Меню

График потребляемой мощности насоса

КПД и энергопотребление центробежных насосов

КПД любого механизма представляет собой отношение его полезной мощности к потребляемой. Это отношение обозначается греческой буквой n (эта). Поскольку не существует такого понятия как «привод, не имеющий потерь», n всегда меньше 1 (100 %). Для циркуляционного насоса системы отопления общий КПД определяется значением КПД мотора nM (электрического и механического) и КПД насоса np. Произведение этих двух значений представляет собой общий КПД ntot.
ntot = nM • np

КПД насосов разных типов и размеров могут отличаться в очень широком диапазоне. Для насосов с мокрым ротором КПД ntotравен от 5% до 54 % (высокоэффективные насосы); для насосов с сухим ротором ntot равен от 30 % до 80%. Даже в пределах характеристики насоса текущий КПД в тот или иной момент времени меняется от нуля до максимального значения. Если насос работает при закрытом клапане, создается высокое давление, но вода не перемещается, поэтому КПД насоса в этот момент равняется нулю. То же самое справедливо при открытой трубе. Несмотря на большое количество перекачиваемой воды, давление не создается, а значит КПД равняется нулю.

Самый большой общий КПД циркуляционного насоса системы отопления достигается в средней части характеристики насоса. В каталогах производителей насосов эта оптимальная рабочая характеристика указана отдельно для каждого насоса.

Насос никогда не работает при постоянной подаче. Поэтому, при расчете насосной системы, убедитесь, что рабочая точка насоса находится в средней трети характеристики насоса большую часть отопительного сезона. Это гарантирует работу насоса при оптимальном КПД.

КПД насоса определяется по следующей формуле:

np=Q • H • p/3670 • P2

np = КПД насоса
Q [м3/ч] = Подача
H [м] = Напор
P2 [кВт] = Мощность насоса
3670 = Постоянный коэффициент
p [кг/м3] = Плотность жидкости

КПД насоса зависит от его конструкции. В следующих таблицах показаны значения КПД в зависимости от мощности выбранного мотора и конструкции насоса (с мокрым ротором/с сухим ротором).

Потребление энергии центробежными насосами

Мотор приводит во вращение вал насоса, на котором установлено рабочее колесо. В насосе создается повышенное давление и жидкость перемещается через него, что является результатом преобразования электрической энергии в гидравлическую. Энергия, необходимая мотору, называется потребляемой энергией P1 насоса.

Выходные характеристики насосов
Выходные характеристики центробежных насосов приведены на графике: вертикальная ось, ордината, означает потребляемую энергию P1 насоса в ваттах [Вт]. Горизонтальная ось или абсцисса показывает подачу Q насоса в кубических метрах в час [м3/ч]. В каталогах характеристики напора и мощности часто объединяются для наглядной демонстрации взаимосвязи. Выходная характеристика демонстрирует следующую взаимосвязь: мотор потребляет минимум энергии при низкой подаче. При увеличении подачи потребление энергии также увеличивается.

Влияние частоты вращения мотора
При изменении частоты вращения насоса и неизменных остальных условиях системы потребление энергии P изменяется пропорционально значению частоты n в кубе.
P1/P2 = (n1/n2)3

На основании данных соображений, изменяя частоту вращения насоса можно адаптировать насос к требуемой тепловой нагрузке потребителя. При увеличении частоты вращения в два раза, подача увеличивается в той же пропорции. Напор возрастает в четыре раза. Поэтому, энергия, потребляемая приводом, получается умножением примерно на восемь. При снижении частоты, подача, напор в трубопроводе и потребление энергии уменьшаются в той же пропорции.

Постоянная частота вращения, обусловленная конструкцией
Отличительной характеристикой центробежного насоса является то, что напор зависит от используемого мотора и его частоты вращения. Насосы с частотой n > 1500 об/мин называются быстроходными насосами, а те, у которых частота n

Источник

Сколько энергии потребляют насосы

Насос является основным элементом отопительной системы. Главная задача устройства – обеспечить принудительную циркуляцию воды по замкнутому контуру. Работа насоса позволяет ускорить перемещение теплоносителя в системе и сделать процесс циркуляции жидкой среды более продуктивным. Есть разные типы оборудования, независимо от их вида, достигается КПД процесса. Но возникает вопрос, какова потребляемая мощность насоса, как ее рассчитать, что сделать, чтобы потребление электричества было умеренным.

