Vodní čerpadlo pro vytápění: typy, specifikace a pravidla výběru

Gravitační přírodní jevy nejsou vždy schopny zajistit dostatečnou úroveň cirkulace chladiva, zejména ve složitých systémech s několika kruhy. Ke stimulaci pohybu chladicí kapaliny pomůže vodní čerpadlo pro vytápění místností. Jaké je toto vybavení? Budeme se zabývat tímto problémem v našem článku.

Kromě zařízení a technických charakteristik vodního čerpadla budeme analyzovat také typy, vlastnosti značení. Podrobně také zvažujeme výhody oběhového zařízení a důležité parametry, které je třeba při výběru vzít v úvahu.

Obecná struktura vodního čerpadla

Vodní čerpadlo je zabudováno do topného okruhu pro zajištění pohybu chladicí kapaliny. Proto se takové systémy nazývají vytápění pomocí nucený oběh.

Skládá se z následujících základních prvků:

• pouzdro s pracovní komorou;
• motor
• oběžné kolo;
• odvzdušňovací šroub;
• svorkovnice.

Svorkovnice může být vybavena přídavným mechanickým a elektronickým zařízením určeným k regulaci provozu motoru.

Jednoduchost zařízení zajišťuje vysokou spolehlivost čerpadel, díky čemuž mohou účinně fungovat po dobu asi 5 až 10 let.

Při prvním spuštění oběhového čerpadla vody vyšroubujte vzduchový šroub a nechte vzduch z pracovní oblasti

Typy čerpadel pro topné systémy

Moderní oběhová čerpadla jsou rozdělena do dvou hlavních typů: „suchý“ a „mokrý“. Trochu se liší ve své vnitřní struktuře a provozním schématu, ale pohyb tekutiny v nich je stále zajištěn cirkulačními procesy v systému. Některé modely jsou vybaveny zařízeními pro automatickou regulaci jejich práce.

Varianta č. 1 - suché typy spotřebičů

Konstrukce suchého oběhového čerpadla neznamená kontakt chladiva s rotorem. Jeho pracovní plocha je oddělena od částí motoru speciálními kroužky.

Jsou vyrobeny z následujících druhů materiálů:

• grafit;
• keramika;
• karbid wolframu;
• nerezová ocel;
• oxid hlinitý.

Princip činnosti "suchého" čerpadla je otáčení kola v chladicí kapalině. Otvor pro přívod vody je umístěn ve středu hlavní komory a systém výstupního kanálu je umístěn na obvodu.

Pracovní plocha „suchých“ oběhových čerpadel je připojena k motoru pouze pomocí hřídele, takže v případě potřeby lze pohon vyměnit

Rotace oběžného kola funkčního kola vede ke vzniku odstředivých sil, které pohybují chladicí kapalinou od středu skříně k jejím okrajům. Tento princip činnosti oběhového čerpadla zajišťuje stálý pohyb vody jeho vnitřní komorou.

Pozitivní vlastnosti suchého topného zařízení jsou:

• vysoká úroveň účinnosti - 70-80%;
• minimální vodní kladivo při spuštění;
• možnost horizontálního a vertikálního uspořádání motoru;
• čerpání velkých objemů chladicí kapaliny kvůli vysokému výkonu.

Díky kombinaci účinnosti a hluku se „suchá“ čerpadla používají hlavně v topných systémech průmyslových, kancelářských budov a velkých obytných budov.

U zařízení tohoto druhu lze proto rozlišovat následující negativní aspekty:

1. Vysoká hladina hluku, která neumožňuje použití v bytech.
2. Potřeba vyměnit těsnicí kotouče každé 2-3 roky.
3. Vysoká pravděpodobnost, že chladicí kapalina vytéká, není-li pracovní komora těsná.
4. Potřeba externího chlazení motoru.

Vzhledem k velké hmotnosti je takové zařízení instalováno na podlaze nebo zavěšeno na konzolách.

Prvky konzolového čerpadla jsou upevněny na jednom loži a prostřednictvím motorové převodovky je připojen elektromotor s oběžným kolem v pouzdru.

Pro konstrukci suchých čerpadel existují dvě možnosti:

1. Monoblock. Motor a kovové pouzdro zařízení jsou kombinovány v jednom provedení se specifickými držáky.
2. Konzolové. Pomocí univerzálních úchytů lze do skříně zařízení připojit motor jakékoli síly.

