Výběr oběhového čerpadla: zařízení, typy a pravidla pro výběr oběhového čerpadla

Systémy gravitačního vytápění plně fungují pouze v jednopatrových soukromých domech o rozloze do 100 metrů čtverečních. mPokud potřebujete vytápět bytový dům nebo prostorné sídlo, pak se bez systému nuceného oběhu neobejdete. Nejlepším řešením je výběr oběhového čerpadla a instalace jednotky do topného okruhu.

Doporučujeme, abyste pochopili, jaké úkoly plní čerpadlo v topném systému, jak je zařízení navrženo a funguje. Popsali jsme provozní vlastnosti různých typů čerpadel a nastínili hlavní kritéria pro správný výběr. Uvedené informace vám pomohou vybrat správný model oběhového čerpadla a nebudete zklamáni nákupem.

Proč je v topném systému potřeba čerpadlo?

Oběhová čerpadla jsou hydraulické zařízení, které zajišťuje nucený pohyb ohřátého chladiva po uzavřeném okruhu. Taková zařízení přispívají k rovnoměrnému a rychlému ohřevu celého systému.

Oběhová čerpadla jsou instalována:

• za účelem zvýšení energetické účinnosti kotlových zařízení;
• v případech, kdy není možné zajistit přirozenou cirkulaci kapalné látky;
• při absenci vestavěné čerpací jednotky v generátoru tepla;
• pro topné systémy s dvoutrubkovým okruhem, což umožňuje upravit parametry každého jednotlivého radiátoru;
• k překonání setrvačnosti autonomních systémů s přirozenou cirkulací tekutiny sloužící k přenosu tepelné energie.

Chladicí kapalina se musí pohybovat podél uzavřené smyčky potrubí topného systému určitou rychlostí, aby byl zajištěn přenos tepla do radiátorů.

Na přirozený oběh Tento stav není vždy proveditelný - v důsledku toho se topné zařízení nezahřívá nebo se zahřívá nerovnoměrně.

V systémech zásobování teplem se proto instalují oběhová čerpadla. Taková zařízení zajišťují přepravu chladicí kapaliny sítí vysokou rychlostí, čímž se minimalizuje zatížení kotle. Při návratu k topnému tělesu zůstává voda teplá, což znamená, že na ohřev je potřeba méně energie.

Konstrukce a princip činnosti čerpadla

Konstrukce oběhového čerpadla připomíná drenážní instalaci. Čerpadlo se skládá z robustní skříně z nerezové oceli/litiny/hliníku a elektrické části, která obsahuje statorové vinutí s integrovaným keramicko/ocelovým rotorem.

Instalace čerpacího zařízení pro nucený oběh výrazně zvyšuje účinnost systémů zásobování teplou vodou a autonomního vytápění

Na hřídeli rotující části elektromotoru je pevně upevněno oběžné kolo.

Oběžné kolo se skládá ze dvou paralelních disků spojených radiálně zakřivenými lopatkami. Na jednom z nich je otvor pro průtok chladicí kapaliny, na druhém je malý otvor pro upevnění oběžného kola na hřídeli elektromotoru.

Tělesa oběhových čerpadel jsou vyrobena z oceli a odolných slitin. Pod stěnami skříně je skrytý rotor s pevným oběžným kolem

Samotný elektromotor je vybaven speciální ovládací deskou a svorkami pro připojení vodičů.Oběhová čerpadla bez elektroniky mají místo desky nainstalovaný kondenzátor a na svorkovnici je umístěn přepínač otáček.

Při přívodu elektřiny se kolo s lopatkami otáčí, vytváří podtlak v potrubí a čerpá chladicí kapalinu. Rotor vytváří pohyb pracovní tekutiny ve směru od vstupního k výstupnímu ventilu.

Čerpadlo neustále odebírá vodu z jedné strany a na druhé ji tlačí do topného systému. Odstředivá síla podporuje transport kapaliny skrz potrubí.

Vytvořený tlak překonává odpor v různých částech okruhu a zajišťuje cirkulaci chladicí kapaliny.

Soudě podle intenzity prodeje jsou na domácím trhu nejoblíbenější zařízení od následujících výrobců:

Typy a výhody oběhových čerpadel

Čerpadla s nuceným oběhem se na základě konstrukčních vlastností dělí na čerpací jednotky s mokrým rotorem a vysoce výkonná zařízení se suchým rotorem.

Mokrá čerpadla. Rotor a oběžné kolo takových čerpadel jsou v přímém kontaktu s pracovní tekutinou, která současně plní dvě důležité funkce: roli mazání a chlazení zařízení. Rotor a stator v takových čerpadlech jsou odděleny speciální nádobou, která je zodpovědná za těsnost prvků elektromotoru pod napětím.

Mokrá oběhová čerpadla jsou vybavena stupňovým regulátorem otáček. To vám umožní zvolit optimální provozní režim, a tím řídit spotřebu energie.