Потребление

Насосы

Энергоемкость насосной станции определяется исходя из ее мощности. Производители предлагают насосы разной мощности: от шестисот ватт до полутора киловатт. Это приборы для бытового использования, более мощные системы предназначены для производственного использования. Производительность насоса зависит от объемов перекачиваемой воды и напора.

Читайте также:  Мощность однофазных двигателей меньше трехфазных

Насосные оборудования разного типа имеют свои особенности и технические характеристики. Рассмотрим разновидности приборов более детально.

Вопрос энергосбережения становится все более актуальным. Экономить и уменьшать расходы возможно не только с помощью экономных ламп, но и за счет применения энергосберегающих приборов и устройств. Насос циркуляционного типа относится к данной категории. Он применяется для принудительной циркуляции носителя в закрытой системе. Благодаря беспрерывному движению температура носителя остается высокой и не тратится большое количество энергии на повторный нагрев. Это приводит к экономии ресурса.

В конце девяностых прошлого столетия была разработана шкала, позволяющая определить классность энергопотребления. Каждый прибор получил буквенное обозначение от А до G. Техника с маркировкой А считается максимально экономичной, буква G указывает на большое потребление энергии. Но установленная маркировка постоянно совершенствуется: можно встретить обозначение А+, А++ и даже А+++. Что касается насосных станций, в настоящее время они маркируются только буквой А.

Преимуществом циркуляционного насоса является его низкое энергопотребление.

Это объясняется постоянным совершенствованием и улучшением качества работы устройства. В частности, в гидравлике и электродвигателе. К преимуществам циркулярного насоса относят:

  • очень быстрый прогрев системы;
  • высокая эффективность системы;
  • надежность работы;
  • простота в эксплуатации.

Существует несколько разновидностей циркуляционного насоса. Они разделяются по принципу работы на мокрые и сухие. Каждый из них имеет свои особенности и преимущества. Устройства способны перекачивать жидкость от двух до ста десяти градусов тепла. Электроника позволяет автоматически регулировать давление в системе. Автоматика помогает усилить точность насоса, реагировать на изменения в отопительной системе.

Лучшими фирмами, предлагающими циркулярные станции, являются Вило и Грундфос.

Предназначение грундфос насоса grundfos – использование в разных системах отопления и для теплого пола. Обогрев, применение циркуляционных насосов для отопления отлично себя зарекомендовало.

Чтобы произвести расчет мощности потребляемой насосами компании, необходимо знать типоразмер устройства: он колеблется в пределах от пяти – двадцати ватт до тридцати двух – шестидесяти ватт. Снизить количество потребляемой электроэнергии возможно за счет применения магнитных роторов, частотного преобразователя, компактного статора.

Характеристика насосов

Вычислить потребление энергии циркулярного насосного оборудования можно путем математических расчетов. Специалисты сравнив энергозатратность обычного циркуляционного насоса и оборудования Альфа2, компании Грундфос, сделали вывод, что последний экономичнее более чем в три раза.

Заслуживает внимания и циркуляционный насос немецкой компании Вило. Преимущества насоса wilo в невысокой потребляемой мощности. Модель расходует от трех до двадцати ватт в час. Класс энергопотребления – А. Данные о текущем расходе энергии и наработанных киловаттах отображаются на удобном дисплее. Насосное оборудование предназначено для отопления и кондиционирования.

Количество потребляемой электроэнергии зависит от типа насосной станции и варьируется в промежутках от половины до полутора киловатт в час. Общее количество израсходованного ресурса зависит от интенсивности использования насосной установки. Чтобы прибор справлялся со своей задачей, необходимо грамотно подобрать оборудование, учитывая конкретную задачу, для которой подбирается оборудование.

В центробежных циркуляционных насосах для продвижения жидкости используется центробежная сила, которая возникает под воздействием рабочего поршня на жидкость. Основное назначение центробежного насоса – обеспечение полива на приусадебных участках. Но кроме этого, перекачиваются агрессивные и абразивные жидкости. Устройства характеризуются продолжительным сроком службы, высоким КПД. Чтобы определить мощность скважинного насоса, нужно рассчитать, какое количество ватт затрачивается за час работы и умножить на время работы за месяц.

Тепловой насос – прекрасное решение для отопления дома. Климат-контроль — самые комфортные характеристики данного типа оборудования. Он незаменим, если в доме нет централизованного газового отопления.

