Проведенные исследования свидетельствуют, что циркуляционные насосы для отопительных систем в основном имеют слишком большую мощность и работают с очень низким эксплуатационным коэффициентом полезного действия (КПД). Главные причины этого явления: неправильный отбор мощности и плохое гидравлическое регулирование. Последствия: слишком большие затраты электрической энергии, неравномерное распределение тепловой энергии и лишний шум. Если бы параметры определялись точно и циркуляционные насосы, представленные на рынке, использовались правильно, можно было бы сэкономить до 60% электроэнергии.
Уже достаточно распространенным стало мнение о том, что в системах отопления, а также при использовании больших электрических и осветительных приборов существуют большие возможности сбережения энергии. Пока циркуляционные насосы работают без перебоев, пользователи уделяют мало внимания этим важным функциональным составляющим систем. Если же насос выходит из строя, его можно быстро заменить. Достаточно обратить внимание на список насосов, предлагаемых производителями, и на номинальные показатели, необходимые для подключения. В основном именно так и делают, забывая о необходимых расчетах. Редко кто задумывается над тем, чтобы оптимально встроить циркуляционный насос к существующую систему.
Циркуляционные насосы имеют избыток мощности
Слишком мало внимания обращают на то, сколько энергии потребляют циркуляционные насосы. Учитывая их электрическую мощность они кажутся экономными, однако находятся в постоянной эксплуатации и поэтому существенно увеличивают потребление электроэнергии. Часто случается, что доля отопительных насосов в общем объеме потребляемой электроэнергии в домах на одну или две семьи составляет более 10%, а в много квартирных домах – 5-10%.
Анализ, проведенный в рамках швейцарской программы «импульс», показал, что на эксплуатацию циркуляционных насосов приходится около 3.5% общего потребления электрической энергии. Этот результат совпадает с результатами исследований, которые были проведены в Германии, где приведена доля составляет около 15 млрд кВт/ч в год. Было также определено, что циркуляционные насосы в основном имеют избыток мощности, поэтому работают с гораздо худшим эксплуатационным коэффициентом полезного действия, чем тот, который возможен при условии правильного определения параметров. Без всякой необходимости количество потребляемой энергии, как правило, резко увеличивается из-за превышения давления и объема транспортируемого потока. Это может, в частности, приводить к возникновению шумов в клапанах термостатов отопительных элементов.
Исследователи предполагают, что относительный потенциал сбережения энергии составляет более 60%, но воспользоваться им можно при условии правильного определения размеров и мощности циркуляционных насосов и при условии их правильной эксплуатации. При этом речь не идет о каких-то «революционных» технических новациях. Реализация возможностей энергосбережения обусловливается лишь использованием точных методов определения параметров, отбором наиболее экономичных насосов и их рациональным использованием.
Так, например, было выяснено, что помпы очень часто находятся в режиме эксплуатации даже тогда, когда отопительный сезон закончился. Во многих установках циркуляционные насосы всегда работают с высокой мощностью не только днем, но и ночью, что вообще не имеет смысла. Кажется, что на действующих помпах редко проверяют число оборотов или применить более целесообразную регулировку.
Некачественное гидравлическое регулирование
В различных исследованиях было достигнуто общему выводу о том, что важной причиной неудовлетворительного определения параметров насосов является отсутствие гидравлического регулирования соответствующих отопительных установок. Плохие гидравлические показатели наблюдаются не только на многих небольших установках, которые в количественном отношении преобладают, но и на больших. Наряду с потребителями, которые получают мало тепловой энергии, существует много потребителей, которым ее подается слишком много. Чтобы выровнять положение, установки работают с увеличенным давлением и большим объемом транспортируемого потока.
Изучение проблем, возникающих в сфере теплоснабжения, показало, что производители отопительных систем и проектировщики очень быстро поддаются соблазну решить гидравлические проблемы и исправить недостатки тепловых схем с помощью увеличения мощности помпы. Если системы хорошо отрегулированы, то каждый эксплуатационный узел будет получать максимальный объем транспортируемой воды необходимый для его работы. После регулировки установки и при условии правильного выбора режима отопления станет очевидным, насколько низким может быть необходимый объем транспортируемого потока. Но еще и до сих пор многочисленные производители отопительных систем не осуществляют регулирование систем.
Наименьшая помпа мощностью 5-20 Вт – это реальность
Более 80% всех отопительных установок находятся в собственных и многоквартирных домах. При типичной потребности в тепловой энергии, что составляет 20 кВт (для домов на одну семью, построенных в прошлые годы), и при привычном регулировании системы на 70/50 градусов С за условий номинальной нагрузки необходимый объем транспортируемой воды составляет менее 1000 л/ч. В новых домах нужна разве что половина, то есть 10 кВт и 500 л/ч. Однако на рынке вряд ли удастся найти циркуляционные насосы, наилучший режим работы которых составляет менее 1500 литров в час.
Вместе с тем швейцарские инженеры показали производителям помп, что можно сделать. Ими был разработан циркуляционный насос, способность к адаптации которого (5-20 Вт) и коэффициент полезного действия (до 40%) намного превышают аналогичные показатели всех имеющихся ныне помп. На рынке почти бесполезно искать циркуляционные насосы с потреблением мощности, меньше 20 Вт. Самый высокий коэффициент полезного действия малых насосов с мощностью до 100 Вт составляет 3-20%. В установках с мощностью на контуре системы отопления до 25 кВт (дома для одной семьи, распределение по квартирах в многоквартирных домах и т.д.) эксплуатационный коэффициент полезного действия колеблется между 1% и 10%, что связано с неудовлетворительной адаптацией.
Но даже если помпы в данном случае работают с наивысшим для них коэффициентом полезного действия, то часто не хватает качественного гидравлического регулирования (большой расход воды) или установлены компоненты со слишком большой потерей давления и напорные клапаны (они часто приходят на помощь в случае выявления гидравлических недостатков).
Эффективные помпы – это довольные клиенты
Пока на рынке не будут предлагаться мини помпы, не стоит ожидать в установках для домов на одну семью (в отличие от крупных установок) достижения целевой отметки экономии, равной Рэи < 1 Л/е / 1 Щпегт. Тем важнее создавать во время проектирования или усовершенствования систем отопления или во время замены циркулярных насосов все предпосылки для того, чтобы по крайней мере имеющиеся помпы могли работать с максимальной эффективностью при благоприятных гидравлических условиях. Уже благодаря этому в большинстве случаев удается значительно уменьшить потребление циркуляционными насосами электрической энергии.
Подход, который предполагает оптимизацию гидравлических условий и параметров работы систем отопления, при планировании инвестиций оказывается более выгодным с экономической точки зрения, чем решение проблемы наугад. При этом можно достичь существенного уменьшения потребления энергии, что полезно и для вашего кошелька, и для окружающей среды. Пользователи систем отопления имеют дополнительный выигрыш: они имеют возможность избавиться от лишнего шума, растет качество теплоснабжения. А довольные клиенты – это ценный основной капитал для каждой фирмы, которая занимается проектированием и выполнением соответствующих работ.
Новые записи на inbud.ru
