Hoe een warmtepomp te berekenen: voorbeelden van berekeningen en regels voor het selecteren van apparatuur
Een circulatiepomp is een klein apparaat waarvan de hoofdtaak het verbeteren van de werking en het verhogen van de prestaties van het verwarmingssysteem is. Het snijdt rechtstreeks in de pijpleiding en optimaliseert de bewegingssnelheid van het koelmiddel. Hierdoor zal zelfs een huis met een grote leefruimte snel genoeg opwarmen.
Om het optimale model te kopen, moet u uitzoeken hoe u een warmtepomp moet berekenen en op welke nuances u moet letten bij het kiezen. Ons artikel is aan deze kwesties gewijd - in dit materiaal hebben we gekeken naar een voorbeeld van apparatuurberekeningen, waarbij we aandacht hebben besteed aan het werkingsprincipe en de belangrijkste soorten pompen.
We hebben ook aanbevelingen gedaan voor de selectie, installatie en veilige werking van pompapparatuur, waarbij we het artikel voorzien van afbeeldingen, foto's en geschikte video's met de berekening van het vereiste vermogen van het apparaat en tips voor de installatie ervan in het verwarmingscircuit.
De inhoud van het artikel:
Werkingsprincipe en doel van de pomp
Het grootste probleem voor bewoners van de bovenste verdiepingen van appartementsgebouwen en eigenaren van chalets zijn koude radiatoren.In het eerste geval bereikt het koelmiddel eenvoudigweg hun huis niet, en in het tweede geval worden de verste delen van de pijpleiding niet verwarmd. En dit alles is te wijten aan onvoldoende druk.
Wanneer moet een pomp worden gebruikt?
De enige juiste oplossing in een situatie met onvoldoende druk zou het moderniseren van het verwarmingssysteem zijn, waarbij koelvloeistof circuleert onder invloed van de zwaartekracht. Het installeren van een pomp zal hier helpen. Basisschema's voor het organiseren van verwarming met pompcirculatie hier beoordeeld.
Deze optie zal ook effectief zijn voor eigenaren van particuliere huizen, waardoor ze de verwarmingskosten aanzienlijk kunnen verlagen. Een belangrijk voordeel van dergelijke circulatieapparatuur is het vermogen om de snelheid van het koelmiddel te veranderen. Het belangrijkste is om de maximaal toegestane meetwaarden voor de diameter van de leidingen van uw verwarmingssysteem niet te overschrijden om overmatig geluid tijdens de werking van de unit te voorkomen.
Voor woonkamers met een nominale buisdiameter van 20 mm of meer bedraagt de snelheid dus 1 m/s. Als u deze parameter op de hoogste waarde instelt, kunt u het huis in de kortst mogelijke tijd opwarmen, wat belangrijk is als de eigenaren weg waren en het gebouw de tijd had om af te koelen. Hierdoor kunt u in minimale tijd de maximale hoeveelheid warmte verkrijgen.
Werkingsprincipe van het apparaat
De circulatie-unit werkt met behulp van een elektromotor. Het neemt verwarmd water aan de ene kant en duwt het in de pijpleiding aan de andere kant. En vanaf deze kant komt er weer een nieuw deel en alles herhaalt zich.
Het is te wijten aan de middelpuntvliedende kracht dat het koelmiddel door de leidingen van het verwarmingssysteem beweegt.Het proces van het bedienen van een pomp lijkt een beetje op de werking van een ventilator, alleen circuleert er geen lucht door de kamer, maar koelvloeistof door een pijpleiding.
De behuizing van het apparaat is noodzakelijkerwijs gemaakt van corrosiebestendige materialen en keramiek wordt meestal gebruikt om de as, rotor en wiel met bladen te maken.
Belangrijkste soorten warmtepompen
Alle door fabrikanten aangeboden apparatuur is onderverdeeld in twee grote groepen: pompen van het "natte" of "droge" type. Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen, waarmee bij het kiezen rekening moet worden gehouden.
