محاسبه هد پمپ سیرکولاتور
در سیستم حرارت مرکزی، انرژی لازم برای گردش آب توسط یک پمپ از نوع سیرکولاتور تامین می شود. محاسبه دقیق هد پمپ سیرکولاتور یک الزام عملیاتی است زیرا انتخاب پمپ مستقیما روی عملکرد سیستم گرمایش و سرمایش اثر می گذارد و کوچک ترین اشتباه در محاسبه ، باعث هدر رفت انرژی و افزایش هزینه ها می شود.
هد پمپ های سیرکولاتور برای غلبه بر اصطکاک لوله ها و اتصالات می باشد به طوری که هد پمپ های آبرسانی برای بالا بردن آب و غلبه بر گرانش زمین هستند. به همین دلیلی است که فرمول محاسبه هد پمپ های سیرکولاتور با آبرسانی متفاوت است.
مطالعه بیشتر: انتخاب پمپ سیرکولاتور
آشنایی با مفهوم هد پمپ سیرکولاتور
از آنجایی که پمپ های سیرکولاسیون برای سیکل های بسته استفاده می شود پس افزایش فشار سیستم معنایی ندارد و افت فشار در مسیر رفت و برگشت آب از موتورخانه تا دورترین واحد حرارتی را هد پمپ جبران می کند. در سیکل های بسته، هد پمپ نیروی لازم برای جا به جایی سیال از موتورخانه تا هواساز، فن کوئل ، رادیاتور و … را فراهم می کند. برای محاسبه هد پمپ باید افت فشار را تا دور ترین واحد حرارتی محاسبه کنید. این افت فشار عبارت است از:
- افت فشار ناشی از اصطکاک جریان سیال با جداره لوله
- افت فشار اتصالات سر راه سیال اعم از شیرها، زانویی ها و سه راهی ها
نکات قابل ملاحظه برای محاسبه هد پمپ سیرکولاتور
- پمپ سیرکولاسیون باعث جبران افت فشار می شود ولی فشار سیستم را افزایش نمی دهد.
- پمپ سیرکولاتور بر نیروی گرانش غلبه نمی کند.
- پمپ سیرکولاتور در مسیر رفت نصب می شود.
- اگر دو پمپ سیرکولاتور به صورت موازی نصب شوند هد کل تغییری نمی کند ولی دبی افزایش می یابد.
- آب گرم راحت تر از آب سرد در لوله ها جریان پیدا می کند به همین دلیل برای سیستم های گرمایشی هد پمپ سیرکولاسیون کمتر از هد پمپ سرمایشی می باشد.
فرمول محاسبه هد پمپ سیرکولاتور بر حسب فوت
اگر طول مسیر رفت را (L) و افت فشار ناشی از اتصالات را نصف مسیر رفت در نظر بگیریم، به این ترتیب کافی است که طول مسیر رفت و برگشت را با طول مسیر ناشی از افت فشار جمع کنیم تا طول معادل کل مسیر لوله کشی تا دورترین واحد حرارتی مشخص شود.
اگر سیال آب باشد، مناسب ترین نرخ افت فشار برای جریان آب در لوله ها معادل 2.5 فوت بر 100 فوت می باشد.
نکته:همیشه دورترین واحد حرارتی لزوما دارای بیشترین افت فشار نیست بلکه باید به افت فشار ناشی از اتصالات نیز توجه شود تا مسیر با بیشترین افت فشار کلی تعیین شود.
محاسبه هد پمپ سیرکولاتور در سیستمSI (بر حسب متر)
برای محاسبه هد پمپ سیرکولاتور بر حسب متر از فرمول زیر استفاده می شود.
L= Lm+50%*Lm= 1/5 Lm
- Lm طولانی ترن مسیر رفت یا برگشت می باشد.
- نصف طول مسیر رفت و برگشت را برای هم ارز طولی کل مسیر در نظر می گیریم(50%*Lm )
- از آنجایی که مسیر لوله کشی رفت و برگشتی است فرمول بالا را در 2 ضرب می کنیم.
L=2*1/5Lm= 3Lm
- از آنجایی که برای سیستم های بسته معادل 400kpaبرای افت فشار در نظر گرفته می شود فرمول به شکل زیر در می آید.
L=3Lm*400=1200Lm (Pa)
- برای محاسبه افت فشار بر حسب پاسکال (هد پمپ) سیرکولاتور باید طولانی ترین مسیر رفت یا برگشت را در 1200 ضرب کنیم. برای تبدیل یکای پاسکال به متر کافی است عدد به دست آمده را بر عدد ثابت 1000 تقسیم کنید.
L= 1.2 Lm (m)
محاسبه دبی پمپ سیرکولاتور
برای محاسبه دبی پمپ سیرکولاتور بر حسب واحد GPM از فرمول زیر استفاده می شود :
- Qt بار حرارتی کل ساختمان بر حسب (Btu/hr) می باشد.
- دبی کل با دما رابطه مستقیم دارد. به طوری که با افزایش دما دبی افزایش می یابد.
- اختلاف دمای آب رفت و برگشت بر حسب فارنهایت می باشد.
یک روش محاسبه سر انگشتی برای تخمین دبی پمپ سیرکولاتور وجود دارد که به صورت زیر می باشد:
نتیجه گیری نهایی
انتخاب درست هد پمپ سیرکولاسیون یک ضرورت فنی و اقصادی می باشد به طوری که اگر هد پمپ پایین تر از مقدار مورد نیاز باشد سیستم با مشکل عدم گردش آب در طبقات بالا و گرمایش نا کار آمد و خاموش شدن مکرر پکیج مواجه می شود. در مقابل، انتخاب هد بالا تر از حد نیاز، اگرچه تصور عملکرد بهتری را ایجاد می کند،اما در عمل با ایجاد صدای ازار دهنده در لوله ها، فرسیش زود هنگام تجهیزات و افزایش مصرف برق همراه است. بنابراین محاسبه دقیق هد پمپ بر اساس افت فشار واقعی لوله ها و تجهیزات، تنها راه تضمین گردش بهینه آب و بهره وری از انرژی و طول عمر سیستم گرمایشی و سرمایشی می باشد.