Как выбрать циркуляционный насос для отопления: формулы и примеры расчета
Тема нашей статьи — выбор циркуляционного насоса для системы отопления.
Разумеется, цвет и цена останутся за пределами нашего анализа: нам интересны, прежде всего, технические характеристики.
Общая информация
Функция циркуляционного насоса для отопления сводится к следующему:
- Ему нужно перекачать определенный объем теплоносителя (как правило, обычной воды), достаточный, чтобы обогреть помещение.
Стало быть, для расчетов нам понадобится знать количество теплоты, транспортируемое с единицей объема теплоносителя, и потребность помещения в тепле. - Насос должен преодолеть сопротивление трубопровода и запорной арматуры. Обычное, упрощенно говоря, трение воды о стенки труб — это вполне реальная сила, которую необходимо учитывать.
Итак, что нам нужно знать?
- Необходимую тепловую мощность. Она зависит от многих факторов; мы используем предельно простой, хоть и приблизительный, расчет — 100 ватт на квадратный метр площади.
- Общую протяженность трубопровода в системе отопления и количество запорной арматуры. Здесь мы тоже упростим себе задачу: возьмем усредненный показатель потерь напора на фитингах, равный 30%, и некий коэффициент запаса.
Нюанс: если основное кольцо отопления разрывается терморегулятором, потери напора увеличиваются дополнительно на 70%.
Этот факт — еще один довод в пользу параллельной основному кольцу врезки радиаторов в противовес проточной. Разумеется, если речь идет об однотрубной схеме.

Так называемая Ленинградка — простейшая из схем отопления. И наиболее отказоустойчивая. Ключевой момент: радиаторы не должны разрывать основное кольцо.
Формулы
Расчет производительности
Как выбрать циркуляционный насос для системы отопления по производительности?
Формула расчета будет иметь вид G = Q/(1,16 х DT).
В ней:
- Q — потребность помещения в тепловой энергии в ваттах;
- DT — дельта температур между подачей и обраткой, то самое количество тепла, которое останется в отапливаемом помещении. Для обычных систем отопления DT принято брать равным 20 градусам; для низкотемпературного отопления (к примеру, внутрипольных конвекторов) — 10С, для теплого пола — и вовсе 5С.
- 1,16 Вт*ч/кг*С — удельная теплоемкость воды. Если используется другой теплоноситель — достаточно найти в справочнике его удельную тепловую емкость и подставить в эту же формулу.
Результат мы получим в килограммах в час. Однако на большей части насосов указана производительность в кубометрах. Чтобы пересчитать, достаточно разделить полученный в результате расчета результат на плотность воды при интересной нам температуре (при 80С, к примеру, она равна 971,8 кг/м3).
Давайте выполним в качестве примера расчет для дома площадью 150м2.
- Потребность в тепле можно взять ориентировочно в 150*100 = 15000 ватт.
- Отапливать дом мы будем обычными радиаторами с дельтой температур DT, равной 20С.
Результат, стало быть, будет равен 15000/(1,16*20)=646,55 кг/час. Пересчитываем в кубометры: 646,55/971,8=0,665 м3/час.
Расчет напора
Как выбрать циркуляционные насосы для систем отопления по необходимому напору? Инструкция не намного сложнее.
При проектировании иногда бывает необходимость выполнить абсолютно точные расчеты.
В этом случае используется формула вида H = (R х l + Z)/p х g, в которой:
- H — необходимый нам напор в метрах;
- R — сопротивление прямого участка трубы в паскалях на метр;
- L — длина трубопровода в метрах;
- Z — сопротивление фитингов, изгибов, запорной арматуры и прочих помех на пути воды. Эти данные можно найти в паспортах оборудования от приличных производителей. Параметр указывается в паскалях;
- P — плотность теплоносителя при заданной температуре в килограммах на кубометр;
- g — ускорение свободного падения в м/с2.
Сложно, верно? Как минимум — найти данные для каждого вентиля нелегко, а с изгибами и вовсе головная боль: сопротивление зависит и от радиуса поворота, и от его угла.
Мало того: при повороте с небольшим радиусом сечение трубы на изгибе заметно уменьшается.
Именно поэтому обычно используется приблизительная оценка: H=R*L*ZF.
Где в ней какой параметр?
- Что такое сопротивление прямой трубы, мы помним. Оно берется примерно равным 100-150 Па/м; в данном случае для удобства расчетов мы пересчитаем его сразу в необходимый напор — 0,010 — 0,015 метра на погонный метр трубы.
Лучше ориентироваться на максимальное значение: запас по напору будет означать лишь небольшой рост потребления электроэнергии.
- L — длина всех труб в системе отопления. В случае двухтрубной системы отопления, понятное дело, учитывается не только подача, но и обратка.
- ZF — коэффициент умножения. Этот параметр призван упростить нам расчет: он берется равным 1,3 в том случае, если в системе стоят обычные шаровые вентиля без занижения проходимости и фитинги соответствующего размера.
Те самые 30%, которые мы упоминали в начале статьи. При использовании дросселя или термостатического регулятора, разрывающего схему, вводится дополнительный коэффициент 1,7.
Возьмем простой пример — система однотрубного отопления в квадратном доме площадью те же 150 квадратных метров. Длина стены будет равна 12,25 метра; суммарная длина контура — 12,25*4=49 метров. Поскольку мы люди разумные, дроссели или терморегуляторы будут установлены исключительно на отопительные приборы, врезанные без разрыва основного кольца.
Необходимый напор равен, таким образом, 0,015*49*1,3=0,9555.
Совет: на практике разумным будет выбор циркуляционного насоса для отопления с запасом по напору не меньше 10%. Всех потерь все равно не учесть.
Остается лишь подобрать по каталогу насос с подходящими характеристиками и установить его — своими руками или с помощью специалиста.
Заключение
Как обычно, дополнительную информацию о тонкостях выбора вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!


