Расчет мощности насоса

Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.

Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.

Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.

Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.

Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.

Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.

Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

• Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

  На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

• Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора^* + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления^**

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости^***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание ^* — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
^** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
^*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Рекомендуем также прочесть:

NIBE - тепловые насосы - Расчет мощности теплового насоса

Тепловые насосы являются достаточно дорогим оборудованием, поэтому важную роль играет правильный расчет мощности теплового насоса, который способен обеспечить минимизацию начальных затрат на установку, а также в дальнейшем сократить расходы связанные с его эксплуатацией. Безусловно, главным показателем любого типа тепловых насосов является его мощность. Для того чтобы рассчитать мощность необходимо знать такие параметры насоса, как:

• ​количество потребления тепловой энергии;
• ​тепловые потери помещения;
• ​тип отопительной системы, которая применяется на данном объекте.

Как в частных, так и в промышленных сооружениях суммарные теплопотери помещения складываются из потерь тепловой энергии через окна, стены, двери, потолки, полы, а также расхода тепловой энергии необходимой для обогрева воздуха, который попадает в помещение через те же окна, двери и прочее.

Расчет теплового насоса

В нашей компании вы можете заказать полный комплекс услуг по проектированию и монтажу оборудования отопительных систем. Перед тем как предоставить заказчику проект дальнейшего выполнения работ, который он должен утвердить перед началом монтажных работ, делается расчет тепловых насосов. Вам не нужно утруждать себя расчетами, нагружать разными формулами и прочее. Всю работу по расчету сделают наши квалифицированные сотрудники.

Перед тем как приступить к расчету основных показателей насоса, нужно рассмотреть все возможные варианты получения низкопотенциальной энергии, из грунта или из воды. Это поможет выбрать самый оптимальный вариант отопительной системы для того или иного сооружения.

Выбор отопительной системы

Подбор энергосберегающих насосов вы можете сделать самостоятельно или доверить эту миссию нашим сотрудникам, которые выбирать для вас лучший вариант из огромного ассортимента, предоставленного нашей компанией.

Каждый тепловой насос имеет свои особенности и характеристики, это касается и его монтажа. От правильного подбора отопительной системы зависит ее эффективность, а значит и снижение расходов энергии. Наша компания полностью гарантирует эффективность работы насосов, убедиться в этом вы можете на нашем сайте. Здесь подана информация о уже выполненных проектах, также вы можете пообщаться с нашими клиентами и посмотреть весь процесс выполнения работ.

На данной странице, вы можете ознакомиться с проектами, над которыми мы работали, и это далеко не полный их список.

Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе.

Мощность является одной из основных характеристик насоса. В настоящее время под термином «водяной насос» понимается специальное устройство, служащее для перемещения перекачиваемой среды (твердых, жидких и газообразных веществ).

В отличие от водоподъемных механизмов, которые тоже предназначены для перемещения воды, насосный агрегат увеличивает давление или кинетическую энергию перекачиваемой жидкости.

Содержание статьи

Напор и мощность насоса

Мощность — работа, которую совершает агрегат в единицу времени.

Полезная мощность насоса – мощность, сообщаемая устройством подаваемой жидкой среде. Но прежде чем перейти к понятию мощности необходимо рассмотреть ещё два параметра: подача и напор.

Подача насоса представляет собой количество жидкости, подаваемой в единицу времени и обозначается символом Q.

Напором насоса называется приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости проходящей через насосный агрегат, т.е. разность удельных энергий жидкости при выходе из насоса и входе в него. Другими словами напор устройства показывает, на какую высоту в метрах насос поднимет столб воды.

И, наконец, третьим, интересующим нас параметром является мощность насоса N. Мощность обычно измеряется в киловаттах (кВт).

Полезная мощность насоса Nп – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в единицу времени. Чтобы рассчитать мощность насоса используется формула:

Nп = yQH/102

где y – удельный вес жидкости;
Q – подача насоса;
Н – напор насоса.

Потребляемая мощность насоса N – мощность потребляемая устройством – мощность подводимая на вал устройства от двигателя.

В зависимости от источника информации она ещё может называться:

Мощность на валу насоса Nв – это мощность которую затрачивает центробежный агрегат на то, чтобы покрыть потери энергии

Формула мощности на валу насоса:

Nв =Nп / η = yQH / η

где η - коэффициент полезного действия (КПД насоса)

КПД и потери мощности насоса

Вследствие потерь внутри машины только часть механической энергии, полученной им от двигателя, преобразуется в энергию потока жидкости. Степень использования энергии двигателя измеряется значением полного КПД насоса центробежного типа.

КПД насоса – коэффициент полезного действия – является одним из его основных качественных показателей и характеризует собой величину потерь энергии.

Формула кпд насоса выглядит так:

η = Nп / N

η = η_о * η_г * η_м

η_о - объемный КПД насоса – характеризует объемные потери

η_г - гидравлический КПД – характеризует гидравлические потери

η_м - механический КПД – характеризует механические потери

Расчет КПД насоса показывает возможные потери:

Потери в насосе = 1 – КПД

Анализируя причины возникновения потерь в насосе, можно найти пути к повышению его КПД.

Все виды потерь делятся на три категории: гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери – часть энергии, получаемой потоком от колеса насоса, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений при движении потока внутри насосного агрегата, ведут к снижению высоты напора.

Объемные потери – паразитные протечки (утечки) внутри насосной части - в уплотнениях лопастного колеса и в системе уравновешивания осевого давления ведут к уменьшению подачи.

Механические потери – часть энергии, получаемой насосом от двигателя, расходуется на преодоление механического трения внутри агрегата. В машине имеют место: трение колеса и других деталей ротора о жидкость, трение в сальниках и трение в подшипниках. Механические потери ведут к падению мощности всего устройства.

Таким образом, полный КПД центробежного насоса определяется гидродинамическим совершенствованием проточной части, качеством системы внутренних уплотнений и величиной потерь на механическое трение.

Расчет мощности или сколько потребляет насос

Мощность насоса фактически – это мощность сообщаемая ему электродвигателем. Циркуляционные аппараты, установленные в бытовых системах имеют довольно небольшую мощность и как следствие низкое энергопотребление. Фактически такие машины не поднимают воду на высоту, а только способствуют её перемещению далее по трубопроводу преодолевая местные сопротивления такие как изгибы, краны и отводы.

Кроме циркуляционных агрегатов в систему трубопровода могут быть смонтированы насосы для повышения давления.

При использовании в трубопроводе циркуляционного насоса значительно увеличивается эффективность системы отопления дома. К тому же появляется возможность сократить диаметр трубопровода и подсоединить котел с повышенными параметрами теплоносителя.

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы системы отопления необходимо выполнить небольшой расчет.

Требуется определить необходимую мощность котла – эта величина будет базовой при расчете системы отопления.

Согласно СНиП 2.04.07 “Тепловые сети” для каждого дома существую свои нормы потребления тепла (для холодного времени года, т.е. минус 25 – 30 градусов цельсия).
   для домов в 1-2 этажа требуется 173 – 177 Вт/квадратный метр
  для домов в 3-4 этажа требуется 97 – 101 Вт/квадратный метр
  если 5 этажей и более нужно 81 – 87 Вт/квадратный метр.

Рассчитайте площадь отапливаемых помещений Вашего дома и умножьте на соответствующее этажности Вашего дома значение.

Оптимальный расход воды, рассчитывается по простой формуле:
Q=P,
где Q — расход теплоносителя через котел, л/мин;
Р — мощность котла, кВт.

Например, для котла мощностью 20 кВт расход воды составляет примерно 20 л/мин.

Для определения расхода теплоносителя на конкретном участке трассы, используем эту же формулу. Например, у Вас установлен радиатор мощностью 4 кВт, значит расход теплоносителя составит 4 литра в минуту.

Далее требуется определить мощность циркуляционного насоса. Чтобы определить мощность циркуляционного устройства воспользуемся правилом, на 10 метров длины трассы требуется 0,6 метра напора. Например при длине трассы 80 метров требуется агрегат с напором не менее 4,8 метра.

Следует отметить, что представленный в статье расчет носит справочный характер. Для того чтобы определить мощность центробежного насоса для Вашего дома воспользуйтесь советами наших специалистов или рекомендациями инженеров-теплотехников.

Для того, чтобы обеспечить постоянное функционирование системы отопления желательно установить два насоса. Один агрегат будет функционировать постоянной, второй (установленный на байпасе) – находится в резерве. При поломке или какой-то неисправности рабочего оборудования, Вы всегда сможете отключить его и демонтировать из контура, а в работу вступить резервный механизм. В случае когда монтаж байпасной ветки трубопровода затруднен, возможен другой вариант: один агрегат установлен в системе, а другой лежит в запасе на случай выхода из строя или поломки первого.

