پمپ سیرکولاتور چیست؟ راهنمای کامل انتخاب، محاسبه هد و دبی

پمپ سیرکولاتور یکی از تجهیزات مهم در سیستم‌های گرمایش و سرمایش ساختمان است که وظیفه گردش آب در مدار بسته موتورخانه را بر عهده دارد. این پمپ‌ها باعث می‌شوند آب گرم یا سرد از محل تولید انرژی مانند دیگ یا چیلر به مصرف‌کننده‌هایی مانند رادیاتورها، فن کویل‌ها و کویل هواساز منتقل شود.

انتخاب صحیح پمپ سیرکولاتور تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم، مصرف انرژی و طول عمر تجهیزات دارد. در این راهنمای جامع به بررسی کامل انواع پمپ سیرکولاتور، نحوه محاسبه هد و دبی، نکات مهم انتخاب پمپ و اصول نصب آن می‌پردازیم.

پمپ سیرکولاتور چیست

پمپ سیرکولاتور نوعی پمپ سانتریفیوژ است که برای گردش مداوم آب در سیستم‌های گرمایش و سرمایش استفاده می‌شود. این پمپ‌ها معمولاً در مدار بسته کار می‌کنند و وظیفه اصلی آنها غلبه بر افت فشار ناشی از اصطکاک در لوله‌ها، اتصالات و تجهیزات سیستم است. برای بررسی قیمت پمپ سیرکولاتور با ما تماس بگیرید.

برخلاف پمپ‌های آبرسانی، پمپ سیرکولاتور نیازی به مکش آب از سطوح پایین‌تر ندارد زیرا آب همواره در داخل مدار بسته سیستم وجود دارد.

کاربرد پمپ سیرکولاتور

• گردش آب در سیستم گرمایش مرکزی
• سیستم‌های فن کویل
• چیلر و سیستم تهویه مطبوع
• گردش آب در مبدل‌های حرارتی
• پمپ گردش آب شوفاژ
• پمپ برگشت آب گرم مصرفی

انواع پمپ سیرکولاتور

پمپ سیرکولاتور خطی

پمپ سیرکولاتور خطی به گونه‌ای طراحی شده که ورودی و خروجی آن در یک راستا قرار دارد و مستقیماً روی لوله نصب می‌شود. این نوع پمپ فضای کمی اشغال کرده و بیشتر در ساختمان‌های مسکونی و پروژه‌های کوچک و متوسط استفاده می‌شود.

• نصب روی خط لوله
• اشغال فضای کم
• مناسب ساختمان‌های مسکونی

پمپ سیرکولاتور زمینی

پمپ‌های زمینی روی شاسی یا فونداسیون نصب می‌شوند و معمولاً برای پروژه‌های بزرگ با دبی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• مناسب مجتمع‌های بزرگ
• توان بالاتر
• دبی و هد بیشتر

پمپ سیرکولاتور روتور تر و روتور خشک

پمپ روتور تر (Wet Rotor)

در پمپ‌های روتور تر، روتور موتور در داخل سیال قرار دارد و آب علاوه بر انتقال انرژی وظیفه خنک‌کاری و روانکاری یاتاقان‌ها را نیز انجام می‌دهد.

• صدای کم
• نگهداری آسان
• مناسب ساختمان‌های مسکونی

پمپ روتور خشک (Dry Rotor)

در پمپ‌های روتور خشک، موتور از سیال جدا است و تنها پروانه با آب در تماس می‌باشد. این پمپ‌ها معمولاً در پروژه‌های بزرگ استفاده می‌شوند.

• راندمان بالاتر
• توان بیشتر
• مناسب سیستم‌های صنعتی

پارامترهای مهم در انتخاب پمپ سیرکولاتور

• هد پمپ
• دبی پمپ
• قطر لوله‌ها
• نوع اتصال (دنده ای یا فلنجی)
• دور موتور
• توان الکتروموتور
• دمای سیال
• جنس بدنه و پروانه

محاسبه هد پمپ سیرکولاتور

در سیستم‌های سیرکولاتور به دلیل مدار بسته بودن سیستم، اختلاف ارتفاع ساختمان تأثیر قابل توجهی در هد پمپ ندارد. بنابراین هد مورد نیاز پمپ تنها برای جبران افت فشار ناشی از اصطکاک در لوله‌ها، اتصالات و تجهیزات در نظر گرفته می‌شود.

