Vodné čerpadlo na vykurovanie: typy, technické vlastnosti a pravidlá výberu

Gravitačné prírodné javy nie sú vždy schopné zabezpečiť dostatočnú úroveň cirkulácie chladiacej kvapaliny, najmä v zložitých systémoch s niekoľkými krúžkami. Vodné čerpadlo na vykurovanie priestoru pomôže stimulovať pohyb chladiacej kvapaliny. Čo je to za vybavenie? Túto otázku zvážime v našom článku.

Okrem dizajnu a technických charakteristík vodného čerpadla budeme analyzovať typy a znaky označenia. Podrobne zvážime aj výhody obehového zariadenia a dôležité parametre, ktoré treba pri výbere zohľadniť.

Všeobecná štruktúra vodného čerpadla

Vodné čerpadlo je zabudované do vykurovacieho okruhu na zabezpečenie pohybu chladiacej kvapaliny. Preto sa takéto systémy nazývajú vykurovanie s nútený obeh.

Skladá sa z nasledujúcich základných prvkov:

• puzdro s pracovnou komorou;
• motor;
• obežné koleso;
• odvzdušňovacia skrutka;
• svorkovnica.

Svorkovnica môže byť vybavená dodatočným mechanickým a elektronickým zariadením určeným na reguláciu pracovného režimu motora.

Jednoduchosť zariadenia zabezpečuje vysokú spoľahlivosť čerpadiel, vďaka čomu dokážu efektívne fungovať približne 5-10 rokov.

Pri prvom spustení obehového čerpadla vody musíte odskrutkovať vzduchovú skrutku a vypustiť vzduch z pracovného priestoru

Typy čerpadiel pre vykurovacie systémy

Moderné obehové čerpadlá sú rozdelené do dvoch hlavných typov: „suché“ a „mokré“. Trochu sa líšia svojou vnútornou štruktúrou a prevádzkovou schémou, ale pohyb kvapaliny v nich je stále zabezpečený cirkulačnými procesmi v systéme. Niektoré modely sú vybavené zariadeniami na automatickú reguláciu ich činnosti.

Možnosť #1 - zariadenia „suchého“ typu

Konštrukcia suchého obehového čerpadla neznamená kontakt chladiacej kvapaliny s rotorom. Jeho pracovná plocha je oddelená od častí elektromotora špeciálnymi krúžkami.

Sú vyrobené z nasledujúcich druhov materiálov:

• grafit;
• keramika;
• karbid volfrámu;
• z nehrdzavejúcej ocele;
• oxid hlinitý.

Princíp činnosti „suchého“ čerpadla spočíva v otáčaní kolesa v prostredí chladiacej kvapaliny. Otvor na prívod vody je umiestnený v strede hlavnej komory a systém výstupných kanálov je umiestnený na okraji.

Pracovný priestor „suchých“ obehových čerpadiel je pripojený k motoru iba cez hriadeľ, takže v prípade potreby je možné elektrický pohon vymeniť

Otáčanie obežného kolesa funkčného kolesa vedie k vzniku odstredivých síl, ktoré presúvajú chladiacu kvapalinu od stredu skrine k jej okrajom. Tento princíp činnosti obehového čerpadla zabezpečuje neustály pohyb vody cez jeho vnútornú komoru.

Pozitívne vlastnosti suchého vykurovacieho zariadenia sú:

• vysoká úroveň účinnosti – 70-80%;
• minimálne vodne kladivo pri spustení;
• možnosť horizontálneho a vertikálneho usporiadania motora;
• čerpanie veľkých objemov chladiacej kvapaliny v dôsledku vysokého výkonu.

Vďaka kombinácii účinnosti a hlučnosti sa suché čerpadlá používajú predovšetkým vo vykurovacích systémoch priemyselných, administratívnych budov a veľkých obytných budov.

