Os sistemas de aquecimento em edifícios oferecem opções de controle adicionais. Apesar dos custos extras associados à compra e instalação de uma bomba de circulação, o investimento se paga rapidamente, permitindo um desempenho de aquecimento otimizado.
Antes de selecionar uma bomba de circulação, é altamente recomendável calcular os principais parâmetros pelos seguintes motivos:
- A potência insuficiente da unidade tornará o sistema de aquecimento ineficaz e a vida na casa será desconfortável;
- O excesso de energia levará a gastos excessivos com aquecimento doméstico.
Assim, a escolha desse dispositivo especializado determina em grande parte o sucesso do sistema de aquecimento em um edifício residencial.
Quais são os tipos?
Nos sistemas modernos, a bomba de calor é um dos fatores decisivos para garantir a circulação uniforme do fluido refrigerante e, consequentemente, o aquecimento igual de todos os elementos geradores de calor.
Essas unidades são dotadas de um conjunto de vantagens, definidas como:
- Eles ajudam a manter a temperatura do líquido refrigerante constante.
- Baixo nível de consumo de energia.
- Alta confiabilidade em operação.
- Facilidade de uso.
Sua principal função é nivelar a resistência do sistema de tubulação ao fluxo do fluido de aquecimento.
Existem dois modelos principais de bombas de circulação:
- com rotor seco;
- com rotor úmido.
A câmara de trabalho de uma unidade de rotor seco é separada do motor elétrico por uma divisória selada. Essas unidades normalmente apresentam maior potência e desempenho, mas são ruidosas durante o funcionamento, o que limita seu uso a salas ou edifícios isolados.
As bombas de rotor úmido operam em meio refrigerante, o que aumenta sua vida útil. Por esse motivo, também são silenciosas, tornando-as adequadas para uso em ambientes internos.
Uma desvantagem significativa dessas unidades é a sua baixa eficiência, o que limita seu uso em grandes sistemas de aquecimento, mas em pequenas residências particulares são muito utilizados devido ao já mencionado baixo nível de ruído e durabilidade.
É importante ressaltar que os critérios de seleção não se limitam aos prós e contras. A escolha de uma bomba de circulação de água quente envolve necessariamente o cálculo de seu desempenho com base em diversos critérios.
Cálculos de equipamentos de bombeamento
Antes de iniciar o cálculo, vamos esclarecer a função dos dispositivos de circulação utilizados em sistemas de aquecimento:
- Bombear o líquido refrigerante através de uma rede de tubulações, cujo volume total depende do tamanho do ambiente a ser aquecido;
- Superando a resistência ao fluxo do líquido refrigerante dentro do sistema, oferecida por tubos e conexões.
Cálculo de desempenho
Um dos parâmetros de controle é o desempenho do equipamento de bombeamento, que é calculado a partir da seguinte relação:
– a quantidade de energia térmica consumida em um cômodo específico;
— o valor do desempenho do dispositivo de bombeamento;
– capacidade térmica específica, se a água for usada como refrigerante; para outros tipos (óleo de transformador, anticongelante, etc.) são utilizados os dados correspondentes;
— a diferença de temperatura entre os ramais de ida e de retorno do sistema de aquecimento, que pode ser:
- 20OC – com sistema de aquecimento normal para áreas residenciais;
- 10OC – nível de temperatura em áreas não residenciais com aquecimento de baixa temperatura;
- 5OC – temperatura do fluido refrigerante no sistema de aquecimento de piso radiante.
O indicador de desempenho é uma especificação listada na documentação técnica e expressa em metros cúbicos por hora. Para obter o resultado do cálculo no formato padrão, ele deve ser dividido pela densidade relativa da água.
Vamos dar um exemplo de cálculo: a área do cômodo a ser aquecido é de 200 metros quadrados; portanto, para aquecê-lo, será necessário um consumo de energia de 20.000 watts. O cômodo está equipado com um sistema de aquecimento padrão com uma diferença de temperatura de 20OC. Utilizando esses valores numéricos na fórmula dada, obtemos:
20000/(1,16 x 20) = 862 kg/hora,
O recálculo em valores familiares fornece o resultado.
862 / 971,8 = 0,887 m3/hora.
Para aquecer o cômodo especificado, será necessária uma bomba com capacidade mínima de 0,9 m³.3/hora. Este valor deve constar no passaporte.
Para calcular essa característica, você também pode usar a seguinte fórmula:
G = 3,6Q/(cx dT) kg/hora, onde
c – capacidade térmica específica do fluido de aquecimento.
A maneira mais fácil de selecionar uma bomba é se você já souber a capacidade da caldeira. Nesse caso, você pode usar a seguinte fórmula:
Q = N x dT, onde
Q – produtividade unitária;
N – potência da caldeira;
dT – diferença de temperatura entre a saída da caldeira e a linha de retorno.
A foto acima mostra a conexão correta da unidade do sistema de aquecimento usando um bypass. Essa configuração permite o fluxo de fluido em caso de reparos ou substituição da bomba, sem interromper o sistema de aquecimento. Veja Como instalar aquecimento em uma casa decente por conta própria.