Natte apparatuur
Verwarmingspompen, “nat” genoemd, verschillen van hun tegenhangers doordat hun waaier en rotor in een thermische vloeistof zijn geplaatst. In dit geval bevindt de elektromotor zich in een afgesloten kast, waar geen vocht kan binnendringen.
Deze optie is een ideale oplossing voor kleine landhuizen. Dergelijke apparaten worden gekenmerkt door hun stilheid en vereisen geen zorgvuldig en frequent onderhoud. Bovendien zijn ze eenvoudig te repareren, aan te passen en kunnen ze worden gebruikt bij een stabiel of licht variërend waterdebiet.
Wat de nadelen betreft, wordt de bovenstaande categorie gekenmerkt door lage prestaties. Dit nadeel is te wijten aan de onmogelijkheid om een hoge dichtheid te garanderen van de huls die het koelmiddel en de stator scheidt.
Apparaten van het type "Droge".
Deze categorie apparaten wordt gekenmerkt door de afwezigheid van direct contact van de rotor met het verwarmde water dat hij pompt.Het gehele werkende deel van de apparatuur is door rubberen beschermringen van de elektromotor gescheiden.
Het belangrijkste kenmerk van dergelijke verwarmingsapparatuur is het hoge rendement. Maar dit voordeel brengt een aanzienlijk nadeel met zich mee in de vorm van veel ruis. Het probleem wordt opgelost door de unit in een aparte ruimte met goede geluidsisolatie te installeren.
Bij het kiezen is het de moeite waard om rekening te houden met het feit dat een pomp van het "droge" type luchtturbulentie veroorzaakt, waardoor kleine stofdeeltjes kunnen opstijgen, wat de afdichtingselementen en daarmee de dichtheid van het apparaat negatief zal beïnvloeden.
Fabrikanten hebben dit probleem op deze manier opgelost: wanneer de apparatuur in werking is, ontstaat er een dun laagje water tussen de rubberen ringen. Het werkt als smeermiddel en voorkomt de vernietiging van afdichtingsonderdelen.
Apparaten zijn op hun beurt onderverdeeld in drie subgroepen:
- verticaal;
- blok;
- troosten
De bijzonderheid van de eerste categorie is de verticale locatie van de elektromotor. Dergelijke apparatuur is alleen de moeite waard om aan te schaffen als u van plan bent een grote hoeveelheid thermische vloeistof te pompen. Blokpompen worden op een vlakke betonnen ondergrond geïnstalleerd.
Console-apparaten worden gekenmerkt door de locatie van de zuigpijp aan de buitenkant van het slakkenhuis, terwijl de afvoerpijp zich aan de andere kant van het lichaam bevindt.
We hebben meer in detail gesproken over het ontwerp en het werkingsprincipe van pompen In dit artikel.
Waar moet u op letten bij het kiezen van een pomp?
De selectie van een pomp voor autonome verwarming moet worden gedaan op basis van de hydraulische kenmerken van het verwarmingssysteem van een landhuis. Voordat u de winkel bezoekt, moet u daarom de optimale hoeveelheid warmte berekenen die nodig is om een comfortabele temperatuur in de kamers te behouden.
Competent uitvoeren hydraulische berekening Aanvullende informatie waarmee u vertrouwd moet raken, zal helpen. Of u kunt het advies van een competente specialist inwinnen.
De optimale hoeveelheid warmte voor een bepaald object wordt door veel factoren beïnvloed:
- materiaal gebruikt voor de constructie en isolatie van muren;
- klimaat omstandigheden;
- kenmerken van plafonds en vloeren;
- aanwezigheid van thermostatische kranen;
- kenmerken van dubbele beglazing geïnstalleerd in het huisje.
Bij het kiezen van een pomp voor autonome verwarming moet speciale aandacht worden besteed aan het toepassingsgebied van een bepaald model, het aantal snelheden en het geluidsniveau. Ook de fabrikant en de prijs van de apparatuur spelen een belangrijke rol.