Preto môžu mať zariadenia tohto druhu tieto negatívne aspekty:

1. Vysoká hladina hluku, ktorá neumožňuje ich použitie v bytoch.
2. Potreba výmeny tesniacich kotúčov každé 2-3 roky.
3. Existuje vysoká pravdepodobnosť úniku chladiacej kvapaliny, ak je porušené tesnenie pracovnej komory.
4. Potreba externého chladenia motora.

Vzhľadom na ich veľkú hmotnosť sú takéto zariadenia inštalované na podlahe alebo zavesené na konzolách.

Prvky konzolového čerpadla sú upevnené na jednom ráme a elektromotor s obežným kolesom v kryte sú spojené cez prevodovku

Suché čerpadlá majú dve možnosti konštrukcie:

1. Monoblok. Motor a kovové telo zariadenia sú spojené do jednej konštrukcie so špecifickými upevneniami.
2. Konzolový. K telu zariadenia je možné pomocou univerzálnych držiakov pripevniť motor akéhokoľvek výkonu.

„Suché“ cirkulačné zariadenia pre vykurovacie systémy sú pri správnej údržbe odolnejšie, preto postupne nahrádzajú modely s mokrým rotorom z trhu.

Možnosť #2 - čerpadlá s mokrým rotorom

Princíp činnosti cirkulačného zariadenia s mokrým rotorom je podobný jeho náprotivku v „suchej“ verzii: keď sa obežné koleso otáča, chladivo dodávané do stredu sa pohybuje na okraj pracovnej komory, odkiaľ je zbierané do výstupných kanálov.

Všetky vnútorné tesnenia v „mokrom“ čerpadle sú statické a nepodliehajú dynamickému opotrebovaniu, preto sú takéto modely spoľahlivejšie a odolnejšie

Rotor „mokrého“ čerpadla je v kontakte s chladiacou kvapalinou, ktorá tiež zabezpečuje chladenie motora. Takéto zariadenia by sa nemali prevádzkovať v suchom režime, pretože sa rýchlo prehrievajú a vyhoria.

Komponenty zariadenia sú zvyčajne umiestnené v jednom kryte a tvoria jednu konštrukciu, takže ak sa jednotlivé prvky pokazia, nevymieňajú sa, ale kupuje sa nové čerpadlo.

Chladivo vo vnútri pracovnej komory prechádza pomerne kľukatou dráhou, takže hladina hluku čerpadla závisí od hladkosti materiálu vnútorného povrchu krytu

Výhody jednotky s „mokrým“ typom rotora:

• tichý chod;
• kompaktné rozmery;
• nízka spotreba energie (30-50 W);
• trvanie prevádzky bez údržby;
• relatívne nízke náklady;
• jednoduchosť inštalácie.

Zariadenia sú často zabudované priamo do konštrukcie kotlov pre domácnosť, čo spotrebiteľovi uľahčuje výber zariadenia pri inštalácii vykurovacieho systému.

Vykurovacie zariadenia tohto typu majú aj nevýhody:

• konštrukčné obmedzenia maximálneho výkonu;
• nízka udržiavateľnosť;
• nízka účinnosť (40-60%);
• potreba striktne horizontálneho umiestnenia osi motora.

Pre ich nízky výkon sa „mokrý“ typ čerpacích strojov používa najmä vo vykurovacích systémoch bytov a jednoposchodových domov.

Výhody obehových zariadení

Do roku 1990 sa vykurovacie systémy v súkromných objektoch projektovali a stavali predovšetkým bez čerpadiel.Chladivo sa pohybovalo potrubím samospádom a jeho cirkulácia bola zabezpečená konvekčnými prúdmi kvapaliny, keď sa ohrievala v kotle. V súčasnosti systémy s prirodzený obeh, aj keď nie tak často.

Lacné kotly na tuhé palivá sa vyrábajú bez zabudovaných čerpadiel, pretože výrobca nepozná parametre vykurovacieho okruhu. Pre takéto systémy je nákup vodného čerpadla povinný.

