Об оптимальной настройке циркуляционного насоса с плавной регулировкой

Правильное применение циркуляционных насосов в системах отопления позволяет экономить топливо. Важно подобрать и отрегулировать прибор таким образом, чтобы эта экономия не "съедалась" в результате повышенного расхода электроэнергии, которая идет на питание "циркуляционника". Это условие наилучшим образом можно соблюсти при использовании насоса с плавным электронным регулированием. Наметить методику действий наладчика по оптимальной настройке такого прибора постарались немецкие специалисты из отраслевого института в Гельзенкирхене. Их исследование имеет привязку к европейским ценам на топливо и электроэнергию, однако знакомство с его результатами будет полезным также для российских теплотехников, а возможно, и подвигнет их к аналогичным изысканиям.

Задачей, которую поставили перед собой исследователи из Германии, было найти наиболее экономичные параметры регулировки циркуляционного насоса в системе отопления реального коттеджа на одну семью. Дом обогревается радиаторами, оснащенными термостатическими вентилями. Отопительный котел системы (КПД = 90%) способен работать как на природном газе, так и на дизельном топливе. В системе отопления применен циркуляционный насос с электронным регулированием, при котором автоматика поддерживает создаваемый насосом напор в области допустимого расхода на постоянном уровне заданного значения. Для расчетного "циркуляционника" давление может быть установлено в диапазоне от 1 до 5 м вод. ст.

Обеспечивая интенсивную циркуляцию в системе отопления, насос позволяет снизить температуру нагрева теплоносителя, что дает возможность уменьшить потери тепла, а значит - расход топлива. В данном случае речь идет только о тепловых потерях в элементах системы отопления. На расчетном объекте фактически потери тепла имеют место в трубопроводах, проложенных в неотапливаемых помещениях; часть энергии теряется также за счет теплопередачи от нагретого корпуса котла в пространство котельной. Тепло, исходящее от труб, которые проходят в обогреваемых частях здания, является полезным. Однако чем ниже температура теплоносителя, тем интенсивнее эксплуатируется циркуляционный насос. Учитывая, что "циркуляционник" находится в работе продолжительное время, расход электроэнергии может оказаться неоправданным.

Исходя из параметров объекта и системы отопления, с помощью специальной программы, имитирующей режимы работы системы отопления, исследователи, во-первых, получили так называемые кривые теплоты (рис. 1), показывающие зависимость необходимой температуры на выходе из котла от температуры наружного воздуха при разной подаче теплоносителя. Чем выше на графике проходит кривая теплоты, тем меньше электроэнергии расходует насос, но одновременно тем больше теряется тепла в трубопроводной сети.

Оптимальное сочетание установочных параметров "кривая теплоты" и "давление насоса" можно найти из расчета минимальных общих расходов по потреблению электроэнергии и потерь тепла в трубопроводной сети.

Поскольку требования жильцов к комфорту могут различаться, расчет производился для четырех уровней внутренней температуры здания: 17, 20, 23 и 26?C. По определенной методике при заданном давлении насоса (1, 2, 3, 4, 5 м вод. ст.) были рассчитаны температуры теплоносителя в подающей линии, позволяющие поддерживать в помещении желаемую температуру во всем диапазоне наружных температур. То есть для каждого уровня внутренней температуры было найдено пять кривых теплоты.

Получив такое сочетание параметров, оставалось вычислить общие расходы по потреблению топлива и электроэнергии. Здесь нужны не абсолютные значения, а разница по отношению к наименее возможной сумме.

Потребление насосом электрической энергии, по мнению авторов исследования, с достаточной точностью можно считать зависящим от создаваемого им давления. В приведенной ниже таблице показаны изменение потребляемой расчетным насосом мощности при различном давлении (производительность постоянная, 600 л/ч).

Потребляемая мощность, Вт Напор, м вод. ст.
92,98 5
74,60 4
60,23 3
48,97 2
31,09 1

Итак, по каждому парному сочетанию установочных параметров можно рассчитать увеличение расхода электроэнергии и тепла за час работы системы отопления. Умножив полученные величины на соответствующие цены, авторы работы получили расходы по выбранным четырем уровням внутренней температуры. На рис. 2 показаны результаты вычислений при стоимости электроэнер-гии 0,1 евро и стоимости тепла 0,05 евро за 1 кВт·ч. По вертикальной оси на графике откладываются расходы, по горизонтальной - величины давления насоса.

Рис. 3 позволяет найти оптимальное давление рассматриваемого циркуляционного насоса в зависимости от соотношения стоимости тепла и электроэнергии. На рис. 4 и 5 изображены найденные в ходе исследования диаграммы для выбора оптимальных установочных параметров циркуляционного насоса при использовании природного газа и жидкого топлива. При том, что в настоящий момент в Германии котельное топливо стоит примерно 0,35 евро за 1 л, а электроэнергия, как уже говорилось, - 0,1 евро за 1 кВтЧч, оптимальным, согласно рис. 5, будет установить постоянное давление насоса на отметке 2 м вод. ст.

Имея в своем распоряжении такие диаграммы, мастер, обслуживающий систему отопления, где установлен "циркуляционник" с плавной регулировкой, имеет возможность внести соответствующую поправку в настройке прибора при изменении цен на топливо и электроэнергию.

Публикуя данную статью, журнал "Аква-Терм" рассчитывает лишь познакомить читателей с описанной методикой, не предлагая ее в качестве готового и универсального инструмента.

А. Некрасов
По материалам журнала IKZ-H austechnik


aqua-therm.ru
11-01-2007
Сантехника

Сегодня совершенно справедливо отмечается политиками, что темпы и объемы строительства в России возросли, на отдельных территориях в 1,5–2 раза. Предполагается не только сохранить достигнутое, но и еще улучшить результаты. Следует заметить, что строительство жилья активизируется не только в больших городах, но и на других территориях. Значительная часть строительно-монтажных работ при этом приходится на прокладку безнапорных трубопроводов...
[4:27   29-04-2008]

 
Весной хочется верить, что будет лето, тепло, море и отпуск придется на тот месяц, когда отключат горячую воду… Но лучше подстраховаться и больше не зависеть от аварий теплотрассы, планового отключения горячей воды или ремонта у соседей. Это потребует незначительных средств, немного сил и времени, но ваша семья это оценит даже выше, чем многие из подарков – проверено! Для того чтобы стать независимым, по крайней мере от наличия горячей в...
[1:45   24-04-2008]

В ЗАО «Петроспек-Холдинг» считают, что сумели наладить плодотворное сотрудничество с основными стихиями природы. Компания успешно проводит в помещения тепло, воздух и воду, завоевала репутацию ведущего предприятия в области создания искусственного климата. УСЛУГИ ЗАО «ПЕТРОСПЕК-ХОЛДИНГ» · Проектирование объектов · Согласование технической документации (в том числе адаптация готовых зарубежных проектов для России)· ...
[13:10   03-04-2008]