ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

なぜ民家の暖房用ポンプが必要なのですか、それを正しくする方法

蒸気加熱式

一部の消費者は、蒸気加熱と水加熱を混同しています。本質的に、これらのシステムは、冷却剤が水ではなく蒸気であることを除いて、非常に似ています。

自然循環システムの暖房ボイラー内で、水は沸点まで加熱され、蒸気に変換されます。蒸気はパイプラインに移動し、回路内の各ラジエーターにさらに供給されます。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

建設に 蒸気暖房システム クーラントの自然循環には、次のコンポーネントが含まれます。

  • 特別な暖房ボイラー。その中で水が沸点まで加熱され、蒸気が蓄積されます。
  • 蒸気を加熱システムに放出するためのバルブ。
  • パイプライン;
  • 暖房ラジエーター。

配線図等による蒸気式暖房の分類は、 給湯システム。最近では、民家の暖房にもボイラーが使われているというメリットもあります。

システムの信頼性を向上させる方法

原則として、循環ポンプは、排水ポンプのように高性能である必要はなく、ダウンホール装置のように液体を高い高さまで持ち上げる必要もありません。しかし、それらは長期間機能する必要があります-暖房シーズン全体を通して、そしてもちろん、この期間中に暖房が失敗することはありません。したがって、節約する価値はありません。絶対的な信頼性を確保するために、冷却剤がポンプで送られるパイプラインのバイパス分岐にポンプのペア(メインポンプと追加ポンプ)を設置することをお勧めします。

メインポンプが突然故障した場合、住宅所有者は非常に迅速に熱媒体の供給をバイパスブランチに切り替えることができ、加熱プロセスが中断されることはありません。現在の自動化レベルでは、この切り替えをリモートで実行することもでき、ポンプとボールバルブをインターネットに接続する必要があるのは不思議です。このような自動化のコスト(ボールバルブとリモート制御ソケットのセットの価格)は、約5〜6千ルーブルです。

ShutterStock

床暖房付き給湯器にポンプを設置。

グルンドフォス

循環ポンプ。データ転送機能とモバイルアプリケーションのサポートを備えたモデルALPHA3。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか
グルンドフォス

ALPHA1 Lポンプは、制御された加熱システムおよび可変流量の加熱システムで水またはグリコール含有液体を循環させるために使用されます。ポンプはDHWシステムでも使用できます。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか
ルロイ・メルラン

オアシス循環ポンプ、3つの電源切り替えモード、鋳鉄製ハウジング、モデル25/2 180 mm(2,270ルーブル)。

家庭用暖房用ウォーターポンプの選び方

ポンプ プライベートでの暖房用 家はいくつかの主要なパラメータに従って選択されます:

  • パフォーマンスとプレッシャー。
  • ロータータイプ;
  • 消費電力;
  • コントロールタイプ;
  • 熱媒体温度。

民家の暖房に送水ポンプがどのように選ばれているか見てみましょう。

パフォーマンスとプレッシャー

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

正しく計算することで、ニーズに最適なユニットを選択できます。つまり、家計を節約するのに役立ちます。

電動送水ポンプの性能は、毎分一定量の水を動かす能力です。次の式が計算に使用されます-G=W /(Δt* C)。ここで、Cは冷却剤の熱容量であり、W * h /(kg *°C)で表されます。∆tは戻りパイプと供給パイプの温度差、Wは家に必要な熱出力です。

ラジエーターを使用する場合の推奨温度差は20度です。通常、水は熱媒体として使用されるため、その熱容量は1.16 W * h /(kg *°C)です。火力は世帯ごとに個別に計算され、キロワットで表されます。これらの値を数式に代入して、結果を取得します。

ヘッドは、システムの圧力損失に基づいて計算され、メートルで表されます。損失は​​次のように計算されます-パイプ(150 Pa / m)、および他の要素(ボイラー、浄水フィルター、ラジエーター)の損失が考慮されます。これはすべて加算され、1.3の係数で乗算されます(継手、曲げなどの損失に対して30%のわずかなマージンを提供します)。 1メートルに9807Paがあるので、合計して得られた値を9807で割ると、必要な圧力が得られます。

