Cómo calcular una bomba de calefacción: ejemplos de cálculos y reglas para seleccionar equipos
Una bomba de circulación es un pequeño dispositivo cuya tarea principal es mejorar el funcionamiento y aumentar el rendimiento del sistema de calefacción. Corta directamente en la tubería, optimizando la velocidad de movimiento del refrigerante. Gracias a esto, incluso una casa con una gran superficie habitable se calentará con bastante rapidez.
Para comprar el modelo óptimo, hay que descubrir cómo calcular una bomba de calefacción y en qué matices centrarse al elegir. Nuestro artículo está dedicado a estos temas: en este material analizamos un ejemplo de cálculos de equipos, prestamos atención al principio de funcionamiento y los principales tipos de bombas.
También brindamos recomendaciones para la selección, instalación y operación segura de equipos de bombeo, proporcionando al artículo imágenes, fotografías y videos adecuados con el cálculo de la potencia requerida del dispositivo y consejos para su instalación en el circuito de calefacción.
El contenido del artículo:
Principio de funcionamiento y finalidad de la bomba.
El principal problema para los residentes de los últimos pisos de los edificios de apartamentos y los propietarios de casas de campo son los radiadores fríos.En el primer caso, el refrigerante simplemente no llega a su hogar y, en el segundo, las secciones más alejadas de la tubería no se calientan. Y todo esto se debe a la insuficiencia presión.
¿Cuándo se debe utilizar una bomba?
La única solución correcta en una situación de presión insuficiente sería modernizar el sistema de calefacción con refrigerante que circule por gravedad. Instalar una bomba ayudará aquí. Esquemas básicos para organizar la calefacción con circulación por bomba. revisado aquí.
Esta opción también será eficaz para los propietarios de casas particulares, ya que les permitirá reducir significativamente los costes de calefacción. Una ventaja significativa de este tipo de equipos de circulación es la capacidad de cambiar la velocidad del refrigerante. Lo principal es no exceder las lecturas máximas permitidas para el diámetro de las tuberías de su sistema de calefacción para evitar ruidos excesivos durante el funcionamiento de la unidad.
Así, para salas de estar con un diámetro nominal de tubería de 20 mm o más, la velocidad es de 1 m/s. Si configura este parámetro al valor más alto, podrá calentar la casa en el menor tiempo posible, lo cual es importante cuando los propietarios estaban ausentes y el edificio tuvo tiempo de enfriarse. Esto le permitirá obtener la máxima cantidad de calor en un tiempo mínimo.
Principio de funcionamiento del dispositivo.
La unidad de circulación funciona mediante un motor eléctrico. Toma agua caliente por un lado y la empuja hacia la tubería por el otro. Y de este lado vuelve a llegar una nueva porción y todo se repite.
Es debido a la fuerza centrífuga que el refrigerante se mueve a través de las tuberías del sistema de calefacción.El proceso de funcionamiento de una bomba es un poco como el funcionamiento de un ventilador, solo que no hace circular aire por la habitación, sino refrigerante a través de una tubería.
El cuerpo del dispositivo está necesariamente hecho de materiales resistentes a la corrosión y, generalmente, se utiliza cerámica para fabricar el eje, el rotor y la rueda con palas.
Principales tipos de bombas de calefacción.
Todos los equipos ofrecidos por los fabricantes se dividen en dos grandes grupos: bombas de tipo “húmeda” o “seca”. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir.
Equipo tipo húmedo
Las bombas de calefacción, llamadas "húmedas", se diferencian de sus homólogas en que su impulsor y rotor están colocados en un fluido térmico. En este caso, el motor eléctrico está ubicado en una caja sellada, donde no puede entrar la humedad.
Esta opción es una solución ideal para pequeñas casas de campo. Estos dispositivos se caracterizan por su silencio y no requieren un mantenimiento cuidadoso y frecuente. Además, son fáciles de reparar, ajustar y pueden usarse con un nivel de flujo de agua estable o ligeramente variable.
En cuanto a las desventajas, la categoría anterior se caracteriza por un bajo rendimiento. Esta desventaja se debe a la imposibilidad de garantizar una alta estanqueidad del manguito que separa el refrigerante del estator.
Tipo de dispositivos "secos"
Esta categoría de dispositivos se caracteriza por la ausencia de contacto directo del rotor con el agua calentada que bombea.Toda la parte de trabajo del equipo está separada del motor eléctrico por anillos protectores de goma.
