Recirkulační čerpadlo pro teplou vodu (TUV): princip fungování, jak si vybrat

Pro zvýšení účinnosti systémů vytápění a zásobování teplou vodou jsou vybaveny recirkulačním čerpadlem, jehož úkolem je nejen zvýšit tlak jimi dopravovaného média, ale také zajistit jeho cirkulaci v nepřetržitém režimu. V některých případech (zejména při instalaci autonomních systémů zásobování teplou vodou a vytápění) se s tímto úkolem vyrovná pouze recirkulační čerpadlo.

Oběhové čerpadlo v systému zásobování teplou vodou

Před vybavením přívodu teplé vody nebo topného systému recirkulačním čerpadlem byste měli pochopit, jak toto zařízení funguje. Je také vhodné prostudovat princip činnosti oběhového čerpadla.

Účel a rozsah

Recirkulační čerpadla teplé vody mají velmi důležitou funkci. Pomocí takových zařízení fungují v požadovaném režimu uzavřená potrubí, kterými se dopravuje horká voda. Čerpáním kapaliny do potrubí rotací speciálních prvků zvyšují recirkulační elektrická čerpadla tlak kapalného média, které čerpají, a tím i rychlost jeho pohybu.

Nejčastěji jsou topné systémy vybaveny recirkulačními čerpadly, což zvyšuje nejen účinnost, ale také hospodárnost těchto čerpadel. Většina těchto systémů, jak je známo, pracuje s chladicí kapalinou, která při pohybu potrubím uvolňuje teplo do místnosti. Ohřev chladicí kapaliny (v tomto případě před jejím přivedením do potrubí) zajišťuje kotel, kotel nebo ohřívač vody. Po průchodu celým topným okruhem se voda musí vrátit zpět do topného zařízení, kde se jí opět nastaví požadovaná teplota.

Schéma recyklace TUV

Bez použití speciálního čerpacího zařízení bude cirkulace vody v topném systému proudit pomalu a v některých případech nemusí proudit vůbec, protože tlak proudu chladicí kapaliny, který se dále nezvyšuje, bude tlumen prvky potrubí. Výsledkem jsou nerovnoměrně zahřáté topné trubky a v důsledku toho nepříjemná teplota v prostorách domu.

Oběhové čerpadlo pro zásobování teplou vodou zvyšuje tlak a tlak horké kapaliny pohybující se uzavřeným potrubním okruhem. Použití oběhových čerpadel pro teplou vodu je zvláště důležité v potrubních systémech domů o ploše více než 200 m2, ve kterých je několik míst odběru vody a kotel je instalován v samostatné místnosti nebo v suterénu. . Voda v takových potrubích (zpravidla poměrně dlouhých), pokud nemají recirkulační systém pomocí speciálního čerpadla, se ochladí poměrně rychle. To vede k tomu, že při otevření kohoutku musíte dlouho čekat, než z něj vyteče kapalina ohřátá na požadovanou teplotu.

Navíc při okamžitém otevření některých kohoutků na odběrných místech vody v nich klesá tlak vody, protože tlak kapaliny pohybující se potrubím gravitací není ničím dodatečně podporován. K vyřešení těchto problémů, kterým čelí majitelé soukromých a bytových domů, je teplovodní čerpadlo navrženo tak, aby zajistilo nucený pohyb a také vytvoření stabilního tlaku a tlaku vody v systému zásobování teplou vodou.

Recirkulační čerpadlo by nemělo být instalováno v blízkosti nádrží nebo ohřívačů vody, jejichž teplo by mohlo ovlivnit termostat.

Použití oběhového čerpadla pro vytápění a dodávku teplé vody do soukromého domu vám kromě výše uvedených výhod umožňuje ušetřit náklady na energii. Protože v systémech s recirkulací je voda z kotle dopravována potrubím násilně a dostává se do všech míst odběru vody a radiátorů vytápění mnohem rychleji, její teplota během takové přepravy mírně klesá. Kotel, pokud je v potrubí, které obsluhuje, zajištěna nucená recirkulace vody, vyžaduje méně času k jeho ohřevu, a tudíž se snižuje spotřeba energie používané k provozu topného zařízení.

