循環ポンプの選択の特徴
ポンプは次の2つの基準に従って選択されます。
- ポンプで送られる液体の量。1時間あたりの立方メートル（m³/ h）で表されます。
- メートル（m）で表される頭。
圧力をかけると、すべてが多かれ少なかれ明確になります。これは、液体を上げる必要がある高さであり、プロジェクトで複数のポンプが提供されている場合は、最低点から最高点まで、または次のポンプまで測定されます。
膨張タンク容量
液体は加熱すると体積が増加する傾向があることは誰もが知っています。暖房システムが爆弾のように見えず、すべての継ぎ目で流れないように、システムから排出された水が集められる膨張タンクがあります。
どのくらいの量を購入またはタンクにする必要がありますか？
水の物理的特性を知っているのは簡単です。
システム内の計算されたクーラントの量に0.08を掛けます。たとえば、100リットルのクーラントの場合、膨張タンクの容量は8リットルになります。
ポンプで送られる液体の量について詳しく説明しましょう。
暖房システムの水消費量は、次の式に従って計算されます。
G = Q /（c *（t2-t1））、ここで：
- G-暖房システムの水消費量、kg / s;
- Qは、熱損失Wを補償する熱量です。
- cは水の比熱容量であり、この値は既知であり、4200 J / kg *ᵒСに等しくなります（他の熱媒体は水に比べて性能が悪いことに注意してください）。
- t2は、システムに入るクーラントの温度ᵒСです。
- t1は、システムの出口での冷却剤の温度、ᵒСです。
おすすめ！快適な滞在のために、入口の熱媒体の温度差は7〜15度である必要があります。 「暖かい床」システムの床温度は29を超えてはなりませんᵒ C.したがって、家にどのタイプの暖房が設置されるかを自分で理解する必要があります。バッテリー、「暖かい床」、またはいくつかのタイプの組み合わせがありますか。
この式の結果は、熱損失を補充するための1秒あたりの冷却剤の流量を示し、このインジケーターは時間に変換されます。
アドバイス！ほとんどの場合、運転中の温度は状況や季節によって異なるため、このインジケーターに予備の30％をすぐに追加することをお勧めします。
熱損失を補うために必要な推定熱量の指標を検討してください。
おそらく、これはエンジニアリングの知識を必要とする最も複雑で重要な基準であり、責任を持って取り組む必要があります。
これが民家の場合、インジケーターは10〜15 W /m²（このようなインジケーターは「パッシブハウス」で一般的）から200 W /m²以上（断熱材がないか不十分な薄壁の場合）までさまざまです。 。
実際には、建設および業界団体は、熱損失の指標である100W/m²を基準としています。
推奨事項：暖房システムが設置または再構築される特定の家について、この指標を計算します。これを行うには、熱損失計算機が使用されますが、壁、屋根、窓、および床の損失は個別に計算されます。これらのデータは、独自の気候レジームを持つ特定の地域の環境に家から物理的にどれだけの熱が放出されているかを知ることを可能にします。
計算された損失の数値に家の面積を掛けて、それを水消費量の式に代入します。
ここで、アパートの暖房システムの水消費量などの質問に対処する必要があります。
暖房システムのポンプの計算
循環ポンプの選択 暖房用
ポンプのタイプは、加熱および高温（110°Cまで）に耐えるために、必然的に循環する必要があります。
循環ポンプを選択するための主なパラメータ：
2.最大ヘッド、m
より正確な計算を行うには、圧力-流量特性のグラフを参照する必要があります
ポンプ特性 はポンプの圧力-流量特性です。 （輪郭リング全体の）加熱システムで特定の圧力損失抵抗にさらされたときに流量がどのように変化するかを示します。クーラントがパイプ内を速く移動するほど、流れは大きくなります。流量が多いほど、抵抗（圧力損失）が大きくなります。
したがって、パスポートは、加熱システム（1つの等高線リング）の可能な最小の抵抗で可能な最大の流量を示します。どんな暖房システムもクーラントの動きに抵抗します。そしてそれが大きいほど、暖房システムの全体的な消費量は少なくなります。
交点 は実際の流量と水頭損失（メートル単位）を示しています。
システム特性 -これは、1つのコンターリングに対する加熱システム全体の圧力フロー特性です。流れが大きいほど、動きに対する抵抗が大きくなります。したがって、暖房システムがポンプするように設定されている場合：2 m 3 /時間、ポンプはこの流量を満たすように選択する必要があります。大まかに言えば、ポンプは必要な流量に対応する必要があります。加熱抵抗が高い場合は、ポンプの圧力を高くする必要があります。