فرمول محاسبه هد

H = 0.045L + H1

• H = هد پمپ (متر)
• L = طول مسیر رفت و برگشت لوله (متر)
• H1 = افت تجهیزات موتورخانه (۱.۵ تا ۲.۵ متر)

محاسبه دبی پمپ سیرکولاتور

برای تعیین دبی پمپ سیرکولاتور، ابتدا باید بار حرارتی یا سرمایشی سیستم را داشته باشیم. سپس با استفاده از ضریب‌های تبدیل که حاصل تجربیات و محاسبات تئوری است، دبی گردش را به صورت GPM (Gallons Per Minute) محاسبه می‌کنیم.

۱. سیستم گرمایش

الف) محاسبه دبی با واحد کیلوکالری

اگر بار سیستم به صورت کیلوکالری بر ساعت (kcal/h) داده شده باشد، از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

$$\text{GPM} = \frac{\text{Heat Load (kcal/h)}}{2500}$$

این فرمول به این دلیل به کار می‌رود که در یک شبکه گرمایشی معمولی، گردش مناسب برای انتقال مؤثر حرارت با ضریب تبدیل 2500 kcal/h به ازای هر گالن در دقیقه به دست آمده است.

ب) محاسبه دبی با واحد BTU/hr

اگر بار به صورت BTU/hr داده شده باشد، فرمول به شکل زیر تغییر می‌کند:

$$\text{GPM} = \frac{\text{Heat Load (BTU/hr)}}{10000}$$

در اینجا ضریب 10000 حاصل تبدیل مشترک بین BTU/hr و GPM در کاربردهای گرمایشی استاندارد می‌باشد.

---

۲. سیستم سرمایش

در سیستم‌های سرمایشی معمولاً دبی گردش بالاتری نسبت به سیستم‌های گرمایشی نیاز است تا بتوان در زمان معادل، حرارت را به سرعت منتقل کرد. به همین دلیل ضریب تبدیل در اینجا کمتر است.

الف) محاسبه دبی با واحد کیلوکالری

برای سیستم سرمایش، رابطه به صورت زیر است:

$$\text{GPM} = \frac{\text{Cooling Load (kcal/h)}}{1250}$$

ب) محاسبه دبی با واحد BTU/hr

همچنین اگر بار سرمایشی به صورت BTU/hr داده شده باشد، از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

$$\text{GPM} = \frac{\text{Cooling Load (BTU/hr)}}{5000}$$

این فرمول‌ها به این صورت تنظیم شده‌اند که با دو برابر کردن ضریب تبدیل نسبت به سیستم گرمایش، گردش بیشتری جهت انتقال سرمایش در زمان معین به دست آید.

---

نکات مهم در استفاده از این فرمول‌ها

1. واحدهای استفاده شده: دقت کنید که واحد بار ورودی (kcal/h یا BTU/hr) و واحد خروجی (GPM) به درستی در فرمول جایگذاری شوند. در صورت نیاز، از تبدیل‌های زیر استفاده کنید:
   • $1 \, \text{kcal} \approx 3.968 \, \text{BTU}$1kcal≈3.968BTU
   • $1\, \text{GPM} \approx 3.785 \, \text{L/min}$1GPM≈3.785L/min
2. سرانگشتی بودن: این فرمول‌ها به عنوان ابزارهای سریع برای طراحی اولیه و برآورد دبی پمپ در نظر گرفته می‌شوند. در طراحی نهایی، باید افت فشار شبکه، طول لوله‌کشی، تعداد و نوع اتصالات، و سایر عوامل مؤثر نیز به دقت مشخص و در انتخاب پمپ لحاظ شوند.
3. موارد کاربرد:
   • برای سیستم‌های گرمایشی که از طریق رادیاتور، گرمایش از کف یا پنل‌های گرمایشی اجرا می‌شوند.
   • برای سیستم‌های سرمایشی مانند چیلر، فن‌کویل و سیستم‌های VRF.