Čerpadla pro cirkulaci horké vody se aktivně používají k vybavení systémů „teplé podlahy“, jejichž konstrukce předpokládá přítomnost rozšířeného potrubního okruhu složité konfigurace, sestávajícího z trubek malého průměru. V takových případech zajišťuje oběhové čerpadlo neustálý pohyb chladicí kapaliny potrubím.

Oběhové čerpadlo je povinným prvkem systému podlahového vytápění

Návrhové prvky

Pro cirkulaci TUV se používají především odstředivá čerpadla s „mokrým“ rotorem. Princip činnosti takového oběhového čerpadla je poměrně jednoduchý.

• Voda vstupující do komory recirkulačního čerpadla vstupním potrubím je zachycována lopatkami oběžného kola, které je roztáčeno hřídelí hnacího motoru.
• Na vodu začíná působit odstředivá síla, která ji vrhá směrem ke stěnám pracovní komory, kde vzniká zvýšený tlak.
• Vlivem tlaku vytvářeného odstředivou silou je kapalina tlačena do tlakového potrubí recirkulačního čerpadla.
• K nasávání další části horké vody do pracovní komory dochází v důsledku skutečnosti, že ve střední části takové komory dochází při výše popsaných procesech ke zředění vzduchu.

Konstrukce odstředivého oběhového čerpadla s „mokrým“ rotorem

Je třeba mít na paměti, že konvenční odstředivé vodní čerpadlo není vhodné pro vytápění a zásobování teplou vodou, protože provozní podmínky takového zařízení nezajišťují vysokou teplotu čerpané kapaliny. Pro výrobu čerpadel, která recirkulují horkou vodu, se používají materiály odolné vůči zvýšenému zatížení a vysokým teplotám. Navíc taková elektrická čerpadla, která fungují primárně v interiéru, musí být nehlučná, aby neznepříjemňovala životní podmínky v soukromém nebo bytovém domě. Neméně důležitými vlastnostmi elektrických čerpadel pro cirkulaci TUV jsou kompaktnost a účinnost z hlediska spotřeby elektrické energie.

Při výběru čerpacího zařízení, které bude muset pracovat s teplou vodou, byste měli mít také na paměti, že čerpadla pro recirkulaci TUV se provozními podmínkami liší od zařízení používaných k vybavení topného systému. Modely čerpadel kotelny jsou tedy určeny k čerpání vody, jejíž teplota dosahuje 90 °, zatímco zařízení, která cirkulují horkou vodu, mohou pracovat s kapalným médiem ohřátým na 65 °. Jako takové nejsou zaměnitelné, i když v případě potřeby lze pro cirkulaci teplé vody v systémech TUV použít elektrické čerpadlo vytápění. Výměna takových zařízení však nemůže být provedena v opačném pořadí.

Domácí čerpadla jsou navržena pro recirkulaci vody v malých teplovodních systémech

Klíčové vlastnosti

Při výběru oběhového čerpadla pro teplou užitkovou vodu nebo vytápění byste měli věnovat pozornost následujícím charakteristikám:

• produktivita – množství kapaliny, které je recirkulační elektrické čerpadlo schopno přečerpat za jednotku času (m 3 / hodina nebo litr / min);
• tlak nebo tlak kapalného média vytvářeného čerpadlem (metry vodního sloupce nebo Pa);
• výkon spotřebovaný recirkulačním čerpadlem (W);
• způsob ovládání zařízení (pomocí časovače nebo teplotního čidla).

Vzhledem k tomu, že recirkulační čerpadla čerpají malé objemy kapaliny, která se pohybuje v topných potrubích nebo vodovodních potrubích nízkou rychlostí, nevyžadují taková zařízení vysoký výkon a výkon. Pro udržení teploty vody v systémech vytápění a spotřeby vody v domácnostech, jejichž délka nepřesahuje 40–50 metrů, tedy zcela postačí recirkulační čerpadlo s výkonem 0,2–0,6 m 3 /hod.

Čerpadlo Grundfos o objemu 3.3 metru krychlového. m/hod

Z hlediska spotřeby elektrické energie jsou také ekonomická čerpadla bojleru a teplé vody, protože jejich výkon se v závislosti na modelu pohybuje od 5 do 20 W. To stačí k tomu, aby elektrické vodní čerpadlo dokázalo zajistit účinnou cirkulaci teplovodním potrubím v soukromém domě.

