Pompa wodna do ogrzewania: rodzaje, specyfikacje i zasady wyboru

Naturalne zjawiska grawitacyjne nie zawsze są w stanie zapewnić wystarczający poziom cyrkulacji chłodziwa, szczególnie w złożonych układach z kilkoma pierścieniami. Aby stymulować ruch płynu chłodzącego, pomoże pompa wodna do ogrzewania pomieszczeń. Jaki jest ten sprzęt? Rozważymy ten problem w naszym artykule.

Oprócz urządzenia i parametrów technicznych pompy wodnej przeanalizujemy typy, cechy znakowania. Rozważamy również szczegółowo zalety urządzeń cyrkulacyjnych i ważne parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze.

Ogólna struktura pompy wodnej

Pompa wody jest wbudowana w obieg grzewczy, aby zapewnić ruch płynu chłodzącego. Dlatego takie systemy nazywane są ogrzewaniem za pomocą wymuszony obieg.

Składa się z następujących podstawowych elementów:

• skrzynia z komorą roboczą;
• silnik
• wirnik;
• śruba odpowietrzająca;
• skrzynka zaciskowa.

Skrzynka zaciskowa może być wyposażona w dodatkowy sprzęt mechaniczny i elektroniczny zaprojektowany do regulacji pracy silnika.

Prostota urządzenia zapewnia wysoką niezawodność pomp, dzięki czemu mogą one skutecznie działać przez około 5-10 lat.

Podczas pierwszego uruchomienia pompy obiegowej wody odkręć śrubę powietrzną i wypuść powietrze z obszaru roboczego

Rodzaje pomp do systemów grzewczych

Nowoczesne pompy obiegowe dzielą się na dwa główne typy: „suchy” i „mokry”. Różnią się nieco wewnętrzną strukturą i schematem działania, ale ruch płynu w nich jest nadal zapewniony przez procesy krążenia w układzie. Niektóre modele są wyposażone w urządzenia do automatycznej regulacji pracy.

Opcja nr 1 - urządzenia suche

Konstrukcja suchej pompy obiegowej nie implikuje kontaktu chłodziwa z wirnikiem. Obszar roboczy jest oddzielony od części silnika specjalnymi pierścieniami.

Wykonane są z następujących rodzajów materiałów:

• grafit;
• ceramika;
• węglik wolframu;
• stal nierdzewna;
• tlenek glinu.

Zasada działania pompy „suchej” polega na obracaniu koła w cieczy chłodzącej. Otwór doprowadzający wodę znajduje się w środku głównej komory, a system kanałów wylotowych znajduje się na obrzeżach.

Obszar roboczy „suchych” pomp obiegowych jest połączony z silnikiem tylko przez wał, dlatego w razie potrzeby można wymienić napęd

Obrót wirnika koła funkcjonalnego prowadzi do pojawienia się sił odśrodkowych, które przenoszą chłodziwo ze środka obudowy na jej krawędzie. Ta zasada działania pompy obiegowej zapewnia stały ruch wody przez jej wewnętrzną komorę.

Pozytywne cechy suchych urządzeń grzewczych to:

• wysoki poziom wydajności - 70-80%;
• minimalna młot wodny przy uruchomieniu;
• możliwość poziomego i pionowego ustawienia silnika;
• pompowanie dużych ilości chłodziwa z powodu dużej mocy.

Ze względu na połączenie wydajności i hałasu pompy „suche” są stosowane głównie w systemach grzewczych budynków przemysłowych, biurowych i dużych obiektów mieszkalnych.

Dlatego w przypadku urządzeń tego rodzaju można wyróżnić następujące negatywne aspekty:

1. Wysoki poziom hałasu, uniemożliwiający ich stosowanie w mieszkaniach.
2. Konieczność wymiany tarcz uszczelniających co 2-3 lata.
3. Wysokie prawdopodobieństwo wypłynięcia chłodziwa, jeśli komora robocza nie jest szczelna.
4. Potrzeba zewnętrznego chłodzenia silnika.