Видео по теме

Подбор необходимого насоса осуществляется по каталогу. Из выбранных насосов предпочтения отдаются тем, которые потребляют меньшую мощность и обладают более высоким КПД. Ведь показатели мощности и КПД в дальнейшем определяют затраты на электроэнергию при эксплуатации оборудования.

Вместе со статьей "Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе." читают:

подбор по напору и расходу, формулы, примеры

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Грамотный подбор циркуляционного насоса обеспечит эффективную работу отопительной системы и позволит избежать лишних затрат

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

• общую потребность здания в тепловой энергии;
• суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

• частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м²;
• многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м² площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м².

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Таблица 3. Параметры для расчета высоты всасывания

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

• отопительный котел – 1000–2000 Па;
• сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
• термоклапан – 5000–10000 Па;
• прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Насос Wilo-Stratos с автоматической регулировкой мощности

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Выбирая мощность циркуляционного насоса, следует принимать во внимание, что все предварительные расчеты выполняют, исходя из значений максимальных нагрузок, которые такое оборудование может испытывать в процессе эксплуатации.

В реальных условиях эксплуатации такие нагрузки будут ниже, что даст вам возможность сделать выбор насоса, технические характеристики которого несколько ниже рассчитанных. Выбор менее мощного насоса при таком подходе не отразится на эффективности его использования в системе отопления. В том случае, если мощность насоса, который вы выбрали, значительно выше значений, полученных при расчете, это не улучшит работу отопительной системы, но при этом увеличит ваши расходы на оплату электроэнергии.

Помочь сделать выбор циркуляционного насоса из нескольких моделей по их напорно-расходным характеристикам и скорости работы помогает специальный график. При построении такого графика используются реальные значения напора и расхода, необходимые для нормального функционирования системы отопления, а также значения, которые соответствуют конкретным моделям насосного оборудования, работающего на различных скоростях. Чем ближе точки, расположенные на двух графиках, тем больше подходит насос для его использования в системе отопления.

Расчет производительности насосов

Производительность центробежных насосов зависит от размеров рабочего колеса, скорости его вращения и напора жидкости. С увеличением напора жидкости производительность насоса уменьшается. При свободном выходе жидкости из нагнетательного патрубка насос работает с максимальной производительностью.

Рабочая характеристика насоса (рис. 24), получаемая практическим путем, позволяет определять его производительность при заданном напоре.

Режим работы насоса при оптимальном к.п.д. обычно указывается в паспортной характеристике насоса заводом-изготовителем.

Полный напор жидкости, создаваемый центробежным насосом, можно ориентировочно определить по формуле

где v - окружная скорость рабочего колеса, м/сек;

g - ускорение силы тяжести, м/сек²;

n - число оборотов рабочего колеса в секунду;

R - радиус рабочего колеса, м.

Потребную мощность для работы центробежного насоса можно определить по формуле

где Q - производительность (подача) насоса, м³/ч;

Н - напор жидкости, м жидк. ст.;

р - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

n - механический к.п.д. насоса. Для лопастных насосов n=0,10÷0,15, для дисковых n=0,25÷0,30.

Расчетное значение N увеличивают для запаса мощности на 10-15%.

Рис. 24. Рабочая характеристика центробежного насоса.

Производительность поршневых насосов вычисляют по формуле

где F - площадь сечения цилиндра, м²;

S - ход плунжера, м;

n - число оборотов кривошипа в минуту;

m - число цилиндров;

n_об - объемный к.п.д. (n_об=0,7÷0,75).

Мощность, потребляемую плунжерным насосом, можно определить по формуле

где V - объемная производительность насоса, м³/ч;

р - плотность жидкости, кг/м³;

Н - высота подачи от уровня всасываемой жидкости до максимальной высоты нагнетательного трубопровода, м;

h - напор, необходимый для преодоления гидравлических сопротивлений в трубопроводе, м вод. ст.;

n_М, - механический к.п.д. насоса.

Объемную производительность роторных насосов с внешним зацеплением определяют по формуле

где q - объем между двумя смежными зубьями шестерен, м ³;

z - число зубьев шестерен;

n - число оборотов шестерни в минуту;

n_об - объемный к.п.д. (n_об=0,7÷0,8).

2.3. Расчет нормируемой мощности электродвигателей насосных станций \ КонсультантПлюс

2.3. Расчет нормируемой мощности

электродвигателей насосных станций

2.3.1. Электрическая мощность, необходимая при транспорте и распределении тепловой энергии в подкачивающих насосных станциях и насосных станциях смешения, определяется при каждом характерном значении температуры наружного воздуха. Основой для расчета необходимой электрической мощности насосов служит нормируемый расход сетевой воды, определяемый согласно указаниям п. 2.2.1 настоящих Методических указаний.

2.3.2. Нормируемая мощность электродвигателя, затрачиваемая на

н

привод насоса в насосной станции W (кВт), определяется по

нпс

формуле:

-3

н V ро Н 10

W = -------------, (11)

нпс 367 эта эта

н э

где:

V - часовой объемный расход сетевой воды через насос,

куб. м/ч;

ро - плотность сетевой воды, кг/куб. м;

Н - напор насоса при расходе воды V, м;

эта - коэффициент полезного действия насоса при расходе

н

воды V;

эта - коэффициент полезного действия электродвигателя.

э

2.3.3. При однотипных насосах, установленных на насосной станции, расход сетевой воды через каждый насос определяется делением среднечасового расхода сетевой воды через насосную станцию на количество работающих насосов.

При наличии на станции разнотипных насосов должна быть построена характеристика совместной работы насосов, с помощью которой определяется расход сетевой воды через каждый параллельно работающий насос в зависимости от нормируемого расхода сетевой воды через насосную станцию.

2.3.4. Напор насоса и его коэффициент полезного действия при расходе сетевой воды через него определяются по заводской характеристике или по результатам испытаний.

2.3.5. Нормируемая электрическая мощность всех насосов на насосной станции определяется суммированием мощностей электродвигателей работающих насосов. Собственные нужды насосной станции могут быть приняты в размере 1 - 1,5% мощности электродвигателей рабочих насосов станции. Определенная таким образом электрическая мощность оборудования насосной станции представляет собой среднюю за сутки нормируемую электрическую мощность при соответствующем характерном значении температуры наружного воздуха.

2.3.6. Среднесуточная нормируемая электрическая мощность

электродвигателей разрядочных и зарядочных насосов районных

н

баков-аккумуляторов W (кВт) определяется по формуле:

ср.ак

н SUM W

W = -----, (12)

ср.ак 24

где:

W - электрическая мощность двигателей разрядочных и зарядочных

насосов за время их работы в течение суток, кВт.

2.3.7. Нормируемая электрическая мощность двигателей насосов дренажных станций, расположенных в тепловой сети, определяется установленной мощностью рабочих насосов и временем их использования в течение суток. Определяется по формуле (12) настоящих Методических указаний.

Открыть полный текст документа

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления

Как рассчитать мощность циркуляционного насоса – это насущный вопрос для владельцев частных домов. Это неудивительно, ведь только правильный выбор агрегата обеспечит должный напор, позволяя теплоносителю перемещаться так, чтобы преодолевать сопротивление в трубопроводе и батареях.

Чтобы приобрести безукоризненно функционирующий насос, необходимо произвести расчеты следующих параметров:

• тепловая потребность;
• производительность;
• напор.

Расчет потребности в тепле

В умеренном европейском климате принято брать за основу 100Вт на квадрат площади небольшого здания и 70Вт для многоквартирного дома. Для производственных площадей или хорошо утепленных жилищ достаточно будет 30-50Вт. В случае же, когда утепление фактически отсутствует, а теплопотери весьма высоки, нужно брать более высокое значение за основу.

Определение производительности циркуляционного насоса

Производительность помпы подразумевает количество тепла, которое она может переместить за час. Узнать, помпа какой производительности вам необходима, можно так:

Q=0,86R/TF-TR

В ней Q - расходуемый объем, куб. метров/час;

R - расчётное кол-во тепла в киловаттах;

TF - начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;

TR - конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.

Если у вас уже установлен котел, то производительность можно рассчитать так Q = N /(t 2- t 1). Здесь N – это мощность отопительного агрегата.