V súčasnosti sa pohyb chladiacej kvapaliny vykonáva násilne pomocou vodných čerpadiel, ktoré majú množstvo výhod:

1. Znížené zaťaženie kotla znížením teplotného rozdielu v prívodnom a výstupnom potrubí.
2. Rovnomerné rozloženie tepla v miestnostiach vďaka rovnakej teplote chladiacej kvapaliny po celej dĺžke vykurovacích krúžkov.
3. Schopnosť rýchlo regulovať teplotu chladiacej kvapaliny.
4. Rýchly ohrev vykurovacieho systému pri spustení studeného kotla.
5. Nie je potrebné inštalovať potrubia so sklonom smerom ku kotlu, čím sa zabezpečí spontánny pohyb chladiacej kvapaliny.
6. Možnosť použitia tenkých rúrok, ktoré zaberajú málo vnútorného priestoru v byte.
7. Výkon čerpadla umožňuje vytvoriť vo vykurovacom okruhu dostatočný tlak na zásobovanie chladiacou kvapalinou o niekoľko poschodí vyššie.
8. Použitie uzatváracích ventilov na jednotlivých slučkách vykurovacích sietí.
9. Možnosť integrácie čerpadla do automatického riadiaceho systému kotla.

Obehové zariadenia majú s množstvom výhod aj dve nevýhody - závislosť od napájania a dodatočné náklady na elektrickú energiu.

Nevýhody sa však dajú ľahko kompenzovať - ​​inštalácia vodného čerpadla vám umožňuje ušetriť 10-20% paliva a podiel nákladov na elektrinu na celkových nákladoch na vykurovanie je iba 3-5%. Okrem toho, ak je častý nedostatok elektriny, môžete nainštalovať UPS, ktorý zabezpečí autonómnu prevádzku kotla a čerpadla na určité obdobie.

Vlastnosti označovania zariadení

Žiaľ, neexistujú žiadne štandardizované požiadavky na označovanie obehových čerpadiel. Výrobcovia si nezávisle vyberajú zoznam technických charakteristík, ktoré sú uvedené na tele zariadenia.

Pri kúpe čerpadla by ste sa nemali spoliehať len na označenia. Je lepšie otvoriť návod na obsluhu a prečítať si tam technické špecifikácie

Predný panel zvyčajne zobrazuje nasledujúce informácie:

• smer pohybu chladiacej kvapaliny;
• priemer pripojených potrubí;
• maximálny povolený tlak;
• výrobca a model;
• maximálna prevádzková teplota;
• stupeň ochrany;
• prevádzkové parametre elektrickej siete;
• značky zhody s národnými technickými predpismi.

Výrobcovia môžu poskytnúť ďalšie informácie podľa vlastného uváženia. Podrobné technické charakteristiky zariadení sú uvedené v návode na obsluhu.

Jednotky merania sa v jednotlivých krajinách líšia, takže čísla na puzdre môžu byť zavádzajúce. Je lepšie znova otvoriť pokyny, kde sú spolu s charakteristikami uvedené aj ich merné jednotky.

Na čo sa zamerať pri výbere čerpadla?

Výber samostatného čerpadla pre vykurovací okruh musí brať do úvahy veľa parametrov.

Technické parametre zariadenia

Obehové zariadenie má množstvo charakteristík, ktoré je obzvlášť dôležité zvážiť pri nákupe.

Tie obsahujú:

1. Efektívnosť – pomer objemu spotrebovanej elektriny k užitočnej práci vykonanej pri čerpaní chladiacej kvapaliny.
2. Tlak – tlakový rozdiel medzi výstupným a vstupným otvorom čerpadla.
3. Dodávka vody – maximálny objem chladiacej kvapaliny prečerpaný cez pracovnú komoru s minimálnym odporom vykurovacieho okruhu.
4. Moc spotreba elektriny.
5. Priemer potrubia – nominálna hodnota pripojeného zariadenia.
6. Maximálny menovitý tlak (označené PN) v pracovnom okruhu pri 20 °C, pri ktorej je stále zaručená dlhodobá prevádzka zariadenia v záručnej dobe.