Importante! O rotor deve estar posicionado horizontalmente! A direção do fluxo é indicada por uma seta na carcaça.
Cálculo da pressão de trabalho no circuito
Ao selecionar uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento, os cálculos também devem levar em consideração a pressão dentro da tubulação. Para isso, você pode usar a seguinte relação:
P = (R x L + Z) / pxq, onde:
- P – valor da pressão;
- R – resistência ao fluxo em trechos retos de tubulação;
- L – comprimento total
- Z – o valor da resistência ao fluxo causada pelas conexões, torneiras e outras válvulas utilizadas no sistema;
- p – o valor da densidade do fluido refrigerante na temperatura de operação;
- q é o valor da aceleração da gravidade.
Caso os dados sejam insuficientes para o cálculo utilizando a fórmula fornecida, você pode usar uma proporção simplificada:
P = R x L x ZF, onde
R é o valor da resistência ao fluxo em um trecho reto de tubo, que é aproximadamente de 100 a 150 pascais por metro; expresso de forma conveniente para cálculo, será de 0,01 a 0,015 metros por metro de trecho de tubo;
L – o comprimento total da tubulação; em um sistema de aquecimento de dois tubos, são considerados tanto o circuito direto quanto o de retorno;
ZF é um fator de ampliação que depende dos seguintes fatores:
- Para um sistema com válvulas de esfera, no qual uma diminuição na folga da tubulação não é típica, e com conexões corretamente selecionadas, considera-se que seja igual a 1,3;
- Ao utilizar dispositivos de aceleração ou termostáticos, seu valor será 1,7.
Ao selecionar uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento, o cálculo de suas características é um procedimento necessário.
Importante! O valor calculado para qualquer indicador deve ser aumentado em 15 a 20% para evitar que o dispositivo opere em suas configurações máximas. Isso o protegerá contra sobrecarga e falhas prematuras.
A experiência com bombas de circulação permite selecioná-las sem calcular os parâmetros necessários. Os parâmetros recomendados estão listados na tabela.
Tabela para seleção empírica de bombas
Tabela 1.
| Área aquecida (m²)2) | Produtividade (m3/hora) | Selos |
| 80 – 240 | De 0,5 a 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Mesmo | 32 – 40 |
| 140 – 270 | De 0,5 a 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Mesmo | 32 – 60 |
Nota: na terceira coluna, o primeiro número indica o diâmetro dos tubos e o segundo, a altura de elevação.
Com as informações fornecidas, você pode selecionar facilmente o dispositivo certo para uma operação estável e de longo prazo.
Principais fabricantes
As bombas de circulação para sistemas de aquecimento são produzidas por muitos fabricantes europeus, apresentando alta qualidade e uma ampla variedade.
Empresa WiloAs bombas fabricadas na Alemanha por esta empresa ocupam uma posição de destaque no mercado especializado. Elas se distinguem pela alta qualidade e operação confiável. Quase todos os modelos deste fabricante são equipados com controles automáticos e manuais. Não apenas a velocidade do rotor, mas também as funções de descarga, incluindo a pressão do sistema, podem ser ajustadas.
Empresa DABEste fabricante italiano compete com sucesso com outros fornecedores no mercado russo, fornecendo bombas centrífugas há mais de 40 anos. Uma característica distintiva dos produtos DAB é a utilização de painéis de controle com displays, que são muito convenientes para interagir com a unidade e monitorar o processo de operação.
Fabricante: GrundfosEsta empresa dinamarquesa opera sob este nome há mais de 70 anos, fornecendo equipamentos de bombeamento para diversas finalidades. Vale ressaltar que este fabricante é um nome consagrado e tradicional em seu setor. A produtividade e a criatividade da empresa são impressionantes, lançando até cem novos modelos de seus produtos anualmente.
Os equipamentos de aquecimento deste fabricante são comercializados sob a marca UPS e a linha de produtos foi projetada para uso doméstico e industrial. A principal característica dessas bombas de circulação de aquecimento é a sua adequação para operação em uma ampla faixa de temperatura: de -25 °C a -40 °F.O até +110OCOM.
A linha de produtos UPS pode operar utilizando 3 modos de desempenho.
Empresa DzhileksFabricante nacional de bombas de circulação, que compete com sucesso no mercado com empresas europeias.
Essas unidades são fáceis de operar e podem circular ativamente fluidos refrigerantes de diferentes densidades em redes de aquecimento, permitindo uma ampla seleção de fluidos, incluindo óleo de transformador. Operam em três modos de potência, com ajuste contínuo. Seu preço é bastante competitivo em relação aos concorrentes.
Conclusão
Selecionar e calcular uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento permitirá ao consumidor fazer a compra ideal para as condições reais de um determinado ambiente.
As opções de avaliação preliminar de equipamentos oferecidas aqui permitem que você faça essa escolha com confiança. Boa sorte!