Расчет необходимого напора циркуляционного насоса

Также очень важной является необходимость учёта сопротивления, которое должен преодолевать циркуляционный насос. Именно напор позволяет теплоносителю циркулировать, не «буксуя» за счет гидравлического сопротивления элементов системы отопления- радиаторов, фильтров, клапанов, котла и т.д.Основная величина, необходимая для этого расчёта - так называемая высота всасывания насоса, обозначаемая как "Н".

Рассчитать можно по следующей формуле:

H = 1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+......+ZN)/10000, в которой R1, R2 - потери по давлению на входе и выходе контура, в Паскалях на метр. L1, L2 - длина обоих трубопроводов, в метрах. Z1, Z2, ZN - значения сопротивлений контура, в Паскалях.

Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.

Смотрите также:

Как рассчитать мощность теплового насоса?

Тепловые насосы – это системы отопления, работающие на возобновляемых источниках энергии. Они используют инновационные и экологические технологии для отопления здания и горячего водоснабжения. Некоторые тепловые насосы также имеют функцию охлаждения помещения, что особенно полезно в жаркие летние дни.

Выбор устройства, а также мощность теплового насоса должны соответствовать потребности в тепле, площади здания, количеству членов домохозяйства и местоположению.Как рассчитать мощность теплового насоса, чтобы обеспечить достаточный тепловой комфорт?

Тепловой насос – экологическая система отопления

Тепловой насос – это отопительное устройство, поэтому его основная задача – обогрев здания. Он также используется для приготовления горячей воды для бытовых нужд (ГВС), а некоторые модели оснащены функцией охлаждения, что избавляет от необходимости установки кондиционера.

Тепловой насос можно установить практически в любом здании - как новом, так и модернизируемом.Она может быть единственным источником тепла или поддерживать работу другой системы, например, паллетной печи или газового котла.

Как работает тепловой насос? Он не вырабатывает тепло сам по себе, а лишь транспортирует его от нижнего источника тепла, расположенного вне здания, к верхнему источнику тепла - отопительной установке. В качестве нижнего источника тепла может использоваться земля, вода или воздух. Работа теплового насоса на 75% основана на природных ресурсах и на 25% на электроэнергии.

Как выбрать тепловой насос?

На рынке представлены различные типы тепловых насосов. Различия между ними связаны, главным образом, с более низким источником тепла, используемым устройством. Поэтому мы различаем геотермальные тепловые насосы, воздушные тепловые насосы и водяные тепловые насосы (наименее часто используемые). Какой тепловой насос лучше – грунтовый или воздушный? Используйте нашу статью, чтобы узнать, каковы плюсы и минусы обоих: Тепловой насос - земля или воздух?

Приборы, которые можно приобрести, также различаются по своим функциям – одни предназначены только для приготовления горячей воды для бытовых нужд, другие еще и для отопления, а некоторые модели оснащены функцией охлаждения.Перед выбором теплового насоса следует также подумать, должен ли тепловой насос быть независимым источником тепла или взаимодействовать с другой системой — это очень важно для выбора правильного решения.

Как выбрать мощность теплового насоса?

Тепловой насос является одной из энергосберегающих систем, обеспечивающих высокий тепловой комфорт. Чтобы гарантировать эффективную и экономичную работу устройства, а также покрыть потребность в тепле, необходимо правильно подобрать мощность теплового насоса.

Мощность теплового насоса должна зависеть от таких факторов, как:

• потребность здания в тепле,
• площадь застройки,
• количество домохозяйств,
• температурные характеристики помещения.

Потребность в тепле

Выбор устройства в первую очередь должен зависеть от величины потребности здания в тепловой мощности. Это тесно связано с его теплоизоляцией – чем лучше теплоизоляционные свойства, тем меньшая тепловая мощность теплового насоса потребуется для обогрева помещений.

Какова потребность зданий в тепле?

• Пассивное здание - 10-15 Вт/м2
• Энергоэффективное здание - 50-70 Вт/м2,
• Здание с хорошей теплоизоляцией - 60-80 Вт/м2
• Старое здание с плохой теплоизоляцией - 100 -120 Вт/м2
• Неизолированное здание - 150-200 Вт/м2

Площадь дома и выбор теплового насоса

Фактором, который следует учитывать при расчете мощности теплового насоса, является площадь здания.

Количество членов домохозяйства

Определение подходящей мощности теплового насоса также зависит от количества жителей. Обычно тепловой насос используется не только для обеспечения отопления, но и для обеспечения ГВС. Потребление воды в данном домохозяйстве зависит от количества членов домохозяйства, что выражается в потребности в тепловой мощности теплового насоса.

Как рассчитать тепловую мощность теплового насоса?

Принимая во внимание потребность здания в тепле, т.е. его теплоизоляционные свойства и его поверхность, можно рассчитать, какая мощность теплового насоса будет достаточной для обеспечения эффективного обогрева.

Пример: энергосберегающий дом имеет потребность в тепле примерно 50 кВтч/м2. С учетом площади 100 м2 можно рассчитать, что: 100 м2 х 50 кВтч/м2 = 5000Вт, т.е. 5 кВт. При этом тепловая мощность теплового насоса должна быть 5 кВт.

Однако указанного значения достаточно только для обогрева здания. Если устройство также должно обеспечивать подготовку горячей воды для бытовых нужд, необходимо увеличить мощность теплового насоса. Подсчитано, что каждый член домохозяйства использует около 50 л воды в день, а для нагрева этого количества необходимо около 0,25 кВт тепловой мощности.В случае личного домовладения, где проживают четыре человека, необходимо добавить 1кВт мощности устройства.

Расположение здания и выбор теплового насоса

На выбор мощности теплового насоса также должно влиять расположение здания и температурные характеристики местности. Эти факторы следует учитывать при проектировании теплового насоса. Почему? Прежде всего, изменение внешних температур может повлиять на параметры теплового насоса, в том числе на его эффективность, особенно в случае воздушных тепловых насосов.Прежде чем выбрать свой прибор, рекомендуется проверить информацию на этикетке с расчетной мощностью для определенного региона, как указано производителем теплового насоса.

.

Калькулятор выбора теплового насоса - PowerOfGreen

Крайне важен правильный подбор современных отопительных приборов. Вне зависимости от того, хотим ли мы заменить тепловой насос на более новую модель или установить такую ​​систему дома с самого начала. Широкий выбор такого оборудования иногда вообще не помогает, а разные комбинации часто не показывают самую важную информацию. Поэтому стоит воспользоваться неким инструментом, созданным именно для этой цели – специальным калькулятором потребления электроэнергии, с помощью которого выбор становится намного проще.

Профессиональный прибор для выбора теплового насоса

Калькулятор, который мы предоставляем, работает на основе инвестиционного описания, предоставленного нашими клиентами. Рекомендуем указать наиболее важную информацию о здании, такую ​​как географическая зона, количество жителей, площадь обогрева здания, а также тип используемого в нем отопления. Благодаря этому мы сможем максимально точно подобрать тепловой насос подходящей мощности.Безусловно, стоит воспользоваться нашим инструментом. Неправильно выбранное устройство может оказаться экономически невыгодным или просто не соответствовать ожиданиям домочадцев.

Наш калькулятор поможет вам достичь желаемых результатов

Использование калькулятора подбора теплового насоса позволяет обеспечить подходящие параметры устройства, адаптированные к потребностям всех домочадцев. Благодаря ему можно оптимизировать эксплуатационные расходы системы отопления.Грамотно подобранное оборудование позволит вам избежать дополнительных платежей и в полной мере добиться намеченных результатов.

Просто нажмите на ссылку и заполните форму

Ссылка выше позволит вам перейти к профессиональному калькулятору подбора теплового насоса, который поможет подобрать устройство в зависимости от расположения вашего дома. Также учитывается реальная потребность здания, необходимая для правильного определения требуемой модели оборудования.

В ответ Вы получите электронное письмо с данными о потребности в отоплении, sCOP и потреблении электроэнергии с разбивкой по месяцам.

Проанализировав описание, мы будем рады связаться с вами

Заполняя форму и используя калькулятор, вы соглашаетесь на то, что с вами свяжется представитель нашей компании. После того, как вы дали свое согласие, он отправит вам конкретное предложение с учетом всех предоставленных условий.Через него также можно связаться с местным установщиком. Все это служит для выбора наилучшей модели теплового насоса, чтобы вы могли пользоваться им как можно дольше и всегда отвечали всем требованиям домочадцев.

.

Как выбрать мощность теплового насоса?