La característica principal de este tipo de equipos de calefacción es su alta eficiencia. Pero esta ventaja viene acompañada de un importante inconveniente: el elevado nivel de ruido. El problema se soluciona instalando la unidad en una habitación separada con buen aislamiento acústico.
Al elegir, vale la pena considerar el hecho de que una bomba del tipo "seca" crea turbulencias en el aire, por lo que pueden elevarse pequeñas partículas de polvo, lo que afectará negativamente a los elementos de sellado y, en consecuencia, a la estanqueidad del dispositivo.
Los fabricantes resolvieron este problema de esta manera: cuando el equipo está en funcionamiento, se crea una fina capa de agua entre los anillos de goma. Actúa como lubricante y previene la destrucción de las piezas de sellado.
Los dispositivos, a su vez, se dividen en tres subgrupos:
- vertical;
- bloquear;
- consola
La peculiaridad de la primera categoría es la ubicación vertical del motor eléctrico. Vale la pena comprar dicho equipo solo si planea bombear un gran volumen de fluido térmico. En cuanto a las bombas de bloque, se instalan sobre una superficie plana de hormigón.
Los dispositivos de consola se caracterizan por la ubicación del tubo de succión en el exterior de la voluta, mientras que el tubo de descarga está ubicado en el lado opuesto del cuerpo.
Hablamos con más detalle sobre el diseño y principio de funcionamiento de las bombas. En este articulo.
¿Qué buscar al elegir una bomba?
La selección de una bomba para calefacción autónoma debe realizarse en función de las características hidráulicas del sistema de calefacción de una casa de campo. Por tanto, antes de visitar la tienda, tendrás que calcular la cantidad óptima de calor que se necesitará para mantener una temperatura confortable en las habitaciones.
Ejecutar de manera competente calculo hidraulico La información adicional con la que necesita familiarizarse le resultará útil. O puede consultar a un especialista competente.
La cantidad óptima de calor para un objeto en particular está influenciada por muchos factores:
- material utilizado para la construcción y aislamiento de paredes;
- condiciones climáticas;
- características de techos y suelos;
- presencia de válvulas termostáticas;
- Características de las ventanas de doble acristalamiento instaladas en la cabaña.
Al elegir una bomba para calefacción autónoma, se debe prestar especial atención al ámbito de aplicación de un modelo en particular, el número de velocidades y el nivel de ruido. El fabricante y el precio del equipo también juegan un papel importante.
Criterio n.º 1: ámbito de aplicación del equipo
En la mayoría de los casos, los expertos recomiendan instalar bombas de calefacción cuyos rotores estén completamente sumergidos en el refrigerante. De hecho, además de un bajo nivel de ruido, este tipo de unidades hacen frente mejor a cargas elevadas.
Como resultado, un sistema con equipo “húmedo” durará más, será más fácil de reparar y no requerirá atención excesiva.
Dé preferencia a los modelos que utilizan acero y cojinetes duraderos, y el eje está hecho de cerámica. Su ventaja reside en su vida útil, que es de al menos dos décadas.
Si la elección recayó en una bomba de calefacción de tipo "húmedo", entonces debe tenerse en cuenta que no debe instalarse en el sistema de calefacción de una cabaña de tipo abierto. De hecho, en este caso, el agua calentada que lubrica el mecanismo contiene diversas impurezas.
Por ejemplo, las micropartículas de arena pueden obstruir el espacio entre el rotor y el estator, lo que provocará una rápida falla de la bomba.
En cuanto a los sistemas abiertos, este tipo de equipos pueden funcionar en ellos durante años. Además, no requerirá ningún mantenimiento especializado.
Criterio n.º 2: cálculo de la potencia óptima
El rendimiento de una bomba diseñada para funcionar en un sistema de calefacción se puede calcular de forma independiente. Para hacer esto, necesitará la longitud total de la tubería a través de la cual el equipo bombeará el refrigerante.
Por cada 10 metros de longitud tomamos 0,6 metros de presión del dispositivo. Entonces, para una casa pequeña con un circuito de calefacción de 70 metros de longitud, necesitará una bomba con una presión de 4,2 metros.
Puedes ir por el otro lado y calcular este indicador usando la fórmula:
Q = 0,86*R/TF-TR,
Dónde:
- R — la necesidad de calor de la habitación;
- TF Y TR muestran la temperatura del refrigerante cuando se suministra al sistema y en su salida, respectivamente. Los valores utilizados son grados Celsius.