Rotor elektromotoru a oběžné kolo v čerpadlech jsou v čerpané vodě, která zvlhčuje nosné prvky a neustále ochlazuje motor (+)

Jednotky s mokrým rotorem mají modulární konstrukci. Jednotlivé moduly jsou vybírány v závislosti na požadovaném tlaku a výkonu. Prefabrikovaná konstrukce výrazně zjednodušuje opravu čerpadla, protože vadný modul lze snadno a rychle vyměnit za nový.

Oběhová čerpadla tohoto typu se používají v malých topných systémech. Pracují téměř tiše, a proto jsou ideální pro instalaci v obytných oblastech.

Elektromotor čerpadel s mokrým rotorem nevyžaduje dodatečné chlazení, protože je neustále v kontaktu s vodou. Uvnitř čerpadla je malý počet pracovních částí, což minimalizuje potřebu časté údržby.

Hlavní výhody použití čerpadel mokrého typu:

• nízká hladina hluku;
• malé celkové rozměry a nízká hmotnost;
• minimální spotřeba elektřiny;
• snadné nastavení parametrů, údržba a opravy;
• dlouhá životnost.

Jednotky s mokrým rotorem mají také nevýhody. Jsou velmi citlivé na kvalitu pracovní kapaliny. Přítomnost jemných abrazivních částic ve vodě vede k urychlenému opotřebení hydraulické části čerpadla.

Účinnost takových oběhových čerpadel navíc nepřesahuje 55 %. Tento indikátor je však zcela dostačující pro krátké potrubí, a proto se v jednotlivých systémech zásobování teplem často používají čerpadla, která jsou v přímém kontaktu s vodou.

Pro bezproblémový provoz jednotek „mokrého“ typu je nutné, aby instalace čerpadla bylo provedeno správně. Hlavním požadavkem je striktně horizontální prostorová orientace šachty. Pouze u této konfigurace je zajištěno kompletní mazání ložisek kapalinou.

Správná instalace oběhového čerpadla je klíčem ke stabilnímu provozu topného systému po celou dobu jeho životnosti.

Čerpadla se suchým rotorem úspěšně používán pro čerpání velkých objemů chladicí kapaliny ve velkých instalacích.Rotorová sestava takových zařízení nepřichází do kontaktu s vodou.

Tělesná část oběhových čerpadel „suchého“ typu je vyrobena z odolné litiny nebo pozinkované oceli. Povrch je potažen speciálními ochrannými látkami, aby se zabránilo korozi.

Jednotky se suchým rotorem jsou vhodné pro společné použití v obytných vícepodlažních budovách, zábavních centrech a kancelářích a průmyslových zařízeních.

Konstrukce čerpadel suchého typu poskytuje zvýšený výkon. Takové modely čerpadel jsou schopny vytvářet vysoký tlak v topných okruzích (+)

Mezi elektromotorem a čerpací částí čerpadla je speciální kluzné těsnění (2 ochranné kroužky), které izoluje základní funkční prvky od vniknutí kapaliny.

Tyto prsteny jsou vysoce leštěné a jsou ve vzájemném těsném kontaktu. Jeden z nich (dynamický) je uložen na otočném hřídeli. Statické kolo je pevně upevněno v těle čerpadla.

Tenký film vody spolehlivě utěsní spojení ochranných kroužků kvůli rozdílům tlaku v okruhu a vnějším prostředí.

Pro výrobu těsnicích kroužků se používá uhlík získaný aglomerací oleje. Některé modifikace čerpadel určených pro použití v extrémních podmínkách mají nainstalované kovové/keramické ochranné kroužky.

Účinnost suchých rotorových zařízení dosahuje 85 %. To je vynikající ukazatel ve srovnání s „mokrými“ čerpadly. Nicméně „suché“ jednotky produkují díky chladicímu ventilátoru hodně hluku, a proto jsou instalovány v oddělených místnostech s dobrou zvukovou izolací.

Existují 3 typy oběhových čerpadel „suchého“ typu:

• monoblok;
• řídicí panel;
• "V souladu".

Monobloková čerpadla patří do kategorie nízkotlakých jednotek. Elektromotor a čerpadlo v takových zařízeních jsou namontovány v jedné jednotce. Snadno se obsluhují a udržují. Vhodné pro použití ve veřejných budovách a bytových domech.

Konzolová čerpací zařízení sestavené na jedné základně, přičemž osy čerpadla a motoru jsou na stejné lince. Sací potrubí je umístěno na vnější části spirály, výtlačné potrubí je umístěno na opačné straně tělesa.

Pokud jsou konzolové jednotky instalovány ve výrobních podnicích, stejně jako v městských vodovodních systémech, pak jsou In-line čerpadla instalována přímo na potrubí

In-line čerpadla namontované přímo na potrubí. Sací sací a tlakové výstupní potrubí jsou umístěny na stejném vedení a je zajištěn automatický mechanismus pro kompenzaci opotřebení těsnicích kroužků.

Výhody použití oběhových čerpadel se suchým rotorem:

• vysoký výkon;
• energetická účinnost;
• nízké požadavky na kvalitu nosiče energie - čerpaná kapalina může obsahovat neutrální nečistoty;
• jednoduché opravy a výměny náhradních dílů.