Ze względu na duży ciężar taki sprzęt jest instalowany na podłodze lub zawieszany na wspornikach.

Elementy pompy wspornikowej są zamocowane na jednym łóżku, a silnik elektryczny z wirnikiem w obudowie jest połączony przez przekładnię

Istnieją dwie opcje projektowania suchych pomp:

1. Monoblok. Silnik i metalowa obudowa urządzenia są połączone w jednym projekcie z określonymi mocowaniami.
2. Wspornik. Za pomocą uniwersalnych mocowań silnik o dowolnej mocy można podłączyć do obudowy urządzenia.

„Suche” urządzenia cyrkulacyjne do systemów grzewczych, z odpowiednią konserwacją, są bardziej trwałe, dlatego stopniowo zastępują modele mokrym wirnikiem z rynku.

Opcja nr 2 - mokre pompy wirnikowe

Zasada działania urządzenia cyrkulacyjnego z mokrym wirnikiem jest podobna do jego „suchego” odpowiednika: gdy wirnik obraca się, chłodziwo doprowadzane do środka przesuwa się na obrzeże komory roboczej, skąd jest gromadzone w kanałach wylotowych.

Wszystkie uszczelnienia wewnętrzne w mokrej pompie są statyczne i nie podlegają dynamicznemu zużyciu, więc modele te są bardziej niezawodne i trwałe.

Wirnik mokrej pompy styka się z płynem chłodzącym, który zapewnia chłodzenie silnika. Takie urządzenia nie powinny działać w trybie osuszania, ponieważ szybko się przegrzewają i wypalają.

Części składowe sprzętu są zwykle umieszczone w jednej obudowie i tworzą jedną konstrukcję, dlatego w przypadku awarii poszczególnych elementów nie są one wymieniane, ale kupuje się nową pompę.

Chłodziwo wewnątrz komory roboczej przechodzi raczej przez uzwojenie, więc hałas pompy zależy od gładkości materiału na wewnętrznej powierzchni obudowy

Zalety zespołu mokrego wirnika:

• cicha praca;
• kompaktowe rozmiary;
• niski pobór mocy (30-50 W);
• czas trwania usługi bez konserwacji;
• stosunkowo niski koszt;
• łatwość instalacji.

Urządzenia są często wbudowane bezpośrednio w projekt kotłów domowych, co ułatwia konsumentowi wybór sprzętu podczas instalacji systemu grzewczego.

Istnieją również wady urządzeń grzewczych tego typu:

• ograniczenia projektowe dotyczące maksymalnej mocy;
• niska konserwowalność;
• niska wydajność (40–60%);
• potrzeba ściśle poziomej osi silnika.

Ze względu na małą moc, mokre pompy są stosowane głównie w systemach grzewczych mieszkań i domów parterowych.

Zalety urządzeń obiegowych

Do 1990 r. Systemy ogrzewania w budynkach prywatnych były projektowane i budowane głównie bez pomp. Chłodziwo poruszało się przez rury grawitacyjnie, a jego cyrkulację zapewniały konwekcyjne przepływy płynu podczas jego podgrzewania w kotle. Obecnie nadal używam systemów z naturalny obiegchociaż nie tak często.

Niedrogie kotły na paliwo stałe są produkowane bez wbudowanych pomp, ponieważ producent nie zna parametrów obwodu grzewczego. W przypadku takich systemów wymagana jest pompa wodna.