Criterium #1 - toepassingsgebied van de apparatuur
In de meeste gevallen adviseren deskundigen om warmtepompen te installeren waarvan de rotoren volledig in het koelmiddel zijn ondergedompeld. Naast een laag geluidsniveau kunnen dit soort units inderdaad beter omgaan met hoge belastingen.
Als gevolg hiervan zal een systeem met “natte” apparatuur langer meegaan, gemakkelijker te repareren zijn en geen overmatige aandacht vergen.
Geef de voorkeur aan modellen die duurzaam staal en lagers gebruiken, en de as is gemaakt van keramiek. Hun voordeel ligt in hun levensduur, die minstens twee decennia bedraagt.
Als de keuze viel op een warmtepomp van het "natte" type, moet u er rekening mee houden dat deze niet mag worden geïnstalleerd in het verwarmingssysteem van een open huisje. In dit geval bevat het verwarmde water dat het mechanisme smeert inderdaad verschillende onzuiverheden.
Microdeeltjes zand kunnen bijvoorbeeld de opening tussen de rotor en de stator verstoppen, wat tot snelle pompstoringen kan leiden.
Wat open systemen betreft, dit soort apparatuur kan daarin jarenlang functioneren. Bovendien vereist het geen gespecialiseerd onderhoud.
Criterium #2 - berekening van optimaal vermogen
De prestaties van een pomp die is ontworpen om in een verwarmingssysteem te werken, kunnen onafhankelijk worden berekend. Hiervoor heeft u de totale lengte van de pijpleiding nodig waardoor de apparatuur het koelmiddel pompt.
Voor elke 10 meter lengte nemen we 0,6 meter apparaatdruk. Voor een klein huis met een verwarmingscircuitlengte van 70 meter heb je dus een pomp nodig met een druk van 4,2 meter.
U kunt de andere kant op gaan en deze indicator berekenen met behulp van de formule:
Q = 0,86*R/TF-TR,
Waar:
- R — de warmtebehoefte van de kamer;
- TF En TR tonen de temperatuur van de koelvloeistof wanneer deze respectievelijk aan het systeem wordt toegevoerd en aan de uitlaat. De gebruikte waarden zijn graden Celsius.
In Europese landen worden voor de R-parameter overwegend twee waarden gebruikt: 100 W/m2 - voor een huis met één of twee appartementen, en 70 W/m2 - voor gebouwen met meerdere appartementen.
De bovenstaande methode is slechts een van de vele manieren om het optimale vermogen van een circulatiepomp te berekenen. Alleen een gekwalificeerde specialist kan de meest nauwkeurige berekeningen uitvoeren.
Criterium #3 - aantal snelheden en pompgeluid
Het belangrijkste kenmerk van moderne pompmodellen is de mogelijkheid om ze aan te passen. U kunt het vermogen regelen door de snelheid van het apparaat te veranderen.
Tegenwoordig zijn de meest voorkomende modellen die met drie snelheden. Hierdoor kunt u woonruimtes zo snel mogelijk verwarmen tijdens een plotselinge koudegolf en in geval van opwarming de prestaties van het apparaat verminderen, waardoor energie wordt bespaard.
Als u apparatuur moet kopen die zo min mogelijk geluid produceert, dan is de beste keuze een pomp van het “natte” type.
Als u een unit met een "droge" rotor installeert, hoort u tijdens de werking een vreemd geluid als gevolg van de rotatie van de ventilator die de elektromotor afkoelt. Daarom is het beter om zo'n apparaat in een aparte ruimte te installeren en voor een woonkamer iets minder luid te kiezen.
Vreemd geluid dat optreedt tijdens het opstarten duidt niet altijd op een storing. Vaak gebeurt dit doordat er lucht in het verwarmingssysteem achterblijft.Om dit probleem op te lossen, wordt aanbevolen dat u dit doet voordat u begint leeglopen gebruik van speciale kleppen.
