Oběhové čerpadlo: výběr, výpočet, doporučení

Oběhové čerpadlo zvyšuje účinnost vytápění, zlepšuje provoz kotle a snižuje teplotní rozdíl mezi přívodním a vratným potrubím.

Vladimir Ravilov ⏳ 08. 29. 2018 06. 29. 2021

Oběhové čerpadlo se již dlouhou dobu stalo nedílnou součástí moderního topného systému. Čerpadlo zabudované do topného systému zlepšuje teplotní režim kotle, umožňuje používat komplexní schémata vytápění a skrýt potrubí ve stěnách a podlaze.

Oběhová čerpadla se začínají instalovat i do míst, kde se dříve využívala přirozená cirkulace. Lidé si již dávno všimli, že ve spojení s čerpadlem funguje vytápění hospodárněji a efektivněji než bez něj: potrubí je teplejší a kotel funguje plynule bez zbytečného zapínání a vypínání.

Čerpadlo se doporučuje instalovat na vratné potrubí před vstupem do topného kotle. Okruh pro připojení čerpadla k otopné soustavě je nutné doplnit uzavíracími ventily, filtrem a zpětným ventilem. Bylo by dobré nainstalovat na výstup oběhového čerpadla manometr.

Čerpadlo zabudované v topení udržuje přetlak chladiva v topném systému, což kotli pomáhá vyvinout větší výkon, protože při zvýšeném tlaku odpadá možnost varu chladiva ve výměníku tepla a teplotní rozdíl mezi přívodem a vratné potrubí je redukováno, což je výhodné i pro kotel (na stěnách komína a výměníku se při nízkém zatížení a záporných teplotách mimo okno netvoří kondenzace).

Hlavním úkolem oběhového čerpadla je samozřejmě překonávat hydraulický odpor okruhů otopné soustavy včetně uzavíracích a regulačních ventilů, potrubí, radiátorů a samotný kotel vytváří slušný odpor proudění kapaliny.

V systémech vytápění chaty může být několik čerpadel – vše závisí na složitosti okruhu topného systému.

Konstrukce oběhového čerpadla

Nejčastěji se pro potřeby vytápění používají oběhová čerpadla „mokrého“ typu (s mokrým rotorem) – jsou méně hlučná, odolná, ale mají nízkou účinnost. Ale jak se říká, pokud vám vysoká účinnost brání ve spánku v noci, měli byste to opustit.

Konstrukce běžného oběhového čerpadla je jednoduchá (viz obrázek): litinové těleso 7 (nerezová ocel, bronz), stator a rotor spolu s oběžným kolem 5 uvnitř a kryt motoru se svorkovnicí 1 vně, hermeticky uzavřeno proti úniku chladicí kapaliny. Často u oběhových čerpadel můžete před spuštěním ručně otočit oběžné kolo čerpadla pomocí šroubováku, což je užitečné, pokud bylo čerpadlo delší dobu nečinné a odmítá se otáčet bez vnějšího zásahu.

Mnoho modelů čerpadel má třípolohový přepínač rychlosti. Při minimálních otáčkách je výkon čerpadla minimální, ale při maximálních otáčkách je také nízká spotřeba elektrické energie, opak je pravdou. Výkon čerpadla si můžete zvolit experimentálně, sami.

Účinnost oběhových čerpadel s mokrým rotorem je nízká – asi 60 %, ale jsou spolehlivější, tišší a odolnější než čerpadla suchá. U bezucpávkových čerpadel je rotor umístěn přímo v chladicí kapalině a stacionární část – stator – je izolována od chladicí kapaliny. Rotor je zároveň chlazen a mazán chladicí kapalinou, což zajišťuje odolnost a tichost čerpadla.

Jak vybrat tepelné čerpadlo

V prodejnách je nabídka čerpadel pro topné systémy tak široká, že výběr oběhového čerpadla může trvat dlouho. Co si vybrat, jak neudělat chybu?

