Pompa wodna do ogrzewania: rodzaje, parametry techniczne i zasady wyboru

Grawitacyjne zjawiska naturalne nie zawsze są w stanie zapewnić wystarczający poziom cyrkulacji chłodziwa, szczególnie w złożonych układach z kilkoma pierścieniami. Pompa wodna do ogrzewania pomieszczeń pomoże stymulować ruch chłodziwa. Co to za sprzęt? Rozważymy tę kwestię w naszym artykule.

Oprócz konstrukcji i właściwości technicznych pompy wodnej przeanalizujemy typy i cechy oznakowania. Rozważymy również szczegółowo zalety sprzętu obiegowego i ważne parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze.

Ogólna budowa pompy wodnej

Pompa wodna jest wbudowana w obwód grzewczy, aby zapewnić przepływ chłodziwa. Dlatego takie systemy nazywane są ogrzewaniem wymuszony obieg.

Składa się z następujących podstawowych elementów:

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

Skrzynka zaciskowa może być wyposażona w dodatkowe wyposażenie mechaniczne i elektroniczne przeznaczone do regulacji trybu pracy silnika.

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

Podczas pierwszego uruchomienia pompy obiegowej wody należy odkręcić śrubę odpowietrzającą i odpowietrzyć przestrzeń roboczą

Rodzaje pomp do instalacji grzewczych

Nowoczesne pompy obiegowe dzielą się na dwa główne typy: „suche” i „mokre”. Różnią się nieco strukturą wewnętrzną i schematem działania, ale ruch cieczy w nich jest nadal zapewniany przez procesy cyrkulacyjne w systemie. Niektóre modele są wyposażone w urządzenia automatycznie regulujące ich pracę.

Opcja nr 1 - urządzenia typu „suchego”.

Konstrukcja suchej pompy obiegowej nie oznacza kontaktu chłodziwa z wirnikiem. Jego obszar roboczy jest oddzielony od części silnika elektrycznego specjalnymi pierścieniami.

Wykonane są z następujących rodzajów materiałów:

• grafit;
• ceramika;
• węglik wolframu;
• ze stali nierdzewnej;
• tlenek glinu.

Zasada działania „suchej” pompy polega na obracaniu koła w środowisku chłodziwa. Otwór doprowadzający wodę znajduje się pośrodku komory głównej, natomiast system kanałów wylotowych znajduje się na obrzeżach.

Obszar roboczy „suchych” pomp obiegowych połączony jest z silnikiem jedynie poprzez wał, dzięki czemu w razie potrzeby istnieje możliwość wymiany napędu elektrycznego

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

Pozytywne cechy urządzeń grzewczych typu suchego to:

• wysoki poziom wydajności – 70-80%;
• minimum młot wodny Podczas uruchamiania;
• możliwość poziomego i pionowego ułożenia silnika;
• pompowanie dużych ilości chłodziwa ze względu na dużą moc.

Ze względu na połączenie wydajności i hałasu, pompy suche znajdują zastosowanie przede wszystkim w instalacjach grzewczych budynków przemysłowych, administracyjnych i dużych budynków mieszkalnych.

Dlatego urządzenia tego rodzaju mogą mieć następujące negatywne aspekty:

1. Wysoki poziom hałasu, który nie pozwala na ich zastosowanie w mieszkaniach.
2. Konieczność wymiany krążków uszczelniających co 2-3 lata.
3. Istnieje duże prawdopodobieństwo wycieku płynu chłodzącego w przypadku uszkodzenia uszczelki komory roboczej.
4. Konieczność zewnętrznego chłodzenia silnika.

Ze względu na dużą wagę urządzenia takie montuje się na podłodze lub zawiesza na wspornikach.

Elementy pompy wspornikowej zamocowane są na jednej ramie, a silnik elektryczny z wirnikiem w obudowie połączony jest poprzez przekładnię

Istnieją dwie opcje konstrukcyjne pomp suchych:

1. Monoblok. Silnik i metalowy korpus urządzenia połączone są w jedną konstrukcję za pomocą specjalnych mocowań.
2. Wspornik. Do korpusu urządzenia można przymocować silnik dowolnej mocy za pomocą uniwersalnych uchwytów.