Je velmi důležité vybrat správné oběhové čerpadlo podle takového parametru, jako je tlak průtoku kapaliny, který je schopno vytvořit.

Pro výběr správného čerpadla podle této charakteristiky můžete při výběru recirkulačního zařízení pro topné a teplovodní systémy malého obytného domu i velké vícepodlažní chaty postupovat podle následujících doporučení.

• Pokud jsou potrubí, kterými musí čerpadlo cirkulovat kapalné médium, umístěna ve stejné úrovni, pak volíme zařízení s hodnotou tlaku 0,5–0,8 metru vodního sloupce.
• Pokud je dům vícepodlažní, musí být zajištěna recirkulace TUV ve více úrovních potrubí, což znamená, že je třeba vzít v úvahu výšku, do které musí být kapalina zvednuta.

Aby byla recirkulace kapalného média v topných a teplovodních systémech účinnější, měla by být čerpadla volena s určitou rezervou vytvářeného tlaku.

Metody řízení zařízení

Vzhledem k tomu, že odběr teplé vody obyvateli domu je prováděn periodicky podle potřeby, nemá smysl nechat recirkulační čerpadlo TUV pracovat v konstantním režimu. Provoz vodního recirkulačního čerpadla v režimu periodického zapínání a vypínání snižuje zatížení jak samotného zařízení, tak potrubí jako celku. Existují dva způsoby, jak zajistit provoz recirkulačních čerpadel v periodickém režimu:

• pomocí teplotních senzorů;
• pomocí časovače (zapínání a vypínání elektrického čerpadla podle plánu).

Rozdíl mezi takovými řízeními recirkulačních čerpadel spočívá jak v jejich konstrukci, tak v principu činnosti.

Ovládání pomocí teplotního čidla

Tento způsob řízení provozu recirkulačního čerpadla zahrnuje použití teplotního čidla, jehož pracovní část je v neustálém kontaktu s kapalinou dopravovanou potrubím. Když teplota vody v systému TV nebo topném systému klesne na kritickou hodnotu, čidlo automaticky zapne recirkulační elektrické čerpadlo a když teplota kapaliny stoupne na požadovanou úroveň, vypne je. Použití teplotního čidla pro řízení provozu recirkulačního čerpadla umožňuje udržovat stabilní teplotu kapaliny v obsluhovaném potrubí. Při použití teplotního čidla je také výhodné, že jej lze nastavit na jakoukoli hodnotu teploty, při které bude pracovat.

Recirkulační čerpadlo Grundfos s termostatem (snímač teploty)

Recirkulační čerpadla pro domácnost mohou být vybavena časovači, které budou zařízení zapínat a vypínat podle konkrétního plánu. Doba odezvy časovače a doba provozu zařízení jsou vypočteny v závislosti na délce potrubí a objemu kapaliny v něm.

Pomocí časovače můžete prodloužit dobu mezi vypnutím recirkulačního čerpadla a jeho následnou aktivací až o týden. Tato možnost je zvláště důležitá v případech, kdy během určité doby není potřeba teplá voda, nemá smysl zapínat čerpadlo a nabíjet ho naprázdno.

Recirkulační čerpadlo s vestavěným časovačem

Při použití čerpadla k recirkulaci vody je také důležité vědět, jak jsou taková zařízení připojena k topným a teplovodním systémům. Existují dvě hlavní schémata pro připojení recirkulačního čerpadla:

• sekvenční (elektrické čerpadlo je připojeno k jednomu potrubnímu okruhu, který obsluhuje všechna místa odběru vody);
• paralelně (recirkulační zařízení je připojeno k několika potrubním okruhům spolu s kolektorem).

Každý majitel domu chce, aby jeho domov byl pohodlný. Chcete-li to provést, musíte vzít v úvahu každou maličkost. Řadě lidí vadí nemožnost dostat si hned teplou vodu. K tomu je třeba nainstalovat oběhové čerpadlo. Vyřeší tento problém a obyvatelé nebudou muset ztrácet čas čekáním, až z kohoutku konečně přestane téct studená voda.

V důsledku toho vám tato jednotka také umožňuje šetřit spotřebované zdroje. Umožňuje zvýšit tlak v systému na požadovanou hodnotu, což zaručuje neustálý pohyb vody potrubím.