Nejprve musíte znát vlastnosti topného systému, který bude instalován ve vašem domě (nebo je již v provozu): výkon kotle, průměr potrubí (kde bude čerpadlo instalováno), plocha domu, vlastnosti radiátorů, typ chladicí kapaliny (voda, propylenglykol, etylenglykol atd.). Se znalostí těchto parametrů je snadné vypočítat požadovaný výkon čerpadla pomocí vzorce (uvedeného níže). A znalost průměru potrubí vám pomůže vybrat vhodný model čerpadla (palec, jeden a půl palce, dva palce atd.).

Výkon oběhového čerpadla lze vypočítat pomocí vzorce:

• Q — průtok chladicí kapaliny (výkon čerpadla při minimálním zatížení);
• P — výkon kotle, kW;
• t₁— teplota chladicí kapaliny ve vratném potrubí (50-60°C);
• t₂— teplota chladicí kapaliny v přívodním potrubí (80-90°C).

Například pro kotel o výkonu 24 kW s teplotním rozdílem 20 ° C (norma pro radiátorový topný systém) je vhodné čerpadlo: 24 / (80-60) = 1,2 m 3 / h.

Výška zdvihu čerpadla závisí na počtu podlaží chaty, například pro jednopodlažní dům je vhodné oběhové čerpadlo s indexem 40 a pro dvou nebo třípodlažní dům je lepší vzít čerpadlo s indexem 80. Index udává tlak (výšku stoupání vody): 4 metry pro čerpadla s indexem 40 a 8 metrů – s indexem 80.

U vodorovného vedení se obecně uznává, že k překonání hydraulického odporu každých 10 metrů topného systému je potřeba 0,6 metru tlaku čerpadla. Čerpadlo s označením 25/40 je tedy schopno přečerpat asi 70 metrů potrubí topného systému. Číslo 25 v označení čerpadla udává průměr připojovaného potrubí – v tomto případě 1″ (jeden palec, 25 mm).

Při výběru čerpadla pro vytápění byste neměli věnovat pozornost směru otáčení rotoru a směru proudění média – čerpadlo lze v každém případě zabudovat do systému a směr otáčení je nutné ovládat chod čerpadla a po dlouhém pobytu ručně otáčet elektromotor.

Po zjištění výkonu a tlaku čerpadla byste měli věnovat pozornost jmenovitému průměru čerpadla a za žádných okolností nevybírejte čerpadlo s průměrem menším, než je průměr potrubí ve vašem topném systému. Pokud jsou trubky palce – vezměte oběhové čerpadlo s indexem 25, pokud jsou trubky palec a čtvrt – 32 atd. Z čerpadla byste neměli dělat úzké hrdlo systému – to je pro čerpadlo špatné.

Pokud jde o značku výrobce a značku pumpy, měli byste vybírat na základě recenzí na internetu a dotykem, důvěřovat své intuici, protože počet padělků slavných společností je prostě mimo tabulky.

Nejčastěji vám budou nabídnuta čerpadla Grundfos, Wilo, Speroni a další. Grundfos a Vilo jsou jednoznačně dražší než ostatní, ale pověst jejich „nezničitelnosti“ je také silná – jsou spolehlivé, tiché a hospodárné. Čínská čerpadla pro topné systémy se také kupují, ale asi 2krát častěji než slavná, což potvrzuje přísloví, že „lakomec platí dvakrát“.

Na druhé straně existuje mnoho nuancí v provozu čerpadla, které obvykle nejsou vynechány během procesu nákupu, jako je čistota topného systému a typ chladicí kapaliny. Pokud je topný systém pravidelně proplachován kalem a jako chladicí kapalina se používá měkká voda, pak za těchto podmínek bude čínské čerpadlo Oasis fungovat mnoho let. Volba je na vás, ale nenechte se příliš zmást „nezničitelností“ vybavení.

Náš telegramový kanál @delsov. Přidejte se k nám!

• Kombinovaný kotel: instalace, výhody, nevýhody
• Vytápěcí kotle: typy, výhody a nevýhody

Výběr oběhového čerpadla se provádí na základě několika parametrů, z nichž nejdůležitější jsou jeho technické vlastnosti, zejména jeho výkon.