ロータータイプ

家庭用暖房はウェットローターウォーターポンプを使用しています。シンプルなデザイン、最小限のノイズ、メンテナンスフリーの操作が特徴です。それらはまた小さい寸法によって特徴付けられます。それらの潤滑と冷却はクーラントを使用して行われます。

乾式送水ポンプは家庭用暖房には使用していません。それらはかさばり、騒々しく、冷却と定期的な注油が必要です。また、定期的にシールを交換する必要があります。しかし、それらのスループットは大きいです-このため、それらは高層ビルや大規模な産業、管理、ユーティリティビルの暖房システムで使用されています。

消費電力

エネルギー効率クラス「A」の最新のウォーターポンプは、消費電力が最も低くなっています。それらの欠点はコストが高いことですが、合理的なエネルギー節約を得るために一度投資する方が良いです。さらに、高価な電動ポンプは、騒音レベルが低く、耐用年数が長くなっています。

コントロールタイプ

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

特別なアプリケーションを介して、どこにいてもデバイスの操作に関する情報を取得できます。

通常、回転速度、性能、圧力の調整は、3ポジションスイッチで行います。より高度なポンプには、電子制御システムが備わっています。それらは暖房システムのパラメータを制御し、エネルギーを節約します。最先端のモデルは、スマートフォンから直接ワイヤレスで制御されます。

熱媒体温度

民家を暖房するための送水ポンプは、作動温度範囲が異なります。一部のモデルは、+ 130〜140度までの加熱に耐えることができます。これは、まさに推奨されるものです。これらは、あらゆる熱負荷に対応します。

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実践が示すように、最高温度での操作は最短時間でのみ可能であるため、安定した供給があることはプラスになります。

その他の特徴

暖房用の送水ポンプを選択するときは、選択したモデルの最大動作圧力、設置長(130または180 mm)、接続のタイプ(フランジまたはカップリング)、自動空気の存在に注意する必要があります。排出する。また、ブランドにも注意を払ってください。あまり知られていない開発者から安価なモデルを購入しないでください。ウォーターポンプは節約する部分ではありません

ウォーターポンプは節約する部分ではありません。

ポンプ装置

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

モーターステーターは通電されているため、ステンレス鋼またはカーボン素材のガラスを使用してローターから分離されています。

循環ポンプを構成する主な要素は次のとおりです。

  • ステンレス鋼、青銅、鋳鉄またはアルミニウムで作られた本体。
  • ローターシャフトとローター;
  • ブレード付きホイールまたはインペラー。
  • エンジン。

原則として、インペラは2つの平行なディスクの構造であり、放射状に湾曲したブレードによって相互に接続されています。ディスクの1つには、流体が流れるための穴があります。 2番目のディスクは、インペラをモーターシャフトに固定します。エンジンを通過するクーラントは、インペラが固定されている場所でローターシャフトの潤滑とクーラントの機能を果たします。

モーターステーターは通電されているため、ステンレス鋼またはカーボン素材のカップでローターから分離されています。ガラスの壁の厚さは0.3mmです。ローターはセラミックまたはグラファイトのすべり軸受に固定されています。

民家の暖房システムに最適なポンプを選択する方法

システムの種類と必要な機能に応じて、プロジェクトの作成中に実行される計算。

共通パラメータ

次の4つの特性に注意することをお勧めします。

  1. 許容温度。高品質のデバイスは、110〜130°Cの範囲での動作をサポートします。安価なデバイスでさえ、説明に少なくとも90°Cが必要であることに留意する必要があります。これは低温システムには適用されません。それどころか、固形燃料ボイラーの場合、この指標は非常に重要です。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