„Suchá“ cirkulační zařízení pro vytápěcí systémy s odpovídající údržbou jsou odolnější, takže postupně nahrazují modely mokrým rotorem z trhu.

Varianta č. 2 - čerpadla s mokrým rotorem

Princip činnosti cirkulačního zařízení s rotorem mokrého typu je podobný jeho protějšku „suchého“ typu: když se oběžné kolo otáčí, chladivo přiváděné do středu se pohybuje na okraji pracovní komory, odkud je shromažďováno ve výstupních kanálech.

Všechna vnitřní těsnění v mokrém čerpadle jsou statická a nepodléhají dynamickému opotřebení, takže tyto modely jsou spolehlivější a trvanlivější.

Rotor mokrého čerpadla je v kontaktu s chladivem, které zajišťuje chlazení motoru. Taková zařízení by neměla fungovat v suchém režimu, protože se rychle přehřívají a vyhoří.

Součásti zařízení jsou obvykle umístěny v jednom pouzdru a tvoří jeden design, takže pokud se jednotlivé prvky rozpadnou, nebudou nahrazeny, ale zakoupí se nové čerpadlo.

Chladivo uvnitř pracovní komory prochází poněkud klikatou cestou, takže hluk čerpadla závisí na hladkosti materiálu na vnitřním povrchu pouzdra.

Výhody mokré rotorové jednotky:

• tichý provoz;
• kompaktní velikosti;
• nízká spotřeba energie (30-50 W);
• trvání služby bez údržby;
• relativně nízké náklady;
• snadná instalace.

Zařízení jsou často zabudována přímo do konstrukce domácích kotlů, což spotřebiteli usnadňuje výběr zařízení při instalaci topného systému.

Nevýhody topných zařízení tohoto typu jsou také:

• konstrukční omezení maximálního výkonu;
• nízká údržba;
• nízká účinnost (40-60%);
• potřeba přísně vodorovné osy motoru.

Vzhledem k nízkému výkonu se mokré čerpací stroje používají hlavně ve vytápěcích systémech bytů a jednopatrových domů.

Výhody oběhových zařízení

Do roku 1990 byly vytápěcí systémy v soukromých budovách navrženy a postaveny hlavně bez čerpadel. Chladivo se pohybovalo potrubím gravitací a jeho cirkulace byla zajištěna konvekčními proudy tekutiny, když byla zahřívána v kotli. V současné době stále používáme systémy s přirozený oběhi když ne tak často.

Levné kotle na pevná paliva se vyrábějí bez zabudovaných čerpadel, protože výrobce nezná parametry topného okruhu. U takových systémů je nutné vodní čerpadlo.

Nyní se pohyb chladicí kapaliny provádí násilně pomocí vodních čerpadel, které mají několik výhod:

1. Snížené zatížení kotle snížením teplotního rozdílu ve vstupním a výstupním potrubí.
2. Rovnoměrné rozdělení tepla v místnostech díky stejné teplotě chladicí kapaliny po celé délce topných prstenců.
3. Schopnost rychle řídit teplotu chladicí kapaliny.
4. Rychlé zahřívání topného systému při spuštění studeného kotle.
5. Nepotřebujete potrubí se sklonem k kotli, což zajišťuje spontánní pohyb chladicí kapaliny.
6. Možnost použití tenkých trubek, které zabírají malý vnitřní prostor bytu.
7. Výkon čerpadla vám umožňuje čerpat v topném okruhu tlak dostatečný pro zásobování chladicí kapaliny na několika patrech.
8. Použití ventilů v jednotlivých smyčkách topných sítí.
9. Schopnost integrovat čerpadlo do automatického řídicího systému kotle.

Cirkulační zařízení mají se spoustou výhod dvě nevýhody - to je závislost na napájení a dodatečné náklady na elektřinu.

Nevýhody jsou však snadno kompenzovatelné - instalace vodního čerpadla vám umožní ušetřit 10-20% paliva a podíl nákladů na elektřinu na celkových nákladech na vytápění je pouze 3-5%. Navíc s častým nedostatkem elektřiny je možné instalovat UPS, která bude po určitou dobu zajišťovat autonomní provoz kotle a čerpadla.

Vlastnosti označování zařízení

Bohužel neexistují jednotné požadavky na označování oběhových čerpadel. Výrobci nezávisle volí seznam technických specifikací, které jsou uvedeny na zařízení.