最大ポンプ流量を決定するには、暖房システムの流量を知る必要があります。
最大ポンプヘッドを決定するには、特定の流量で加熱システムが受ける抵抗を知る必要があります。
暖房システムの消費。
消費量は、パイプを介した必要な熱伝達に厳密に依存します。コストを見つけるには、次のことを知っておく必要があります。
2.温度差（T1 およびT2）暖房システムのパイプラインの供給と返却。
3.暖房システム内のクーラントの平均温度。 （温度が低いほど、暖房システムで失われる熱が少なくなります）
暖房された部屋が9kWの熱を消費するとします。また、暖房システムは9kWの熱を与えるように設計されています。
これは、暖房システム全体（3つのラジエーター）を通過する冷却液がその温度を失うことを意味します（画像を参照）。つまり、点Tでの温度1 （稼働中）常にT以上2 （後ろに）。
暖房システムを通る冷却剤の流れが多いほど、供給パイプと戻りパイプの間の温度差は小さくなります。
一定の流量での温度差が大きいほど、暖房システムで失われる熱が多くなります。
C-水冷却剤の熱容量、C \ u003d 1163 W /（m 3•°C）またはC \ u003d 1.163 W /（リットル•°C）
Q-消費量、（m 3 /時間）または（リットル/時間）
t1 –供給温度
t2 –冷却されたクーラントの温度
部屋の損失は少ないので、リットルで数えることをお勧めします。大きな損失の場合は、m3を使用します
供給と冷却されたクーラントの間の温度差がどうなるかを決定する必要があります。 5〜20°Cまで、絶対に任意の温度を選択できます。流量は温度の選択に依存し、流量はいくつかの冷却剤速度を生み出します。そして、ご存知のように、クーラントの動きは抵抗を生み出します。流れが大きいほど、抵抗が大きくなります。
さらに計算するために、10°Cを選択します。つまり、供給時は60°C、戻り時は50°Cです。
t1 –与える熱媒体の温度：60°C
t2 –冷却されたクーラントの温度：50°С。
W = 9kW = 9000W
上記の式から、次のようになります。
答え： 必要な最小流量は774l/hでした。
暖房システムの抵抗。
非常に便利なので、暖房システムの抵抗をメートル単位で測定します。
この抵抗をすでに計算しており、流量774 l/hで1.4メートルに等しいと仮定します。
流量が多いほど抵抗が大きくなることを理解することが非常に重要です。流量が少ないほど、抵抗は低くなります。
したがって、774 l / hの所定の流量で、1.4メートルの抵抗が得られます。
そして、データを取得しました。これは次のとおりです。
流量=774l / h = 0.774 m 3 / h
抵抗=1.4メートル
さらに、これらのデータに従って、ポンプが選択されます。
最大3m3 /時間（25/6）25 mmのねじ径、6mのヘッドの流量の循環ポンプを考えてみます。
ポンプを選択するときは、圧力-流量特性の実際のグラフを確認することをお勧めします。利用できない場合は、指定したパラメーターを使用してチャートに直線を描くことをお勧めします
ここでは、A点とB点の間の距離が最小であるため、このポンプが適しています。
そのパラメータは次のようになります。
最大消費量2m3/時間
最大ヘッド2メートル
ポンプマーキング
ユーザーに関連するすべてのデータは、フロントパネルにラベルが付けられています。循環ポンプの数字は次のことを意味します。
- デバイスのタイプ（ほとんどの場合、UP-循環）。
- 速度制御のタイプ（指定なし-シングルスピード、S-ステップスイッチング、E-スムーズ周波数制御）;
- ノズルの直径（ミリメートルで示され、パイプの内部寸法を意味します）;
- デシメートルまたはメートル単位のヘッド（メーカーによって異なる場合があります）。
- 取り付け寸法。
ポンプのマーキングには、インレットパイプとアウトレットパイプの接続のタイプに関する情報が含まれています。完全なコーディングスキームと語順は次のようになります。
責任ある製造業者は、常に標準のラベル付け規則に従います。ただし、個々の企業は、インストールディメンションなど、一部のデータを示していない場合があります。デバイスのドキュメントから直接学ぶ必要があります。
信頼できるブランドからのみポンプを選択する価値があります。信頼性の高いデバイスも中価格帯に表示されます
そして、最高の品質が必要で、1.5倍から2倍の金額を支払う機会がある場合は、GRUNDOFS、WILOのブランドの製品に注意を払う必要があります。
部屋の熱要件