Tieto údaje zvyčajne postačujú na potvrdenie, že technické charakteristiky čerpadla zodpovedajú parametrom vykurovacieho systému.

Podrobnejšie sme preskúmali výberové kritériá V tomto článku.

Dostatočný výkon zariadenia

Výber konkrétneho modelu obehového zariadenia je ovplyvnený technickými charakteristikami, ako aj finančnými možnosťami kupujúceho a vlastnosťami vykurovacieho systému. Ak chcete ušetriť, je dôležité, aby výkon čerpadla postačoval na normálnu prevádzku kotla. Koniec koncov, úroveň prívodu vody uvedená v pokynoch je vždy výrazne vyššia ako skutočná.

Na nezávislé určenie primeranosti výkonu zariadenia je potrebné vykonať tri fázy výpočtov.

Fáza #1 - určenie výkonu čerpadla

Určenie požadovaného výkonu čerpadla pomocou vzorca.

Potrebný tepelný vykurovací výkon do značnej miery závisí od materiálu stien, prítomnosti medzier v podlahe a tesnosti okenných rámov

Pre byty vo viacpodlažných budovách sa predpokladá tepelný výkon vykurovania 75-80 W/m2. m., pre domy - 100-120 W / m2. m.Teplotný rozdiel medzi vstupom a výstupom kotla je zvyčajne 10 °C.

Ukazuje sa, že pre byt 60 metrov štvorcových. m) bude postačovať skutočný výkon čerpadla (80*60)/(1,16*10)=414 (l/hod.).

Fáza #2 - vypočítajte hodnotu tlaku

Určenie veľkosti tlaku na prekonanie celkového hydraulického odporu systému pomocou vzorca.

Každý uzatvárací ventil má svoj vlastný indikátor hydraulického odporu, ktorý sa určuje pomocou špeciálnych tabuliek. Pri výpočte sa berú do úvahy hodnoty odporu všetkých prvkov potrubia

Tento vzorec vyžaduje zložité výpočty s použitím referenčných údajov, takže pre systémy vykurovania domov a bytov môžete použiť zjednodušený rozvrh.

Tlaková strata silne závisí od priemeru potrubia, takže pri výbere medzi dvoma možnými veľkosťami je lepšie zvoliť väčšiu

Podľa harmonogramu bude tlaková strata v byte s priemerom potrubia 20 mm 70 mm/m a pri zohľadnení dĺžky potrubia 50 m - 3,5 metra. Toto číslo by sa malo vynásobiť koeficientom 1,3-2,2, ktorý zohľadňuje odpor armatúr na tlak vody.

Etapa č.3 — určiť výkon čerpadla

Určenie dostatočnosti výkonu čerpadla podľa grafu tlakovo-prietokových charakteristík.

Nedostatočný výkon vodného čerpadla vedie k nadmernej spotrebe plynu v kotle a môže dokonca viesť k smrteľným poruchám

Tento plán je uvedený v návode na obsluhu a je jedinečný pre každý model čerpadla. Ak je priesečník parametrov vypočítaných vyššie pod krivkou B, potom je zariadenie vhodné pre vykurovací systém, ale ak je vyššie, potom nie.

Poskytli sme podrobné odporúčania na výpočet obehového čerpadla s konkrétnymi príkladmi. v ďalšom článku.

Ďalšie funkcie zariadenia

Ak je pre vykurovací systém kritický neustály pohyb tekutiny, potom môžete nainštalovať pár čerpadiel umiestnených v sérii v okruhu. Druhý motor v takomto systéme môže byť zapnutý, ak je nedostatočný výkon alebo porucha prvého motora.

Na automatizáciu prevádzky kotla s vykurovaním z vykurovacieho okruhu môžete použiť čerpadlá s termostatom a časovačom. Zabudovaný mechanizmus zabezpečuje zapínanie a vypínanie motora v závislosti od teploty chladiacej kvapaliny a dennej doby.