Покупка и установка теплового насоса должны быть хорошо продуманы и соответствовать потребностям всех жильцов. Перед принятием такого решения необходимо определить потребность дома в энергии, включая горячую воду, и примерную стоимость инвестиций.

Тепловые насосы являются тепловыми машинами и требуют установки квалифицированными монтажниками. Более того, чтобы наше устройство служило нам безотказно долгие годы, его необходимо периодически проверять и обслуживать в авторизованном сервисном центре.Поэтому при принятии решения об установке теплового насоса в доме или другом здании стоит воспользоваться услугами специалистов, которые подберут подходящий прибор, установят его на объекте заказчика и окажут сервисное обслуживание.

Для чего используется тепловой насос?

Тепловой насос работает с системой отопления в доме, обогревая здание и обеспечивая горячее водоснабжение (ГВС). Устройство использует природные ресурсы, такие как вода, воздух и почва, для выработки тепловой энергии. Схема его работы аналогична холодильному оборудованию.Однако тепловой насос забирает энергию из окружающей среды (воды, почвы, воздуха) и передает ее в помещение.

Этот источник тепловой энергии может функционировать в здании самостоятельно или поддерживать работу другого источника тепла, например, пеллетного или газового котла. Тепловой насос также идеально подходит в качестве устройства для нагрева горячей воды для бытовых нужд или воды в бассейне. Стоит подчеркнуть, что тепловой насос работает от электричества. Интегрируя фотоэлектрические панели с насосом, вы можете иметь в собственном доме как бесплатное электричество, так и дешевое отопление.

Как выбрать тепловой насос - виды тепловых насосов

Прежде чем определиться с конкретной моделью и выбрать ее параметры, стоит подумать, какую функцию будет выполнять тепловой насос в нашем доме. Должен ли он быть основным и единственным источником тепла, или он может лишь частично покрывать потребности нашего дома в тепле?

На рынке представлен выбор тепловых насосов для отопления и нагрева горячей воды для бытовых нужд (ГВС и ЦО), а также только для приготовления горячей воды для бытовых нужд (ГВС).Тепловые насосы ГВС оснащены баком для воды, который также отвечает за поддержание соответствующей температуры воды в баке. В зависимости от модели тепловые насосы могут иметь функции нагрева или охлаждения — некоторые насосы оснащены обеими функциями одновременно.

Воздушные тепловые насосы

Воздушно-водяные тепловые насосы используют наружный воздух в качестве источника тепла (или охлаждения) в нашем доме. Их можно установить практически в любом здании, эффективно работая как летом, так и зимой.Они идеально подходят в качестве источника тепла для теплых полов.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы (грунт-вода, вода-вода) используют энергию земли или водоема для выработки тепла. Они отличаются более высокой эффективностью и эффективностью по сравнению с воздушными аналогами. В основном это мощные тепловые насосы. Они часто используются в качестве основного источника тепла в зданиях с высокотемпературным распределением тепла (радиаторная система).Тем не менее, возможность установки такого теплового насоса определяется геологическими условиями грунта или водоема и площадью участка. Таким образом, они не могут быть установлены везде. В данном сегменте устройств мы выделяем следующие насосы:

• с горизонтальным теплообменником, т.е. нижний источник питания насоса располагается на 2-3 метра ниже уровня земли или водоема (если таковой имеется на участке ). Они требуют соответствующего размера участка.
• с вертикальным теплообменником, т.е. теплообменник устанавливается вертикально в землю на глубину около 100 м.Такая установка требует геологических изысканий и бурения. Тем не менее, тепловой насос с вертикальным теплообменником не занимает много места в помещении инвестора.

Какие параметры теплового насоса необходимо учитывать?

Основными параметрами, которыми следует руководствоваться при выборе теплового насоса, являются мощность и КПД. Коэффициент COP определяет, сколько кВтч тепловой энергии будет выработано данным насосом из 1 кВтч электроэнергии. Что касается воздушных тепловых насосов, то во многом это зависит от погодных условий на улице и температуры воды, которую мы хотим получить в установке центрального отопления.Чем выше температура воздуха (выше нуля) и наш тепловой насос работает с низкотемпературным источником тепла, например, с теплым полом, тем выше его эффективность, что выражается в значении COP. При низких температурах наружного воздуха изменяется КПД и увеличивается потребление электроэнергии насосом.

Выбор теплового насоса для дома

Правильный подбор мощности теплового насоса позволяет не только удовлетворить потребность в тепле нашего дома, но и экономно использовать этот источник тепла в интерьере.Тепловой насос — это экологичное и экономичное решение для отопления дома или здания. Тем не менее, плохо подобранная с точки зрения мощности, она может привести к более высоким счетам за электроэнергию, чем мы ожидали.

Вот почему так важно выбрать устройство с параметрами производительности, подходящими для наших нужд. Следующие факторы определяют размер нашего теплового насоса:

• тепловая потребность здания
• площадь дома
• количество домохозяйств
• температурные характеристики площади
• тепловая потребность здания

На этапе проектирования дома , проектировщик обычно определяет потребность в тепле отдельных зон здания.Однако, если у нас нет такой информации, мы можем использовать данные, содержащиеся в таблице ниже.

Type of heated building	Kc demand coefficient [W / m 2 ]
Buildings without insulation	> 80
Buildings insulated with polystyrene or mineral wool with толщиной до 5 см	65 ÷ 75
Здания, утепленные пенополистиролом или минеральной ватой толщиной до 10 см	45 ÷ 55
Здания, утепленные пенополистиролом или минеральной ватой толщиной не менее 20 см	35 ÷ 45

В таблице указана потребность здания в тепловой мощности в зависимости от толщины используемой теплоизоляции.В настоящее время для энергосберегающих индивидуальных домов используется утеплитель из минеральной ваты толщиной 12-15 см. Таким образом, тепловой коэффициент для вновь построенного дома с теплоизоляцией 15 см будет составлять примерно 40 Вт/м2. Приведенные значения являются ориентировочными и не заменят энергоаудит здания.

Площадь дома

Площадь дома на одну семью поможет нам рассчитать общую потребность нашего дома в тепле. В настоящее время построенные двухквартирные дома, рядные дома или отдельные дома имеют площадь 80 м2-160 м2.Поэтому для нашей схемы расчета мы можем взять площадь дома, например, 120 м2.

Количество жителей

Тепловые насосы обычно выполняют две функции. Они используются как источник тепла для самого здания и для нагрева горячей воды для бытовых нужд (ГВС). В последнем случае важно, сколько человек проживает в нашем доме, потому что это влияет на потребление воды.

Основываясь на количестве членов семьи, мы определяем мощность, необходимую для нагрева воды в нашем доме. Обычно предполагается, что она составляет 250 Вт на человека.Таким образом, домохозяйству из 4 человек требуется около 1 кВт для нагрева ГВС.

Температурные характеристики около

В основном связаны с воздушными тепловыми насосами и их эффективностью в данных погодных условиях. Эффективность этих устройств зависит от температуры снаружи и температуры внутреннего источника тепла.

Производители предоставляют рабочие параметры своих устройств для климатических условий данной местности. Энергетическая маркировка показывает приблизительные энергетические параметры устройства, выполненные на основе температурных анализов конкретного региона.Таким образом, ориентировочную мощность устройства для нашего климатического региона можно прочитать по энергетической этикетке.

Подбор мощности теплового насоса – пример расчетов

Подбираем мощность теплового насоса для здания со следующими параметрами:

• площадь нашего дома, которая в данном случае составляет 120 м2 90 028 90 027 теплопотребность здания 40 Вт/м ² . Предполагалось, что дом утеплен минеральной ватой 15 см
• источник тепла - водяные теплые полы с температуройноминальная 35 градусов С
• количество членов семьи 4 человека.

Сначала мы можем рассчитать тепловую мощность (Pg) нашего теплового насоса. Площадь дома (120 м2) умножается на показатель потребляемой мощности (40 Вт/м ² ).

120 х 40 = 4800 Вт = 4,8 кВт.

Необходимо также добавить потребность в тепловой мощности, необходимой для нагрева горячей воды для бытовых нужд. В доме проживает 4 человека. Таким образом, 250 Вт x 4 = 1 кВт тепловой энергии, необходимой для снабжения жителей горячей водой для бытовых нужд.

Прибавив мощность отопления 4,8 кВт + 1 кВт мощности нагрева ГВС, мы получим 5,8 кВт, то есть общую мощность, необходимую для потребности нашего дома в тепловой энергии. В этом случае идеальным решением станет тепловой насос мощностью не менее 6 КВт.

