Jak obliczyć pompę ciepła: przykłady obliczeń i zasady doboru sprzętu

Pompa obiegowa to małe urządzenie, którego głównym zadaniem jest usprawnienie pracy i zwiększenie wydajności instalacji grzewczej. Wcina się bezpośrednio w rurociąg, optymalizując prędkość przepływu chłodziwa. Dzięki temu nawet dom o dużej powierzchni mieszkalnej wystarczająco szybko się nagrzeje.

Aby kupić optymalny model, musisz dowiedzieć się, jak obliczyć pompę ciepła i na jakich niuansach się skupić przy wyborze. Nasz artykuł poświęcony tym zagadnieniom - w tym materiale przyjrzeliśmy się przykładowi obliczeń sprzętu, zwróciliśmy uwagę na zasadę działania i główne typy pomp.

Przekazaliśmy także zalecenia dotyczące doboru, montażu i bezpiecznej eksploatacji urządzeń pompujących, podając w artykule wizualizacje, zdjęcia i odpowiednie filmy z obliczeniem wymaganej mocy urządzenia oraz wskazówkami dotyczącymi jego montażu w obiegu grzewczym.

Zasada działania i przeznaczenie pompy

Głównym problemem dla mieszkańców najwyższych pięter apartamentowców i właścicieli wiejskich domków są zimne grzejniki.W pierwszym przypadku płyn chłodzący po prostu nie dociera do domu, a w drugim najdalsze odcinki rurociągu nie są podgrzewane. A wszystko to z powodu niedostateczności ciśnienie.

Kiedy warto zastosować pompkę?

Jedynym słusznym rozwiązaniem w sytuacji niedostatecznego ciśnienia byłaby modernizacja instalacji grzewczej z chłodziwem obiegowym pod wpływem grawitacji. Pomocne będzie tutaj zainstalowanie pompy. Podstawowe schematy organizacji ogrzewania z obiegiem pomp omówione tutaj.

Opcja ta sprawdzi się także u właścicieli domów prywatnych, pozwalając im znacząco obniżyć koszty ogrzewania. Istotną zaletą takich urządzeń obiegowych jest możliwość zmiany prędkości chłodziwa. Najważniejsze, aby nie przekraczać maksymalnych dopuszczalnych odczytów średnicy rur instalacji grzewczej, aby uniknąć nadmiernego hałasu podczas pracy urządzenia.

Zatem w przypadku pomieszczeń mieszkalnych o nominalnej średnicy rury 20 mm lub większej prędkość wynosi 1 m/s. Jeśli ustawimy ten parametr na najwyższą wartość, możemy ogrzać dom w jak najkrótszym czasie, co jest ważne, gdy właścicieli nie było, a budynek miał czas na ostygnięcie. Pozwoli to uzyskać maksymalną ilość ciepła w minimalnym czasie.

Pompa jest ważnym elementem systemu grzewczego domu. Pomaga poprawić jego wydajność i zmniejszyć zużycie paliwa

Zasada działania urządzenia

Jednostka cyrkulacyjna działa za pomocą silnika elektrycznego. Pobiera podgrzaną wodę z jednej strony i wpycha ją do rurociągu z drugiej. I z tej strony znowu nadchodzi nowa porcja i wszystko się powtarza.

Z powodu siły odśrodkowej płyn chłodzący przemieszcza się przez rury systemu grzewczego.Proces pracy pompy przypomina trochę działanie wentylatora, tyle że krąży nie powietrze po pomieszczeniu, a płyn chłodzący rurociągiem.

Korpus urządzenia jest koniecznie wykonany z materiałów odpornych na korozję, a do wykonania wału, wirnika i koła z łopatkami zwykle używa się ceramiki.

Główne typy pomp grzewczych

Cały sprzęt oferowany przez producentów dzieli się na dwie duże grupy: pompy typu „mokre” lub „suche”. Każdy typ ma swoje zalety i wady, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze.

