в трубопроводах в 0,3 бара был выбран не случайно — подавляющее большинство сантехнических приборов нормально функционируют при данных параметрах.

Давление воды в водопроводе — нормы и варианты его стабилизировать

Один из важнейших показателей в сетях коммунального и индивидуального водоснабжения — водный напор, призванный обеспечить удобство пользователя санитарными приборами и функционирование бытовой техники, водонагревательного оборудования. Давление воды в водопроводе должно поддерживаться на определенном уровне, регламентированном нормативами в многоквартирных коммунальных домах (МКД) и устанавливаемом самостоятельно собственниками индивидуальных жилых домов.Знание нормативов может быть полезно при отклонениях напорных характеристик от стандартизированных норм в жилых МКД, создающее проблемы при пользовании холодной и горячей водой. В этом случае при самостоятельном или с помощью специалистов замерах можно добиться официального принятия мер по нормализации установленных нормативными документами напорных параметров водоподачи, перерасчета коммунальных платежей.

Рис. 1 Манометры в бытовых автономных водопроводах

Что это и единицы измерения давления воды
Какое давление воды в водопроводе многоквартирного дома
Свободный напор
Давление в системе водоснабжения частного дома
Основное оборудование для автономного водоснабжения
Оптимальное давление при типовой схеме водоподачи
Разновидности давлений трубопроводов
Как уменьшить давление
Как повысить напор
Нормы давлений для работы сантехники и оборудования и способы его определения

Какое давление воды в водопроводе многоквартирного дома

В правительственном постановлении РФ от 6 мая 2011 г № 354, регламентирующем порядок предоставления коммунальных услуг гражданам, проживающих в МКД или использующих в них помещения для различных целей, оговорено максимальное и минимальное давление в магистрали горячего (ГВС) и холодного (ХВС) водоснабжения.Общепринятым считается напор холодной воды в точке водозабора от 0,03 МПа (0,3 кгс/см 2 , атм., бар) до 0,6 МПа (6 кгс/см 2 , атм. бар).Для водоразборных колонок, которыми могут пользоваться жильцы при отсутствии водопроводных коммуникаций, установлен минимальный напор в 0,1 Мпа (1 кгс/см 2 ).Для горячего водоснабжения существующие нормативы в водоразборной точке чуть ниже ХВС и находятся в границах от 0,03 Мпа (0,3 кгс/см 2 ) до 0,45 Мпа (4,5 кгс/см 2 ).

Приведенные нормативы распространяются на часы максимального забора утром с 7.00 до 9.00 и вечером с 19.00 до 22.00., то есть в то время, когда объемы потребления из магистрали имеют наивысший показатель.

Рис. 4 Нормы расхода на одного жильца домов квартирного типа по СНиП 2.04.01-85*

Свободный напор

Понятно, что давление во внутреннем квартирном водопроводе многоэтажек напрямую связано с его параметрами на входе, в СНиП 2.04.02-84 регламентированы его значения в наружных водоносных сетях, основные пункты документа:

Согласно нормативам, давление в городском водопроводе населенных пунктов с учетом максимальных объемов потребления для хозяйственных и питьевых нужд на входе в здания принимают минимум 10 м (1 атм.). При расчетах требуемого напора на входе многоэтажек к каждому этажу прибавляют по 4 м.
Если имеется возможность регулировки давления в магистральной сети на входе в здание, то допустимо принимать его добавление на каждый этаж по 3 м. Здания при этом должно быть оснащено резервуарами для хранения водных запасов.
Если к наружным водопроводным сетям подключены здания разной этажности или построенные на возвышенностях, допустимо устанавливать местное насосное оборудование для увеличения напора в многоэтажках и сооружениях, возведенных на высотах.
Так как водоразборные колонки подключены к наружным водоносным сетям и находятся на высоте домовых вводов, размещенных на уровне земли, минимальный напор в них принимают равным 10 м.
Предельный показатель входного напора в здания для водоподающих сетей хозяйственного и питьевого назначения не должен быть выше 60 м.
Если к наружной водопроводной сети с давлением в трубах 60 м подключают отдельные здания или районы, для компенсации избыточного напора используют регуляторы или систему водоподачи разбивают на зоны.
Помимо водоподающих сетей для хозяйственно-бытовых нужд и питьевого назначения, в населенных пунктах прокладывают противопожарные линии низкого и высокого давления.
Для противопожарных трубопроводов низкого давления принимают напор не менее 10 м. Если ветви хозяйственно-питьевого и противопожарного назначения объединяют, максимальный уровень напора не должен быть выше 60 м.