Teraz ruch płynu chłodzącego odbywa się siłą za pomocą pomp wodnych, które mają kilka zalet:

1. Zmniejszone obciążenie kotła poprzez zmniejszenie różnicy temperatur w rurach wlotowych i wylotowych.
2. Równomierny rozkład ciepła w pomieszczeniach dzięki tej samej temperaturze chłodziwa na całej długości pierścieni grzewczych.
3. Zdolność do szybkiego kontrolowania temperatury chłodziwa.
4. Szybkie nagrzewanie układu grzewczego przy uruchomieniu zimnego kotła.
5. Nie ma potrzeby stosowania rurociągów o nachyleniu do kotła, zapewniających spontaniczny ruch chłodziwa.
6. Możliwość zastosowania cienkich rur, które zajmują trochę wewnętrznej przestrzeni mieszkania.
7. Moc pompy pozwala pompować w obiegu grzewczym ciśnienie wystarczające do doprowadzenia chłodziwa do kilku pięter.
8. Zastosowanie zaworów w poszczególnych pętlach sieci grzewczych.
9. Możliwość zintegrowania pompy z automatycznym systemem sterowania kotła.

Mając wiele zalet, urządzenia obiegowe mają dwie wady - jest to zależność od zasilania i dodatkowe koszty energii elektrycznej.

Ale wady można łatwo zrekompensować - instalacja pompy wodnej pozwala zaoszczędzić 10-20% paliwa, a udział kosztu energii elektrycznej w całkowitym koszcie ogrzewania wynosi tylko 3-5%. Ponadto, przy częstym braku prądu, można zainstalować UPS, który zapewni autonomiczną pracę kotła i pompy przez określony czas.

Funkcje etykietowania sprzętu

Niestety nie ma jednolitych wymagań dotyczących etykietowania dla pomp obiegowych. Producenci niezależnie wybierają listę specyfikacji technicznych wskazanych na urządzeniu.

Kupując pompę, nie powinieneś skupiać się wyłącznie na znakowaniu. Lepiej jest otworzyć instrukcję obsługi i przeczytać tam specyfikacje techniczne

Na panelu przednim zwykle wyświetlane są następujące informacje:

• kierunek ruchu chłodziwa;
• średnica połączonych rur;
• maksymalne dopuszczalne ciśnienie;
• producent i model;
• maksymalna temperatura pracy;
• stopień ochrony;
• parametry pracy zasilacza;
• znaki zgodności z krajowymi przepisami technicznymi.

Producenci mogą podać inne informacje według własnego uznania. Szczegółowe parametry techniczne urządzeń podano w instrukcji obsługi.

Jednostki różnią się w zależności od kraju, więc liczby w sprawie mogą wprowadzać w błąd. Lepiej jest ponownie otworzyć instrukcje, w których wraz z charakterystyką wskazane są również ich jednostki miary.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze pompy?

Wybór oddzielnej pompy dla obiegu grzewczego musi być dokonany z uwzględnieniem wielu parametrów.

Parametry techniczne sprzętu

Sprzęt obiegowy ma wiele cech, które są szczególnie ważne przy zakupie.

Należą do nich:

1. Wydajność - stosunek objętości zużytej energii do użytecznej pracy wykonanej przy pompowaniu chłodziwa.
2. Ciśnienie - różnica ciśnień między otworami wylotowymi i wlotowymi pompy.
3. Zaopatrzenie w wodę - maksymalna objętość chłodziwa pompowanego przez komorę roboczą przy minimalnej rezystancji obwodu grzewczego.
4. Moc zużycie energii elektrycznej.
5. Średnica rury - wartość nominalna podłączonego sprzętu.
6. Maksymalne ciśnienie znamionowe (oznaczony przez PN) w obwodzie roboczym w temperaturze 20 ° C, przy którym zagwarantowane jest również długotrwałe działanie urządzenia w okresie gwarancyjnym.

Dane te są zwykle wystarczające do potwierdzenia wystarczalności parametrów technicznych pompy dla parametrów systemu grzewczego.

Bardziej szczegółowo przeanalizowaliśmy kryteria wyboru w tym artykule.