Vlastnosti chladicí kapaliny jsou takové, že se pohybuje pod vlivem běžných fyzikálních procesů – teplá voda stoupá nahoru a tlačí studenou vodu. Ale samotný výkon tepelného toku není vždy dostatečný, což v konečném důsledku vede ke snížení účinnosti celého topného systému. Aby byl zajištěn konstantní pohyb vody systémem při určité rychlosti, je nutné na potrubí instalovat oběhové čerpadlo.

Jedná se o nízkoenergetický agregát napájený ze zdroje 220 V, určený k čerpání vody z potrubí a její cirkulaci v uzavřeném topném systému. Abyste si vybrali správné zařízení, měli byste rozumět jeho technickým parametrům.

Technické parametry

Mezi hlavní patří 3 ukazatele:

Tyto parametry jsou zohledněny v technické dokumentaci k čerpadlu, proto je důležité je správně přečíst a provést potřebné rozvržení.

Klasifikace

Foto 1 Řada oběhových čerpadel

Celá řada čerpadel pro topný systém je designově shodná. Hlavním rozdílem, který ovlivňuje výkon a kvalitu systému, je princip činnosti rotoru. Takže existují 2 hlavní skupiny:

Existují 2 typy oběhových čerpadel podle typu činnosti rotoru: v kontaktu s chladivem (mokré) a mimo něj (suché).

Princip suchého provozu znamená, že rotor je zcela izolován od chladicí kapaliny. Tyto typy čerpadel patří do průmyslové kategorie, výkonnější, ale i hlučnější modely.

Při výběru takového zařízení je nutné zajistit samostatnou izolovanou místnost.

Zásadním rozdílem mezi „suchým“ rotorem a „mokrým“ rotorem je přítomnost tlakových keramických kroužků, které chrání elektromotor. Kroužky jsou vyrobeny z nerezové oceli a tenká vrstva vody působí jako lubrikant. Těsné uložení kroužků k sobě je zajištěno pružinou, která se při opotřebení prvků silněji stlačí, čímž je utěsní.

„Mokrý“ typ rotoru spočívá v umístění rotoru přímo do chladicí kapaliny a elektromotor je spolehlivě chráněn před pronikáním vlhkosti speciální utěsněnou kovovou miskou.

Jedná se o prakticky tichý typ čerpadla, avšak s nízkou účinností, která v zásadě postačuje pro vytápění i velkých domů za předpokladu správného výběru zařízení.

Mezi hlavní výhody takového zařízení patří:

• kompaktní velikost;
• absolutně tichý provoz;
• bez nutnosti údržby díky tomu, že samotné chladivo funguje jako chladící prvek a zároveň jako mazivo.

Výpočet výkonu čerpadla s nuceným oběhem

Existuje několik způsobů, jak vypočítat výkon čerpadla pro konkrétní topný systém.

Výpočty a sestavení rozvržení pro různé parametry by měl provádět odborník, který přesně určí požadovaný výkon a poskytne doporučení pro typ kotle.

Soulad s SNiP

Není žádným tajemstvím, že existují určité standardní parametry pro určení dostatečného množství tepla pro danou oblast. Podle těchto parametrů jsou kotle a čerpadla instalovány ve vícepodlažních budovách, ve výrobních provozech a ve veřejných budovách.

Poskytování tepla do obytného domu musí také splňovat hygienické předpisy, na základě kterých lze vypočítat přibližný výkon čerpadla.

Takže v souladu s SNiP 2.04.07-86 na 1 m25. V místnosti při venkovní teplotě -30–0 XNUMX C by se mělo uvolnit následující množství tepla.

Parametry objektu (počet podlaží)

Množství tepla (W/m²)

Chcete-li určit požadované množství, jednoduše vynásobte celkovou plochu místnosti příslušným indikátorem.

Tento výpočetní vzorec je opodstatněný při výběru univerzálního čerpadla, jehož automatický řídicí systém sám kontroluje konstrukční vlastnosti a upravuje provozní charakteristiky.