Svorkovnica môže mať nastavovacie gombíky a indikačný panel. LCD displeje na vykurovacích čerpadlách sa zriedka používajú kvôli neznášanlivosti vysokej teploty

V rozvetvených vykurovacích sieťach možno použiť obehové čerpadlá s termostatom a plynule nastaviteľnými otáčkami obežného kolesa. S ich pomocou je rýchlosť chladiacej kvapaliny nezávisle regulovaná v rôznych slučkách v závislosti od jej teploty. Čerpadlá s automatizáciou sú mnohonásobne drahšie a zriedka sa používajú v bytoch a malých obytných budovách.

Trh ponúka oba modely so štandardnými aj neštandardnými štruktúrami, ktoré poskytujú dodatočnú funkčnosť. Hodnotenie najlepších tepelných čerpadiel, na základe recenzií od reálnych užívateľov, my priniesol sem.

Ďalšie nuansy výberu čerpadla

Je dôležité, aby zariadenie nielen plnilo svoju funkciu, ale aj dlho fungovalo bez toho, aby obyvateľom domu či bytu spôsobovalo nepríjemnosti.

Preto by ste pri výbere zariadenia mali dodržiavať nasledujúce pravidlá:

1. Vyberte si známych výrobcov čerpadiel: Calpeda, Grundfos, WILO. Cena ich zariadenia je o 20-40% vyššia, ale pravdepodobnosť poruchy je oveľa menšia.
2. Vezmite zariadenie s charakteristikami, ktoré sú o 20-30% vyššie ako vypočítané. Táto rezerva zníži prevádzkové zaťaženie a zvýši životnosť zariadenia.
3. Dávajte pozor na rozmery, aby sa čerpadlo zmestilo do priestoru na to určeného.
4. Prevádzka zariadenia by mala byť čo najtichšia, aby nerušila obyvateľov v noci.
5. Nie je potrebné sa snažiť kúpiť model s výkonom, ktorý výrazne presahuje vypočítané parametre. To povedie len k nadmernej spotrebe energie, ale aj k zbytočnému hluku.
6. Vyberte si čerpadlo špeciálne pre vykurovacie systémy, pretože sú určené pre prevádzkové teploty do 130-150 °C.
7. Je žiaduce, aby zariadenie malo zabudovanú sieť na filtrovanie pevných častíc suspendovaných v chladiacej kvapaline.

Výkonové charakteristiky zariadenia musia nevyhnutne zodpovedať parametrom vykurovacieho systému, na tom nie je možné ušetriť. Okrem toho budete musieť zaplatiť iba za spoľahlivého výrobcu, zvýšenú bezpečnosť krytu a automatický riadiaci systém.

Väčšina vykurovacích cirkulačných zariadení pre domácnosť nevyžaduje nastavenie. Na ich spustenie stačí pripojiť potrubia k potrubiu a pripojiť zariadenie k elektrickej sieti. Pozreli sme sa na to, ako správne nainštalovať čerpadlo pokyny krok za krokom.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako si vybrať dobré obehové čerpadlo na vykurovanie:

Obehové zariadenie DAB:

Porovnanie dvoch zariadení Grundfos: modely UPS a Alpha2:

Je lepšie koordinovať výber obehového čerpadla so špecialistami.Ak výkon zariadenia pre štandardný byt môžu navrhnúť predajcovia v obchode, potom sa pred zakúpením vykurovacieho zariadenia pre vidiecky dom budete musieť obrátiť na odborníkov na komplexné výpočty..

Malo by sa pamätať na to, že po začatí používania ho nemôžete vymeniť v obchode, takže je lepšie okamžite kúpiť vhodný model.

Chceli by ste doplniť náš článok o užitočné odporúčania pre výber tepelného čerpadla? Alebo ste si všimli nezrovnalosť v prezentovaných údajoch? Svoje komentáre napíšte do bloku komentárov - váš názor určite zohľadníme.

Alebo možno máte po prečítaní článku stále otázky? Opýtajte sa našich odborníkov, požiadajte o radu - pokúsime sa vám pomôcť.