Wystarczająca moc urządzenia

Na wybór konkretnego modelu urządzeń cyrkulacyjnych mają wpływ parametry techniczne, a także możliwości finansowe nabywcy i właściwości systemu grzewczego. Jeśli chcesz oszczędzać, ważne jest, aby moc pompy była wystarczająca do normalnej pracy kotła. W końcu poziom zaopatrzenia w wodę określony w instrukcjach jest zawsze znacznie wyższy niż rzeczywisty.

Aby niezależnie określić adekwatność mocy urządzenia, należy przeprowadzić trzy etapy obliczeń.

Etap 1 - określ wydajność pompy

Określenie wymaganej wydajności pompy na podstawie wzoru.

Wymagana moc cieplna zależy w dużej mierze od materiału ścian, obecności szczelin w podłodze i szczelności ram okiennych.

W przypadku mieszkań w budynkach wielopiętrowych zakłada się, że moc grzewcza wynosi 75–80 W / m2. m., dla domów - 100-120 W / sq. m. Różnica temperatur na wlocie i wylocie kotła wynosi zwykle 10 ° C.

Okazuje się, że na mieszkanie o powierzchni 60 metrów kwadratowych. m. rzeczywista wydajność pompy będzie wystarczająca w (80 * 60) / (1,16 * 10) = 414 (l / h).

Etap # 2 - oblicz ciśnienie

Określenie ciśnienia w celu przezwyciężenia całkowitego oporu hydraulicznego układu zgodnie ze wzorem.

Każdy zawór odcinający ma własny wskaźnik oporu hydraulicznego, który określa specjalne tabele. W obliczeniach brane są pod uwagę wartości oporu wszystkich elementów rurociągu

Ta formuła wymaga skomplikowanych obliczeń z wykorzystaniem danych referencyjnych, więc w przypadku systemów ogrzewania domu i mieszkania można zastosować uproszczony harmonogram.

Strata ciśnienia zależy w dużej mierze od średnicy rur, dlatego wybierając dwa możliwe rozmiary, lepiej wybrać większy

Zgodnie z harmonogramem strata ciśnienia w mieszkaniu o średnicy rury 20 mm wyniesie 70 mm / m, biorąc pod uwagę długość rurociągu 50 m - 3,5 metra. Liczbę tę należy pomnożyć przez współczynnik 1,3-2,2, biorąc pod uwagę rezystancję zaworów wodnych.

Etap #3 - określić moc pompy

Określenie wystarczalności mocy pompy zgodnie z harmonogramem charakterystyk natężenia przepływu.

Niewystarczająca moc pompy wodnej prowadzi do nadmiernego zużycia gazu w kotle, a nawet może prowadzić do poważnych awarii

Taki harmonogram jest podany w instrukcji obsługi i jest unikalny dla każdego modelu pompy. Jeśli punkt przecięcia obliczonych powyżej parametrów znajduje się poniżej krzywej B, to urządzenie jest odpowiednie dla systemu grzewczego, ale jeśli jest wyższe, to nie.

Podaliśmy szczegółowe zalecenia dotyczące obliczeń pompy obiegowej wraz z konkretnymi przykładami w następnym artykule.

Dodatkowe funkcje urządzenia

Jeśli ciągły ruch płynu ma krytyczne znaczenie dla systemu grzewczego, można zainstalować parę pomp szeregowo w obwodzie. Drugi silnik w takim układzie może się włączyć, jeśli nie ma wystarczającej mocy lub awarii pierwszego silnika.

Aby zautomatyzować pracę kotła ogrzewanego przez obieg grzewczy, można zastosować pompy z termostatem i timerem.Wbudowany mechanizm zapewnia włączanie i wyłączanie silnika w zależności od temperatury płynu chłodzącego i pory dnia.