Рис. 5 Схемы водозабора из колодца и скважины

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.

Единицы измерения давления воды в системе водоснабжения

ХВС в пределах от 0,03 МПа (0,3 атм) до 0,6 МПа (6,0 атм);
ГВС — от 0,03 МПа (0,3 ат.) до 0,45 МПа (4,5 атм).

Напор насоса — это что такое? Как определить требуемый напор насоса

Инструменты

При обустройстве водоснабжения и отопления загородных домов и дач одной из самых насущных проблем является подбор насоса. Ошибка в выборе насоса чревата неприятными последствиями, среди которых перерасход электроэнергии – самое простое, а выход из строя погружного насоса – самое распространенное. Самыми главными характеристиками, по которым необходимо выбирать любой насос, являются расход воды или производительность насоса, а также напор насоса или высота, на которую насос может подавать воду. Насос – не то оборудование, которое можно брать с запасом – "на вырост". Все должно быть выверено строго согласно потребностям. У тех, кто поленился произвести соответствующие расчеты и выбрал насос "на глазок", практически всегда бывают проблемы в виде отказов. В данной статье мы подробно остановимся на том, как определить напор насоса и производительность, предоставим все необходимые формулы и табличные данные. Также уточним тонкости расчетов циркуляционных насосов и характеристик центробежных насосов.

Как определить расход и напор погружного насоса
Расчет напора погружного насоса
Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения
Как рассчитать напор насоса поверхностного
Как определить расход и напор циркуляционного насоса
Расчет напора циркуляционного насоса
Как определить расход и напор центробежного насоса

Как определить расход и напор погружного насоса

Погружные насосы обычно устанавливаются в глубокие скважины и колодцы, там, где самовсасывающий поверхностный насос не справится. Такой насос характерен тем, что работает полностью погруженным в воду, а если уровень воды опускается до критической отметки, то отключается и не включится, пока уровень воды не поднимется. Работа погружного насоса без воды "всухую" чревата поломками, поэтому необходимо подобрать насос с такой производительностью, чтобы она не превышала дебет скважины.

Расчет производительности/расхода погружного насоса

Производительность насоса не зря иногда называют расходом, так как расчеты данного параметра напрямую связаны с расходом воды в водопроводе. Чтобы насос был способен обеспечивать потребности жильцов в воде, его производительность должна быть равна или быть чуть больше расхода воды из одновременно включенных потребителей в доме.Этот суммарный расход можно определить, сложив расходы всех потребителей воды в доме. Чтобы не утруждать себя лишними расчетами, можете воспользоваться таблицей примерных значений расходов воды в секунду. В таблице указаны всевозможные потребители, такие как умывальник, унитаз, раковина, стиральная машина и другие, а также расход воды в л/с через них.Таблица 1. Расход потребителей воды.

После того как просуммировали расходы всех требуемых потребителей, необходимо найти расчетный расход системы, он будет несколько меньше, так как вероятность одновременного использования абсолютно всех сантехприборов крайне мала. Узнать расчетный расход можно из таблицы 2. Хотя иногда для упрощения расчетов полученный суммарный расход просто умножают на коэффициент 0,6 – 0,8, принимая, что одновременно будет использоваться только 60 – 80 % сантехприборов. Но данный способ не совсем удачен. Например, в большом особняке с множеством сантехприборов и потребителей воды могут проживать всего 2 – 3 человека, и расход воды будет намного меньше суммарного. Поэтому настоятельно рекомендуем воспользоваться таблицей.Таблица 2. Расчетный расход системы водоснабжения.