---

مثال‌های کاربردی

مثال ۱: سیستم گرمایشی

فرض کنیم بار حرارتی یک سیستم گرمایشی برابر با 25,000 kcal/h باشد. محاسبه دبی به صورت زیر است:

$$\text{GPM} = \frac{25000}{2500} = 10 \, \text{GPM}$$

یا اگر بار داده شده به صورت 250,000 BTU/hr باشد:

$$\text{GPM} = \frac{250000}{10000} = 25 \, \text{GPM}$$

(در این مورد توجه شود که مقیاس‌ها ممکن است متفاوت باشند؛ مثال دوم بیشتر برای سیستم‌های خاص یا مقیاس بزرگ استفاده می‌شود.)

مثال ۲: سیستم سرمایشی

فرض کن بار سرمایشی برابر با 12,500 kcal/h داشته باشیم. محاسبه دبی بر اساس کیلوکالری:

$$\text{GPM} = \frac{12500}{1250} = 10 \, \text{GPM}$$

یا اگر بار به صورت 62,500 BTU/hr باشد:

$$\text{GPM} = \frac{62500}{5000} = 12.5 \, \text{GPM}$$

جمع‌بندی

متن نهایی محاسبات دبی پمپ سیرکولاتور به صورت زیر می‌شود:

سیستم گرمایش

$$\text{GPM} = \frac{\text{Heat Load (kcal/h)}}{2500} \quad \text{یا} \quad \text{GPM} = \frac{\text{Heat Load (BTU/hr)}}{10000}$$

سیستم سرمایش

$$\text{GPM} = \frac{\text{Cooling Load (kcal/h)}}{1250} \quad \text{یا} \quad \text{GPM} = \frac{\text{Cooling Load (BTU/hr)}}{5000}$$

این اصول به عنوان مبنایی سریع برای انتخاب و ارزیابی دبی پمپ‌های سیرکولاتور در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی کاربرد دارند. به خاطر داشته باشید که در طراحی دقیق، علاوه بر این محاسبات، تحلیل‌های افت فشار، نقشه لوله‌کشی و ویژگی‌های پمپ نیز حائز اهمیت هستند.

جدول انتخاب پمپ سیرکولاتور بر اساس طبقات، مجموع زیربنا و تیپ پمپ

در عمل، انتخاب پمپ سیرکولاتور فقط به تعداد طبقات وابسته نیست؛ بلکه باید تعداد واحد در هر طبقه و زیربنای هر واحد نیز در نظر گرفته شود. مقادیر زیر تقریبی و بر اساس تجربه پروژه‌های متداول مسکونی در ایران هستند. برای ساختمان‌های با کاربری خاص، متراژهای غیرمعمول، یا لوله‌کشی‌های پیچیده، بهتر است هد و دبی پمپ بر اساس محاسبات دقیق افت فشار و بار حرارتی سیستم تعیین شود. جدول زیر بر پایه پمپ‌های خطی بلندکاست تهران طراحی شده است، اما به‌جای تکیه صرف بر نام مدل‌های تجاری، محدوده هد و دبی تقریبی و معادل برندهای رایج سیرکولاتور (گراندفوس، ویلو و …) نیز ارائه شده تا انتخاب پمپ برای طراح و مجری ساده‌تر شود.

*معادل‌ها تقریبی هستند و برای راهنمایی اولیه در انتخاب پمپ ارائه شده‌اند. در طراحی نهایی، حتماً باید هد و دبی بر اساس بار حرارتی، طول و قطر لوله‌ها و نوع سیستم (رادیاتور، فن کویل، گرمایش از کف و …) به‌صورت دقیق محاسبه گردد.