Sprzęt typu mokrego

Pompy ciepła, zwane „mokrymi”, różnią się od swoich odpowiedników tym, że ich wirnik i wirnik zanurzone są w płynie termicznym. W tym przypadku silnik elektryczny znajduje się w szczelnym pudełku, do którego wilgoć nie może dostać się.

Ta opcja jest idealnym rozwiązaniem dla małych domów wiejskich. Urządzenia takie charakteryzują się cichą pracą i nie wymagają starannej i częstej konserwacji. Ponadto są łatwe w naprawie, regulacji i można je stosować przy stałym lub nieznacznie zmiennym poziomie przepływu wody.

Charakterystyczną cechą nowoczesnych modeli pomp „mokrych” jest ich łatwość obsługi. Dzięki obecności „inteligentnej” automatyzacji możesz bez problemu zwiększyć produktywność lub przełączać poziomy uzwojenia

Jeśli chodzi o wady, powyższa kategoria charakteryzuje się niską wydajnością. Wada ta wynika z braku możliwości zapewnienia dużej szczelności tulei oddzielającej chłodziwo od stojana.

Urządzenia typu „suchego”.

Ta kategoria urządzeń charakteryzuje się brakiem bezpośredniego kontaktu wirnika z pompowaną przez niego podgrzaną wodą.Cała część robocza urządzenia jest oddzielona od silnika elektrycznego gumowymi pierścieniami ochronnymi.

Główną cechą takich urządzeń grzewczych jest ich wysoka wydajność. Zaleta ta ma jednak istotną wadę w postaci wysokiego poziomu hałasu. Problem rozwiązuje się, instalując urządzenie w oddzielnym pomieszczeniu z dobrą izolacją akustyczną.

Przy wyborze warto wziąć pod uwagę fakt, że pompa typu „suchego” wytwarza turbulencje powietrza, przez co mogą unosić się drobne cząsteczki kurzu, co negatywnie wpłynie na elementy uszczelniające, a tym samym na szczelność urządzenia.

Producenci rozwiązali ten problem w ten sposób: podczas pracy urządzenia pomiędzy gumowymi pierścieniami tworzy się cienka warstwa wody. Działa jak smar i zapobiega niszczeniu części uszczelniających.

Urządzenia z kolei dzielą się na trzy podgrupy:

• pionowy;
• blok;
• konsola

Osobliwością pierwszej kategorii jest pionowe położenie silnika elektrycznego. Taki sprzęt warto kupić tylko wtedy, gdy planujesz pompować dużą ilość płynu termicznego. Jeśli chodzi o pompy blokowe, są one instalowane na płaskiej powierzchni betonowej.

Pompy blokowe są przeznaczone do zastosowań przemysłowych, gdzie wymagane są duże charakterystyki przepływu i ciśnienia.

Urządzenia konsolowe charakteryzują się umiejscowieniem rury ssącej na zewnątrz spirali, natomiast rura tłoczna po przeciwnej stronie korpusu.

Bardziej szczegółowo rozmawialiśmy o konstrukcji i zasadzie działania pomp W tym artykule.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze pompy?

Wyboru pompy do autonomicznego ogrzewania należy dokonać w oparciu o charakterystykę hydrauliczną systemu grzewczego domu wiejskiego. Dlatego przed wizytą w sklepie będziesz musiał obliczyć optymalną ilość ciepła, która będzie potrzebna do utrzymania komfortowej temperatury w pomieszczeniach.

Wykonuj kompetentnie obliczenia hydrauliczne Pomocne będą dodatkowe informacje, z którymi musisz się zapoznać. Możesz też skorzystać z porady kompetentnego specjalisty.

Na optymalną ilość ciepła dla konkretnego obiektu wpływa wiele czynników:

• materiał używany do budowy i izolacji ścian;
• warunki klimatyczne;
• cechy sufitów i podłóg;
• obecność zaworów termostatycznych;
• charakterystyka okien z podwójnymi szybami zainstalowanych w domku.

Wybierając pompę do autonomicznego ogrzewania, należy zwrócić szczególną uwagę na zakres zastosowania konkretnego modelu, liczbę prędkości i poziom hałasu. Ważną rolę odgrywa także producent i cena sprzętu.