Полученный результат будет реальным расходом системы водоснабжения дома, который должен покрываться производительностью насоса. Но так как в характеристиках насоса производительность обычно считается не в л/с, а в м3/ч, то полученное нами значение расхода необходимо умножить на коэффициент 3,6.Пример расчета расхода погружного насоса:Рассмотрим вариант водоснабжения дачного домика, в котором есть такие сантехприборы:

Душ со смесителем – 0,09 л/с;
Водонагреватель электрический – 0,1 л/с;
Раковина на кухне – 0,15 л/с;
Умывальник – 0,09 л/с;
Унитаз – 0,1 л/с.

Суммируем расход всех потребителей: 0,09+0,1+0,15+0,09+0,1=0,53 л/с.Так как домик у нас с садовым участком и огородом, не помешает добавить сюда поливочный кран, расход которого 0,3 м/с. Итого, 0,53+0,3=0,83 л/с.Находим по таблице 2 значение расчетного расхода: значению 0,83 л/с соответствует 0,48 л/с.И последнее – переводим л/с в м3/ч, для этого 0,48*3,6=1,728 м3/ч.Важно! Иногда производительность насоса указывается в л/ч, тогда полученное значение в л/с необходимо умножить на 3600. Например, 0,48*3600=1728 л/час.Вывод: расход системы водоснабжения нашего дачного домика составляет 1,728 м3/ч, поэтому производительность насоса должна быть больше 1,7 м3/ч. Например, подойдут такие насосы 32 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-32У (1,8 м3/ч), 63 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-63У (1,8 м3/ч), 25 SPRUT 90QJD 109-0.37 (2 м3/ч), 80 AQUATICA 96 (80 м) (2 м3/ч), 45 PEDROLLO 4SR 2m/7 (2 м3/ч) и др. Чтобы более точно определить подходящую модель насоса, необходимо рассчитать требуемый напор.

Расчет напора погружного насоса

Напор насоса или высота подъема воды рассчитывается по формуле, представленной ниже. Учитывается, что насос полностью погружен в воду, поэтому такие параметры, как перепад высот между источником воды и насосом, не учитываются.Расчет напора скважинного насосаФормула для расчета напора скважинного насоса:Hтр – значение требуемого напора скважинного насоса;Hгео – перепад высот между местом нахождения насоса и наивысшей точкой системы водоснабжения;Hпотерь – сумма всех потерь в трубопроводе. Данные потери связаны с трением воды о материал труб, а также падением давления на поворотах труб и в тройниках. Определяется по таблице потерь.Hсвоб – свободный напор на излив. Чтобы можно было комфортно пользоваться сантехприборами, данное значение необходимо брать 15 – 20 м, минимально допустимое значение 5 м, но тогда вода будет подаваться тонкой струечкой.Все параметры измеряются в тех же единицах, в чем измеряется напор насоса, — в метрах.Расчет потерь в трубопроводе можно рассчитать, изучив таблицу ниже. Обратите внимание, в таблице потерь обычным шрифтом указана скорость, с которой вода протекает по трубопроводу соответствующего диаметра, а выделенным шрифтом – потери напора на каждые 100 м прямого горизонтального трубопровода. В самом низу таблиц указаны потери в тройниках, угловых соединениях, обратных клапанах и задвижках. Естественно, для точного расчета потерь необходимо знать протяженность всех участков трубопровода, количество всех тройников, поворотов и клапанов.Таблица 3. Потери напора в трубопроводе из полимерных материалов.

Таблица 4. Потери напора в трубопроводе из стальных труб.