Коэффициент бивалентности

При расчете тепловой мощности теплового насоса также учитывается т.н. коэффициент двойственности [Кб]. Этот параметр определяет, в какой степени наш тепловой насос должен покрывать потребность в тепле в нашем доме.Если это будет один источник тепла в нашем доме, то kb = 1, как и в приведенном выше случае. Когда нашему тепловому насосу предстоит работать с другими источниками тепла, этот коэффициент изменится соответствующим образом. Например, если устройство должно обеспечить наши тепловые потребности на 70% и к нему будет подключен вспомогательный источник тепла (например, электронагреватель), то в этом случае kb = 0,7.

Таким образом, формула для тепловой мощности теплового насоса в конечном итоге равна:

Pg = Kc x площадьX KB + PCWU

PG - Тепловой коэффициент тепло насоса

KC - Тепловой коэффициент

KB - Коэффициент бивантности

Площадь домов - Площадь домов

.

Расчетная тепловая мощность теплового насоса является приблизительным значением, которое поможет нам направить наш поиск на устройства в области конкретных параметров производительности.Зная мощность нагрева Рг, подберите прибор мощностью большей или равной расчетному значению.

О чем стоит помнить?

Тепловой насос обеспечивает бесперебойную и не требующую обслуживания работу всей системы отопления. Устройство обеспечивает постоянную температуру во всех помещениях. При этом не требует хранения топлива. Что отпугивает потенциальных инвесторов, так это высокие первоначальные инвестиционные затраты и окупаемость установки такой системы дома. Тем не менее, растущие цены на топливо, а за ними и эксплуатационные расходы на отопление, делают системы отопления тепловыми насосами все более прибыльными, а срок окупаемости с каждым годом сокращается.Кроме того, инвесторы могут рассчитывать на софинансирование инвестиций, в том числе по программе «Чистый воздух» и на возврат налога с льготы по термомодернизации. Тепловые насосы являются экологическими энергетическими решениями и квалифицируются как возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

Выбор насоса от FlexiPower Group

Приобретение и установка теплового насоса должны быть хорошо продуманы и адаптированы к потребностям всех жильцов. Тепловой насос — это устройство, для сборки которого требуются квалифицированные монтажники.Он должен периодически проходить осмотр и обслуживание в авторизованном сервисном центре, который занимается такими устройствами, поэтому так важен выбор опытных специалистов, таких как FlexiPower Group. Начните строить тепловой насос вместе с нами, чтобы снизить расходы на электроэнергию.

.

Циркуляционные насосы для систем отопления - II метод выбора

Выбор циркуляционных насосов, используемых в системах отопления/кондиционирования, описан в 2 шага ниже. Первый этап – определение КПД, с которым должен работать насос, второй этап – определение «напора», при котором насос будет работать. Надлежащий выбор насосов позволит нам оптимизировать расходы в соответствии со спросом и избежать покупки более дорогого и крупного насоса, размеры которого будут слишком велики для наших монтажных нужд.

Первый шаг:

Циркуляционные насосы подбираем по максимальной потребности в тепле, т.е. максимальному расходу теплоносителя в период наибольших морозов (зимний период). Однако следует помнить, что максимальный спрос на тепло приходится лишь на несколько дней в году. Многолетние исследования показывают, что максимальный расход приходится примерно на 10 дней в году, причем более 70 % отопительного периода насос работает с производительностью 50 % и менее.Это связано с изменениями наружных температур и тепловыми потребностями здания. В периоды низкой потребности в тепле установка дросселируется, например, с помощью термостатических клапанов или других регуляторов расхода, в этот период существует более низкий расход и ограничение скорости электронных насосов.

Для расчета необходимого расхода можно использовать следующую формулу:

Где:

Q - требуемая производительность насоса [м ³ /ч],
P - тепловая мощность, "передаваемая" установкой [кВт],
в - удельная теплоемкость воды 4,19 кДж/(кг х К),
г - плотность теплоносителя, (для воды г = 1 кг/дм ³ ),
ΔT - разница температур подачи и обратки [°C]
ΔT = 20°С для
радиаторного отопления ΔT = 10°C для
теплых полов ΔT = 10 °C для объекта загрузки цилиндра
ΔT = 15°С для котла объекта
для "головки с малыми потерями"

Когда жидкостью является вода, шаблон можно упростить до версии:

Так для примера установки в индивидуальном доме тепловой мощностью 25 кВт, где приемником тепла является напольная установка, а разница температур между подачей и обраткой составляет 10°С, требуемый расход составляет: Q = 2,15 м ³ /ч

Таким образом, мы уже рассчитали требуемый расход для нашей установки.Второй необходимый параметр при подборе насоса – напор.

Второй шаг:

Напор циркуляционного насоса часто путают с геометрической высотой установки. Поэтому очень часто в результате этой ошибки насосы имеют завышенный размер, создавая слишком большое давление в установке, что приводит к громкой работе и шуму.
Напор циркуляционного насоса равен перепаду давления, создаваемому насосом в системе отопления , т.е. сумме местного и линейного сопротивлений.Это значение следует рассчитывать индивидуально для каждой установки по следующей формуле:

Где:

R = единичная потеря давления на прямолинейных участках трубы из-за трения [Па/м]. В стандартных установках можно принять от 50 Па/м до 150 Па/м, в зависимости от года постройки.
Более старые установки из-за больших диаметров труб имеют меньшую потерю давления 50 Па/м.
L = длина вертикальной трубы подачи и возврата [м] или: 2 x (длина дома x ширина дома x высота дома)
ZF = доля местных сопротивлений в общем сопротивлении установки
10 000 = коэффициент пересчета

Расчет требуемого напора является важным фактором при выборе насоса, но для небольших отопительных установок, например, в одноквартирных и многоквартирных домах, мы можем принять следующие значения:

• 0,3 до 0,6 м - бывшие безнапорные установки, трубы большого диаметра,
• от 0,5 до 1,5 м - новые установки без термостатических клапанов,
• от 1,5 до 3 м - новые установки с термостатическими клапанами.

Специальное семейство насосов серии PICO создано для систем отопления в индивидуальных и многоквартирных домах. В зависимости от потребностей заказчика и особенностей установки данные насосы делятся на два семейства Wilo Stratos PICO — насосы Premium, и Wilo Yonos PICO — универсальные насосы с наивысшим КПД. Специально для поверхностной установки (например, пол с подогревом) в одноквартирных и многоквартирных домах, которые характеризуются повышенными значениями сопротивления, была расширена серия насосов Wilo Yonos PICO, которые могут преодолевать сопротивление установки до 8 м водяного столба. столбец.

При проектировании больших установок необходимо индивидуально рассчитывать и точно рассчитывать параметры напора, создаваемого насосом. Использование насосов с плавной регулировкой КПД типа Wilo Stratos позволяет адаптировать производительность насоса, а, следовательно, и потребляемую мощность, к меняющимся условиям теплопотребления, возникающим в системах отопления.

<- Том. I Изменения

Автор: Бартош Тывонек

Подготовил, отредактировал: А.O.
На основе материалов Wilo
Материал защищен авторским правом. Публикация полностью или частично только с согласия редакции.

Вило Польска

.

Подбор размера теплового насоса - Vademecum для студентов техникума

Подбор размера ПК для приготовления ГВС

Определение требуемой мощности теплового насоса для приготовления горячей воды для бытовых нужд будет обсуждаться на основе рекомендаций PORT PC и Европейской директивы № 814/2013, Приложение III. Мощность теплового насоса для приготовления горячей воды для бытовых нужд в здании необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на характер работы всей установки.Одним из основных является профиль потребления горячей воды, из которого проектировщик должен считать отчетный период, в котором наблюдается наибольшая потребность в энергии. Согласно директиве ЕС № 814/2013 с приложениями, в установках с тепловыми насосами предусмотрены режущие профили с номерами из магазинов одежды. Наименьшее потребление наблюдается в установках, отмеченных символом 3XS, что соответствует одному умывальнику.

Рис. Профили потребления воды в классах от 3XS до XL

Высшим классом по директиве ЕС является класс 4XL, но в директиве не указано, к какой группе получателей и к какому сантехническому оборудованию относится этот класс.Распределительные компании привозят только первые 7 классов от 3XS до XL, что на практике распространяется на все типы жилых домов.

Вырезанные профили приведены ниже. Профили предполагают, что:

измерения выполняются с использованием 24-часового измерительного цикла следующим образом:

- с 00:00 до 06:59: без забора воды,

- с 07.00: забор воды по заявленному профилю нагрузки,

- с конца последнего водоразбора по 24 число.00: Нет воды.

