Pompa dell'acqua per riscaldamento: tipologie, caratteristiche tecniche e regole di selezione

I fenomeni naturali gravitazionali non sono sempre in grado di garantire un livello sufficiente di circolazione del refrigerante, soprattutto in sistemi complessi con più anelli. Una pompa dell'acqua per il riscaldamento degli ambienti aiuterà a stimolare il movimento del liquido di raffreddamento. Cos'è questa attrezzatura? Considereremo questo problema nel nostro articolo.

Oltre al design e alle caratteristiche tecniche della pompa dell'acqua, analizzeremo le tipologie e le caratteristiche di marcatura. Considereremo anche in dettaglio i vantaggi delle apparecchiature di circolazione e i parametri importanti che devono essere presi in considerazione nella scelta.

Struttura generale di una pompa idraulica

La pompa dell'acqua è integrata nel circuito di riscaldamento per garantire il movimento del liquido di raffreddamento. Pertanto, tali sistemi sono chiamati riscaldamento con circolazione forzata.

È costituito dai seguenti elementi fondamentali:

• alloggiamento con una camera di lavoro;
• motore;
• girante;
• vite di spurgo aria;
• scatola terminale.

La scatola morsettiera può essere dotata di ulteriori apparecchiature meccaniche ed elettroniche atte a regolare la modalità di funzionamento del motore.

La semplicità del dispositivo garantisce un'elevata affidabilità delle pompe, grazie alla quale possono funzionare efficacemente per circa 5-10 anni.

Durante il primo avviamento della pompa di circolazione dell'acqua è necessario svitare la vite dell'aria e spurgare l'aria dall'area di lavoro

Tipologie di pompe per impianti di riscaldamento

Le moderne pompe di circolazione si dividono in due tipologie principali: “a secco” e “umide”. Differiscono leggermente nella struttura interna e nello schema operativo, ma il movimento del liquido al loro interno è comunque assicurato dai processi di circolazione nel sistema. Alcuni modelli sono dotati di dispositivi per regolarne automaticamente il funzionamento.

Opzione n. 1: dispositivi di tipo "a secco".

Il design di una pompa di circolazione a secco non implica il contatto del liquido di raffreddamento con il rotore. La sua zona di lavoro è separata dalle parti del motore elettrico tramite appositi anelli.

Sono realizzati con i seguenti tipi di materiale:

• grafite;
• ceramica;
• carburo di tungsteno;
• di acciaio inossidabile;
• ossido di alluminio.

Il principio di funzionamento di una pompa “a secco” è far ruotare una ruota in un ambiente refrigerante. Il foro di alimentazione dell'acqua si trova al centro della camera principale e il sistema di canali di uscita si trova alla periferia.

L'area di lavoro delle pompe di circolazione “a secco” è collegata al motore solo tramite un albero, quindi, se necessario, è possibile sostituire l'azionamento elettrico

La rotazione della girante della ruota funzionale porta all'emergere di forze centrifughe che spostano il liquido di raffreddamento dal centro dell'alloggiamento ai suoi bordi. Questo principio di funzionamento della pompa di circolazione garantisce un movimento costante dell'acqua attraverso la sua camera interna.

Le caratteristiche positive delle apparecchiature di riscaldamento a secco sono:

• alto livello di efficienza – 70-80%;
• minimo colpo d'ariete all'avvio;
• possibilità di disposizione del motore orizzontale e verticale;
• pompare grandi volumi di liquido refrigerante grazie all'elevata potenza.

Grazie alla combinazione di efficienza e rumore, le pompe a secco vengono utilizzate principalmente negli impianti di riscaldamento di edifici industriali, amministrativi e di grandi edifici residenziali.

Pertanto dispositivi di questo tipo possono presentare i seguenti aspetti negativi:

1. Elevato livello di rumore, che non ne consente l'uso negli appartamenti.
2. La necessità di sostituire i dischi di tenuta ogni 2-3 anni.
3. Se la guarnizione della camera di lavoro è rotta c'è un'alta probabilità che il liquido refrigerante fuoriesca.
4. La necessità di raffreddamento esterno del motore.

A causa del loro peso elevato, tali apparecchiature vengono installate sul pavimento o appese a staffe.

Gli elementi della pompa a sbalzo sono fissati su un telaio e il motore elettrico con la girante nell'alloggiamento è collegato tramite un riduttore

Esistono due opzioni di progettazione per le pompe a secco:

1. Monoblocco. Il motore e il corpo metallico del dispositivo sono uniti in un'unica struttura con fissaggi specifici.
2. A sbalzo. Un motore di qualsiasi potenza può essere fissato al corpo dell'apparecchiatura utilizzando supporti universali.

I dispositivi di circolazione “a secco” per gli impianti di riscaldamento, con una corretta manutenzione, sono più durevoli, quindi stanno gradualmente sostituendo i modelli con rotore bagnato dal mercato.

Opzione n. 2: pompe con rotore bagnato

Il principio di funzionamento di un dispositivo di circolazione con rotore a umido è simile al suo omologo nella versione “a secco”: quando la girante ruota, il liquido di raffreddamento fornito al centro si sposta verso la periferia della camera di lavoro, da dove viene raccolti nei canali di sbocco.

Tutte le guarnizioni interne di una pompa "umida" sono statiche e non soggette ad usura dinamica, pertanto tali modelli sono più affidabili e durevoli

Il rotore della pompa “bagnata” è in contatto con il liquido di raffreddamento, che provvede anche al raffreddamento del motore. Tali dispositivi non devono essere utilizzati in modalità a secco, poiché si surriscaldano e si bruciano rapidamente.