Criterium #4 - fabrikant en prijs van apparatuur
Nadat alle noodzakelijke berekeningen zijn gemaakt, kunt u de catalogus met circulatiepompen gaan bekijken. Het is beter om een bestelling te plaatsen op die webbronnen die een goed doordacht productfiltersysteem hebben. Hierdoor kunt u snel modellen met optimale kenmerken vinden.
De huidige markt biedt een ruime keuze aan pompen voor verwarmingssystemen. Honderden fabrikanten zeggen dat hun producten betrouwbaar, kwalitatief en duurzaam zijn. Maar de genoemde kenmerken komen niet altijd overeen met de echte. Daarom is het beter om apparatuur te bestellen die is vervaardigd door fabrikanten die zich over de hele wereld bekend hebben gemaakt.
De volgende merken moeten worden toegevoegd aan de lijst met bekende en betrouwbare bedrijven die pompen voor verwarmingssystemen produceren:
- Halm;
- Wilo;
- Ebara;
- SCHAR;
- AlfaStar;
- Pedrolo;
- Grundfos.
De kosten van eenheden voor het organiseren van geforceerd pompen van koelvloeistof zijn volledig afhankelijk van het vermogen, het type pomp en het merk. Normaal gesproken varieert de prijs van apparatuur van $ 60 tot $ 220. Wij raden u aan om te lezen top tien pompen voor verwarming volgens gebruikers.
Wat binnenlandse fabrikanten betreft, ze produceren geen huishoudelijke apparatuur, maar bieden alleen modellen aan die bedoeld zijn voor gebruik voor industriële doeleinden.
Kenmerken van de installatie van de circulatiepomp
Om een efficiënte werking van het verwarmingssysteem in huis te garanderen, moet u de juiste plaats in de verwarmingsring kiezen om de apparatuur te installeren. Het wordt aanbevolen om het gebied te vinden waar altijd een overmatige waterdruk wordt waargenomen in het koelmiddelaanzuiggebied. Er zijn verschillende methoden waarmee deze toestand kunstmatig kan worden bereikt.
De eerste methode is om het expansievat 0,8 m hoger te plaatsen ten opzichte van het hoogste deel van de leiding. Dit kan alleen worden gerealiseerd in een woning waar de plafonds dit toelaten. Een goede oplossing zou zijn om op zolder een expansievat te plaatsen. Maar in dit geval moet u beginnen met het isoleren van het dak om onnodig warmteverlies te voorkomen.
De tweede methode is om een buis uit het expansievat van de toevoerstijgbuis te verplaatsen en deze door te snijden op de plaats waar de pompzuigleiding zich vlakbij bevindt. Hierdoor is het mogelijk om eenvoudigweg ideale omstandigheden te creëren voor het organiseren van geforceerd pompen van warm water in het verwarmingssysteem van het huis.
Er worden gedetailleerde aanbevelingen gegeven voor het installeren van de pomp, een leidingschema en stapsgewijze installatie-instructies. in het volgende artikel.
Regels en nuances voor de bediening van apparatuur
Een circulatiepomp koop je pas voor een jaar of zelfs twee. Daarom moet elke eigenaar van een landhuis ervoor zorgen dat de apparatuur jarenlang in goede staat verkeert.Betrouwbaarheid en correcte werking van het apparaat kunnen alleen worden bereikt door correct en tijdig onderhoud.
De lijst met basisregels voor het bedienen van een warmtepomp moet de volgende aspecten bevatten:
- het is verboden om het apparaat in te schakelen zonder voeding;
- zorg ervoor dat de apparatuur geaard is;
- zorg ervoor dat de elektromotor niet boven de toegestane norm opwarmt;
- controleer de aansluiting in de klemmenkast op aan-/afwezigheid van beschadigingen en alle kabels moeten volledig droog zijn;
- zorg ervoor dat er geen vreemde geluiden of trillingen zijn wanneer het apparaat start;
- de apparatuur moet werken op het door de fabrikant aanbevolen koelvloeistofstroomniveau;
- Het is verboden de circulatiepomp zonder water te laten draaien.
