CC BY
5
УДК 62-83-51.075.8
Податнова О.В. студент магистратуры 2 курс Шалюгин М.А. студент магистратуры 2 курс
Юдина В.
студент магистратуры 2 курс ФГБОУВО «Тольяттинский государственный
университет» г. Тольятти
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА В ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ЗАГОРОДНОГО ДОМА
Аннотация: циркуляционные насосы представляют собой механические устройства, которые используются для создания избыточного давления, необходимого для транспортировки теплоносителя в технологиях нагрева, а также в других смежных технологиях. В циркуляционном насосе механическая энергия, создаваемая приводной машиной - электродвигатель, преобразуется в гидравлическую энергию, состоящую из кинетической и статической энергии. На трубопроводе системы отопления циркуляционные насосы представляют собой источник гидравлической энергии (положительный перепад давления), который потребляется для транспортировки теплоносителя. Во время потока теплопередающая среда оказывает сопротивление так называемым пассивным резисторам, которые состоят из потерь давления от трения в трубах и потерь давления из-за локального сопротивления. В этой статье авторы анализируют влияние циркуляционного насоса на эксплуатационные расходы в многоквартирном доме. Были выбраны различные типы циркуляционных насосов, от самых неблагоприятных до оптимальных
Ключевые слова: циркулярный насос, система отопления дома с помощью циркулярного насоса.
Podatnova O. V.
Master student 2 class Shalyugin M.A.
Master student 2 class Yudina V.D.
Master student 2 class FGBOU VO «Togliatti State University»
Togliatti
THE EFFECTIVENESS OF USING A CIRCULATION PUMP IN THE HEATING SYSTEM A COUNTRY HOUSE
Abstract: circulation pumps are mechanical devices that are used to create the overpressure required to transport the coolant in heating technologies, as well as in other related technologies. In the circulation pump, the mechanical energy generated by the drive machine - the electric motor-is converted into hydraulic energy consisting of kinetic and static energy. On the heating system pipeline, the circulation pumps are a source of hydraulic energy (positive pressure drop), which is consumed to transport the coolant. During the flow, the heat transfer medium resists the so-called passive resistors, which consist of pressure losses from friction in the pipes and pressure losses due to local resistance. In this article, the authors analyze the effect of the circulation pump on operating costs in an apartment building. Various types of circulation pumps were selected, from the most unfavorable to the optimal.
Keywords: circular pump, home heating system using a circular pump.
Циркуляционные насосы используются в отопительной технике для создания избыточного давления, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления тепловой сети от источника тепла, через систему трубопроводов, до последнего нагревательного элемента отопительной системы. Самой распространенной теплоносителем является вода (горячая вода до 110 ° C). Системы отопления или отдельные контуры требуют, чтобы насосы генерировали низкое давление в среднем при относительно больших массовых расходах. Центробежные гидродинамические насосы с электродвигателями являются наилучшим выбором для выполнения этих требований. В небольших отопительных системах встроенные насосы встроены в трубопровод. Требования к характеристикам и характеристики насоса очень разные и варьируются в зависимости от характеристик системы отопления. В технической практике используются различные типы насосов, которые отличаются по своим конструкциям и гидравлическим и материальным решениям.
В данной работе дается оценка эффективности использования циркуляционного насоса в системе отопления двухэтажного загородного дома.
Анализ технической литературы показывает, что применение циркуляционных насосов в системе отопления обеспечивает более равномерный нагрев радиаторов отопления, позволяет поддерживать нужный напор и снижает расход газа на 3 -5 %. При наличии на радиаторах отопления термостатических головок насос должен обеспечивать регулирования напора и расхода воды.
Рисунок 1 - Схема системы отопления 2 -х этажного загородного дома: 1 отопительный котел; 2 труба подачи горячей воды; 3 расширительный бак;
4 радиаторы; 5 обратная труба; 6 циркуляционный насос.
Схема размещения циркуляционного насоса в системе отопления загородного дома показана на рис. 1. Для оценки наилучшей эффективности работы циркуляционного насоса необходимо определить объемный расходводы, который транспортируется насосом со стороны всасывания на сторону выхода в определенный единицу времени. Объемный расход определяется выражением
Q = —,
где Ы- мощность котла; Ь2- температура воды на входе в подающую трубу; температура воды на входе в котел.
Кроме объемного расходакакодного из основных параметром выбора типа и мощности насоса требуется знать рабочий напор,который является индикатором, отражающим количество энергии, передаваемой в единицу массы теплоносителя.
Напор циркуляционного насоса рассчитывается как:
Н = Др/Г + Ар]0 + АрНА где : Н - Напор циркуляционного насоса (Па), Др/Г - перепад давления на трение в трубах (Па), Дру 0-перепад давления в тройниках трубопровода(Па), ДрдА - перепад давления положения арматуры (Па). Соотношение между Н и Дрр составляет 1 м (водяной столбец) = 10 кПа.
Расчетные значения системы отопления для выбора насоса сведены в таблице. 1.
Таблица 1.
Параметры системы отопления загородного дома
Наименование Обозначение Величина
Мощность котла N 30 кВт
Температура воды на входе в подающую трубу Ъ 90
Температура воды на входе в котел и 72
Гидравлическое сопротивление трубопровода И 150 Па/м
Напор циркуляционного насоса Н 80кПа
Расход воды, транспортируемый насосом Q 1,4м3/ч
В качестве циркуляционного насоса выбран насос и№РиМРЦР15-20,
имеющий следующие параметры: =1,4мЗ/ч; Н=8 м; мощность 270 Вт.
Рисунок 2 Характеристики трубопроводаи циркуляционного насоса. При снижении частоты вращения валанасосаизменяется положениехарактеристикиQ-Hнасоса.Приуменьшениичастотывраш,ения характеристикаперемещаетсявнизпараллельносамойсебе(рис. 2).Приэтом рабочаяточка,перемещаясьпохарактеристикетрубопровода,занимаетположен иеА2,подачаинапорвсетиуменьшаютсядозначенийQ2,H2,напор,создаваемый
насосом,такжеуменьшаетсядозначенияН2 .Увеличениечастоты вращениявызываетобратныеявления.Такимобразом,приданномспособерегул ированиядавлениеиподачанасосастрогосоответствуюттребуемомурежимуво допотребления,отсутствуютпотериэлектроэнергиинасозданиеизбыточныхна поров.Создаются возможности дополнительной экономии электроэнергии путем активации автоматического режима и непрерывной динамической подстройки рабочей точки в зоне частичной загрузки насоса. За счет постоянной адаптации рабочей точки насоса создаются условия, чтобы избежать возникновения шумов в системе, что особенно важно для жилых помещений.
Использованные источники:
1. Климова Г. Н.Энергосбережение на промышленных предприятиях: учеб.пособие / Г. Н. Климова ; Томский политехнический университет. -Томск : ТПУ, 2014. - 179 с.
2. Стрельников Н. А.Энергосбережение [Электронный ресурс] : учебник / Н. А. Стрельников ; Новосибирский государственный технический университет. - Новосибирск : НГТУ, 2014. - 176 с.
3. Денисов, В.А. Электроприводы переменного тока с частотным управлением : Учебное пособие / В.А. Денисов - Старый Оскол : ТНТ, 2012. - 119 с.