循環ポンプを選ぶとき、まず第一に、あなたは熱エネルギーのための部屋の必要性から進む必要があります。計算中は、最も寒い月に必要な熱量に依存する必要があります。計算された指標を高精度で提供できるプロの設計者にこの作業を委託することをお勧めします。
自己計算
消費者が専門家のサービスを利用できない場合は、暖房が必要な部屋の大きさに基づいて、ポンプ出力の概算値を計算する必要があります。モスクワ地域を考えると、SNiPによると、1階と2階の住宅の場合、特定の火力の推奨指標は173 kW / m2であり、3階と4階の家の場合は98 kW/m2です。必要な熱の総量を決定するには、これらの数値に部屋の面積を掛ける必要があります。
暖房用ポンプの主な種類
メーカーが提供するすべての機器は、「ウェット」または「ドライ」タイプのポンプの2つの大きなグループに分けられます。それぞれのタイプには独自の長所と短所があり、選択する際に考慮する必要があります。
ウェット機器
「ウェット」と呼ばれる加熱ポンプは、インペラとローターがヒートキャリアに配置されているという点で対応するものとは異なります。この場合、電気モーターは湿気が入らない密閉された箱の中にあります。
このオプションは、小さなカントリーハウスにとって理想的なソリューションです。このようなデバイスは、ノイズがないという特徴があり、徹底的かつ頻繁なメンテナンスを必要としません。さらに、それらは簡単に修理、調整でき、安定した、またはわずかに変化するレベルの水流で使用できます。
「ウェット」ポンプの最新モデルの特徴は、操作のしやすさです。 「スマート」な自動化のおかげで、生産性を向上させたり、問題なく巻線のレベルを切り替えることができます。
不利な点として、上記のカテゴリーは生産性が低いという特徴があります。このマイナスは、ヒートキャリアとステータを分離するスリーブの高い気密性を確保できないためです。
「乾いた」さまざまなデバイス
このカテゴリのデバイスは、ローターがポンプで汲み上げる温水と直接接触しないことを特徴としています。機器の動作部分全体は、ゴム製の保護リングによって電気モーターから分離されています。
このような加熱装置の主な特徴は、高効率です。しかし、この利点から、高ノイズという形での重大な欠点が続きます。この問題は、遮音性の高い別の部屋にユニットを設置することで解決します。
選択する際には、「ドライ」タイプのポンプが乱気流を発生させるため、小さなほこりの粒子が上昇し、シール要素に悪影響を及ぼし、デバイスの気密性に悪影響を与える可能性があるという事実を考慮する価値があります。
メーカーはこの問題をこのように解決しました。機器が動作しているとき、ゴムリングの間に薄い水層が作成されます。潤滑機能を発揮し、シール部の破壊を防ぎます。
次に、デバイスは3つのサブグループに分けられます。
- 垂直;
- ブロック;
- コンソール。
最初のカテゴリーの特徴は、電気モーターの垂直配置にあります。このような機器は、大量の熱媒体をポンプで送ることが計画されている場合にのみ購入する必要があります。ブロックポンプは、平らなコンクリート面に設置します。
ブロックポンプは、大きな流量と圧力特性が必要な産業目的での使用を目的としています
コンソールデバイスは、蝸牛の外側に吸引パイプが配置されているのに対し、排出パイプは体の反対側に配置されているのが特徴です。
家庭用暖房における循環ポンプの使用
さまざまな加熱方式での水用循環ポンプの動作のいくつかの機能についてはすでに説明したので、それらの組織の主な機能について詳しく説明する必要があります。いずれにせよ、スーパーチャージャーはリターンパイプに配置され、家庭用暖房で液体を2階に上げる必要がある場合は、スーパーチャージャーの別のコピーがそこに設置されていることに注意してください。
閉鎖系
クローズドヒーティングシステムの最も重要な機能はシーリングです。ここ：
- クーラントが室内の空気と接触しない。
- 密閉された配管システムの内部では、圧力は大気圧よりも高くなっています。
- 膨張タンクは、油圧補償器方式に従って構築されており、膜と、背圧を生成し、加熱されたときの冷却剤の膨張を補償する空気領域を備えています。
クローズドヒーティングシステムの利点はたくさんあります。これは、ボイラー熱交換器で沈殿物とスケールをゼロにするための冷却剤の脱塩を実行し、凍結を防ぐために不凍液を充填する機能であり、水からの熱伝達にさまざまな化合物や物質を使用する機能です。機械油へのアルコール溶液。
シングルパイプおよび2パイプタイプのポンプを備えた閉鎖加熱システムのスキームは次のとおりです。
暖房用ラジエーターにマエフスキーナットを取り付けると、回路設定が改善され、循環ポンプの前に別の排気システムとヒューズが必要なくなります。