En los países europeos se utilizan predominantemente dos valores para el parámetro R: 100 W/m2 - para una casa con uno o dos apartamentos, y 70 W/m2 - para edificios de apartamentos.
El método anterior es sólo una de las muchas formas de calcular la potencia óptima de una bomba de circulación. Sólo un especialista calificado puede realizar los cálculos más precisos.
Criterio n.º 3: número de velocidades y ruido de la bomba
La característica principal de los modelos de bombas modernos es la posibilidad de personalizarlos. Puede regular la potencia cambiando la velocidad de la unidad.
Hoy en día, los modelos más habituales son los de tres velocidades. Esto le permite calentar la vivienda lo más rápido posible durante una ola de frío repentina y, en caso de calentamiento, reducir el rendimiento del dispositivo, ahorrando así energía.
Si necesita comprar equipo que produzca el mínimo ruido posible, entonces la mejor opción sería una bomba de tipo "húmeda".
Si instala una unidad con un rotor "seco", durante su funcionamiento escuchará un sonido extraño resultante de la rotación del ventilador que enfría el motor eléctrico. Por lo tanto, es mejor instalar dicho dispositivo en una habitación separada y, para la sala de estar, elegir algo menos ruidoso.
Los ruidos extraños que aparecen durante el inicio no siempre indican un mal funcionamiento. Muy a menudo esto sucede debido a que queda aire en el sistema de calefacción.Para resolver este problema, se recomienda que antes de comenzar desinflar utilizando válvulas especiales.
Criterio n.º 4: fabricante y precio del equipo
Una vez realizados todos los cálculos necesarios, puede comenzar a ver el catálogo con bombas de circulación. Es mejor realizar un pedido en aquellos recursos web que tengan un sistema de filtrado de productos bien pensado. Esto le permitirá encontrar rápidamente modelos con características óptimas.
El mercado actual ofrece una amplia selección de bombas para sistemas de calefacción. Cientos de fabricantes afirman que sus productos son fiables, de calidad y duraderos. Pero las características anunciadas no siempre corresponden a las reales. Por lo tanto, es mejor pedir equipos fabricados por fabricantes que se hayan dado a conocer en todo el mundo.
A la lista de empresas reconocidas y confiables que fabrican bombas para sistemas de calefacción se deben agregar las siguientes marcas:
- Halm;
- Wilo;
- Ébara;
- LENGUADO;
- AlfaStar;
- Pedrolo;
- Grundfos.
El costo de las unidades para organizar el bombeo forzado de refrigerante depende completamente de la potencia, el tipo de bomba y la marca. Normalmente, el precio del equipo oscila entre 60 y 220 dólares. Le recomendamos que lea diez mejores bombas para calefacción según los usuarios.
En cuanto a los fabricantes nacionales, no producen equipos domésticos, sino que solo ofrecen modelos destinados a fines industriales.
Características de la instalación de la bomba de circulación.
Para garantizar un funcionamiento eficiente del sistema de calefacción del hogar, debe elegir el lugar correcto en el anillo calefactor para instalar el equipo. Se recomienda encontrar el área donde siempre se observa exceso de presión de agua en el área de succión del refrigerante. Existen varios métodos mediante los cuales se puede lograr esta condición artificialmente.
El primer método consiste en elevar el tanque de expansión 0,8 m con respecto al tramo más alto de la tubería. Esto sólo se puede implementar en una casa donde los techos lo permitan. Una buena solución sería instalar un tanque de expansión en el ático. Pero en este caso, tendrás que empezar a aislar el techo para evitar pérdidas de calor innecesarias.
El segundo método consiste en mover un tubo del tanque de expansión desde el tubo ascendente de suministro y cortarlo en el lugar donde se encuentra cerca el tubo de succión de la bomba. Gracias a esto, es posible crear las condiciones ideales para organizar el bombeo forzado de agua caliente en el sistema de calefacción de la casa.
Se proporcionan recomendaciones detalladas para instalar la bomba, un diagrama de tuberías e instrucciones de instalación paso a paso. en el próximo artículo.
Reglas y matices de operación del equipo.
