☎ 8 800 302-58-17Рассчитать

Мощность насоса и подбор мотора

Расчёт оусловияивает мощность, которую насос передаёт жидкости, и мощность двигателя с учётом запаса. Он связывает расход, напор и КПД насоса.

Требуемый расход из гидравлического расчёта или расходомера, м³/ч; бытовой насос часто работает в диапазоне 1–20 м³/ч.
Суммарный напор по высоте и потерям давления из схемы, м вод. ст.; для отопления часто 2–15 м.
КПД из паспорта насоса или двигателя, %; обычно 40–85 % для рабочего режима.
Запас к расчётной мощности по проектному решению, %; для предварительного выбора обычно 10–25 %.
РЕЗУЛЬТАТ
—
Введите исходные данные
МЕТОДИКА
N = ρ · g · Q · H / η; Nдв = N · (1 + запас/100)
Введите исходные данные
  • Расчёт выполнен по ГОСТ 6134-2007 и справочным зависимостям для насосов.
  • Для воды приняты ρ = 1000 кг/м³ и g = 9,80665 м/с²; расход переводится из м³/ч в м³/с.
  • Результат показывает минимальную мощность двигателя с заданным запасом, а не выбирает конкретную модель насоса.

Применение

Результат нужен, чтобы двигатель не был слабым и не работал с лишним запасом.

Без расчётной мощности нельзя проверить электропитание, защиту и соответствие насоса требуемому расходу и напору.

  • проверка двигателя циркуляционного или повысительного насоса
  • предварительный выбор электродвигателя и частотного преобразователя
  • оценка потребления насоса в рабочем режиме
Так можно понять, почему насос с одинаковым расходом может потреблять разное количество электричества и почему более мощный мотор не всегда лучше.

Методика и ограничения

"Гидравлическая мощность насоса — это энергия, переданная потоку: Pгидр = ρgQH. Здесь ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, Q — объёмный расход в м³/с, H — напор в м. Электрическая мощность двигателя выше из-за КПД насоса, двигателя, передачи и частотного преобразователя. Для предварительной оусловияки можно использовать общий КПД агрегата η: Pдв = ρgQH/(η·1000), результат в кВт.

Если расход введён в м³/ч, его обязательно переводят делением на 3600. Напор насоса не равен геометрической высоте здания в замкнутом контуре. В циркуляционной системе статические отметки взаимно компенсируются, а насос преодолевает потери в трубах, арматуре, теплообменниках и регулирующих клапанах. В открытой системе или при перекачивании между резервуарами добавляют разность уровней и требуемое давление в точке назначения.

Рабочая точка возникает на пересечении характеристики насоса Q–H и характеристики сети; расчёт по одной паре Q и H не подтверждённирует, что насос реально будет работать в этой точке. Запас нельзя применять одинаково ко всем величинам. Сначала считают расход по нагрузке и перепаду температур, а напор — по наиболее неблагоприятному кольцу с местными сопротивлениями. Затем учитывают разумный резерв, не заменяющий расчёт.

Для выбора двигателя сверяют мощность на всей рабочей области, минимальный и максимальный расход, кавитационный запас, регулирование, температуру и совместимость с жидкостью. Для гликоля увеличиваются вязкость и гидравлические потери, а плотность и теплоёмкость влияют на мощность. Калькулятор показывает формульную мощность двигателя при заданных Q, H и η; конкретную модель выбирают по заводской кривой и рабочей точке." При переменной скорости вращения мощность меняется не только из-за расхода, но и по законам подобия, а реальная сеть имеет собственную характеристику. Для последовательной и параллельной работы насосов строят суммарные кривые, а не складывают их паспортные мощности.

При выборе двигателя учитывают пусковой ток, режим S1 или иной режим работы, охлаждение, защиту и запас по перегрузке. Избыточный запас ухудшает работу малой нагрузки и может привести к частому дросселированию. Мощность проверяют для воды и для фактической рабочей жидкости отдельно, особенно при низкой температуре и пуске холодной системы.

Пример

Задача: Вода 10 м³/ч, напор 20 м, общий КПД 0,60

Q = 10/3600 = 0,002778 м³/с.
Pдв = 1000·9,80665·0,002778·20/0,60/1000 = 0,91 кВт.
Двигатель выбирают по каталогу с учётом фактической кривой, а не округляют автоматически до любого ближайшего номинала.

Задача: Тепловая нагрузка 100 кВт, ΔT = 20 K

Расход воды G = 100/(1,163·20) = 4,30 м³/ч.
Этот расход — только первая координата для насоса; вторую координату получают из потерь расчётного кольца, включая теплообменник и клапаны.

Нормативные ориентиры

  • ГОСТ 6134-2007 — насосы динамические; общие технические требования, параметры, испытания и терминология насосов.
  • СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование; расчёт циркуляции, насосов, арматуры и регулирования систем.
  • СП 41-101-95 — проектирование тепловых пунктов, включая гидравлические расчёты и требования к насосному оборудованию.
  • ГОСТ 31839-2012 — насосы и агрегаты насосные для перекачивания жидкостей; требования безопасности и подтверждение характеристик.

Вопросы и ответы

Какой КПД вводить в расчёт?

Для предварительной оусловияки используют общий КПД агрегата, если он известен. Если отдельно известны КПД насоса, двигателя и передачи, их перемножают.

Номинальный КПД из каталога относится к конкретной рабочей точке и не обязательно действует во всём диапазоне.

Нужно ли учитывать статическую высоту в отопительном кольце?

В полностью заполненном замкнутом контуре статическая составляющая обычно взаимно компенсируется. Остаются потери давления в трубах, арматуре и оборудовании.

Для открытых резервуаров и систем с разными свободными уровнями разность отметок добавляют.

Как выбрать мощность двигателя по результату?

Сначала находят рабочую точку на кривой насоса и мощность на валу в этой точке. Затем проверяют режимы по всей характеристике, КПД, допустимый запас, условия запуска и требования производителя.

Округление результата калькулятора — только предварительное.

Почему для гликоля нужен новый расчёт?

У раствора выше вязкость и обычно иная плотность и теплоёмкость. Это меняет потери давления, расход по тепловой нагрузке и мощность.

Используют свойства конкретной конусловиятрации при средней температуре, а не поправку из памяти.

Можно ли подобрать насос только по мощности двигателя?

Нет. Двигатель — лишь привод. Насос должен обеспечивать требуемый расход и напор в рабочей точке, не создавать недопустимый перепад и соответствовать жидкости. Подбор начинают с Q–H, затем проверяют привод и управление.