Wybierając urządzenie do organizacji wymuszonego obiegu w systemie grzewczym, należy zwrócić szczególną uwagę na parametry techniczne, aby uniknąć pracy pompy na biegu jałowym lub na granicy jej możliwości

Kryterium nr 1 – zakres zastosowania sprzętu

W większości przypadków eksperci zalecają instalowanie pomp grzewczych, których wirniki są całkowicie zanurzone w płynie chłodzącym. Rzeczywiście, oprócz niskiego poziomu hałasu, tego typu jednostki skuteczniej radzą sobie z dużymi obciążeniami.

Dzięki temu system z „mokrym” sprzętem wytrzyma dłużej, będzie łatwiejszy w naprawie i nie będzie wymagał nadmiernej uwagi.

Daj pierwszeństwo modelom, które wykorzystują trwałą stal i łożyska, a wał jest wykonany z ceramiki. Ich zaletą jest żywotność, która wynosi co najmniej dwie dekady.

Należy unikać zakupu żeliwnej pompy obiegowej. W końcu takie urządzenie szybko stanie się bezużyteczne i będzie wymagało wymiany.

Jeśli wybór padł na pompę ciepła typu „mokrego”, należy wziąć pod uwagę, że nie należy jej instalować w systemie grzewczym domku typu otwartego. Rzeczywiście w tym przypadku podgrzana woda smarująca mechanizm zawiera różne zanieczyszczenia.

Na przykład mikrocząsteczki piasku mogą zatkać szczelinę między wirnikiem a stojanem, co doprowadzi do szybkiej awarii pompy.

Jeśli chodzi o systemy otwarte, tego typu sprzęt może w nich funkcjonować latami. Co więcej, nie będzie wymagał żadnej specjalistycznej konserwacji.

Kryterium nr 2 – obliczenie optymalnej mocy

Wydajność pompy przeznaczonej do pracy w systemie grzewczym można obliczyć niezależnie. Aby to zrobić, będziesz potrzebować całkowitej długości rurociągu, przez który urządzenie będzie pompować płyn chłodzący.

Na każde 10 metrów długości przyjmujemy 0,6 metra ciśnienia urządzenia. Tak więc w przypadku małego domu o długości obwodu grzewczego wynoszącej 70 metrów potrzebna będzie pompa o ciśnieniu 4,2 metra.

Możesz pójść w drugą stronę i obliczyć ten wskaźnik za pomocą wzoru:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Gdzie:

• R — zapotrzebowanie pomieszczenia na ciepło;
• TF I TR pokazują temperaturę płynu chłodzącego odpowiednio po dostarczeniu do układu i na jego wylocie. Stosowane wartości to stopnie Celsjusza.

W krajach europejskich stosuje się przeważnie dwie wartości parametru R: 100 W/m² - dla domu z jednym lub dwoma mieszkaniami i 70 W/m² - dla budynków wielomieszkaniowych.

Powyższa metoda jest tylko jednym z wielu sposobów obliczenia optymalnej mocy pompy obiegowej. Tylko wykwalifikowany specjalista może wykonać najdokładniejsze obliczenia.

Jeśli chcesz wykonać obliczenia z minimalnym błędem, zaleca się stosowanie specjalnych tabel. Zapewniają wartości optymalne dla danych domów i mieszkań

Kryterium nr 3 – liczba prędkości i hałas pompy

Główną cechą nowoczesnych modeli pomp jest możliwość ich dostosowania. Moc można regulować poprzez zmianę prędkości urządzenia.

Obecnie najpopularniejsze modele to te z trzema prędkościami. Pozwala to na jak najszybsze ogrzanie pomieszczeń mieszkalnych podczas nagłego mrozu, a w przypadku ocieplenia zmniejsza wydajność urządzenia, oszczędzając w ten sposób energię.

Jeśli chcesz kupić sprzęt wytwarzający możliwie najmniejszy hałas, najlepszym wyborem będzie pompa typu „mokra”.