Пример расчета напора скважинного насоса:Рассмотрим такой вариант водоснабжения дачного дома:

Глубина скважины 35 м;
Статический уровень воды в скважине – 10 м;
Динамический уровень воды в скважине – 15 м;
Дебет скважины – 4 м3/час;
Скважина расположена на удалении от дома – 30 м;
Дом двухэтажный, санузел находится на втором этаже – 5 м высота;

В первую очередь считаем Hгео = динамический уровень + высота второго этажа = 15 + 5 = 20 м.Далее считаем Hпотерь. Примем, что горизонтальный трубопровод у нас выполнен полипропиленовой трубой 32 мм до дома, а в доме трубой 25 мм. Наличествует один угловой поворот, 3 обратных клапана, 2 тройника и 1 запорная арматура. Производительность возьмем из предыдущего расчета расхода 1,728 м3/час. Согласно предложенным таблицам ближайшее значение равно 1,8 м3/час, поэтому округлим до этого значения.Hпотерь = 4,6*30/100 + 13*5/100 + 1,2 + 3*5,0 + 2*5,0 + 1,2 = 1,38+0,65+1,2+15+10+1,2=29,43 м ≈ 30 м.Hсвоб примем 20 м.Итого, требуемый напор насоса равен:Hтр = 20 + 30 + 20 = 70 м.Вывод: учитывая все потери в трубопроводе, нам необходим насос, напор которого равен 70 м. Также из предыдущего расчета мы определили, что его производительность должна быть выше 1,728 м3/час. Нам подходят такие насосы:

80 AQUATICA 96 (80 м) 1,1 кВт – производительность 2 м3/час, напор 80 м.
70 PEDROLLO 4BLOCKm 2/10 – производительность 2 м3/час, напор 70 м.
90 PEDROLLO 4BLOCKm 2/13 – производительность 2 м3/час, напор 90 м.
90 PEDROLLO 4SR 2m/ 13 – производительность 2 м3/час, напор 88 м.
80 SPRUT 90QJD 122-1.1 (80м) – производительность 2 м3/час, напор 80 м.

Более конкретный выбор насоса уже зависит от финансовых возможностей хозяина дачи.

Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения

Наличие гидроаккумулятора делает работу насоса более стабильной и надежной. К тому же, это позволяет насосу реже включаться для подкачки воды. И еще один плюс гидроаккумулятора – он защищает систему от гидравлических ударов, которые неизбежны, если насос мощный.Объем мембранного бака (гидроаккумулятора) рассчитывается по такой формуле:V – объем бака в л.Q – номинальный расход/производительность насоса (или максимальная производительность минус 40%).ΔP – разница между показателями давления включения и отключения насоса. Давление включения равно – максимальное давление минус 10%. Давление выключения равно – минимальное давление плюс 10%.Pвкл – давление включения.nmax – максимальное количество включений насоса в час, обычно равно 100.k – коэффициент, равный 0,9.Для произведения этих расчетов необходимо знать давление в системе – давление включения насоса. Гидроаккумулятор – незаменимая вещь, именно поэтому все насосные станции оснащены им. Стандартные объемы накопительных баков равны 30 л, 50 л, 60 л, 80 л, 100 л, 150 л, 200 л и более.

Как рассчитать напор насоса поверхностного

Самовсасывающие поверхностные насосы используются для подачи воды из неглубоких колодцев и скважин, а также открытых источников и баков запаса воды. Они устанавливаются непосредственно в доме или техническом помещении, а в колодец или другой источник воды опускается труба, по которой вода подкачивается до насоса. Обычно высота всасывания таких насосов не превышает 8 – 9 м, зато подавать воду на высоту, т.е. напор может быть 40 м, 60 м и более. Существует также возможность откачивать воду с глубины 20 – 30 м с помощью эжектора, который опускается в источник воды. Но чем больше глубина и удаление источника воды от насоса, тем больше падает производительность насоса.