  1. ケースの製造に使用される材料。鋳鉄は価格と品質の比率の点で最も有利であると考えられています。予算が足りないので、耐熱プラスチック製のポンプを探すことをお勧めします。
  2. 接続サイズはG1からG4です。また、タイプも重要です。ねじ式またはフランジ付きです。ねじ山は外部と内部に分かれており、専用のアダプターを取り付ける必要があります。フランジ付き-取り付けポイントの直径を考慮して選択するのに十分なワンピースマウント。
  3. ドライランと過熱に対する2種類の保護が必要です。どちらのタイプも循環ポンプで使用され、運転を延長します。 1つ目は、モーターを安全に冷却するための「ウェット」デバイスです。 2つ目は、臨界温度に達したときにデバイスの電源を切るように設計されています。高品質の保護は安全を確保し、事故を回避します。

パフォーマンスに基づく選択

デバイスの強度は、配管のすべてのセクションを介して高温のクーラントを移送するのに十分でなければなりません。計算するには、次の簡単な式を使用します。

K = N、ここでNはkW単位のボイラー出力です。

Kの単位は1分あたりのリットルです。したがって、30 kWのヒーターの場合、30 l/minのポンプが使用されます。

1階建てと2階建ての家の圧力

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

各デバイスには上限があり、その交差点が誤動作を引き起こす恐れがあります。民家の2階建ての家では、3〜4気圧、その他の場合は1.5〜2.5気圧と見なされます。

必ず装置による水位上昇の高さを計算してください。これを行うには、ストラップの長さを決定し、0.06 mを掛けます。たとえば、パイプの80 mの場合、4.8atmの圧力が必要です。

いくつかの速度のポンプを選択することをお勧めします。これにより、必要に応じて、フローを制御したり、部屋をより速くウォームアップしたりできます。

重要! 1.6 m / sまでのデバイスを選択することをお勧めします。そうしないと、ノイズが発生します

外部条件

パイプの直径は、配管の計算に対応している必要があります。この番号は、プロジェクトの作成時に見つかります。より小さな材料を使用すると、システムの圧力が低下します。このルールは逆にも機能します。

クーラントの自然循環を作り出すバイパスを使用することが可能です。設置には、より小さな直径のパイプを購入する必要があります。それらはポンプの周りに配置され、タップを任意の領域に衝突させます。

消費パターンに基づいてデバイスを選択する方法

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

小さな民家の場合は0.1kW/ m2。建物のサイズと、建物が配置されている地域によって異なります。温暖な気候の場合:

  • アパートの建物の場合は0.07kW/m2。
  • 工業用建物の場合は2。

寒冷地では、SNiP2.04.07-86の基準が使用されます。

  • 低層ビルの場合、173-177 W/sqの容量のポンプ。 m。
  • 3階以上の場合-97-101W/sq。 m。

循環ポンプの技術データ

暖房ボイラーに適したポンプモデルの選択は、基本的なパラメータの研究から始まります。暖房システムは事前に計算され、得られたデータに基づいてコンポーネントが選択されます。

技術的なコンポーネントだけでなく、メーカーも考慮されます。非修理作業の期間は、アセンブリの品質とテクノロジーへの準拠によって異なります。

主な技術的特徴:

  • パフォーマンス;
  • フィードの高さ;
  • 速度の数;
  • 設置寸法;
  • 消費電力;
  • 最大許容クーラント温度。

決定的な特徴はパフォーマンスです。単位時間あたりのポンプ液体の最大量を示します。家庭用モデルの場合、25〜60 l/minの範囲で変化します。システム要素の実際の油圧抵抗に依存します。

吐出高さ、または水力抵抗は、ポンプが水柱を持ち上げることができる最大の高さを決定します。それは3から7メートルである場合もあります。高度10メートルごとに1気圧に相当します。

ポンプを暖房システムに正しく接続するために、設定が考慮されます

重要-ポンプノズルの直径は、メインラインの断面よりも小さくする必要があります。そうでなければ、圧力は低圧の領域を作成します。

消費電力はごくわずかで、0.8kWを超えません。ただし、熱供給負荷を計算する際には、これを考慮に入れる必要があります。これは特に電気暖房に当てはまります。

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家庭用モデルの速度数は3を超えません。これは、圧力を調整し、動作パラメータを最適化するのに十分です。