オープンヒーティングシステム
オープンシステムの外部特性は、クローズドシステムと似ています。同じパイプライン、暖房用ラジエーター、膨張タンクです。しかし、仕事の仕組みには根本的な違いがあります。
- クーラントの主な駆動力は重力です。加熱された水は加速パイプを上昇します;循環を増やすために、それをできるだけ長くすることをお勧めします。
- 供給パイプと戻りパイプは斜めに配置されています。
- 膨張タンク-オープンタイプ。その中で、クーラントは空気と接触しています。
- オープンヒーティングシステム内の圧力は大気圧に等しいです。
- フィードリターンに取り付けられた循環ポンプは、循環ブースターとして機能します。その任務は、パイプラインシステムの欠点（過度のジョイントとターンによる過度の油圧抵抗、傾斜角の違反など）を補うことでもあります。
オープンヒーティングシステムでは、メンテナンスが必要です。特に、オープンタンクからの蒸発を補うためにクーラントを定期的に補充する必要があります。また、パイプラインとラジエーターのネットワークでは腐食プロセスが絶えず発生しているため、水は研磨粒子で飽和しているため、ドライローターを備えた循環ポンプを設置することをお勧めします。
オープンヒーティングシステムのスキームは次のとおりです。
電源を切ったとき（循環ポンプが止まったとき）にも、正しい傾斜角と十分な高さの加速管を備えた開放型暖房システムを運転することができます。これを行うために、パイプライン構造でバイパスが作成されます。加熱方式は次のようになります。
停電が発生した場合は、バイパスバイパスループのバルブを開いて、システムが重力循環回路で動作し続けるようにするだけで十分です。このユニットはまた、暖房の初期起動を容易にします。
床暖房システム
床暖房システムでは、循環ポンプを正しく計算し、信頼性の高いモデルを選択することで、システムの安定した動作が保証されます。強制的な水注入がなければ、そのような構造は単に機能しません。ポンプの設置原理は次のとおりです。
- ボイラーからの温水は入口パイプに供給され、入口パイプはミキサーブロックを通る床暖房の戻り流と混合されます。
- 床暖房用の供給マニホールドはポンプ出口に接続されています。
床暖房の分配および制御装置は次のとおりです。
システムは、次の原則に従って動作します。
- メインサーモスタットは、ミキシングユニットを制御するポンプ入口に取り付けられています。部屋のリモートセンサーなどの外部ソースからデータを受信できます。
- 設定温度の温水は供給マニホールドに入り、床下暖房ネットワークを通って分岐します。
- 入ってくるリターンは、ボイラーからの供給よりも低い温度です。
- ミキサーユニットの助けを借りて温度調節器は、ボイラーの熱流と冷却されたリターンの比率を変更します。
- ポンプを介して、設定温度の水が床暖房の入口分配マニホールドに供給されます。
実際のように、暖房システムの水力抵抗が考慮されます。
多くの場合、エンジニアは大規模施設の暖房システムを設計する必要があります。彼らは多数の暖房装置と数百メートルのパイプを持っていますが、それでも数える必要があります。結局のところ、GRがないと、適切な循環ポンプを選択することはできません。さらに、GRを使用すると、インストール前にこれらすべてが機能するかどうかを判断できます。
設計者の生活を簡素化するために、水力抵抗を決定するためのさまざまな数値的およびソフトウェア的方法が開発されてきました。手動から自動へと始めましょう。
油圧抵抗を計算するための近似式。
パイプラインの特定の摩擦損失を決定するには、次の近似式を使用します。
R = 5104 v1.9 /d1.32 Pa / m;
ここでは、パイプライン内の液体の速度に対するほぼ2次の依存性が保持されます。この式は、0.1〜1.25 m/sの速度で有効です。
クーラントの流量がわかっている場合は、パイプの内径を決定するための近似式があります。
d=0.75√Gmm;
結果を受け取ったら、次の表を使用して条件付き通路の直径を取得する必要があります。
最も時間がかかるのは、継手、バルブ、および加熱装置の局所抵抗の計算です。先に局所抵抗ξの係数について述べましたが、それらの選択は参照表に従って行われます。コーナーとストップバルブですべてが明確な場合、TシャツにKMSを選択することは完全な冒険になります。私が話していることを明確にするために、次の写真を見てみましょう。
写真は、4種類ものTシャツがあり、それぞれに独自のローカル抵抗のKMSがあることを示しています。ここでの難しさは、クーラント電流の方向を正しく選択することです。本当にそれを必要とする人のために、私はここに外径からの公式の表を与えます。 Samarin「エンジニアリングシステムの水力計算」：
