Приложение Е (справочное). Расчет потребности вспомогательной энергии для циркуляционного насоса

Приложение Е
(справочное)

Расчет
потребности вспомогательной энергии для циркуляционного насоса

Е.1 Упрощенный метод расчета потребности вспомогательной энергии для циркуляционного насоса

При упрощенном методе расчета оценки потребности вспомогательной энергии насоса допускается использовать стандартное значение = 24 ч/сут (это самое неблагоприятное значение, при котором предполагается круглосуточный режим работы насоса).

Е.2 Подробный метод расчета потребности вспомогательной энергии для циркуляционного насоса

Е.2.1 Потребность в гидравлической энергии

Гидравлическая энергия, МДж/сут, зависит от гидравлического сопротивления системы и продолжительности работы насоса:

,

(E.1)

где - требуемая насосу гидравлическая мощность, кВт;

- продолжительность предоставления горячей воды, ч/сут.

Е.2.2 Требуемая насосу гидравлическая мощность

Гидравлическую мощность, требуемую циркуляционному насосу для преодоления гидравлического сопротивления системы, кВт, рассчитывают по формуле

,

(Е.2)

где - объемный расход, ;

- разность давления в насосе, кПа.

Объемный расход, , зависит от теплоотдачи водонагревателя , кВт, и максимальной разницы температур , °C, на входе и выходе водонагревателя.

.

(Е.3)

Разность давлений на входе и выходе циркуляционного насоса, кПа, зависит от сопротивления трубопроводов и арматуры в системе циркуляции:

,

(Е.4)

где - максимальная длина трубопровода, м;

- разность давления на арматуре, например, обратном клапане и термостатическом вентиле, кПа;

- разность давления на входе и выходе водонагревателя, кПа.

Если отсутствуют данные для компонентов системы, допускается использовать следующие стандартные значения:

- 1 кПа - для накопительного бака;

- 15 кПа - для проточной системы.

Максимальную длину трубопровода, м, в циркуляционном контуре для прямоугольного здания определяют приблизительно на основании наружных размеров здания или зоны:

,

(Е.5)

Где - максимальный размер здания по длине, м;

- количество отапливаемых этажей;

- средняя высота этажа, м.

Е.2.3 Продолжительность предоставления горячей воды

Продолжительность работы циркуляционного контура , ч/сут, в жилом многоэтажном доме определяют по формуле

,

(Е.6)

где - максимальный размер здания по длине, м;

- максимальный размер здания по ширине, м;

- количество отапливаемых этажей;

- средняя высота этажа, м.

Значение ограничено 24 ч в сутки.

Для нежилых зданий , ч/сут, равно длительности дневного использования.

Е.2.4 Энергетическая эффективность насоса

Энергетическую эффективность для работы циркуляционного насоса рассчитывают по формуле

,

(Е.7)

где - коэффициент энергетической эффективности;

- коэффициент регулирования насоса согласно таблице Е.1;

- коэффициент нагрузки.

Если указана номинальная мощность циркуляционного насоса, то коэффициент энергетической эффективности рассчитывают по формуле

,

(Е.8)

где

- номинальная мощность циркуляционного насоса, кВт.

Если номинальная мощность циркуляционного насоса не указана, то коэффициент энергетической эффективности рассчитывают по формуле

.

(Е.9)

При этом: b = 1 для новостроек;

b = 2 для эксплуатированных зданий.

Таблица Е.1 - Коэффициент регулирования насоса

Регулирование насоса	Постоянная частота вращения
	0,97	0,66	0,52

Коэффициент нагрузки равен соотношению фактического объема циркулирующей воды к максимальному объему циркулирующей воды. Если регулирование потока не применяют, .

В эксплуатируемых зданиях номинальная мощность насоса должна быть указана на табличке с данными насоса. Если мощность указана, то в расчет следует подставлять значение номинальной мощности конкретного насоса. Если подробные данные по сети трубопроводов и/или характеристикам насоса отсутствуют, допускается использовать репрезентативные значения или упрощенные методы расчета.

Е.2.5 Повторно-кратковременный режим работы насоса

Если горячая вода нужна не 24 ч в сутки, то циркуляционный насос может работать в повторно-кратковременном режиме. Для упрощения расчета этот режим можно рассматривать как постоянный режим работы при нормальной нагрузке в течение дня и как постоянный режим при минимальной нагрузке в течение ночи. В этом случае потребность вспомогательной энергии для циркуляционного насоса, МДж/сут, рассчитывают по формуле

(E.10)

где - отношение времени работы циркуляционного насоса в нормальном режиме к общему времени работы;

- отношение времени работы циркуляционного насоса в режиме минимальной нагрузки к общему времени работы;

,

Если циркуляционный насос на ночь выключают, то = 0, а = 1. Общее время работы циркуляционного насоса учитывают подстановкой согласно уравнению (Е.1).

Е.2.6 Коэффициент потребления

Для оценки характеристик режима работы циркуляционного насоса коэффициент потребления рассчитывают по формуле

(Е.11)

где , - постоянные, приведенные в таблице Е.2;

- коэффициент энергетической эффективности:

- для неизвестного насоса;

- для известного насоса.

где b - коэффициент запаса, равный:

= 1 для насосов, рассчитанных под нагрузку;

= 2 для насосов, не рассчитанных под нагрузку.

Для уже установленных насосов характеристики мощности, указанные на заводской табличке насоса, допускается использовать в расчетах в качестве приблизительного значения .

Таблица Е.2 - Постоянные и для расчета коэффициента потребления циркуляционного насоса

Регулирование насоса
С регулированием	0,25	0,94
Без регулирования	0,50	0,63

Е.3 Коэффициент рекуперации вспомогательной энергии

Часть вспомогательной энергии, подводимой к насосу, может быть возвращена в виде теплоты, переданной воде в циркуляционном контуре. Если значения не указаны, допускается использовать стандартное значение 80% . Это значение возвращенной вспомогательной энергии необходимо вычесть из общих теплопотерь циркуляционного контура.