最大許容暴露温度は、加熱モードによって異なります。 + 75 /40Сまでの低温熱供給の場合、このパラメータは重要ではありません。ただし、予備として、最大の熱効果(最大+ 110°C)用に設計されたモデルを購入することをお勧めします。

ポンプパラメータの計算。

ポンプの特性の値を決定するには、基本的な加熱パラメーター(ボイラー出力と熱供給の動作モード)を知る必要があります。また、建物の熱損失にも依存します。 SNiP 2.04.07-86によると、外壁と窓構造の熱伝達抵抗の適切な値では、1m²の居住空間あたり177Wの熱エネルギーが必要です。

階数の増加に伴い、標準は101ワットに増加します。

断熱基準に準拠した、面積120m²の平屋建ての建物の場合、ボイラーの電力は次のようになります:

ポンプの性能または流量の計算は、次の式に従って実行されます。

.

どこ:

  • Q –ポンプ容量、m³/ h;
  • Nは暖房設備の設計電力、kWです。
  • t1およびt2-ボイラーの出口および戻りパイプの水温C。

ボイラー用 定格電力22kW とで 作動温度 90/70ポンプ流量を計算できます。

.

機器が常に最大電力で動作しないように、パフォーマンスのマージンを少し取るようにすることをお勧めします。

フィードの高さまたは圧力は、複雑な式を使用して計算されます。民家やマンションの自律給熱については、おおよその値をとることができます。経験的に、システムの特定のセクションの水力抵抗に関するデータは、それらの構成と目的に応じて明らかにされました。

コンポーネントを加熱するための油圧抵抗値、Pa / m:

  • パイプラインの直線セクション-最大150;
  • 継手-最大45;
  • スリーウェイミキサー-30;
  • 温度制御装置-105。

すべてのシステムコンポーネントの値を合計する必要があります。ヘッドを計算するには、結果に0.0001を掛けます。

重要-高さの違いは、リターンパイプの垂直セクションによって補正されるため、考慮されません。しかし、それらに加えて、ターニングポイントを考慮する必要があります

それらの場合、油圧抵抗はラインの直径と回転角の値に依存します。

どのポンプが住宅設備に適しているか

循環ポンプの設置。

カントリーハウスの暖房システムの最適な温度は、内蔵のサーマルバルブを使用して達成されます。暖房システムの設定温度パラメータを超えると、バルブが閉じ、油圧抵抗と圧力が上昇する可能性があります。

電子制御システムでポンプを使用すると、デバイスが水量のすべての変化を自動的に追跡するため、ノイズを防ぐのに役立ちます。ポンプは圧力降下のスムーズな調整を提供します。

ポンプの運転を自動化するために、自動タイプのユニットのモデルが使用されます。これは、誤用から保護するのに役立ちます。

使用するポンプは、用途の種類によって異なる場合があります。例えば、乾燥したものは運転中にクーラントと接触しません。ウェットポンプは、水没時に水を汲み上げます。ドライタイプのポンプはノイズが多く、暖房システムへのポンプの設置スキームは、住宅地よりも企業に適しています。

カントリーハウスやコテージには、特殊なブロンズまたは真ちゅう製のケースを備えた、水中で動作するように設計されたポンプが適しています。ハウジングに使用されている部品はステンレス製であるため、システムが水によって損傷することはありません。したがって、これらの構造は湿気、高温および低温から保護されます。このような設計のインストールは、リターンパイプラインとサプライパイプラインで可能です。システム全体は、その保守において特定のアプローチを必要とします。

吸込部の圧力を上げるために、膨張槽が近くになるようにポンプを設置することができます。加熱配管は、ユニットを接続するポイントで下降している必要があります。ポンプが強いお湯の圧力に耐えられることを確認する必要があります。

循環ポンプはどこに置きますか?