Таблица . профили нагрузки водонагревателей 9000 3

Прогон расчета

Чтобы определить объем контейнера, мы можем использовать следующую формулу:

где:

c _w - удельная теплоемкость воды по отношению к требуемой тепловой мощности [0,00116 кВтч/дм ³ ∙K]

t _{комплект} - заданная температура резервуара °C

t _zw - температура холодной воды °C

Q _DPB - потребность в тепле для нагрева воды в выбранном учетном периоде [кВтч] рассчитывается по формуле:

где:

η _СВ - количество санитарных узлов (квартир), принимающих воду с одинаковым профилем разделки

Q _{DPB, NE} - потребность в энергии для нагрева горячей воды в выбранный отчетный период одной квартирой [кВтч]

Рассчитанный нами объем - это только необходимое количество питьевой воды.На практике для расчета общей емкости накопительного бака нужно учитывать потери тепла за счет:

- поведение слоев воды при подпитке, добавление 15-20% объема из-за неиспользования всей емкости водохранилища

- циркуляция воды в системе, эти потери следует прибавить к расчетному объему бака. Если циркуляции в системе нет, добавьте потери 1 кВтч на квартиру в сутки. Объем циркуляции можно рассчитать по формуле:

где:

Q _circus - потери тепла на циркуляцию (определяются, например,в энергетическом паспорте аналогичного здания принимаем их за один час наибольшего потребления тепла) [кВтч]

t _{циркуляция, воздух} - температура обратки в циркуляционном трубопроводе (обычно на 5 градусов ниже установленной температуры бака)

Общий объем бункера будет:

где:

ф _TWE - добавка 1,15-1,20 за счет перемешивания воды в цистерне при загрузке,

Упрощенный метод

Этот метод достаточен с точки зрения точности расчетов для одно- и двухквартирных домов со стандартным сантехническим оборудованием.Его можно использовать для расчета потребности в тепловой мощности для приготовления горячей воды для бытовых нужд. а также требуемой емкости резервуара. Упрощенный метод использует показатель потребности в горячей воде согласно PN-EN 15450, предполагая 25 литров воды при температуре 60°C на человека в день. Это эквивалентно количеству энергии 1,45 кВтч в день на человека. При нормальном использовании накопителя и нормативных потерях тепла в накопителе и системе это значение должно быть удвоено.

По данным ПК ПОРТ, в польских условиях указанный выше показатель рекомендуется использовать в пределах 25-40 л/сутки на человека (1,45-2,32 кВтч на человека в сутки)

Расчет емкости хранилища

Определяем необходимую емкость резервуара по формуле:

где:

В _DP60 - требуемый объем воды при темп.60С

t _ref - эталонная температура в данном случае 60C

t _zw - температура холодной воды

t _{комплект} - заданная температура бака

90 052 n - количество человек в доме

Выбор мощности нагрева теплового насоса

Для расчета мощности теплового насоса, необходимой для обогрева здания, требуется расчетная точка температуры. Для насосов, работающих в моновалентной системе, эта точка будет расчетной температурой наружного воздуха.Насосы в бивалентной системе требуют определения бивалентной точки, при которой будет активирован дополнительный источник тепла. Для моновалентной работы упрощенный метод определения тепловой мощности теплового насоса использует формулу:

где:

Q _{H, N} - тепловая нагрузка здания в условиях внешней расчетной температуры в кВт

д - количество часов (24 часа - сутки) 9000 3

В случае бивалентной системы тепловая мощность теплового насоса может быть рассчитана по формуле:

где:

t _ГР - предельная температура нагрева (см.ниже)

t _{b и w} - температура бивалентной точки

t _{наружная} - наружная расчетная температура для данной климатической зоны

Предельная температура нагрева - в соответствии с указаниями PORT PC часть 2 и VDI 4650 часть А предельную температуру нагрева следует принять:

- для существующих зданий +15°С

- для зданий, построенных в соответствии с WT 2017 и WT 2021, +12°C

- для пассивных домов +10°С

Температура бивалентной точки - зависит от расчетной наружной температуры и степени (%) участия теплового насоса в обогреве здания.В директивах PORT PC бивалентные температуры рассчитываются для предельной температуры нагрева +15°C и составляют:

Стол. Определение бивалентной температуры или степени доли теплового насоса в % для предельной температуры отопления +15°С.

90 231-16 90 230 90 231-13 90 230 90 231 -10 90 230 90 231-7 90 230 90 231 -1 90 230 90 231 3 90 230 90 231 6 90 230 90 231-18 90 230 90 231-15 90 230 90 231-11 90 230 90 231-8 90 230 90 231 5 90 230 90 231 -20 90 230 90 231-17 90 230 90 231-13 90 230 90 231 -10 90 230 90 231-6 90 230 90 231-3 90 230 90 231 5 90 230 90 231-22 90 230 90 231-18 90 230 90 231-15 90 230 90 231-11 90 230 90 231-7 90 230 90 231 0 90 230 90 231 4 90 230 90 231-24 90 230 90 231 -20 90 230 90 231-16 90 230 90 231-12 90 230 90 231-8 90 230 90 231 -1 90 230 90 231 3 90 230

Относительная доля мощности теплового насоса	100%	90%	80%	70%	60%	50%	40%	30%
1-я зона	-4
II зона	-5	-2	2
Зона III	1
IV зона	-4
В зона	-5

Определение точки бивалентности имеет большое значение при выборе размера теплового насоса.Согласно немецким требованиям и DIN-EN 12831 рекомендуются следующие значения бивалентных точек в зависимости от расчетной наружной температуры:

от –4 °C до –7 °C при расчетной температуре наружного воздуха –16 °C (согласно DIN-EN 12831)

от –3 °C до –6 °C при расчетной температуре наружного воздуха –12 °C (согласно DIN-EN 12831)

от -2 °C до -5 °C при расчетной температуре наружного воздуха -10 °C (согласно DIN-EN 12831)

Рекомендуемые баллы бивалентности в Польше приведены ниже (источник: www.советник.sunage.pl) 9000 3

Приведенные выше данные показывают, что при проектировании двухвалентной системы доля теплового насоса в потребности в тепловой мощности должна составлять 60-70%. Остальную мощность должен покрывать второй источник тепла.

Суммарная мощность теплового насоса

Определение общей мощности теплового насоса для отопления и приготовления горячей воды для бытовых нужд требует анализа других потребностей здания в энергии (например, нагрев воды в бассейне), а также возможных перебоев в электроснабжении (договоры с поставщиком энергии).Проблем с перебоями в подаче электроэнергии можно избежать в бивалентной системе работы, если предположить, что во время перерыва эту роль будет выполнять другое устройство (например, масляный котел). На практике это не так просто из-за электроснабжения современных газовых и масляных котлов. Отсутствие электричества также отключает эти устройства, но из-за низкого энергопотребления можно попробовать альтернативное питание через ИБП.

Мощность теплового насоса с учетом всех энергетических потребностей здания и перерывов в электроснабжении можно рассчитать по формуле:

где:

Q _{H, AP} - потребность в энергии для отопления помещений в течение 24 часов [кВтч]

Q _DP - ежедневная потребность в энергии для c.w.u. [кВтч], определяется по формуле:

где:

n - количество квартир с одинаковой потребностью в энергии на подогрев воды

Qdob - ежедневная потребность в энергии, считанная из профиля потребления [кВтч/день]

Qstr - потери бака при хранении, как указано на сайте производителя

Qspec - остаточная потребность в энергии других устройств в выбранной расчетной точке [кВтч]

д - время одних суток 24 ч

Σ 90 055 t - продолжительность блокад в ч/сут

После определения требуемой мощности можно приступить к выбору устройства на основании данных производителя с учетом ограничений его использования.Подробнее на эту тему в руководстве PORT PC, которое я рекомендую.

Пример расчета для выбора теплового насоса

Предположения:

- строительство двухквартирного дома с типовым санузлом, узлами с ваннами, семьи из 5 человек

- тепловая нагрузка по проекту здания 10,6 кВт при наружной расчетной температуре -20С

- температура горячей воды в точке +38°С

- поставщик электроэнергии ожидает двухчасовой перерыв в день

- водопроводная вода с температурой+10°С

- бак с заданной температурой +60°С

- потери на циркуляцию воды по энергетическому паспорту составляют 1,86 кВтч/сутки

- нет специальной потребности в тепле Qspec = 0 кВтч

Определение потребности в тепле для отопления

Потребность в тепле ГВС

Был выбран профиль спроса L с ежедневным потреблением энергии 11,655 кВтч для каждой семьи.Часом наибольшего спроса на энергию является период с 7.05-8.05 (рис.), в течение которых происходит потребление электроэнергии в размере 5,215 кВтч.