Typy a zařízení

Zařízení tohoto druhu se dělí na dvě skupiny:

• s mokrým rotorem;
• suchý rotor.

Hlavní konstrukce oběhových čerpadel pro zásobování vodou vypadá takto:

mokrý rotor

Zařízení patřící do první skupiny se vyznačují tím, že jejich rotor se otáčí v samotné chladicí kapalině. Voda v tomto případě působí jako lubrikant. Stator je izolován od rotoru pomocí objímky.

Taková čerpadla mají své výhody:

• jednoduchost designu;
• malé rozměry;
• malá hmotnost;
• snížená hladina hluku;
• velký výběr modelů.

Nevýhody takových zařízení zahrnují:

• pravděpodobnost zaseknutí rotoru v důsledku skutečnosti, že se na jeho povrchu v průběhu času hromadí vápenné usazeniny;
• malý rozsah okolních teplot, při kterých lze čerpadlo používat.

[attention type=yellow]Zařízení s mokrým rotorem se obvykle používají v malých soukromých domech.
[/Pozornost]

Suchý rotor

Čerpadla vybavená suchým rotorem mají své vlastní charakteristiky. V tomto případě rotor připojen přes mechanickou ucpávku k hřídeli oběžného kola. V žádném případě nepřichází do kontaktu s chladicí kapalinou.

Mezi výhody takových zařízení patří:

• možnost použití elektromotorů vyššího výkonu, což přímo ovlivňuje produktivitu;
• širší rozsah okolních teplot.

Takové jednotky mají také nevýhody.:

• poměrně velké rozměry;
• vyšší hladina hluku.

Doporučení pro výběr

standard teplotní rozsah, ve kterém mohou oba typy čerpadel pracovat, je 2–110 °C.

Pokud majitelé domů odejdou na dlouhou dobu v chladném počasí a vypnou topení, budou potřebovat zařízení, které dokáže pracovat s chladicí kapalinou, která má nízká teplota. V tomto případě musí být systém naplněn nemrznoucí chladicí kapalinou.

Spusťte podobné zařízení při teplotě v domácnosti -10-15°C lze provést bez problémů, ale čerpadlo pracující v normálním teplotním rozsahu se v tomto případě může porouchat.

Při výběru oběhového čerpadla pro zásobování teplou vodou je třeba vzít v úvahu, že kryty zařízení pro teplovodní systémy musí být vyrobeny výhradně bronz nebo nerezová ocel. Oběžné kolo je obvykle vyrobeno z tepelně odolného plastu.

Pokud do teplovodního systému nainstalujete jednotku s litinovým tělem, pak samozřejmě můžete trochu ušetřit. Ale nemá cenu to dělat, protože obsah železa v horkovodním systému se zvýšía pravděpodobnost, že se rotor rychle zadře v důsledku velkého nahromadění usazenin, se prudce zvýší. Mohlo by dojít k poškození elektromotoru.

[attention type=green]Pro ochranu motoru před selháním při zaseknutí rotoru jsou některá zařízení vybavena tepelným relé. Při přehřátí přeruší napájecí obvod.
[/Pozornost]

V prodeji jsou jednotky, které se nebojí zaseknutí. Jsou vybavené kulový rotor. Magnetické pole je v tomto případě přenášeno vodivými částmi čerpadla ve vodním prostředí.

Kulový elektromotor na rozdíl od tradičního nemá ložiska. Komora, ve které je rotor umístěn, je oddělena kulovým sklem z nerezové oceli od statoru. Proto taková čerpadla jsou méně náchylná na nečistotyobsažené ve vodě a vápenných usazeninách.

Chcete-li zařízení vyčistit, musíte jej rozebrat. V tomto případě není nutné demontovat pouzdro z potrubí. Vše, co potřebuje, je udělat odpojte motor otáčením závitového kroužku.

Chcete-li zlepšit spolehlivost systému, lze použít dvojité čerpadlo. Má jedno oběžné kolo, které se pohybuje díky dvěma střídavě zapínaným elektromotorům. Oba motory jsou umístěny ve stejném krytu. Pokud se jeden z nich rozbije, automaticky se zapne druhý. V normálním stavu se vzájemně nahrazují po stejných časových intervalech.