Мощность теплового насоса основополагающая техническая характеристика.

Она выбирается с учетом теплопотерь, но производить подобные расчеты должен специалист. Существуют специальные формулы, помогающие правильно выбрать оборудование.

Потребление электроэнергии

Нередко можно услышать, что насос потребляет много сколько же это на самом деле?

Читайте также:  Физиологическая характеристика работы субмаксимальной зоны мощности

Циркулярные насосы не поднимают воду из глубины, а просто обеспечивают ее движение в закрытой системе. По этой причине устройства выдают высокую производительность при невысокой мощности, как правило, это шестьдесят – сто ватт. Это примерно столько же, сколько потребляет обычная лампа накаливания.

Потребление электроэнергии насосом, его размер, зависит от многих параметров. Можно найти энергосберегающие модели с электронным наполнением. Они оборудованы электронным частотным регулированием и относятся к А-классу. Устройства способны автоматически налаживать мощность в случае отклонения параметров в сети. Несмотря на более высокую их стоимость, окупается прибор очень быстро.

Прежде, чем мы узнаем, сколько расходуем квт и рассчитаем потребление электроэнергии насосом, необходимо получить информацию о тепловой мощности прибора. Приняты такие показатели:

  • частный дом небольшого размера – сто киловатт (0,1 киловатт) на квадратный метр;
  • квартира в многоэтажном доме – семьдесят ватт на квадратный метр;
  • производственные помещения – от тридцати до пятидесяти ватт на метр квадратный.

Самостоятельно рассчитать нужную тепловую мощность необходимо с учетом назначения, степени теплоизоляции. В интернете предоставлено множество удобных и понятных таблиц.

Рассчитать, сколько электричества потребляет насос, сложно. Учитывается масса аспектов. За час обычный насос потребляет около четырех ватт, за сутки устройство потребляет от сорока до восьмидесяти ватт. Показатели могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от погоды, степени утепления помещения, интенсивности использования.

Правильно подобрать насос можно с учетом таких параметров: производительность, напор, конструкция, эффективность работы. Если затрудняетесь, какому устройству отдать предпочтение, обратитесь за помощью к специалисту.

Источник



Мощность насоса

мощность насоса

Мощность является одной из основных характеристик насоса. В настоящее время под термином «водяной насос» понимается специальное устройство, служащее для перемещения перекачиваемой среды (твердых, жидких и газообразных веществ).

В отличие от водоподъемных механизмов, которые тоже предназначены для перемещения воды, насосный агрегат увеличивает давление или кинетическую энергию перекачиваемой жидкости.

Содержание статьи

Напор и мощность насоса

Мощность — работа, которую совершает агрегат в единицу времени.

Полезная мощность насоса – мощность, сообщаемая устройством подаваемой жидкой среде. Но прежде чем перейти к понятию мощности необходимо рассмотреть ещё два параметра: подача и напор.

Подача насоса представляет собой количество жидкости, подаваемой в единицу времени и обозначается символом Q.

Напором насоса называется приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости проходящей через насосный агрегат, т.е. разность удельных энергий жидкости при выходе из насоса и входе в него. Другими словами напор устройства показывает, на какую высоту в метрах насос поднимет столб воды.

И, наконец, третьим, интересующим нас параметром является мощность насоса N. Мощность обычно измеряется в киловаттах (кВт).

Полезная мощность насоса Nп – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в единицу времени. Чтобы рассчитать мощность насоса используется формула:

где y – удельный вес жидкости;
Q – подача насоса;
Н – напор насоса.

Потребляемая мощность насоса N – мощность потребляемая устройством – мощность подводимая на вал устройства от двигателя.

В зависимости от источника информации она ещё может называться:

Мощность на валу насоса Nв – это мощность которую затрачивает центробежный агрегат на то, чтобы покрыть потери энергии

Формула мощности на валу насоса:

Nв =Nп / η = yQH / η

где η — коэффициент полезного действия (КПД насоса)

КПД и потери мощности насоса

Вследствие потерь внутри машины только часть механической энергии, полученной им от двигателя, преобразуется в энергию потока жидкости. Степень использования энергии двигателя измеряется значением полного КПД насоса центробежного типа.

КПД насоса – коэффициент полезного действия – является одним из его основных качественных показателей и характеризует собой величину потерь энергии.