Производительность самовсасывающего насоса считается точно так же, как и для погружного насоса, поэтому мы не будем еще раз заострять на этом внимание и сразу перейдем к напору.Расчет напора насоса, расположенного ниже источника воды. Например, бак запаса воды находится на чердаке дома, а насос на первом этаже или в цоколе.Нтр – требуемый напор насоса;Нгео – перепад высот между местом расположения насоса и самой высокой точкой системы водоснабжения;Нпотерь – потери в трубопроводе, связанные с трением. Рассчитываются точно так же, как и для скважинного насоса, только не учитывается вертикальный участок от бака, который расположен выше насоса, до самого насоса.Нсвоб – свободный напор из сантехприборов, также необходимо брать 15 – 20 м.Нвысота бака – высота между баком запаса воды и насосом.Расчет напора насоса, расположенного выше источника воды – колодца или водоема, емкости.В данной формуле абсолютно те же значения, что и в предыдущей, толькоНвысота источника – перепад высот между источником воды (колодцем, озером, копанкой, баком, бочкой, траншеей) и насосом.Пример расчета напора самовсасывающего поверхностного насоса.Рассмотрим такой вариант водоснабжения загородного дома:

Колодец находится на удалении – 20 м;
Глубина колодца – 10 м;
Зеркало воды – 4 м;
Труба насоса опущена на глубину 6 м.
Дом двухэтажный, санузел на втором этаже – 5 м высота;
Насос установлен непосредственно возле колодца.

Считаем Нгео – высота 5 м (от насоса до сантехприборов на втором этаже).Нпотерь – примем, что наружный трубопровод выполнен трубой 32 мм, а внутренний – 25 мм. В системе есть 3 обратных клапана, 3 тройника, 2 запорных арматуры, 2 поворота трубы. Производительность насоса, который нам необходим, должна быть 3 м3/ч.Нпотерь = 4,8*20/100 + 11*5/100 + 3*5 + 3*5 + 2*1,2 + 2*1,2 = 0,96+0,55+15+15+2,4+2,4=36,31≈37 м.Нвысота источника = 6 м.Итого, Нтр = 5 + 37 + 20 + 6 = 68 м.Вывод: необходим насос с напором 70 м и больше. Как показал подбор насоса с такой подачей воды, практически нет моделей поверхностных насосов, которые бы удовлетворяли требованиям. Имеет смысл рассмотреть вариант установки погружного насоса.

Как определить расход и напор циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы используются в системах отопления дома для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в системе. Такой насос также подбирается, исходя из требуемой производительности и напора насоса. График зависимости напора от производительности насоса является основной его характеристикой. Так как существуют одно-, двух- , трехскоростные насосы, то и характеристик у них соответственно – одна, две, три. Если насос имеет плавно изменяющуюся частоту вращения ротора, то таких характеристик множество.Расчет циркуляционного насоса – ответственная задача, лучше ее доверить тем, кто будет выполнять проект отопительной системы, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома. Подбор циркуляционного насоса выполняется с учетом объема теплоносителя, который он должен будет перекачивать.

Расчет производительности циркуляционного насоса

Для выполнения расчетов производительности циркуляционного насоса отопительного контура необходимо знать такие параметры:

Отапливаемая площадь здания;
Мощность источника тепла (котла, теплового насоса или др.).

Если нам известна и отапливаемая площадь, и мощность источника тепла, то можно сразу переходить к расчету производительности насоса.Qн – подача/производительность насоса, м3/час.Qнеобх – тепловая мощность источника тепла.1,16 – удельная теплоемкость воды, Вт*час/кг*°К.Удельная теплоемкость воды — 4,196 кДж/(кг °К). Перевод Джоулей в Ватты1 кВт/час = 865 ккал = 3600 кДж;1 ккал=4,187 кДж. Итого 4,196 кДж = 0,001165 кВт = 1,16 Вт.tг – температура теплоносителя на выходе из источника тепла, °С.tх – температура теплоносителя на входе в источник тепла (обратка), °С.Данная разница температур Δt = tг – tх зависит от типа отопительной системы.Δt= 20 °С – для стандартных отопительных систем;Δt = 10 °С – для отопительных систем низкотемпературного плана;Δt = 5 – 8 °С – для системы "теплый пол".Пример расчета производительности циркуляционного насоса.Рассмотрим такой вариант системы отопления дома: дом площадью 200 м2, система отопления двухтрубная, выполнена трубой 32 мм, протяженность 50 м. Температура теплоносителя в контуре имеет такой цикл 90/70 °С. Теплопотери дома составляют 24 кВт.