Spojovací zařízení

Nainstalujte takové zařízení ne příliš těžké. Musí být zapuštěn v určitém bodě potrubí a připojen k elektrické síti.

Jednotku můžete vložit na vratném nebo přímém přívodním potrubí. Pokud je například byt vybaven systémem vytápěné podlahy, je vhodné připojit čerpadlo ke zpětnému potrubí. To bude stimulovat pohyb vody.

Pokud jde o dálkové teplovodní potrubí, je vhodné jej instalovat na přímé přívodní potrubí. Potom budou lidé žijící v domě dostávat teplou vodu v množství, které potřebují.

Instalace oběhového čerpadla do vodovodního systému se provádí v několika fázích:

1. Sestavte čerpadlo v souladu s pokyny přiloženými k zařízení.
2. Výběr místa instalace.
3. Odstavení přívodu vody.
4. Řezání nebo odstraňování části trubky.
5. Připojení jednotky pomocí přírubových nebo závitových spojů.
6. Utěsnění všech spojů.
7. Připojení zařízení k elektrické síti.
8. Testování a nastavení zařízení.

[attention type=green]Pumpu je vhodné namontovat do kapsy. Tak se nazývá krátká odbočka potrubí odříznutá uzavíracími ventily. Pak bude systém nejfunkčnější, protože v případě potřeby jej lze vypnout a demontovat a přesměrovat chladicí kapalinu do centrální větve.
[/Pozornost]

Montážní tipy

Při instalaci čerpadla mějte na paměti, že:

• Nedoporučuje se instalovat zařízení před odstraněním vzduchu ze systému a naplní se vodou. Při chodu na sucho se může jednotka zhoršit;
• Při instalaci zařízení s mokrým rotorem to musíte zajistit hřídel byla vodorovná;
• čerpadlo by nemělo být instalováno vyšší výkon, než je potřeba, protože to povede k hluku v systému;
• před spuštěním jednotky je nutné důkladně propláchnout systém;
• je třeba se o tom ujistit možnost odvodu vzduchu z čerpadla a potrubí existuje. Pokud to není možné, budete si muset zakoupit zařízení s odvzdušňovacím otvorem;
• vybavení vybavené termostat, je zakázáno instalovat vedle topných nádrží, které by přehřívaly zařízení;
• pokud je systém uzavřen, jednotka musí být instalována na vratném potrubí, protože zde je dodržována nejnižší teplota.

Pravidla spouštění

Po instalaci čerpadla bude nutné jej spustit. Při provádění takové práce byste měli postupovat podle kroků:

1. naplňte vodní potrubí z mědi, oceli nebo kovoplastu vodou a vytvořte v systému statický tlak;
2. pomocí automatických větracích otvorů nebo kohoutku odstraňte vzduch z jednotky;
3. zapněte topné zařízení (kotel);
4. zapněte čerpadlo a ujistěte se, že voda cirkuluje v systému;
5. nechte zařízení několik minut pracovat;
6. vypněte zařízení a odstraňte veškerý zbývající vzduch ze systému.

Hlavní typy poruch a způsoby, jak jim předcházet

Čerpadla mohou selhat z několika důvodů:

• chod na sucho — zařízení by nemělo fungovat, pokud v něm není žádná chladicí kapalina. To může způsobit přehřátí zařízení;
• vodní kladivo — abyste tomu zabránili, musíte čerpadlo před spuštěním ručně naplnit kapalinou. Jinak do prázdné nádoby nateče voda, která poškodí lopatky;
• zamrznutí vody v plášti zařízení — když se nepoužívá, nesmí v něm zůstat kapalina a je také zakázáno zapínat zařízení při teplotě, která není uvedena v návodu k obsluze.

[attention type=yellow]Pokud je čerpadlo správně vybráno a správně nainstalováno, používáno v souladu s pokyny výrobce, pak bude správně sloužit po dlouhou dobu.
[/Pozornost]

Před nákupem Pro výpočet požadovaných parametrů zařízení je vhodné kontaktovat specialisty, protože je docela obtížné to udělat sami. Poté bude zařízení zásobovat dům teplou vodou a zásobovat ji nepřetržitě.

Co si myslíte o tomto článku?