Při nákupu čerpadla byste se neměli soustředit pouze na značení. Je lepší otevřít návod k použití a přečíst si tam technické specifikace

Na předním panelu se obvykle zobrazí následující informace:

• směr pohybu chladicí kapaliny;
• průměr připojených trubek;
• maximální přípustný tlak;
• výrobce a model;
• maximální pracovní teplota;
• stupeň ochrany;
• provozní parametry napájení;
• značky shody s národními technickými předpisy.

Výrobci mohou podle svého uvážení poskytnout další informace. Podrobné technické vlastnosti zařízení jsou uvedeny v návodu k použití.

Jednotky se v jednotlivých zemích liší, takže čísla v případě mohou být zavádějící. Je lepší znovu otevřít pokyny, kde jsou spolu s charakteristikami uvedeny také jejich měrné jednotky.

Co hledat při výběru čerpadla?

Volba samostatného čerpadla pro topný okruh musí být provedena s ohledem na mnoho parametrů.

Technické parametry zařízení

Cirkulační zařízení má řadu charakteristik, které jsou zvláště důležité při nákupu.

Mezi ně patří:

1. Účinnost - poměr objemu spotřebované energie k užitečné práci při čerpání chladicí kapaliny.
2. Tlak - tlakový rozdíl mezi výstupním a vstupním otvorem čerpadla.
3. Zásobování vodou - maximální objem chladicí kapaliny čerpané pracovní komorou s minimálním odporem topného okruhu.
4. Moc spotřeba elektřiny.
5. Průměr potrubí - jmenovitá hodnota připojeného zařízení.
6. Maximální jmenovitý tlak (označeno PN) v provozním obvodu při 20 ° C, při kterém je zaručena dlouhodobá funkce zařízení v záruční době.

Tato data obvykle postačují k potvrzení dostatečných technických charakteristik čerpadla pro parametry topného systému.

Podrobněji jsme zkoumali výběrová kritéria v tomto článku.

Dostatečný výkon zařízení

Volba konkrétního modelu cirkulačního zařízení je ovlivněna technickými vlastnostmi, jakož i finančními možnostmi kupujícího a vlastnostmi topného systému. Pokud chcete ušetřit, je důležité, aby výkon čerpadla postačoval pro normální provoz kotle. Konec konců je úroveň dodávky vody uvedená v pokynech vždy mnohem vyšší než skutečná úroveň.

Pro nezávislé stanovení přiměřenosti výkonu zařízení je třeba provést tři fáze výpočtů.

Fáze 1 - určete výkon čerpadla

Stanovení požadované kapacity čerpadla podle vzorce.

Požadovaný tepelný výkon silně závisí na materiálu stěn, přítomnosti mezer v podlaze a těsnosti okenních rámů.

U bytů ve vícepodlažních budovách se předpokládá, že topný topný výkon bude 75-80 W / sq. m., pro domy - 100-120 W / sq. m. Rozdíl teploty na vstupu a výstupu kotle je obvykle 10 ° C.

Ukazuje se, že za byt 60 metrů čtverečních. m. bude dostatek skutečného výkonu čerpadla v (80 * 60) / (1,16 * 10) = 414 (l / h).

Fáze č. 2 - výpočet tlaku

Stanovení tlaku k překonání celkového hydraulického odporu systému podle vzorce.

Každý uzavírací ventil má svůj vlastní ukazatel hydraulického odporu, který je určen zvláštními tabulkami. Při výpočtu se berou v úvahu hodnoty odporu všech prvků potrubí

Tento vzorec vyžaduje složité výpočty pomocí referenčních dat, takže pro systémy vytápění domácností a bytů můžete použít zjednodušený rozvrh.

Tlaková ztráta je velmi závislá na průměru potrubí, takže při výběru mezi dvěma možnými velikostmi je lepší zvolit větší

Podle harmonogramu bude tlaková ztráta v bytě s průměrem potrubí 20 mm 70 mm / m, s přihlédnutím k délce potrubí 50 m - 3,5 metru. Toto číslo by se mělo vynásobit faktorem 1,3–2,2, přičemž se vezme v úvahu odpor vodních ventilů.

Fáze #3 - určete výkon čerpadla

Stanovení dostatečného výkonu čerpadla podle harmonogramu charakteristik průtokového tlaku.

Nedostatečný výkon vodního čerpadla vede k nadměrné spotřebě plynu v kotli a může dokonce vést ke smrtelným poruchám

Takový rozvrh je uveden v návodu k obsluze a je jedinečný pro každý model čerpadla. Pokud je průsečík výše vypočítaných parametrů pod křivkou B, je zařízení vhodné pro topný systém, ale pokud je vyšší, pak ne.

