پمپ سیرکولاتور چیست

1398/05/26 386

پمپ سیرکولاتور از نوع پمپ های سانتریفیوژ می باشد که جهت گردش آب (گرم یا سرد) در دستگاه های پخش کننده گرما یا برودت، جهت تامین بار حرارتی و برودتی ساختمانها و همچنین برج خنک کننده ها مورد استفاده قرار میگیرد.

پمپ سیرکولاتور

به طور کلی کلمه سیرکوله به معنی برگشتن است و منظور از پمپ سیرکولاتور پمپ هایی است که وظیفه حرکت دادن یا گردانیدن آب سرد یا گرم سیستم های تهویه مطبوع یا حرارت مرکزی ساختمان از محل تولید تا محل های تبادل حرارت در دستگاه های سرمایش و گرمایش را بر عهده دارند. این پمپ ها با توجه به نحوه قرارگیری در مدار به دو دسته تقسیم می شوند که در متن زیل به معرفی آنها می پردازیم:

1-پمپ سیرکوله خطی

این دسته از پمپ ها بر روی خط مستقیم لوله کشی قرار میگیرند.

ورودی و خروجی پمپ های خطی به صورت 180 درجه روبروی هم طراحی شده است که جهت چرخش آب در سیستم بسته مورد استفاده قرار میگیرد.
پمپ های خطی میتواند تک قلو یا دو قلو تک دور یا چند دور باشد.
در پمپ های چند دور با تغییر دور موتور میزان هد و دبی تغییر می کند، این رویه به مصرف کننده کمک می کند در هر فصل در مصرف انرژی صرفه جویی کند.

 

2-پمپ سیرکوله زمینی

این دسته پمپ ها برای ظرفیت های بالا و سنگین که پمپ خطی پاسخگو نمیباشد مورد استفاده قرار میگیرند . 
پمپ های سیرکولاتور زمینی ورودی و خروجی آنها بصورت 90 درجه می باشد که نوع طراحی آنها باعث اشغال فضا بیشتری نسبت به پمپ های خطی میشود. 

 
نحوه محاسبه و انتخاب پمپ سیرکولاتور

برای انتخاب پمپ سیرکولاتور باید ابتدا هد و دبی مورد نیاز را محاسبه کنیم و سپس با مشخص شدن هد و دبی از کاتالوگ شرکت سازنده و یا از طریق برنامه انتخاب پمپ (AP Selection) شرکت آوین پمپ، پمپ مناسب را انتخاب می کنیم و در ادامه به نحوه محاسبه می پردازیم :

 
محاسبه هد پمپ های سیرکولاتور:

از آنجایی که سیستم های گرمایش و سرمایش یک سیکل بسته میباشند، لذا پمپ سیرکولاتور فشار سیستم را بالا نمیبرد بلکه فقط افت فشارهای طولی و افت فشار ناشی از سیستم لوله کشی، شیرآلات، دیگ و رادیاتور و... را جبران می کند.

به عبارت دیگر هد موردنیاز (هد پمپ) برابر مجموع افت فشارهای طولی و محلی است.

 

نحوه محاسبه افت فشار طولی:

به افت فشاری که بر اثر اصطکاک آب با جداره داخلی لوله اتفاق می افتد افت فشاری میگویند و برای محاسبه دقیق آن باید از رابطه دارسی-ویسباخ استفاده نمود که بسیار زمان بر است، به همین خاطر برای محاسبه افت فشار طولی از رابطه زیر با دقت قابل قبولی استفاده میکنیم :

 

H1 = 2L * 0.025 = 0.05L

در رابطه فوق h1 افت هد طولی و L مسیر رفت لوله کشی می باشد و فرض شده که مقدار آن با طول مسیر برگشت برابر باشد توجه شود که این رابطه بر اساس افت فشار ثابت در مسیر لوله کشی در هر متر لوله بدست آمده است.