منطق انتخاب در این جدول چیست؟

مدل‌های قدیمی پمپ‌های خطی نظیر S100، HV، AA، A6، A7، PD37، PD38 و PD40 در واقع هر کدام نماینده یک محدوده مشخص از هد و دبی هستند. در جدول فوق، به جای تمرکز صرف بر نام تجاری، محدوده تقریبی هد (بر حسب متر ستون آب) و دبی (بر حسب مترمکعب بر ساعت) برای هر تیپ پمپ ارائه شده و سپس معادل‌هایی از برندهای رایج سیرکولاتور مانند گراندفوس و ویلو پیشنهاد شده است. به این ترتیب حتی اگر قصد تغییر تیپ پمپ را داشتید، طراح می‌تواند بر اساس نیاز هیدرولیکی سیستم، معادل مناسب را از برند دیگر انتخاب کند.

این جدول برای آن دسته از کارفرماها، مجریان و حتی مهندسینی طراحی شده است که می‌خواهند بدون ورود به محاسبات پیچیده، یک انتخاب اولیه و منطقی برای پمپ سیرکولاتور داشته باشند. در واقع:

• اگر با یک ساختمان مسکونی معمولی سروکار دارید (متراژ واحدها بین ۷۰ تا ۱۳۰ متر، تعداد واحدها ۲ تا ۴ واحد در هر طبقه)، می‌توانید به کمک این جدول در چند ثانیه یک مدل پمپ را انتخاب کنید.
• اگر بار حرارتی و نقشه لوله‌کشی را در اختیار دارید، بهتر است از این جدول فقط به عنوان نقطه شروع استفاده کرده و سپس هد و دبی را بر اساس فرمول‌های ارائه شده در همین صفحه به‌طور دقیق محاسبه کنید.
• در پروژه‌های خاص (استخر، سونا، جکوزی، هتل، بیمارستان، سوله صنعتی و…) باید طراحی بر اساس نقشه و بار حرارتی انجام شود و این جدول به تنهایی کافی نیست.

