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

По материалам сайта: http://biblio.aqua-therm.ru