ほとんどの場合、循環ポンプは供給ではなく戻りラインに取り付けられます。クーラントはすでに冷却されているため、デバイスが急速に摩耗するリスクは低いと考えられています。しかし、最近のポンプでは、いわゆる水潤滑のベアリングが取り付けられているため、これは必要ありません。それらはすでにそのような動作条件のために特別に設計されています。

これは、特にシステムの静圧がここでは低いため、供給に循環ポンプを設置できることを意味します。デバイスの設置場所は、システムを条件付きで2つの部分に分割します。排出領域と吸引領域です。膨張タンクの直後に供給に設置されたポンプは、貯蔵タンクから水を汲み出し、システムに汲み上げます。

暖房システムの循環ポンプは、回路を2つの部分に分割します。1つは冷却剤が入る注入領域、もう1つは冷却剤が排出される希薄化領域です。

ポンプが膨張タンクの前の戻りラインに設置されている場合、ポンプは水をタンクに送り込み、システムからポンプで排出します。この点を理解すると、システムのさまざまな点での油圧の特徴を考慮するのに役立ちます。ポンプが作動しているとき、一定量のクーラントを使用したシステムの動圧は一定のままです。

ポンプ設備の設置に最適な場所を選択するだけでなく、正しく設置することも重要です。循環ポンプの設置の微妙な違いをよく理解しておくことをお勧めします

膨張タンクは、いわゆる静圧を生成します。この指標に関連して、加熱システムの注入領域で増加した油圧が生成され、希薄化領域で減少した油圧が生成されます。

希薄化は非常に強く、大気圧以下のレベルに達する可能性があり、これにより、周囲の空間からシステムに空気が入る条件が作成されます。

逆に、圧力上昇の領域では、空気がシステムから押し出される可能性があり、冷却液の沸騰が観察されることがあります。これはすべて、暖房機器の誤った動作につながる可能性があります。このような問題を回避するために、吸引領域に過剰な圧力をかける必要があります。

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これを行うには、次のいずれかのソリューションを使用できます。

  • 膨張タンクを加熱パイプの高さから少なくとも80cmの高さまで上げます。
  • ドライブをシステムの最高点に配置します。
  • アキュムレータ分岐パイプを供給から切り離し、ポンプの後のリターンラインに移します。
  • ポンプはリターンではなく、サプライに取り付けてください。

膨張タンクを十分な高さまで上げることが常に可能であるとは限りません。必要なスペースがあれば、通常は屋根裏部屋に配置されます。

同時に、問題のない動作を保証するために、ドライブの取り付けに関する規則を順守することが重要です。

他の記事で、拡張タンクの取り付けと接続に関する詳細な推奨事項を提供しました。

屋根裏部屋が加熱されていない場合は、ドライブを断熱する必要があります。以前に自然に作成されたタンクを強制循環システムの最高点に移動することは非常に困難です。

パイプの傾斜がボイラーに向けられるように、パイプラインの一部をやり直す必要があります。自然のシステムでは、傾斜は通常ボイラーに向かって作られています。

屋内に設置された膨張タンクは追加の保護を必要としませんが、非加熱の屋根裏部屋に設置された場合は、このデバイスを断熱するように注意する必要があります

タンクノズルの位置を供給から戻りに変更することは、通常、実行するのは難しくありません。そして、最後のオプションを実装するのも同じくらい簡単です。循環ポンプを、膨張タンクの後ろの供給ラインのシステムに挿入することです。

このような状況では、高温のクーラントとの長時間の接触に耐えることができる最も信頼性の高いポンプモデルを選択することをお勧めします。

電源接続

循環ポンプは220Vネットワークで動作します。接続は標準であり、回路ブレーカーを備えた別の電力線が望ましいです。接続には、相、ゼロ、アースの3本のワイヤが必要です。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

循環ポンプの電気接続図

ネットワーク自体への接続は、3ピンのソケットとプラグを使用して調整できます。この接続方法は、ポンプに電源ケーブルが接続されている場合に使用されます。また、端子台を介して、またはケーブルで直接端子に接続することもできます。