Kromě toho dnes výrobci topných zařízení nabízejí potenciálním kupcům modely se dvěma čerpadly. Taková zařízení se používají k rezervě energie a poskytují další bezpečnostní síť v nouzových situacích.

Motory se dvěma čerpadly mohou pracovat společně nebo samostatně. Pokud dojde k poruše jednoho čerpadla, druhé zařízení pokračuje v normálním provozu a zajišťuje nepřetržitý provoz kotle.

Spolehlivý a bezporuchový provoz topného systému zajistí duální oběhová čerpadla, ve kterých jsou paralelně zapojena dvě oběžná kola

Při správném provozu je životnost oběhového čerpadla minimálně 10 let.

Jak vybrat správné čerpací zařízení?

Účinnost čerpadla závisí na základních parametrech – výkonu a tlaku. Výkon ukazuje množství chladicí kapaliny, které musí jednotka přečerpat za jednotku času. Tento parametr je určen z podmínek maximálního zatížení.

Tlak je veličina, která vyjadřuje energii proudu kapaliny používané jako nosič tepla. Zohledňuje hydraulický odpor celého systému.

Pozor byste si měli dát i na maximální teplotu. Protože čerpadlo bude čerpat ohřátou vodu, musí odolat teplotám do 110°C.

Je velmi důležité zvolit vhodný výkon oběhového čerpadla. Nízkoenergetické zařízení si neporadí s čerpáním chladicí kapaliny v požadovaném objemu. Parametry čerpadla se vybírají na základě provedené výpočty.

Pokud nainstalujete výkonnější jednotku, objeví se v potrubí nepříjemný hluk. Také v tomto případě dojde k mnohem rychlejšímu opotřebení funkčních prvků kotlového zařízení, než uvádí výrobce.

Výkon oběhového čerpadla musí být dostatečný, aby zvládl hydraulický odpor v uzavřeném okruhu

Odborníci doporučují zvolit oběhové čerpadlo ve fázi návrhu topného systému. Pokud délka potrubí nepřesahuje 80 m, stačí instalovat jedno čerpadlo. U větších délek je vhodné instalovat více čerpacích zařízení najednou.

Při nákupu byste měli věnovat pozornost také materiálům, ze kterých jsou vyrobeny funkční prvky čerpadla. Většina dílů přichází do přímého/nepřímého kontaktu s ohřátou pracovní kapalinou, a proto podléhá rychlému opotřebení.

Proto je vhodné dát přednost oběhovým čerpadlům s keramickými ložisky a rotorovou sestavou.

Důležitou roli hraje elektronika.Pro regulaci vnitřní teploty v topných okruzích nainstalujte termostatické ventily. Jak teplota stoupá, překrývají se a tlak v potrubí se zvyšuje.

V důsledku těchto procesů se objevuje nepříjemný hluk. Abyste se toho zbavili, musíte přepnout oběhové čerpadlo na nižší otáčky a dělat to ručně je nepohodlné.

Čerpadla s vestavěnou elektronikou vám pomohou zvládnout tento úkol rychle a efektivně. Takové jednotky plynule regulují poklesy tlaku v potrubí v závislosti na změnách množství kapaliny.

Hlavními výhodami moderních čerpadel jsou účinnost a odolnost, kompaktní celkové rozměry, nízká hlučnost, automatický provoz, pohodlný ovládací panel

Za zmínku stojí další funkce čerpadel, a to:

• plynulé nastavení;
• kontrola rychlosti;
• automatický provozní režim;
• vestavěný informační displej.

Nejjednodušší modely oběhových čerpadel – bez možnosti regulace rychlosti přepravy kapalin. Moderní multifunkční čerpadla jsou dvou/třírychlostní jednotky s plynulou regulací. Vyznačují se vysokou přesností nastavení.

Zařízení pracující v automatickém režimu je vybaveno ovládacím panelem. Nastavení takových zařízení je rozsáhlé a závisí pouze na úpravě zařízení.

Může to být automatické nastavení rychlosti v závislosti na změnách teploty vnitřního vzduchu, elektronický časovač vypnutí/zapnutí, automatické spuštění čerpadla při minimálním průtoku.

Přítomnost digitálního displeje umožňuje získat všechny potřebné informace o provozu čerpacího zařízení: teplota chladicí kapaliny, odpor uzavřené smyčky, výkon, chyby atd.

Závěry a užitečné video k tématu

Pravidla pro výběr oběhového zařízení ve videu:

Jemnosti výpočtu tlaku a produktivity ve videoklipu:

Video o konstrukci, principu činnosti a instalaci oběhového čerpadla:

Moderní systém zásobování teplem s vestavěným čerpadlem pro nucený oběh umožňuje vytápět obytné prostory během několika minut po spuštění generátoru tepla.

Racionální výběr oběhového čerpadla a kvalitní instalace výrazně zvyšují efektivitu využití kotlového zařízení úsporou energetických zdrojů přibližně o 30-35%.

Hledáte oběhové čerpadlo pro váš topný systém? Nebo máte zkušenosti s provozem takových instalací? Podělte se prosím se čtenáři o své zkušenosti, ptejte se a zapojte se do diskuzí. Formulář komentáře se nachází níže.