نحوه محاسبه افت فشار محلی :

به افت فشاری که بر اثر برخورد آب با شیرآلات و زانو ها و.... بوجود می آید افت فشار محلی می گویند، باتوجه به اینکه محاسبه دقیق افت فشار محلی بسیار پیچیده و تقریبا غیر ممکن است لذا از رابطه های زیر استفاده می کنیم :

• افت فشار شیرآلات، زانو ها، دیگ، کلکتور و آخرین وسیله پخش کننده حرارت را نصف افت فشار طولی در نظر میگیریم.
• افت فشار دیگ را معادل 1 متر ستون آب در نظر میگیریم.
• افت فشار هر کدام از کلکتورهای رفت و برگشت را معادل نیم متر ستون آب در نظر میگیریم. 
• افت فشار آخرین وسیله پخش کننده گرما را معادل 20 سانتی متر ستون آب در نظر میگیریم (در مورد فن کوئل و هواسازها باید به کاتالوگ شرکت سازنده مراجعه شود)
• در سیستم های سرمایشی افت فشار دستگاه چیلر نیز باید محاسبه شود (با مراجعه به کاتالوگ شرکت سازنده)

با در نظر گرفتن فرضیات بالا میتوان از رابطه زیر برای محاسبه افت فشار محلی استفاده نمود:

 

H2 = 0.025L + 2.15

 

در رابطه فوق افت هد محلی بر حسب متر می باشد و L نیز طول مسیر برگشت بوده و واحد آن باید بر اساس متر باشد و در نهایت برای محاسبه هد پمپ در سیستم گرمایش از رابطه زیر استفاده می کنیم:

 

Hp = 0.075L + 2.15

 

 

 

که در رابطه فوق hp هد پمپ بر حسب متر و L طول مسیر رفت یا برگشت آب به دورترین وسیله نسبت به پمپ بر حسب متر می باشد.

محاسبه دبی پمپ های سیرکولاتور :

دبی پمپ آب سیرکولاتور وابسته به بار حرارتی ساختمان می باشد و باید به اندازه ای باشد که مقدار آب گرم مورد نیاز تمام دستگاه های پخش کننده حرارت و مخزن آب گرم مصرفی را در مدار آنها به جریان درآورد. 
به زبان ساده تر اگر از یک پمپ مشترک برای سیستم گرمایش و مخزن آب گرم مصرفی استفاده شود، دبی پمپ سیرکولاتور برابرست با مجموع دبی موردنیاز دستگاه پخش کننده حرارت ( دیگ) و مخزن آبگرم ولی اگر برای هرکدام از یک پمپ مجزا استفاده شود، دبی هر پمپ باید به صورت جداگانه محاسبه شود. 
برای بدست آوردن دبی پمپ سیرکولاتور با مشخص شدن بار حرارتی ساختمان دبی از قانون بقای انرژی بدست می آید :

 

H = mc ΔT = pVc ΔT

 

 

 

با توجه به مقدار انرژی مورد نیاز بر اساس اختلاف دمای رفت و برگشت میتوان از فرمول زیر دبی پمپ سیرکوله را محاسبه کرد :

 

(GPM = (BTu/h)/(500* ΔT(F
(ΔT = (F ̊ ) = (BTu/h)/(500* GPM

 

 

 

نکته: در اینجا منظور از ΔT اختلاف دمای رفت با دمای برگشت می باشد، در طراحی سیستم های حرارتی اختلاف دمای آب ورودی و خروجی دیگ 20 درجه فارنهایت معادل 11 درجه سانتی گراد و در سیستم های سرمایشی 10 درجه فارنهایت معادل 5/5 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود بنابراین در سیستم گرمایش هر GPM (گالن بر دقیقه) برابر BTU/h 10/000 و در سیستم سرمایش هر GPM (گالن بر دقیقه) برابر با BTU/h 5/000 خواهد بود . 
در سیستم های گردشی چنانچه برگشت آبگرم ریورس نباشد سیستم بالانس نخواهد بود و اختلاف دبی در طبقه اول نسبت به طبقات آخر زیاد خواهد بود در چنین صورتی می توان از شیر اتوبالانس استفاده کرد.