Формула кпд насоса выглядит так:

ηо — объемный КПД насоса – характеризует объемные потери

ηг — гидравлический КПД – характеризует гидравлические потери

ηм — механический КПД – характеризует механические потери

Читайте также:  Как узнать мощность своего блок питания

Расчет КПД насоса показывает возможные потери:

Потери в насосе = 1 – КПД

Анализируя причины возникновения потерь в насосе, можно найти пути к повышению его КПД.

Все виды потерь делятся на три категории: гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери – часть энергии, получаемой потоком от колеса насоса, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений при движении потока внутри насосного агрегата, ведут к снижению высоты напора.

Объемные потери – паразитные протечки (утечки) внутри насосной части — в уплотнениях лопастного колеса и в системе уравновешивания осевого давления ведут к уменьшению подачи.

Механические потери – часть энергии, получаемой насосом от двигателя, расходуется на преодоление механического трения внутри агрегата. В машине имеют место: трение колеса и других деталей ротора о жидкость, трение в сальниках и трение в подшипниках. Механические потери ведут к падению мощности всего устройства.

Таким образом, полный КПД центробежного насоса определяется гидродинамическим совершенствованием проточной части, качеством системы внутренних уплотнений и величиной потерь на механическое трение.

Расчет мощности или сколько потребляет насос

Мощность насоса фактически – это мощность сообщаемая ему электродвигателем. Циркуляционные аппараты, установленные в бытовых системах имеют довольно небольшую мощность и как следствие низкое энергопотребление. Фактически такие машины не поднимают воду на высоту, а только способствуют её перемещению далее по трубопроводу преодолевая местные сопротивления такие как изгибы, краны и отводы.

Кроме циркуляционных агрегатов в систему трубопровода могут быть смонтированы насосы для повышения давления.

При использовании в трубопроводе циркуляционного насоса значительно увеличивается эффективность системы отопления дома. К тому же появляется возможность сократить диаметр трубопровода и подсоединить котел с повышенными параметрами теплоносителя.

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы системы отопления необходимо выполнить небольшой расчет.

Требуется определить необходимую мощность котла – эта величина будет базовой при расчете системы отопления.

Согласно СНиП 2.04.07 “Тепловые сети” для каждого дома существую свои нормы потребления тепла (для холодного времени года, т.е. минус 25 – 30 градусов цельсия).
для домов в 1-2 этажа требуется 173 – 177 Вт/квадратный метр
для домов в 3-4 этажа требуется 97 – 101 Вт/квадратный метр
если 5 этажей и более нужно 81 – 87 Вт/квадратный метр.

Рассчитайте площадь отапливаемых помещений Вашего дома и умножьте на соответствующее этажности Вашего дома значение.

Оптимальный расход воды, рассчитывается по простой формуле:
Q=P,
где Q — расход теплоносителя через котел, л/мин;
Р — мощность котла, кВт.

Например, для котла мощностью 20 кВт расход воды составляет примерно 20 л/мин.

мощность насоса

Для определения расхода теплоносителя на конкретном участке трассы, используем эту же формулу. Например, у Вас установлен радиатор мощностью 4 кВт, значит расход теплоносителя составит 4 литра в минуту.

Далее требуется определить мощность циркуляционного насоса. Чтобы определить мощность циркуляционного устройства воспользуемся правилом, на 10 метров длины трассы требуется 0,6 метра напора. Например при длине трассы 80 метров требуется агрегат с напором не менее 4,8 метра.

Следует отметить, что представленный в статье расчет носит справочный характер. Для того чтобы определить мощность центробежного насоса для Вашего дома воспользуйтесь советами наших специалистов или рекомендациями инженеров-теплотехников.

Для того, чтобы обеспечить постоянное функционирование системы отопления желательно установить два насоса. Один агрегат будет функционировать постоянной, второй (установленный на байпасе) – находится в резерве. При поломке или какой-то неисправности рабочего оборудования, Вы всегда сможете отключить его и демонтировать из контура, а в работу вступить резервный механизм. В случае когда монтаж байпасной ветки трубопровода затруднен, возможен другой вариант: один агрегат установлен в системе, а другой лежит в запасе на случай выхода из строя или поломки первого.

Видео по теме

Подбор необходимого насоса осуществляется по каталогу. Из выбранных насосов предпочтения отдаются тем, которые потребляют меньшую мощность и обладают более высоким КПД. Ведь показатели мощности и КПД в дальнейшем определяют затраты на электроэнергию при эксплуатации оборудования.

Источник