جدول معادل برندهای پمپ سیرکولاتور گراندفوس و داب

ردیف	پمپ داب (DAB)	پمپ گراندفوس (Grundfos)
1	VA55-180 • هد: 5.3 متر • دبی: 3.59 m³/h • توان: 70 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS25-50 • هد: 4.68 متر • دبی: 3.21 m³/h • توان: 50 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
2	VA65-180 • هد: 6.04 متر • دبی: 3.59 m³/h • توان: 78 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS25-60 • هد: 5.54 متر • دبی: 4.34 m³/h • توان: 60 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
3	VA65-180X • هد: 6.04 متر • دبی: 3.59 m³/h • توان: 78 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS32-60 • هد: 5.70 متر • دبی: 3.32 m³/h • توان: 60 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
4	A50-180M • هد: 5.84 متر • دبی: 7.69 m³/h • توان: 195 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS25-55 • هد: 4.73 متر • دبی: 5.60 m³/h • توان: 85 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
5	A50-180XM • هد: 5.78 متر • دبی: 9.93 m³/h • توان: 184 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS32-55 • هد: 5.20 متر • دبی: 8 m³/h • توان: 105 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
6	A80-180M • هد: 8.8 متر • دبی: 8.68 m³/h • توان: 264 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS25-80 • هد: 7.35 متر • دبی: 7.99 m³/h • توان: 165 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
7	A80-180XM • هد: 8.16 متر • دبی: 9.27 m³/h • توان: 256 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS32-80 • هد: 7.50 متر • دبی: 11 m³/h • توان: 220 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
8	A110-180M • هد: 11.4 متر • دبی: 9.17 m³/h • توان: 410 وات • اتصال: 1 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS32-100 • هد: 9.8 متر • دبی: 13.52 m³/h • توان: 345 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
9	A110-180Xm • هد: 11.3 متر • دبی: 12.9 m³/h • توان: 410 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر	UPS32-100 • هد: 9.80 متر • دبی: 13.52 m³/h • توان: 345 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
10	B56-250-40M • هد: 6.29 متر • دبی: 12.4 m³/h • توان: 256 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر	UPS36-50 • هد: 5 متر • دبی: 8 m³/h • توان: 105 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 220 میلی‌متر
11	B80-250-40M • هد: 8.28 متر • دبی: 9.25 m³/h • توان: 256 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر	UPS36-80 • هد: 7.50 متر • دبی: 11 m³/h • توان: 220 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 220 میلی‌متر
12	B110-250-40M • هد: 11.3 متر • دبی: 12.9 m³/h • توان: 410 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر	UPS32-100 • هد: 9.80 متر • دبی: 13.52 m³/h • توان: 345 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
13	B110-250-40T • هد: 11.2 متر • دبی: 12 m³/h • توان: 403 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر	UPS32-100 • هد: 9.80 متر • دبی: 13.52 m³/h • توان: 345 وات • اتصال: 1 1/4 اینچ • فاصله: 180 میلی‌متر
14	BPH120-250-40M • هد: 11.1 متر • دبی: 15.8 m³/h • توان: 510 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر	UPS40-120 • هد: 9.42 متر • دبی: 21.38 m³/h • توان: 460 وات • اتصال: 1 1/2 اینچ • فاصله: 250 میلی‌متر
15	BPH120-280-50M • هد: 11.3 متر • دبی: 31.4 m³/h • توان: 870 وات • اتصال: 2 اینچ • فاصله: 280 میلی‌متر	UPS50-120 • هد: 9.52 متر • دبی: 32 m³/h • توان: 720 وات • اتصال: 2 اینچ • فاصله: 280 میلی‌متر
16	BPH120-280-50T • هد: 9.98 متر • دبی: 26.7 m³/h • توان: 683 وات • اتصال: 2 اینچ • فاصله: 280 میلی‌متر	UPS50-120 • هد: 9.52 متر • دبی: 32 m³/h • توان: 720 وات • اتصال: 2 اینچ • فاصله: 280 میلی‌متر

دور موتور پمپ سیرکولاتور

پمپ‌های سیرکولاتور معمولاً در دو سرعت ۱۴۵۰ و ۲۹۰۰ دور در دقیقه تولید می‌شوند. در ساختمان‌های مسکونی معمولاً از پمپ‌های ۱۴۵۰ دور استفاده می‌شود زیرا صدای کمتری دارند.

محل نصب پمپ سیرکولاتور

• در سیستم گرمایش قبل از دیگ
• در سیستم سرمایش قبل از چیلر
• معمولاً در مسیر برگشت سیستم

نکات مهم نصب پمپ سیرکولاتور

• نصب صافی در مسیر مکش پمپ
• نصب لرزه گیر برای پمپ زمینی
• استفاده از شیر یکطرفه در خروجی
• در نظر گرفتن مسیر بای پس
• نصب شیر فلکه جهت تعمیرات

برای جلوگیری از آسیب به روتور و افزایش طول عمر پمپ، حتماً پس از نصب، مراحل هواگیری مدار و هواگیری پمپ سیرکولاتور موتورخانه را طبق دستورالعمل استاندارد انجام دهید.

پمپ برگشت آب گرم مصرفی

در ساختمان‌هایی که طول لوله کشی آب گرم زیاد است برای جلوگیری از اتلاف آب و دسترسی سریع به آب گرم از پمپ برگشت آب گرم مصرفی استفاده می‌شود.

جمع بندی

پمپ سیرکولاتور یکی از مهم‌ترین تجهیزات موتورخانه است که وظیفه گردش آب در سیستم‌های گرمایش و سرمایش را بر عهده دارد. انتخاب صحیح پمپ با توجه به هد، دبی و شرایط سیستم باعث افزایش راندمان، کاهش مصرف انرژی و عملکرد بهتر سیستم تاسیسات ساختمان می‌شود.