Als de apparatuur lange tijd niet wordt gebruikt, wordt aanbevolen om deze elke maand 10-30 minuten in te schakelen. Deze eenvoudige regel helpt oxidatie en, als gevolg daarvan, asblokkering te voorkomen.
Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan de temperatuur koelmiddel. De temperatuur mag niet hoger zijn dan 60-65 graden Celsius. Als u deze regel negeert, zal er sediment in de leidingen en in de pomp verschijnen, wat de werking van het gehele verwarmingssysteem negatief zal beïnvloeden.
Veelvoorkomende storingen
Het meest voorkomende probleem dat ervoor zorgt dat apparatuur die het geforceerd verpompen van koelvloeistof verzorgt, faalt, is de langdurige stilstand.
Meestal wordt het verwarmingssysteem actief gebruikt in de winter en uitgeschakeld tijdens het warme seizoen.Maar omdat het water daarin niet schoon is, vormt zich na verloop van tijd sediment in de leidingen. Door de opeenhoping van hardheidszouten tussen de waaier en de pomp werkt de unit niet meer en kan deze defect raken.
Het bovenstaande probleem kan vrij eenvoudig worden opgelost. Om dit te doen, moet u proberen de apparatuur zelf te starten door de moer los te draaien en de pompas handmatig te draaien. Vaak is deze actie meer dan genoeg.
Als het apparaat nog steeds niet start, is de enige oplossing het demonteren van de rotor en het vervolgens grondig reinigen van de pomp van opgehoopte zoutafzettingen.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
De video vertelt over het berekenen van de prestaties van circulatieapparatuur:
Een correcte installatie is de sleutel tot uitstekende prestaties van elk apparaat. Kenmerken van het installeren van een warmtepomp in de video:
Een verwarmingssysteem waarbij een pomp wordt gebruikt om de beweging van koelvloeistof te organiseren, heeft veel voordelen. Maar om het nauwkeurig te installeren, zul je wat tijd moeten besteden aan het analyseren van de nuances en het kiezen van apparatuur. Alleen in dit geval kunt u uw huis echt warm en gezellig maken.
Wilt u een pomp toevoegen aan uw verwarmingssysteem, maar twijfelt u over de berekeningen? Stel uw vragen in het opmerkingengedeelte. Onze experts zullen u proberen te helpen.
Of misschien wil je ons materiaal aanvullen met nuttig commentaar? Of een andere optie voorstellen voor het berekenen van de warmtepomp? Schrijf uw opmerkingen en aanbevelingen onder dit artikel.
Ik heb een standaard circulatiepomp in het verwarmingssysteem geïnstalleerd. De woning is onderkelderd, waardoor de gehele hoofdinstallatie aanwezig is. Het apparaat werd op een afstand van 1 meter vóór de ketel geïnstalleerd.Hij komt niet in contact met verwarmd water, dus ik maak me geen zorgen over de levensduur van de afdichtingen, rotor en lagers. Het gekoelde koelmiddel wordt door de pomp in de ketel geduwd, vanwaar het in voorbereide vorm het systeem binnenkomt. Houd er bij het aansluiten rekening mee dat u het correct moet installeren, zodat water in de gewenste richting wordt aangevoerd (niet in de tegenovergestelde richting). Het werkt stil, bijna onhoorbaar.
In feite gebruiken alleen energie-ingenieurs formules voor het berekenen van het vermogen bij het ontwerpen van grote nuts- of industriële systemen. Voor particuliere woningen wordt de selectie gemaakt op basis van ervaring, aangezien daar weinig opties zijn. De oppervlakte van particuliere huizen varieert niet veel, meestal 300-500 vierkante meter, twee verdiepingen (met een zolder of kelder). Neem eenvoudigweg een pomp die past bij de diameter van de pijpleidingen en stel met de regelaar het benodigde vermogen in.