Podrobná doporučení pro výpočet oběhového čerpadla s konkrétními příklady jsme dali v dalším článku.

Další funkce zařízení

Pokud je pro topný systém kritický neustálý pohyb tekutiny, lze do okruhu nainstalovat dvě čerpadla v sérii. Druhý motor v takovém systému se může zapnout, pokud není dostatek energie nebo porucha prvního motoru.

K automatizaci provozu kotle vytápěného topným okruhem lze použít čerpadla s termostatem a časovačem.Vestavěný mechanismus zajišťuje zapnutí a vypnutí motoru v závislosti na teplotě chladicí kapaliny a denní době.

Svorkovnice může mít nastavovací knoflíky a zobrazovací panel. LCD displeje na tepelných čerpadlech se zřídka používají kvůli tepelné nesnášenlivosti

V rozvětvených topných sítích lze použít oběhová čerpadla s termostatem a plynule regulovatelnou rychlostí oběžného kola. S jejich pomocí dochází v různých cyklech k autonomnímu řízení rychlosti chladicí kapaliny v závislosti na její teplotě. Čerpadla s automatizací jsou mnohokrát dražší a zřídka se používají v bytech a malých obytných budovách.

Na trhu jsou uváděny jak standardní, tak nestandardní modely, což poskytuje další funkčnost. Hodnocení nejlepších topných čerpadel, na základě recenzí od skutečných uživatelů, my přinesl sem.

Další nuance výběru čerpadla

Je důležité, aby zařízení nejen plnilo svou funkci, ale také fungovalo dlouhou dobu, aniž by způsobovalo obyvatelům domu nebo bytu nepříjemnosti.

Při výběru zařízení by se proto měla dodržovat následující pravidla:

1. Vyberte si známé výrobce čerpadel: Calpeda, Grundfos, WILO. Cena jejich vybavení je o 20-40% vyšší, ale pravděpodobnost selhání je mnohem menší.
2. Vezměte zařízení s charakteristikami, které jsou o 20-30% vyšší, než se počítá. Tato zásoba sníží provozní zatížení a prodlouží životnost zařízení.
3. Věnujte pozornost rozměrům tak, aby čerpadlo zapadalo do prostoru pro něj určeného.
4. Provoz zařízení by měl být co možná nejtišší, aby v noci obyvatelé nerušili.
5. Není třeba usilovat o koupi modelu s výkonem, který výrazně přesahuje vypočtené parametry. To povede pouze k nadměrné spotřebě elektřiny, ale také k nadměrnému hluku.
6. Vyberte čerpadlo speciálně pro topné systémy, protože jsou navrženy pro provozní teploty do 130 - 150 ° C.
7. Je žádoucí, aby zařízení mělo zabudovanou síťku pro filtrování pevných částic suspendovaných v chladivu.

Výkon zařízení musí nutně odpovídat parametrům topného systému, není možné na tom ušetřit. Kromě toho budete muset platit pouze za spolehlivého výrobce, zvýšenou bezpečnost skříně a automatický regulační systém.

Většina domácích cirkulačních zařízení pro vytápění nevyžaduje seřízení. K jejich spuštění stačí připojit potrubí k potrubí a zapnout zařízení v elektrické síti. A jak správně nainstalovat čerpadlo, které jsme zkoumali pokyny krok za krokem.

Závěry a užitečné video na toto téma

Jak zvolit dobré oběhové čerpadlo pro vytápění:

Cirkulační zařízení DAB:

Porovnání dvou spotřebičů Grundfos: UPS a Alpha2:

Výběr oběhového čerpadla je nejlépe koordinován s odborníky. Pokud prodejci v obchodě dokážou sdělit sílu vybavení pro standardní byt, pak se před zakoupením topného zařízení pro venkovský dům budete muset obrátit na profesionály pro komplexní výpočty.

Je třeba si uvědomit, že po zahájení provozu není možné vyměnit ji v obchodě, proto je vhodné si ihned koupit vhodný model.

Chcete doplnit náš článek užitečnými doporučeními pro výběr topného čerpadla? Nebo jste si všimli rozporu v prezentovaných údajích? Napište své komentáře do sekce komentářů - vezmeme v úvahu váš názor.

Nebo možná máte i po přečtení článku otázky? Zeptejte se našich odborníků, požádejte o radu - pokusíme se vám pomoci.