端子はプラスチックカバーの下にあります。いくつかのボルトを緩めて取り外します。3つのコネクタがあります。それらは通常署名されており(絵文字はN-中性線、L-相が適用され、「地球」は国際的に指定されています)、間違いを犯すことは困難です。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

電源ケーブルの接続場所

システム全体は循環ポンプの性能に依存するため、バックアップ電源を作成することは理にかなっています-接続されたバッテリーでスタビライザーを配置します。このような電源システムでは、ポンプ自体とボイラーの自動化によって最大250〜300ワットの電力が「引き出される」ため、すべてが数日間機能します。しかし、整理するときは、すべてを計算し、バッテリーの容量を選択する必要があります。このようなシステムの欠点は、バッテリーが放電されないようにする必要があることです。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

サーキュレータをスタビライザーを介して電気に接続する方法

こんにちは。私の状況では、25 x60のポンプが6kWの電気ボイラーの直後にあり、40 mmのパイプからのラインが浴場(3つの鋼製ラジエーターがあります)に行き、ボイラーに戻ります。ポンプの後、枝は上がり、次に4 m下がり、50平方メートルの家を鳴らします。 m。キッチンを通り、次に寝室を通り、そこで2倍になり、次にホールを通り、そこで3倍になり、ボイラーの戻りに流れ込みます。 40mm上にあるお風呂の枝で、お風呂を出て、家の2階に入る40平方メートル。 m。(2つの鋳鉄製ラジエーターがあります)そしてリターンラインのバスに戻ります。熱は2階に行きませんでした。分岐後の供給のために2番目のポンプをバスに設置するというアイデア。パイプラインの全長は125mです。解決策はどの程度正しいですか?

アイデアは正しいです-ルートは1つのポンプには長すぎます。

熱媒体として水で加熱する

自然なタイプの冷却剤循環を備えた給湯システムの機能的特徴は、いくつかの特性によって決定されます。

冷却システムに冷却剤の自然循環を装備するために使用される膨張タンクに基づいて、次のようになります。

  1. オープン型システム。この場合、膨張タンク内に過剰な圧力を発生させるために、膨張タンクは可能な限り高く設置されます。また、これにより、加熱回路のエアポケットをなくすことができます。時々、開いた膨張タンクを通して、水がパイプに追加され、加熱の操作中に部分的に蒸発します。
  2. 閉鎖系。自然循環によるこのような加熱では、膨張タンクは特殊な膜式貯水シリンダーに置き換えられます。 1.5気圧以内で回路に追加の圧力を提供します。安全上の理由から、この設計のシステムには通常、圧力計ユニットが装備されており、そのタスクはパイプライン内の圧力を調整することです。

自然なタイプの水循環を備えた暖房システムの設計を区別するもう1つの基本的なポイントは、発熱体の接続図です。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

ポンプなしで暖房器具をガスボイラーに接続する方法によれば、以下のオプションを区別することができます。

  1. シングルパイプ暖房システム。このタイプの暖房では、すべてのラジエーターが同じパイプに直列に接続されます。つまり、水は後続の各ヒーターを通過し、その後にのみ移動します。シングルパイプ配線装置の利点の中には、設置が簡単で、材料の消費量が少ないことがあります。
  2. 自然循環式の暖房システムの2本管配線。この場合、暖房システムの一部であるすべてのラジエーターは、パイプラインに並列に接続されます。同時に、各ラジエーターに入る冷却水の温度は同じです。水はラジエーター全体を通過して冷却された後、戻りパイプを通ってボイラー熱交換器に戻ります。

住宅の暖房効率の観点からは、2本管の配線図が最適であると考えられています。確かに、そのようなシステムを装備するためには、加熱回路を取り付けるために多くのパイプと追加の要素が必要になります。

ポンプは暖房システムでどのように機能しますか

評価
配管に関するウェブサイト

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