Urządzenia obiegowe „suche” do systemów grzewczych, przy odpowiedniej konserwacji, są trwalsze, dlatego stopniowo wypierają z rynku modele z mokrym wirnikiem.

Opcja nr 2 - pompy z mokrym wirnikiem

Zasada działania urządzenia obiegowego z wirnikiem mokrym jest podobna do jego odpowiednika w wersji „suchej”: gdy wirnik się obraca, chłodziwo dostarczane do środka przemieszcza się na obrzeże komory roboczej, skąd jest gromadzone w kanałach outletowych.

Wszystkie uszczelnienia wewnętrzne w „mokrej” pompie są statyczne i nie podlegają dynamicznemu zużyciu, dlatego takie modele są bardziej niezawodne i trwałe

Wirnik „mokrej” pompy styka się z płynem chłodzącym, który zapewnia również chłodzenie silnika. Takich urządzeń nie należy używać w trybie suchym, ponieważ szybko się przegrzewają i wypalają.

Elementy urządzenia zazwyczaj znajdują się w jednej obudowie i tworzą jedną konstrukcję, dlatego w przypadku awarii poszczególnych elementów nie wymienia się ich, lecz kupuje się nową pompę.

Płyn chłodzący w komorze roboczej porusza się dość krętą ścieżką, dlatego poziom hałasu pompy zależy od gładkości materiału wewnętrznej powierzchni obudowy

Zalety agregatu z wirnikiem typu „mokrego”:

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

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

Urządzenia grzewcze tego typu mają również wady:

• ograniczenia projektowe dotyczące maksymalnej mocy;
• niska łatwość konserwacji;
• niska wydajność (40-60%);
• potrzeba ściśle poziomego położenia osi silnika.

Maszyny pompujące „mokre” ze względu na małą moc stosowane są głównie w instalacjach grzewczych mieszkań i domów parterowych.

Zalety urządzeń obiegowych

Do 1990 roku systemy grzewcze w budynkach prywatnych projektowano i budowano głównie bez pomp.Czynnik chłodzący przemieszczał się przez rury pod wpływem grawitacji, a jego cyrkulację zapewniały konwekcyjne przepływy cieczy podczas jej podgrzewania w kotle. Obecnie systemy z naturalny obieg, choć nie tak często.

Niedrogie kotły na paliwo stałe produkowane są bez wbudowanych pomp, ponieważ producent nie zna parametrów obiegu grzewczego. W przypadku takich systemów zakup pompy wodnej jest obowiązkowy.

Obecnie ruch chłodziwa odbywa się na siłę za pomocą pomp wodnych, które mają wiele zalet:

1. Zmniejszone obciążenie kotła poprzez zmniejszenie różnicy temperatur na rurach dopływowych i wylotowych.
2. Równomierny rozkład ciepła w pomieszczeniach dzięki tej samej temperaturze czynnika chłodzącego na całej długości pierścieni grzewczych.
3. Możliwość szybkiej regulacji temperatury chłodziwa.
4. Szybkie nagrzewanie instalacji grzewczej przy uruchomieniu zimnego kotła.
5. Nie ma potrzeby instalowania rurociągów ze spadkiem w kierunku kotła, zapewniając spontaniczny ruch chłodziwa.
6. Możliwość zastosowania cienkich rurek, które zajmują niewielką przestrzeń wewnętrzną w mieszkaniu.
7. Moc pompy pozwala wytworzyć w obiegu grzewczym ciśnienie wystarczające do dostarczenia chłodziwa kilka pięter wyżej.
8. Zastosowanie zaworów odcinających na poszczególnych pętlach sieci ciepłowniczych.
9. Możliwość włączenia pompy w układ automatycznego sterowania kotłem.

Oprócz wielu zalet urządzenia obiegowe mają również dwie wady - zależność od zasilania i dodatkowe koszty energii elektrycznej.

Ale wady można łatwo zrekompensować - zainstalowanie pompy wodnej pozwala zaoszczędzić 10-20% paliwa, a udział kosztu energii elektrycznej w całkowitych kosztach ogrzewania wynosi tylko 3-5%. Dodatkowo w przypadku częstych braków prądu można zamontować UPS, który zapewni autonomiczną pracę kotła i pompy przez określony czas.