Потребность в тепле в выбранный базисный период будет

Суточная потребность в тепле для нагрева горячей воды

Определение вместимости хранилища

Допуск на восполнение потерь принят в размере 15 %, потери на обращение можно рассчитать по формуле

Циркуляционные потери можно рассчитать, зная структуру установки (диаметр, длина кабеля, толщина изоляции) или на основании энергетических сертификатов для аналогичных зданий.В нашем случае из энергетического паспорта считаны суточные потери 1,86 кВтч, следовательно, потери за час наибольшего потребления тепла составят 1,86/10ч = 0,186 кВтч. Время работы циркуляционного насоса принималось равным 10 часам. Требуемый объем контейнера за счет тиража составит:

Общая требуемая минимальная емкость лотка составит:

Принят контейнер емкостью 250 литров.Потери в простое для этого накопителя, считанные с сайта производителя, составляют 77 Вт, следовательно, суточные потери составят 1,85 кВтч.

Калибровка теплового насоса

Требуемая мощность теплового насоса 12,7 кВт.

Требуемая мощность теплового насоса и режим работы

Работа теплового насоса в установке может быть:

- моносистема

- моно энергия

- двойная система

Моносистемный режим - в этом режиме работы тепловой насос обеспечивает 100% потребности дома в тепле.Его мощность должна покрывать потребность в тепле, рассчитанную на основе стандарта EN 18321

.

Моноэнергетический режим - Здесь тепловой насос поддерживается дополнительным электрическим источником тепла, например, электрическим нагревателем в водонагревателе. Насос рассчитан на 70-85% потребности здания в тепле, рассчитанной на основе стандарта EN 18321. Насос покрывает 92-98% потребности в тепловой энергии в течение года.

Работа в двух режимах - Тепловой насос дополняется дополнительным источником тепла в системе, например,газовый котел, включающийся при отключении электричества (низкая температура наружного воздуха). Насос рассчитан на 50-70% потребности в тепловой мощности здания в соответствии с вышеуказанным стандартом. Доля в годовой эксплуатации колеблется в пределах 75-92%. Работа в двух режимах может быть:

- параллельный тип - котел включается при снижении наружной температуры ниже определенного уровня. С этого момента оба устройства работают одновременно.

- альтернативный режим работы - Насос и котел никогда не работают одновременно.Тепловой насос работает только до достижения внешней температуры, при которой статическая характеристика насоса пересекается с кривой, определяющей изменчивость тепловой нагрузки здания (это так называемая «точка бивалентности»). Ниже бивалентной точки котел включается и работает самостоятельно. Это решение обычно используется для воздушных тепловых насосов. Метод определения бивалентной точки описан ниже.

- параллельно-альтернативный режим работы - ниже температуры наружного воздуха, при которой тепловой насос перестает покрывать потребность здания в тепловой энергии, включается второй источник тепла, который работает параллельно с насосом.Когда температура падает ниже предела рентабельности, насос отключается, и вся потребность покрывается вторым источником тепла

.

Рис. Доля теплового насоса в годовой эксплуатации отопления в зависимости от вида эксплуатации. A- двухсистемная параллельная работа, B- параллельно-альтернативная работа

Холодопроизводительность источника тепла

это значение рассчитывается по формуле:

Теплопроизводительность x (1-1/COP)

, например, для насоса теплопроизводительностью 10 кВт и КПД=4 холодопроизводительность будет

10x (1-1/4) = 7,5 кВт

.

Как выбрать мощность теплового насоса?

Планирование системы отопления тепловым насосом требует точного подхода к определению теплопотерь здания. Тепловой насос транспортирует энергию из непосредственной близости от здания и использует ее для отопления и горячего водоснабжения. Бесплатная и возобновляемая тепловая энергия получается из наружного воздуха в случае воздушных насосов или из земли в случае рассольных насосов. Вместе со специалистами Vaillant мы объясняем, как рассчитать мощность теплового насоса и почему так важно правильно его выбрать.

Из текста вы узнаете:

• почему важен выбор мощности,
• Как подобрать мощность грунтового насоса,
• как подобрать мощность воздушно-водяного насоса.

Чтобы сделать возможным процесс переноса тепла с помощью современного теплового насоса Vaillant, необходимо снабдить его электричеством, используемым для привода компрессора, который запускает процесс в замкнутом термодинамическом цикле. Количество электроэнергии, потребляемой в этом процессе, в несколько раз меньше, чем количество возобновляемой энергии, забираемой из окружающей среды.Тем не менее, в случае с тепловыми насосами очень важно обеспечить оптимальные условия работы. Это означает, что эти устройства должны тщательно выбираться в соответствии с потребностями здания и жителей. Поэтому нужно ответить на важный вопрос: как выбрать мощность теплового насоса ?

Почему важен точный расчет мощности теплового насоса?

Практика подбора отопительных приборов показывает, что в зданиях часто выбираются тепловые насосы с большой мощностью , даже превышающей фактические потребности здания.Выбор акций обычно вреден для окружающей среды и кошелька пользователя. В случае с тепловыми насосами неправильный выбор мощности также может привести к более быстрому износу устройства и увеличению эксплуатационных расходов.

Благодаря эффективной работе теплового насоса и обеспечению оптимальных условий работы компрессора выгодно использовать его в длинных циклах. Таким образом, выбор теплового насоса слишком высокой мощности приведет не только к более высоким инвестиционным затратам. Также это может привести к так называемому тактированию — то есть частому включению и выключению устройства.Это явление невыгодно, поскольку контур хладагента не может работать в стабильных условиях, и компрессор приходится часто запускать, что может сократить срок его службы. С другой стороны, тепловой насос слишком малой мощности будет сильно напрягаться и не сможет обеспечить полный тепловой комфорт в здании. Это также может привести к слишком быстрому включению пикового источника тепла, например, электронагревателя, что приведет к увеличению счетов за отопление.

Как выбрать мощность грунтового теплового насоса?

Грунтовые насосы, напр.Vaillant flexoCOMPACT обычно представляют собой одноступенчатые машины. Это означает, что при заданных условиях верхнего и нижнего источника насос все время работает с одной и той же мощностью. Мощность теплового насоса следует выбирать так, чтобы полностью защитить здание теплом для расчетной температуры данной климатической зоны. Это означает, что в переходные периоды насос работает с мощностью, превышающей фактическую потребность здания.

Для обеспечения возможности работы в достаточно длительных циклах рекомендуется увеличить водосодержание системы отопления за счет использования буфера или теплого пола без активного регулирования расхода.Недооценка мощности геотермальных тепловых насосов также может привести к чрезмерному охлаждению источника тепла. Это приводит к снижению эффективности работы, а в крайних случаях источник тепла может выйти из строя.

Какая мощность теплового насоса воздух-вода является оптимальной?

Воздушные тепловые насосы, такие как Vaillant aroTHERM, оснащены инвертором, который позволяет регулировать мощность. Это важно, поскольку в отличие от грунтовых насосов, имеющих стабильные условия в наземном источнике тепла, воздушные насосы черпают энергию из атмосферного воздуха, температура которого подвержена значительным колебаниям.Из-за рабочих характеристик производительность теплового насоса уменьшается по мере снижения температуры наружного воздуха. Инвертор предотвращает колебания мощности и в некоторой степени постоянно регулирует мощность насоса в соответствии с текущими потребностями.

В связи с эксплуатацией в условиях температуры атмосферного воздуха мощность тепловых насосов типа «воздух-вода» не адаптирована к потребностям здания по расчетным температурам. Это повлечет за собой значительное превышение размеров устройств, что приведет к высоким капитальным затратам.Следует также иметь в виду, что возможности модуляции скорости компрессора имеют некоторые ограничения. На практике выбор теплового насоса слишком большой мощности может означать, что в периоды с умеренными температурами минимальная мощность, генерируемая нагревательным устройством, превышает потребности здания. Это может привести к частым циклам запуска, что неблагоприятно для компрессора.

В зависимости от климатической зоны рекомендуется выбирать мощность теплового насоса воздух-вода в моноэнергетическом режиме таким образом, чтобы он покрывал 100% потребности в тепле при температурах до прибл.от -8°С до -12°С. Ниже этой температуры (точка бивалентности) дополнительно включается пиковый источник - электронагреватель. В связи с тем, что в типовой отопительный сезон мало дней с очень низкими температурами, доля дополнительной работы источника при правильно подобранном устройстве невелика - в годовом исчислении и должна составлять менее 2%.