Jeśli zainstalujesz jednostkę z „suchym” wirnikiem, podczas jej pracy będzie słyszalny obcy dźwięk wynikający z obrotów wentylatora chłodzącego silnik elektryczny. Dlatego lepiej zainstalować takie urządzenie w oddzielnym pomieszczeniu, a do salonu wybrać coś mniej głośnego.

Niski poziom hałasu pomp „mokrych” jest głównym powodem ich popularności

Obcy hałas pojawiający się podczas uruchamiania nie zawsze oznacza awarię. Dość często dzieje się tak z powodu powietrza pozostającego w systemie grzewczym.Aby rozwiązać ten problem, zaleca się wykonanie tego przed rozpoczęciem siadać za pomocą specjalnych zaworów.

Kryterium nr 4 – producent i cena sprzętu

Po wykonaniu wszystkich niezbędnych obliczeń możesz rozpocząć przeglądanie katalogu z pompami obiegowymi. Lepiej jest złożyć zamówienie w tych zasobach internetowych, które mają przemyślany system filtrowania produktów. Umożliwi to szybkie znalezienie modeli o optymalnych właściwościach.

Obecny rynek oferuje szeroki wybór pomp do systemów grzewczych. Setki producentów twierdzi, że ich produkty są niezawodne, wysokiej jakości i trwałe. Ale podane cechy nie zawsze odpowiadają rzeczywistym. Dlatego lepiej zamówić sprzęt wyprodukowany przez producentów, którzy dali się poznać na całym świecie.

Do listy znanych i niezawodnych firm produkujących pompy do systemów grzewczych warto dodać następujące marki:

• Halma;
• Wilo;
• Ebara;
• ZIMNICA;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Koszt jednostek do organizacji wymuszonego pompowania chłodziwa całkowicie zależy od mocy, rodzaju pompy i marki. Zazwyczaj cena sprzętu waha się od 60 do 220 dolarów. Zalecamy przeczytanie dziesięć najlepszych pomp do ogrzewania według użytkowników.

Jeśli chodzi o krajowych producentów, nie produkują oni sprzętu gospodarstwa domowego, a jedynie oferują modele przeznaczone do użytku przemysłowego.

Najczęściej pompy obiegowe są produkowane masowo i mają przeciętne parametry, co stwarza pewne problemy przy wyborze sprzętu. W takim przypadku lepiej jest preferować urządzenie działające w kilku trybach

Cechy instalacji pompy obiegowej

Aby zapewnić sprawną pracę instalacji grzewczej domu, należy wybrać odpowiednie miejsce w pierścieniu grzejnym, w którym zostanie zamontowany sprzęt. Zaleca się znalezienie miejsca, w którym zawsze obserwuje się nadmierne ciśnienie wody, w obszarze zasysania płynu chłodzącego. Istnieje kilka metod sztucznego osiągnięcia tego stanu.

Pierwsza metoda polega na podniesieniu zbiornika wyrównawczego o 0,8 m w stosunku do najwyższego odcinka rurociągu. Można to wdrożyć tylko w domu, w którym pozwalają na to sufity. Dobrym rozwiązaniem byłoby zainstalowanie zbiornika wyrównawczego na poddaszu. Ale w tym przypadku będziesz musiał zacząć izolować dach, aby uniknąć niepotrzebnej utraty ciepła.

Druga metoda polega na przesunięciu rurki ze zbiornika wyrównawczego z pionu zasilającego i przecięcie jej w miejscu, w którym w pobliżu znajduje się rura ssąca pompy. Dzięki temu możliwe jest stworzenie po prostu idealnych warunków do zorganizowania wymuszonego pompowania ciepłej wody w domowym systemie grzewczym.

Pompę można zamontować bezpośrednio na rurze zasilającej. Takie rozwiązanie będzie wskazane tylko wtedy, gdy urządzenia cyrkulacyjne wytrzymają maksymalną możliwą temperaturę chłodziwa

Podano szczegółowe zalecenia dotyczące montażu pompy, schemat rurociągów i instrukcje montażu krok po kroku. w następnym artykule.