これらの数式は、MathCADまたはその他のプログラムに転送して、最大10％の誤差でCMRを計算できます。この式は、0.1〜1.25 m / sの冷却剤速度、および最大50mmの呼び径のパイプに適用できます。このような式は、コテージや民家の暖房に非常に適しています。それでは、いくつかのソフトウェアソリューションを見てみましょう。
暖房システムの水力抵抗を計算するためのプログラム。
今インターネット上であなたは暖房を計算するための多くの異なったプログラムを見つけることができます、有料と無料。有料プログラムは無料プログラムよりも強力な機能を備えており、幅広いタスクを解決できることは明らかです。プロの設計エンジニアのためにそのようなプログラムを取得することは理にかなっています。自分の家の暖房システムを独自に計算したい素人は、かなり無料のプログラムになります。以下は、最も一般的なソフトウェア製品のリストです。
- Valtec.PRGは、暖房と給水を計算するための無料のプログラムです。床暖房や暖かい壁さえも計算することが可能です
- HERZはプログラムのファミリー全体です。彼らの助けを借りて、あなたはシングルパイプと2パイプの両方の暖房システムを計算することができます。このプログラムには、便利なグラフィック表現とフロア図に分解する機能があります。熱損失を計算することが可能です
- Potokは国内開発であり、あらゆる複雑なエンジニアリングネットワークを設計できる複雑なCADシステムです。以前のものとは異なり、Potokは有料プログラムです。したがって、単純な素人がそれを使用する可能性は低いです。それは専門家を対象としています。
他にもいくつかの解決策があります。主にパイプや継手のメーカーから。製造業者は、材料の計算プログラムを強化し、したがって、ある程度、材料の購入を強制します。これはそのようなマーケティング戦略であり、問題はありません。
循環式ポンプ設備長
圧力は、パイプ、ラジエーター、バルブ、接続で発生する流体力学的損失に耐えるために、ポンプ装置の作用によって生成されます。言い換えれば、圧力は、ユニットが克服しなければならない油圧抵抗の量です。システムにクーラントを送り込むための最適な条件を確保するには、油圧抵抗指数が圧力指数よりも低くなければなりません。弱い水柱はタスクに対処できず、強すぎるとシステムにノイズが発生する可能性があります。
循環ポンプの圧力インジケーターを計算するには、油圧抵抗を事前に決定する必要があります。後者は、パイプラインの直径と、パイプラインを通る冷却剤の移動速度に依存します。油圧損失を計算するには、冷却剤の速度を知る必要があります。ポリマーパイプラインの場合-0.5-0.7 m / s、金属製のパイプの場合-0.3-0.5 m/m。パイプラインの直線部分では、水力抵抗指数は100〜150 Pa/mの範囲になります。パイプの直径が大きいほど、損失は少なくなります。
この場合、ζは局所損失の係数、ρは熱媒体密度指数、Vは熱媒体変位速度（m / s）を示します。
次に、局所抵抗の指標と直線部分に対して計算された抵抗値を合計する必要があります。結果の値は、最小許容ポンプヘッドに対応します。家に高度に分岐した暖房システムがある場合、圧力は分岐ごとに個別に計算する必要があります。
-ボイラー-0.1-0.2;
-ヒートレギュレーター-0.5-1;
-ミキサー-0.2-0.4。
この場合、Hpuはポンプヘッド、Rはパイプの摩擦によって生じた損失（Pa / mで測定、100〜150 Pa / mの値を基準とすることができます）、Lは長さです。最長の分岐の戻りパイプラインと直接パイプライン、または家の幅、長さ、高さの合計に2を掛けたもの（メートル単位で測定）のZFは、サーモスタットバルブ（1.7）、フィッティング/フィッティング（1.3）の係数です。 、10000は、単位（mおよびPa）の変換係数です。
トピックに関する結論と有用なビデオ
ビデオで循環装置を選択するためのルール：
ビデオクリップの圧力とパフォーマンスを計算する際の微妙な点：
デバイス、循環ポンプの動作原理と設置に関するビデオ：
強制循環用のポンプを内蔵した最新の給熱システムにより、熱発生器を始動してから数分で居住区を暖房できます。
循環ポンプの合理的な選択と高品質の設置により、エネルギー資源を約30〜35％節約することにより、ボイラー設備の使用効率を大幅に向上させます。
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