Fotografie 2 Tabulka požadovaného tepelného výkonu pro různé místnosti

Výpočet pracovního výkonu pro topný systém

Mnohem efektivnější je vypočítat výkon oběhového čerpadla na základě charakteristiky a výkonu kotle. V tomto případě byste se měli řídit následujícím vzorcem:

• N – vypočtený výkon čerpadla;
• N_к — kapacita kotelního zařízení;
• T1-T2 – teplotní rozdíl ve vratném a napájecím okruhu. Zpravidla je toto číslo do 15 0 C.

Na výpočet výkonu má vliv i hydraulický odpor v potrubí, podle kterého se aplikuje odpovídající koeficient (snížení nebo zvýšení počáteční hodnoty). Hlavní odpor chladicí kapaliny se vyskytuje v nepřímých úsecích potrubí nebo se spojovacími prvky.

Například i na rovném úseku potrubí je hydraulický odpor až 1,5 cm/m. Na základě tohoto indikátoru můžete nezávisle vypočítat odpor podél celého potrubí pomocí následujících indikátorů:

• kování – 30%
• uzavírací ventily, různé kohoutky – 70%
• třícestný mixér – 20%
• zatáčky, ohyby – 10 %

Počet podlaží budovy nemá vliv na zvýšení odolnosti. Pohyb chladicí kapaliny potrubím se provádí podle principu komunikujících nádob, kde systém obsahuje 2 sloupce se stejnou hladinou kapaliny.

Video 1 Výpočet ohřevu, výběr čerpadla a průměrů

Celkový odpor lze vypočítat pouze v případě, že byl celý otopný systém instalován za přítomnosti zákazníka nebo pokud je k dispozici schéma uspořádání potrubí. Pokud takové schéma není k dispozici nebo je část potrubí skrytá, je lepší použít univerzální typ čerpadla na základě celkové plochy místnosti.

Po získání příslušných výpočtů si můžete vybrat čerpadlo z katalogu poskytovaného všemi výrobci zařízení. Upozorňujeme, že všechny technické parametry oběhových čerpadel jsou vždy uváděny na základě maximálního zatížení otopné soustavy. Měli byste zvolit jednotku, jejíž výkon je o řád nižší. V tomto případě budete moci ušetřit nejen na nákupu, ale také na další údržbě a platbě za elektřinu.

Provozní parametr oběhového čerpadla, stejně jako jakéhokoli jiného zařízení, je vždy nižší než vypočítaný.

Na co si dát při montáži pozor?

Foto 3 Instalace oběhového čerpadla

1. Umístění rotoru.

Všechna oběhová čerpadla procházejí chladicí kapalinou přísně v určitém směru, což lze určit podle označení na těle samotné jednotky.

1. Instalace za expanzní nádrž ve zpětném okruhu.

Jedná se o nezbytný parametr, jehož dodržení zajistí dlouhodobý a efektivní provoz čerpadla. Všechna zařízení jsou vybavena pogumovanými těsněními a těsněními, která se vlivem horkého prostředí deformují a ničí. Instalace čerpadla na přívodní potrubí, kde je teplota chladicí kapaliny vždy vyšší, bude mít za následek selhání čerpadla na konci sezóny.

Ujistěte se, že čerpadlo nainstalujete na vratné potrubí, kam vstupuje chladicí kapalina již ochlazená.

1. V případě stávajícího topného systému s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny není nutné předělávat celé rozvody. Mezi přívodní a vratné potrubí (bypass) stačí nainstalovat propojku a do ní vyříznout oběhové čerpadlo.

Závěr, recenze, tipy

Pouze správným výpočtem výkonu čerpadla a jeho instalací lze zajistit pohodlný dlouhodobý provoz topného systému. Oběhové čerpadlo je navrženo tak, aby zajistilo, že voda cirkuluje v celém systému stejnou rychlostí a tlakem.

Je však důležité si uvědomit, že instalace čerpadla činí systém energeticky závislým, a proto, pokud není v síti žádné napětí, místnost nebude vytápěna. Řešením této situace je 12voltové oběhové čerpadlo, které běží na baterii. Tento alternativní zdroj energie spustí systém a udrží jej v chodu, dokud se nevrátí síťové napětí.