Cechy oznaczania sprzętu

Niestety nie ma ujednoliconych wymagań dotyczących etykietowania pomp obiegowych. Producenci niezależnie wybierają listę parametrów technicznych wskazanych na korpusie urządzenia.

Kupując pompę, nie należy polegać wyłącznie na oznaczeniach. Lepiej otworzyć instrukcję obsługi i zapoznać się z zawartymi w niej specyfikacjami technicznymi

Na panelu przednim zazwyczaj wyświetlane są następujące informacje:

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

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

Jednostki miary różnią się w zależności od kraju, więc liczby na kopercie mogą mylić. Lepiej jeszcze raz otworzyć instrukcje, w których wraz z charakterystyką wskazane są również ich jednostki miary.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze pompy?

Dobór osobnej pompy do obiegu grzewczego musi uwzględniać wiele parametrów.

Parametry techniczne sprzętu

Urządzenia obiegowe mają wiele cech, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie.

Obejmują one:

1. Efektywność – stosunek ilości zużytej energii elektrycznej do pracy użytecznej wykonanej przy pompowaniu chłodziwa.
2. Ciśnienie – różnica ciśnień pomiędzy króćcem wylotowym i wlotowym pompy.
3. Zaopatrzenie w wodę – maksymalna objętość czynnika chłodzącego przepompowana przez komorę roboczą przy minimalnym oporze obiegu grzewczego.
4. Moc pobór prądu.
5. Średnica rury – wartość nominalna podłączonego sprzętu.
6. Maksymalne ciśnienie nominalne (oznaczone PN) w obwodzie roboczym o temperaturze 20°C, przy której w okresie gwarancyjnym zapewniona jest jeszcze długoletnia praca urządzenia.

Dane te są zwykle wystarczające do potwierdzenia, że ​​parametry techniczne pompy odpowiadają parametrom instalacji grzewczej.

Bardziej szczegółowo sprawdziliśmy kryteria wyboru W tym artykule.

Wystarczająca moc urządzenia

Na wybór konkretnego modelu urządzeń obiegowych wpływają parametry techniczne, a także możliwości finansowe kupującego i właściwości systemu grzewczego. Jeśli chcemy zaoszczędzić pieniądze ważne jest, aby moc pompy była wystarczająca do normalnej pracy kotła. W końcu poziom zaopatrzenia w wodę wskazany w instrukcji jest zawsze znacznie wyższy niż rzeczywisty.

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

Etap 1 – określenie wydajności pompy

Określenie wymaganej wydajności pompy za pomocą wzoru.

Wymagana moc grzewcza w dużej mierze zależy od materiału ścian, obecności szczelin w podłodze i szczelności stolarki okiennej

Dla mieszkań w budynkach wielokondygnacyjnych przyjmuje się, że moc cieplna ogrzewania wynosi 75-80 W/m2. m., dla domów - 100-120 W/mkw. M.Różnica temperatur pomiędzy wlotem i wylotem kotła wynosi zwykle 10°C.

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

Etap 2 – obliczenie wartości ciśnienia

Wyznaczanie wielkości ciśnienia potrzebnego do pokonania całkowitego oporu hydraulicznego układu za pomocą wzoru.

Każdy zawór odcinający ma swój własny wskaźnik oporu hydraulicznego, który określa się za pomocą specjalnych tabel. Przy obliczeniach uwzględniane są wartości rezystancji wszystkich elementów rurociągu

Wzór ten wymaga skomplikowanych obliczeń z wykorzystaniem danych referencyjnych, dlatego w przypadku systemów ogrzewania domu i mieszkania można zastosować uproszczony harmonogram.

Strata ciśnienia silnie zależy od średnicy rur, dlatego wybierając pomiędzy dwoma możliwymi rozmiarami, lepiej wybrać większy

Zgodnie z harmonogramem strata ciśnienia w mieszkaniu przy średnicy rury 20 mm wyniesie 70 mm/m, a przy długości rurociągu 50 m – 3,5 metra. Liczbę tę należy pomnożyć przez współczynnik 1,3-2,2, który uwzględnia opór złączek ciśnieniowych wody.