Una bomba de circulación no se compra hasta dentro de un año o incluso dos. Por lo tanto, todo propietario de una casa de campo debe asegurarse de que el equipo esté en buen estado de funcionamiento durante muchos años.La confiabilidad y el funcionamiento correcto del dispositivo solo se pueden lograr mediante un mantenimiento correcto y oportuno.
La lista de reglas básicas para el funcionamiento de una bomba de calefacción debe incluir los siguientes aspectos:
- está prohibido encender el dispositivo sin suministro;
- asegúrese de que el equipo esté conectado a tierra;
- asegúrese de que el motor eléctrico no se caliente por encima de lo permitido;
- verificar la conexión en la caja de terminales para detectar la presencia/ausencia de daños y todos los cables deben estar completamente secos;
- asegúrese de que no haya ruidos o vibraciones extraños cuando se inicie el dispositivo;
- el equipo debe funcionar al nivel de flujo de refrigerante recomendado por el fabricante;
- Está prohibido hacer funcionar la bomba de circulación sin agua.
Si el equipo está inactivo durante mucho tiempo, se recomienda encenderlo durante 10-30 minutos cada mes. Esta sencilla regla ayudará a evitar la oxidación y, como resultado, el bloqueo del eje.
Se debe prestar especial atención a la temperatura. refrigerante. No debe exceder los 60-65 grados centígrados. Si descuida esta regla, aparecerán sedimentos en las tuberías y dentro de la bomba, lo que afectará negativamente el funcionamiento de todo el sistema de calefacción.
Averías comunes
El problema más común que causa fallas en los equipos que proporcionan bombeo forzado de refrigerante es su tiempo de inactividad prolongado.
La mayoría de las veces, el sistema de calefacción se utiliza activamente en invierno y se apaga durante la estación cálida.Pero como el agua que contiene no está limpia, con el tiempo se forman sedimentos en las tuberías. Debido a la acumulación de sales duras entre el impulsor y la bomba, la unidad deja de funcionar y puede fallar.
El problema anterior se puede resolver con bastante facilidad. Para hacer esto, debe intentar arrancar el equipo usted mismo desenroscando la tuerca y girando manualmente el eje de la bomba. Muchas veces esta acción es más que suficiente.
Si el dispositivo aún no arranca, entonces la única solución es desmontar el rotor y luego limpiar a fondo la bomba de los depósitos de sal acumulados.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
El video habla sobre el cálculo del rendimiento de los equipos de circulación:
La instalación correcta es la clave para un rendimiento excelente de cualquier dispositivo. Características de la instalación de una bomba de calefacción en el video:
Un sistema de calefacción en el que se utiliza una bomba para organizar el movimiento del refrigerante tiene muchas ventajas. Pero para instalarlo con precisión, tendrá que dedicar un poco de tiempo a analizar los matices y elegir el equipo. Solo en este caso podrás hacer que tu hogar sea verdaderamente cálido y acogedor..
¿Quiere añadir una bomba a su sistema de calefacción, pero no está seguro de los cálculos? Haga sus preguntas en la sección de comentarios; nuestros expertos intentarán ayudarlo.
¿O tal vez quieras complementar nuestro material con comentarios útiles? ¿O sugerir otra opción para calcular la bomba de calefacción? Escriba sus comentarios y recomendaciones debajo de este artículo.
Instalé una bomba de circulación estándar en el sistema de calefacción. La casa tiene sótano, por lo que allí se encuentra todo el sistema principal. El dispositivo se instaló delante de la caldera a una distancia de 1 metro.No entra en contacto con agua caliente, por lo que no me preocupo por la vida útil de los sellos, el rotor y los cojinetes. El refrigerante enfriado es empujado hacia la caldera mediante una bomba, desde donde ingresa al sistema en forma preparada. Al realizar la conexión, solo tenga en cuenta que es necesario instalarlo correctamente para que el agua entre en la dirección deseada (no en la dirección opuesta). Funciona silenciosamente, casi de forma inaudible.
De hecho, solo los ingenieros energéticos utilizan fórmulas para calcular la potencia al diseñar grandes sistemas industriales o de servicios públicos. Para casas particulares la elección se hace en base a la experiencia, ya que allí hay pocas opciones. La superficie de las casas particulares no varía mucho, normalmente entre 300 y 500 metros cuadrados, dos plantas (con buhardilla o sótano). Simplemente tome una bomba que se ajuste al diámetro de las tuberías y ajuste la potencia requerida con el regulador.