Правильный выбор мощности теплового насоса поэтому чрезвычайно важен и зависит не только от условий, в которых мы будем его устанавливать, но и от типа выбранного устройства.Правильный расчет мощности теплового насоса позволит устройству работать эффективнее и эффективнее на долгие годы, а мы будем наслаждаться идеальным тепловым комфортом.

.

КПД и КПД теплового насоса

Выбор теплового насоса – это серьезное решение, преимущества которого вы почувствуете спустя годы эксплуатации. Перед покупкой стоит учитывать класс энергопотребления устройства, ведь это влияет на его эксплуатационные расходы. Эффективность теплового насоса, определяемая коэффициентом КПД, зависит как от условий его эксплуатации, так и от самой внутренней конструкции.

Вы узнаете из текста:

• как КПД и КПД теплового насоса ,
• как конструкция теплового насоса влияет на его КПД,
• какие классы энергоэффективности тепловых насосов,
• как повысить КПД и КПД теплового насоса.

Коэффициент полезного действия теплового насоса , т.н. КПД (коэффициент производительности) определяет КПД устройства, который во многом зависит от элементов конструкции теплового насоса. Однако это не постоянная величина. Какие факторы влияют на значение КПД теплового насоса и какое устройство является наиболее эффективным?

Как узнать COP и SCOP теплового насоса?

Коэффициент COP показывает, в какой степени отопительное устройство использует тепло, полученное из окружающей среды, по отношению к потребленной электроэнергии.COP относится к двум конкретным источникам энергии, а именно:

• нижний источник - земля, вода или воздух, которые позволяют тепловому насосу нагревать хладагент экологически безопасным способом;

• верхний источник - отопительная установка, к которой тепло передается хладагентом и которая отдает тепло в помещение, например, напольное отопление.

Коэффициент COP может быть выражен следующей формулой:

COP = QHP / EEL , где:

• QHP - тепло, отдаваемое насосом [Дж]
6EL - электрическая энергия потребляемый насосом [Дж]

Из этого следует, что чем выше КПД теплового насоса, тем больше тепла может быть произведено при том же количестве электроэнергии.

См. также: Как настроить мощность теплового насоса в соответствии с потребностями дома и его жителей?

При сравнении тепловых насосов разных производителей стоит убедиться, что COP основан на одном и том же стандарте . В настоящее время КС должен относиться к стандарту PN-EN 14511, но еще можно найти расчеты по старому стандарту PN-EN 255. Различия между ними могут составлять даже несколько процентов.

Каковы причины этих различий? Они вытекают из допущений, которые принимаются во внимание для каждого из стандартов.Одним из них является перепад температур в системе отопления. По действующему стандарту она вдвое ниже, чем по старому стандарту (5 К) и может составлять, например, 35–30°С. Кроме того, только новый стандарт учитывает потребление электроэнергии циркуляционным насосом.

Коэффициент COP для воздушных тепловых насосов чаще всего определяется для условий A7W35, где:

А - это обозначение наружного воздуха (Воздух),

7 - температура наружного воздуха (7°С) ,

Вт - это обозначение воды (Water),

35 - это температура отопительной воды в системе (35°С).

Эти условия могут быть достигнуты в основном с подогревом пола. Если при той же температуре наружного воздуха указана более высокая температура воды, например, для A7W55, COP будет ниже, чем COP для A7W35.

Круглогодичная эффективность теплового насоса оценивается с помощью коэффициента SPF (JAZ), также известного как значение SCOP. В отличие от COP, значение SPF учитывает условия работы теплового насоса, которые меняются со временем. Это позволяет более точно оценить эксплуатационные расходы, а заодно и расходы на отопление дома.Калькуляторы эффективности, доступные на веб-сайте ассоциации ПК ПОРТ, используются для оценки SCOP теплового насоса.

Эффективность теплового насоса зависит от его конструкции

На энергоэффективность теплового насоса также влияет ряд особенностей его конструкции. Одним из основных компонентов является компрессор. Современные тепловые насосы обычно оснащены инверторными компрессорами . Они позволяют плавно регулировать мощность нагрева теплового насоса. Это также влияет на конструкцию системы отопления.В прошлом тепловые насосы с компрессорами ON-OFF требовали взаимодействия с буферным баком отопительной воды. Тепловые насосы с инверторными компрессорами в большинстве случаев не требуют такого бака. Это также способствует уменьшению в 9000 раз тепловых потерь системы и -кратного снижения потребления электроэнергии циркуляционными насосами. Таким образом, повышается КПД всей системы и снижаются эксплуатационные расходы теплового насоса.

См. также: Является ли гибридный дом/водяное отопление хорошим решением?

Классы энергоэффективности тепловых насосов

Действующая директива по энергоэффективности и маркировке отопительных приборов налагает новые обязательства на производителей.Тепловые насосы потребляют электроэнергию, поэтому они должны иметь маркировку с классом энергоэффективности . При этом они относятся к отопительным приборам с высшими классами эффективности. Они достигают уровня А++ или высшего А+++ (для сравнения, отопительные котлы получают класс А самостоятельно, и только с использованием возобновляемой энергии выше, например, А+).

Чем выше эффективность теплового насоса, тем лучше. Наибольшее влияние на КПД теплового насоса COP оказывают отдельные устройства, входящие в его конструкцию: компрессор

• , расширительный клапан
• , пластинчатый теплообменник
• , циркуляционный насос
• .

Наиболее энергоемким и наиболее важным компонентом системы теплового насоса является компрессор. Получается так называемый пусковой ток, необходимый для запуска теплового насоса. Компрессор отвечает за повышение давления хладагента, что обеспечивает его дальнейшее преобразование в конденсаторе. В результате этого процесса выделяется тепло, поглощенное в испарителе теплового насоса .

Тип компрессора, используемого в тепловом насосе, также имеет значение. Это может быть:

• компрессор ротационного типа,
• компрессор спирального типа.

Компрессор спирального типа наиболее эффективен, так как может работать при более низком напряжении сети (до 187 В) и позволяет точно регулировать температуру воды - даже до 0,5 °С.

Как повысить КПД теплового насоса COP?

Как видите, конструкция теплового насоса способствует достижению высокой эффективности. Однако повысить КПД КС можно за счет расширения системы отопления дополнительными элементами.В случае тепловых насосов Vaillant они могут дополнительно получать энергию от фотоэлектрических панелей.

Как вы можете повлиять на эффективность машины?

• Установите системный контроллер . На эффективную работу отопительных приборов влияет автоматика, управляющая системой центрального отопления – например, системный контроллер multiMATIC VRC 700 . На основе анализа погодных условий и предпочтений домочадцев контроллер самостоятельно управляет отоплением в доме.Он также позволяет контролировать потребление энергии (электроэнергии и газа, а также для вентиляции и охлаждения) и отдачу энергии из окружающей среды (для солнечных коллекторов и тепловых насосов).
• Выберите подходящий тепловой насос . Чтобы инвестиции в установку теплового насоса были прибыльными и, таким образом, приводили к снижению счетов за отопление и электроэнергию, следует обратить внимание на коэффициент полезного действия COP теплового насоса . Оптимизация работы всей системы отопления означает низкие эксплуатационные расходы, что является одним из самых больших преимуществ для пользователей тепловых насосов.Конечно, помимо конструкции теплового насоса очень важны рабочие параметры теплового насоса. Чем ниже температура системы отопления в здании поддерживается тепловыми насосами, тем выше будет КПД.

Благодаря использованию возобновляемой энергии тепловые насосы являются одними из самых энергоэффективных отопительных приборов. Например, тепловой насос aroTHERM Split типа «воздух-вода» экономит до 50 % затрат на электроэнергию и снижает выбросы вредных веществ в окружающую среду на 30 %. COP , КПД для тепловых насосов Vaillant может достигать 5,0. Таким образом, выбор теплового насоса, который снабжает здание теплом и нагревает воду с низким потреблением энергии, является наиболее экономичным решением.

.

---

Смотрите также

• 
  Проекты бань из клееного бруса
• 
  Паровой или ультразвуковой увлажнитель что лучше
• 
  Тепло земли
• 
  Типы лампочек
• 
  Дизайн предбанника внутри небольшой
• 
  Обжимка rj45 2 пары
• 
  Природный газ химия
• 
  Схема подключения ибп
• 
  Передать счет за электроэнергию
• 
  Чистота помещения
• 
  Плита рядом с холодильником