Scena #3 — określić moc pompy

Wyznaczanie wystarczalności mocy pompy na podstawie wykresu charakterystyki ciśnienie-przepływ.

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

Harmonogram ten jest wskazany w instrukcji obsługi i jest unikalny dla każdego modelu pompy. Jeśli punkt przecięcia obliczonych powyżej parametrów znajduje się poniżej krzywej B, to urządzenie nadaje się do instalacji grzewczej, natomiast jeśli powyżej, to nie.

Szczegółowe zalecenia dotyczące obliczania pompy obiegowej przedstawiliśmy na konkretnych przykładach. w następnym artykule.

Dodatkowe funkcje urządzenia

Jeśli stały ruch płynu ma kluczowe znaczenie dla systemu grzewczego, można zainstalować parę pomp umieszczonych szeregowo w obwodzie. Drugi silnik w takim układzie można włączyć w przypadku braku wystarczającej mocy lub awarii pierwszego silnika.

Aby zautomatyzować pracę kotła z ogrzewaniem z obiegu grzewczego, 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 posiadać pokrętła regulacyjne i panel wskaźników. Wyświetlacze LCD w pompach grzewczych są rzadko stosowane ze względu na nietolerancję wysokiej temperatury

W rozgałęzionych sieciach ciepłowniczych można zastosować pompy obiegowe z termostatem i płynną regulacją prędkości obrotowej wirnika. Za ich pomocą prędkość chłodziwa jest niezależnie regulowana w różnych pętlach, w zależności od jego temperatury. Pompy z automatyką są wielokrotnie droższe i rzadko stosowane w mieszkaniach i małych budynkach mieszkalnych.

Na rynku dostępne są zarówno modele o konstrukcji standardowej, jak i niestandardowej, zapewniającej dodatkową funkcjonalność. Ocena najlepszych pomp grzewczych na podstawie opinii prawdziwych użytkowników, my 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 kierować się następującymi zasadami:

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 charakterystyce o 20-30% wyższej niż obliczona. Rezerwa ta zmniejszy obciążenie operacyjne i wydłuży żywotność sprzętu.
3. Należy zwrócić uwagę na wymiary, aby pompa zmieściła się w przeznaczonej dla niej przestrzeni.
4. Praca urządzenia powinna być możliwie cicha, aby nie przeszkadzać mieszkańcom w nocy.
5. Nie ma co zabiegać o zakup modelu o mocy znacznie przekraczającej obliczone parametry. Doprowadzi to jedynie do nadmiernego zużycia energii, ale także do niepotrzebnego hałasu.
6. Wybierz pompę specjalnie do systemów grzewczych, ponieważ są one przeznaczone do temperatur roboczych do 130-150 °C.
7. Pożądane jest, aby urządzenie posiadało wbudowaną siatkę filtrującą cząstki stałe zawieszone w płynie chłodzącym.

Charakterystyka wydajności sprzętu musi koniecznie odpowiadać parametrom systemu grzewczego, nie można na tym zaoszczędzić. Dodatkowo zapłacisz jedynie za niezawodnego producenta, zwiększone bezpieczeństwo obudowy i automatyczny system sterowania.

Większość domowych urządzeń obiegowych ogrzewania nie wymaga regulacji. Aby je uruchomić, wystarczy podłączyć rury do rurociągu i podłączyć urządzenie do sieci elektrycznej. Przyjrzeliśmy się, jak prawidłowo zainstalować pompę 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: modeli UPS i Alpha2:

Wybór pompy obiegowej lepiej skoordynować ze specjalistami.Jeśli sprzedawcy w sklepie mogą zasugerować moc wyposażenia standardowego mieszkania, to przed zakupem urządzenia grzewczego do wiejskiego domu będziesz musiał zwrócić się do profesjonalistów w celu uzyskania skomplikowanych obliczeń.

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

Czy chciałbyś uzupełnić nasz artykuł przydatnymi rekomendacjami dotyczącymi wyboru pompy grzewczej? A może zauważyłeś rozbieżność w prezentowanych danych? Napisz swoje uwagi w bloku komentarzy - na pewno weźmiemy Twoją opinię pod uwagę.

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