Zasady i niuanse działania sprzętu

Pompy obiegowej nie kupuje się na rok, a nawet dwa. Dlatego każdy właściciel wiejskiego domu musi zadbać o to, aby sprzęt był w dobrym stanie przez wiele lat.Niezawodność i prawidłowe działanie urządzenia można osiągnąć jedynie poprzez prawidłową i terminową konserwację.

Lista podstawowych zasad obsługi pompy grzewczej musi obejmować następujące aspekty:

• zabrania się włączania urządzenia przy zerowym zasilaniu;
• upewnij się, że sprzęt jest uziemiony;
• upewnij się, że silnik elektryczny nie nagrzewa się powyżej dopuszczalnej normy;
• sprawdzić połączenie w skrzynce zaciskowej pod kątem obecności/braku uszkodzeń, a wszystkie kable muszą być całkowicie suche;
• upewnij się, że podczas uruchamiania urządzenia nie występują żadne zewnętrzne dźwięki ani wibracje;
• urządzenie musi działać na poziomie przepływu chłodziwa zalecanym przez producenta;
• Zabrania się uruchamiania pompy obiegowej bez wody.

Jeśli sprzęt nie jest używany przez dłuższy czas, zaleca się jego włączanie na 10-30 minut co miesiąc. Ta prosta zasada pomoże uniknąć utleniania, a w rezultacie zablokowania wału.

W przypadku wystąpienia jakichkolwiek usterek lub problemów w działaniu pompy należy jak najszybciej wezwać specjalistę. Pomoże to pozbyć się wielu problemów i nieplanowanych wydatków finansowych.

Szczególną uwagę należy zwrócić na temperaturę płyn chłodzący. Nie powinna przekraczać 60-65 stopni Celsjusza. Jeśli zlekceważysz tę zasadę, w rurach i wewnątrz pompy pojawi się osad, co negatywnie wpłynie na pracę całej instalacji grzewczej.

Typowe awarie

Najczęstszym problemem powodującym awarię urządzeń zapewniających wymuszone pompowanie chłodziwa są jego długotrwałe przestoje.

Najczęściej system grzewczy jest aktywnie wykorzystywany zimą i wyłączany w ciepłym sezonie.Ale ponieważ woda w niej nie jest czysta, z czasem w rurach tworzy się osad. Z powodu nagromadzenia się soli powodujących twardość pomiędzy wirnikiem a pompą, urządzenie przestaje działać i może ulec awarii.

Powyższy problem można dość łatwo rozwiązać. Aby to zrobić, należy spróbować samodzielnie uruchomić urządzenie, odkręcając nakrętkę i ręcznie obracając wał pompy. Często to działanie jest więcej niż wystarczające.

Jeśli urządzenie w dalszym ciągu nie uruchamia się, jedynym rozwiązaniem jest rozebranie wirnika i następnie dokładne oczyszczenie pompy z nagromadzonych osadów soli.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film opowiada o obliczaniu wydajności urządzeń obiegowych:

Prawidłowa instalacja jest kluczem do doskonałej wydajności każdego urządzenia. Funkcje instalacji pompy grzewczej na filmie:

System grzewczy, w którym pompa służy do organizowania ruchu chłodziwa, ma wiele zalet. Ale aby zainstalować go dokładnie, będziesz musiał poświęcić trochę czasu na analizę niuansów i wybór sprzętu. Tylko w tym przypadku możesz sprawić, że Twój dom będzie naprawdę ciepły i przytulny.

Chcesz dodać pompę do swojej instalacji grzewczej, ale nie jesteś pewien obliczeń? Zadawaj pytania w sekcji komentarzy – nasi eksperci postarają się Ci pomóc.

A może chcesz uzupełnić nasz materiał przydatnymi komentarzami? Lub zaproponować inną opcję obliczenia pompy grzewczej? Napisz swoje komentarze i rekomendacje pod tym artykułem.