Вывод: для системы отопления с данными параметрами необходим насос, обладающий подачей/производительностью более 2,8 м3/час.

Расчет напора циркуляционного насоса

Важно знать, что напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания, как было описано в примерах расчета погружного и поверхностного насоса для водоснабжения, а от гидравлического сопротивления в системе отопления.Поэтому перед тем как посчитать напор насоса, необходимо определить сопротивление системы.Нтр – требуемый напор циркуляционного насоса, м.R – потери в прямом трубопроводе по причине трения, Па/м.L – общая длина всего трубопровода отопительной системы для самого дальнего элемента, м.ρ – плотность перетекаемой среды, если это вода, то плотность равна 1000 кг/м3.g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.Z – коэффициенты запаса для дополнительных элементов трубопровода:

Z=1,3 – для фитингов и арматуры.
Z=1,7 – для термостатических вентилей.
Z=1,2 – для смесителя или устройства, предотвращающего циркуляцию.

Как было установлено вследствие опытов, сопротивление в прямом трубопроводе примерно равно R=100 – 150 Па/м. Это соответствует напору насоса примерно 1 – 1,5 см на метр.Определяется ветка трубопровода – самая неблагоприятная, между источником тепла и самой удаленной точкой системы. Необходимо сложить длину, ширину и высоту ветки и умножить на два.L = 2*(a+b+h)Пример расчета напора циркуляционного насоса. Данные возьмем из примера расчета производительности.В первую очередь рассчитываем ветку трубопроводаНтр = (0,015 * 110 + 20*1,3 + 1,7*20)1000*9,8 = (1,65+26+34)9800=0,063= 6 м.Если фитингов и других элементов будет меньше, то напор потребуется меньший. Например, Нтр = (0,015*110+5*1,3+5*1,7)9800=(1,65+6,5+8,5)/9800=0,017=1,7 м.Вывод: для данной системы отопления необходим циркуляционный насос с производительностью 2,8 м3/час и напором 6 м (зависит от количества арматуры).

Как определить расход и напор центробежного насоса

Производительность/подача и напор центробежного насоса зависят от количества оборотов рабочего колеса.Например, теоретический напор центробежного насоса будет равен разности напоров на входе в рабочее колесо и на выходе из него. Жидкость, поступающая в рабочее колесо центробежного насоса, движется в радиальном направлении. Это означает, что угол между абсолютной скоростью на входе в колесо и окружной скоростью равен 90 °.Нт – теоретический напор центробежного насоса.u – окружная скорость.c – скорость движения жидкости.α – угол, о котором шла речь выше, угол между скоростью на входе в колесо и окружной скоростью, равен 90 °.β=180°-α.т.е. значение напора насоса пропорционально квадрату числа оборотов в рабочем колесе, т.к.u=π*D*n.Действительный напор центробежного насоса будет меньше теоретического, так как часть энергии жидкости будет расходоваться на преодоление сопротивления гидравлической системы внутри насоса.Поэтому определение напора насоса производится по следующей формуле:ɳг – гидравлический КПД насоса (ɳг=0,8- 0,95).ε – коэффициент, который учитывает количество лопаток в насосе (ε=0,6-0,8).Расчет напора центробежного насоса, требуемого для обеспечения водоснабжения в доме, рассчитывается по тем же формулам, что были приведены выше. Для погружного центробежного насоса по формулам для погружного скважинного насоса, а для поверхностного центробежного насоса – по формулам для поверхностного насоса.Определить требуемый напор и производительность насоса для дачи или загородного дома не составит труда, если подойти к вопросу с терпением и правильным отношением. Правильно подобранный насос обеспечит долговечность скважины, стабильную работу систему водоснабжения и отсутствие гидроударов, который являются главной проблемой выбора насоса "с большим запасом на глаз". Как результат – постоянные гидроудары, оглушительный шум в трубах и преждевременный износ арматуры. Так что не стоит лениться, просчитайте все заранее.