КПД и энергопотребление центробежных насосов
КПД насоса
КПД хоть какого механизма представляет собой отношение его полезной мощности к потребляемой. Это отношение обозначается греческой буковкой n (эта). Так как не существует такового понятия как «привод, не имеющий утрат», n всегда меньше 1 (100 %). Для циркуляционного насоса системы отопления общий КПД определяется значением КПД мотора nM (электронного и механического) и КПД насоса np. Произведение этих 2-ух значений представляет собой общий КПД ntot.
ntot = nM • np
КПД насосов различных типов и размеров могут отличаться в очень широком спектре. Для насосов с влажным ротором КПД ntot равен от 5% до 54 % (высокоэффективные насосы); для насосов с сухим ротором ntot равен от 30 % до 80%. Даже в границах свойства насоса текущий КПД в тот либо другой момент времени изменяется от нуля до наибольшего значения. Если насос работает при закрытом клапане, создается высочайшее давление, но вода не перемещается, потому КПД насоса в этот момент приравнивается нулю. То же самое справедливо при открытой трубе. Невзирая на огромное количество перекачиваемой воды, давление не создается, а означает КПД приравнивается нулю.
Черта насоса
Наибольший общий КПД циркуляционного насоса системы отопления достигается в средней части свойства насоса. В каталогах производителей насосов эта лучшая рабочая черта указана раздельно для каждого насоса.
Насос никогда не работает при неизменной подаче. Потому, при расчете насосной системы, удостоверьтесь, что рабочая точка насоса находится в средней трети свойства насоса огромную часть отопительного сезона. Это гарантирует работу насоса при рациональном КПД.
КПД насоса определяется по последующей формуле:
np=Q • H • p/3670 • P2
np = КПД насоса
Q [м3/ч] = Подача
H [м] = Напор
P2 [кВт] = Мощность насоса
3670 = Неизменный коэффициент
p [кг/м3] = Плотность воды
КПД насоса находится в зависимости от его конструкции. В последующих таблицах показаны значения КПД зависимо от мощности избранного мотора и конструкции насоса (с влажным ротором/с сухим ротором).
КПД стандартных насосов с влажным ротором
(приблизительные значения)
Насосы с мотором
мощностью P2 ntot до 100 Вт прибл. 5 % прибл. 25 % от 100 до 500 Вт прибл. 20 % прибл. 40 % от 500 до 2500 Вт прибл. 30 % прибл. 50 %
КПД насосов с сухим ротором
(приблизительные значения)
Насосы с мотором
мощностью P2 ntot до 1,5 кВт прибл. 30 % прибл. 65% от 1,5 до 7,5 кВт прибл. 35 % прибл. 75% от 7,5 до 45,0 кВт прибл. 40 % прибл. 80% Потребление энергии центробежными насосами
Мотор приводит во вращение вал насоса, на котором установлено рабочее колесо. В насосе создается завышенное давление и жидкость перемещается через него, что является результатом преобразования электронной энергии в гидравлическую. Энергия, нужная мотору, именуется потребляемой энергией P1 насоса.
Выходные свойства насосов
Выходные свойства центробежных насосов приведены на графике: вертикальная ось, ордината, значит потребляемую энергию P1 насоса в ваттах [Вт]. Горизонтальная ось либо абсцисса указывает подачу Q насоса в кубических метрах в час [м3/ч]. В каталогах свойства напора и мощности нередко соединяются воединыжды для приятной демонстрации связи. Выходная черта показывает последующую связь: мотор потребляет минимум энергии при низкой подаче. При увеличении подачи потребление энергии также возрастает.
Свойства насоса
Воздействие частоты вращения мотора
При изменении частоты вращения насоса и постоянных других критериях системы потребление энергии P меняется пропорционально значению частоты n в кубе.
P1/P2 = (n1/n2)3
На основании данных суждений, изменяя частоту вращения насоса можно адаптировать насос к требуемой термический нагрузке потребителя. При увеличении частоты вращения вдвое, подача возрастает в той же пропорции. Напор растет вчетверо. Потому, энергия, потребляемая приводом, выходит умножением приблизительно на восемь. При понижении частоты, подача, напор в трубопроводе и потребление энергии уменьшаются в той же пропорции.
Неизменная частота вращения, обусловленная конструкцией
Отличительной чертой центробежного насоса будет то, что напор находится в зависимости от применяемого мотора и его частоты вращения. Насосы с частотой n > 1500 об/мин именуются быстроходными насосами, а те, у каких частота n < 1500 об/мин именуются тихоходными. Моторы тихоходных насосов имеют более сложную конструкцию, а означает, они более дорогие. Но в случаях, когда внедрение тихоходного насоса может быть либо даже нужно из-за черт контура отопления, применение быстроходного насоса может привести к необоснованно высочайшему потреблению энергии.
Таким макаром, высочайшая стоимость тихоходного насоса компенсируется значимой экономией энергии, потребляемой приводом. Это содействует резвой окупаемости начальных вложений. Обеспечивая контролируемое понижение частоты вращения при понижении отопительной нагрузки, устройство бесступенчатого регулирования частоты вращения содействует значимой экономии средств.