Skrzynka zaciskowa może mieć pokrętła regulacyjne i panel wyświetlacza. Wyświetlacze LCD na pompach ciepła są rzadko używane ze względu na nietolerancję ciepła

W rozgałęzionych sieciach grzewczych można stosować pompy obiegowe z termostatem i bezstopniową regulacją prędkości wirnika. Za ich pomocą w różnych pętlach zachodzi autonomiczna kontrola prędkości płynu chłodzącego, w zależności od jego temperatury. Pompy z automatyzacją są wielokrotnie droższe i rzadko stosowane w mieszkaniach i małych budynkach mieszkalnych.

Zarówno standardowe, jak i niestandardowe modele są prezentowane na rynku, zapewniając dodatkową funkcjonalność. Ocena najlepszych pomp grzewczych na podstawie opinii prawdziwych użytkowników przywieziono tutaj.

Inne niuanse wyboru pompy

Ważne jest, aby sprzęt nie tylko spełniał swoją funkcję, ale także działał przez długi czas, nie powodując niedogodności dla mieszkańców domu lub mieszkania.

Dlatego przy wyborze urządzenia należy przestrzegać następujących zasad:

1. Wybierz znanych producentów pomp: Calpeda, Grundfos, WILO. Cena ich sprzętu jest o 20-40% wyższa, ale prawdopodobieństwo awarii jest znacznie mniejsze.
2. Weź urządzenie o cechach, które są o 20-30% wyższe niż obliczone. Zapas ten zmniejszy obciążenie operacyjne i wydłuży żywotność sprzętu.
3. Zwróć uwagę na wymiary, aby pompa mieściła się w przewidzianym dla niej miejscu.
4. Działanie urządzenia powinno być tak ciche, jak to możliwe, aby nie przeszkadzać mieszkańcom w nocy.
5. Nie trzeba dążyć do zakupu modelu o mocy znacznie przekraczającej obliczone parametry. Doprowadzi to tylko do nadmiernego zużycia energii elektrycznej, ale także do nadmiernego hałasu.
6. Wybierz pompę specjalnie do systemów grzewczych, ponieważ są one przeznaczone do pracy w temperaturach do 130-150 ° C.
7. Pożądane jest, aby urządzenie miało wbudowaną siatkę do filtrowania cząstek stałych zawieszonych w płynie chłodzącym.

Wydajność urządzenia musi koniecznie odpowiadać parametrom systemu grzewczego, nie można na tym zaoszczędzić. Ponadto będziesz musiał zapłacić tylko za wiarygodnego producenta, zwiększone bezpieczeństwo obudowy i automatyczny system regulacji.

Większość domowych urządzeń cyrkulacyjnych do ogrzewania nie wymaga regulacji. Aby je uruchomić, wystarczy podłączyć dysze do rurociągu i włączyć urządzenie w sieci elektrycznej. I jak prawidłowo zainstalować pompę, w której sprawdziliśmy instrukcje krok po kroku.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Jak wybrać dobrą pompę obiegową do ogrzewania:

Urządzenia cyrkulacyjne DAB:

Porównanie dwóch urządzeń Grundfos: UPS i Alpha2:

Wybór pompy obiegowej najlepiej koordynować ze specjalistami. Jeśli sprzedawcy w sklepie mogą powiedzieć moc wyposażenia standardowego mieszkania, to przed zakupem urządzenia grzewczego dla wiejskiego domu będziesz musiał zwrócić się do profesjonalistów o skomplikowane obliczenia.

Należy pamiętać, że nie można go wymienić w sklepie po rozpoczęciu pracy, dlatego lepiej od razu kupić odpowiedni model.

Czy chcesz uzupełnić nasz artykuł o przydatne zalecenia dotyczące wyboru pompy ciepła? Czy zauważyłeś rozbieżność w prezentowanych danych? Napisz swoje uwagi w sekcji komentarzy - weźmiemy pod uwagę Twoją opinię.

A może po przeczytaniu artykułu nadal masz pytania? Zapytaj ich naszych ekspertów, poproś o radę - postaramy się Ci pomóc.