3. Подбор циркуляционного насоса систем водяного отопления. Выбор типа и подбор расширительного бака систем водяного отопления
Для подбора циркуляционного насоса необходимо определить требуемые его подачу V,,, м3/ч и напор Р,„ кПа (или м.вод.ст.). Подача насоса соответствует расчетному расходу в системе отопления VM = Vco. Требуемый напор определяется суммой составляющих потерь давления в циркуляционном кольце - потерь давления участков основного циркуляционного кольца ∑Руч, потерь в теплообменнике со стороны вторичного теплоносителя ΔРто, сопротивления фильтра ΔРф и сопротивления обратного клапана ΔРок:
Рн = ∑Руч + ΔРто + ΔРф + ΔРок
В существующей практике применяются как правило циркуляционные насосы с «мокрым ротором» с постоянной скоростью вращения (3..4 ступени скоростей), а также с электронным управление скорости вращения по перепаду давления на насосе. Наиболее широко применяют первый вид насосов. Второй вид применяют при необходимости регулирования перепада давления в системе отопления. Для однотрубной системы отопления, в которой индивидуальное регулирование осуществляется перераспределением потоков в обвязке отопительного прибора с помощью трехходового термостатического клапана без изменения расхода в стояке и в системе отопления, рекомендуется принимать насос с постоянной скоростью вращения. Для двухтрубной системы отопления, в которой индивидуальное регулирование осуществляется дросселированием потока с помощью двухходового термостатического радиаторного клапана с изменения расхода в стояке и в системе отопления, рекомендуется принимать насос с электронным управлением скорости вращения. Для систем небольшой мощности можно также применять насос с постоянной скоростью вращения с перепускным клапаном на байпасе.
Выбор насоса осуществляют графически по его характеристике либо с
помощью электронных программ производителя. Схема характеристики
насоса с постоянной скоростью вращения показана на рис. 1.18 а, ас элек-
тронным управлением скоростью вращения - на рис. 1.186.
В первом случае (рис. 1.18 а) выбор насоса осуществляют по расчетным величинам Рр и Vp, полученным в результате гидравлического расчета системы отопления и подбора оборудования теплового пункта. Графически определяют расчетную точку и характеристику системы, затем по направлению характеристики системы определяют ступень вращения насоса и его проектные характеристики Рн и VH.
Во втором случае (рис. 1.186) при выборе насоса достаточно по расчетным величинам Рр и Vp, полученным в результате гидравлического расчета системы отопления, подобрать такой насос, чтобы рабочая расчетная точка находилась где-то в середине рабочего диапазона характеристики подачи насоса.
Выбор типа и подбор расширительного бака
В настоящее время преимущественно применяют закрытые расширительные баки, однако в определенных случаях следует использовать открытый расширительный бак. На рис. 1.19а и 1.196 показаны распространенные схемы подсоединения открытого расширительного бака.
Схема рис. 1.19а применяются при использовании в гравитационной системе отопления теплогенератора на твердом топливе. В насосных системах с теплогенератором на твердом топливе следует устанавливать расширительный бак по схеме рис. 1.19в. В данном случае объем значительно превышает требуемый объем VP6, что позволяет при аварийном отключении электроэнергии «сбросить» теплоту из теплогенератора на нагревание воды в расширительном баке за счет открывания клапана 4 и появляющейся при этом естественной циркуляции по трубам «Ц» и «Р». В случае закипания воды происходит сброс пароводяной смеси по тубе «С» в верхнюю часть расширительного бака, ее сепарирование и сброс пара в атмосферу.
Рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, Vpб, л,
определяется по формуле
Vpб =0,045Vсo,
где Vco- расчетный объем воды в системе отопления, л.
Закрытый (мембранный) расширительный бак устанавливается как правило в тепловом пункте при теплоснабжении от тепловых сетей или местного автоматизированного источника теплоты. Наиболее распространен мембранный бак, работающий под давлением (рис. 1.20а).
Требуемый объем такого бака V,6 зависит от гидростатического давления и давления срабатывания предохранительного клапана.
Требуемый минимальный объем Vз.б, л, закрытого (мембранного) рас- ширительного бака, работающего под давлением, определяется по формуле
где Vр.б - рабочий расчетный объем открытого расширительного бака,л;
Рг - расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, бар;
Рпк - значение давления срабатывания предохранительного клапана,бар.
Расчетная величина гидростатического давления Рг, бар, в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления определяется по формуле
Рг =ρ∙hг∙10-4
где hг - высота столба жидкости над точкой подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, м;
ρ - плотность воды, кг/м3.
Давление в закрытой системе водяного отопления следует принимать не менее 1 бар. Перед заполнением системы водой закрытый (мембранный) расширительный бак должен быть отрегулирован на величину давления воды в системе. Предварительно необходимо при атмосферном давлении в присоединительном штуцере бака установить давление азота в нем на 15-20% более проектного значения давления в системе в точке присоединения расширительного бака.
Для систем отопления большой емкости, для высотных зданий, а также для тепловых сетей используется расширительный мембранный бак, работающий под атмосферным давлением (рис. 1.206). Клапан 4 перепускает воду из системы отопления при повышении ее давления выше заданного, а при падении давления в системе включается подпиточный насос 2. Объем такого бака определяется также, как и открытого расширительного бака.