I componenti dell'apparecchiatura si trovano solitamente in un unico alloggiamento e formano un'unica struttura, quindi se i singoli elementi si rompono non vengono sostituiti, ma viene acquistata una nuova pompa.

Il liquido refrigerante all'interno della camera di lavoro percorre un percorso piuttosto tortuoso, quindi il livello di rumore della pompa dipende dalla levigatezza del materiale della superficie interna dell'alloggiamento

Vantaggi di un'unità con rotore di tipo “bagnato”:

• funzionamento silenzioso;
• dimensioni compatte;
• basso consumo energetico (30-50 W);
• durata di funzionamento senza manutenzione;
• costo relativamente basso;
• facilità di installazione.

I dispositivi sono spesso integrati direttamente nella progettazione delle caldaie domestiche, rendendo più semplice per il consumatore la scelta delle apparecchiature durante l'installazione di un sistema di riscaldamento.

I dispositivi di riscaldamento di questo tipo presentano anche degli svantaggi:

• restrizioni progettuali sulla potenza massima;
• bassa manutenibilità;
• bassa efficienza (40-60%);
• la necessità di una posizione rigorosamente orizzontale dell'asse del motore.

A causa della loro bassa potenza, il tipo “umido” delle macchine di pompaggio viene utilizzato principalmente negli impianti di riscaldamento di appartamenti e case a un piano.

Vantaggi dei dispositivi di circolazione

Fino al 1990 gli impianti di riscaldamento negli edifici privati ​​venivano progettati e realizzati prevalentemente senza pompe.Il liquido refrigerante si muoveva attraverso i tubi per gravità e la sua circolazione era assicurata dai flussi convettivi del liquido quando veniva riscaldato nella caldaia. Attualmente, i sistemi con circolazione naturale, anche se non così spesso.

Le caldaie economiche a combustibile solido vengono prodotte senza pompe integrate, poiché il produttore non conosce i parametri del circuito di riscaldamento. Per tali sistemi è obbligatorio l'acquisto di una pompa dell'acqua.

Al giorno d'oggi, il movimento del liquido di raffreddamento viene effettuato forzatamente utilizzando pompe dell'acqua, che presentano numerosi vantaggi:

1. Carico ridotto sulla caldaia riducendo la differenza di temperatura nei tubi in ingresso e in uscita.
2. Distribuzione uniforme del calore negli ambienti grazie alla stessa temperatura del liquido refrigerante su tutta la lunghezza degli anelli riscaldanti.
3. La capacità di regolare rapidamente la temperatura del liquido di raffreddamento.
4. Riscaldamento rapido dell'impianto di riscaldamento all'avvio di una caldaia fredda.
5. Non è necessario installare tubazioni con pendenza verso la caldaia, garantendo il movimento spontaneo del liquido di raffreddamento.
6. Possibilità di utilizzare tubi sottili che occupano poco spazio interno all'appartamento.
7. La potenza della pompa consente di creare una pressione nel circuito di riscaldamento sufficiente a fornire il refrigerante a diversi piani più in alto.
8. Utilizzo di valvole di intercettazione sui singoli circuiti delle reti di riscaldamento.
9. Possibilità di integrare la pompa nel sistema di controllo automatico della caldaia.

Oltre a molti vantaggi, i dispositivi di circolazione presentano anche due svantaggi: la dipendenza dall'alimentazione elettrica e i costi aggiuntivi per l'elettricità.

Ma gli svantaggi sono facilmente compensabili: l'installazione di una pompa dell'acqua consente di risparmiare il 10-20% di carburante e la quota del costo dell'elettricità sui costi totali di riscaldamento è solo del 3-5%. Inoltre, in caso di frequente mancanza di elettricità, è possibile installare un UPS, che garantirà il funzionamento autonomo della caldaia e della pompa per un certo periodo.

Caratteristiche della marcatura delle apparecchiature

Purtroppo non esistono requisiti standardizzati per l’etichettatura delle pompe di circolazione. I produttori scelgono autonomamente un elenco di caratteristiche tecniche indicate sul corpo del dispositivo.

Quando acquisti una pompa, non dovresti fare affidamento solo sui segni. È meglio aprire il manuale di istruzioni e leggere lì le specifiche tecniche

Il pannello frontale in genere visualizza le seguenti informazioni:

• direzione del movimento del liquido di raffreddamento;
• diametro dei tubi collegati;
• pressione massima consentita;
• produttore e modello;
• temperatura massima di esercizio;
• grado di protezione;
• parametri di funzionamento della rete elettrica;
• marchi di conformità alle normative tecniche nazionali.

I produttori possono fornire altre informazioni a loro discrezione. Le caratteristiche tecniche dettagliate dei dispositivi sono indicate nelle istruzioni per l'uso.

Le unità di misura variano da paese a paese, quindi i numeri sulla custodia possono essere ingannevoli. È meglio aprire ancora una volta le istruzioni, dove, insieme alle caratteristiche, sono indicate anche le loro unità di misura.

Cosa cercare quando si sceglie una pompa?

La scelta di una pompa separata per il circuito di riscaldamento deve tenere conto di numerosi parametri.

Parametri tecnici dell'attrezzatura

Le apparecchiature di circolazione presentano una serie di caratteristiche che è particolarmente importante considerare al momento dell'acquisto.

Questi includono:

1. Efficienza – il rapporto tra il volume di elettricità consumata e il lavoro utile svolto per pompare il liquido di raffreddamento.
2. Pressione – differenza di pressione tra le bocche di mandata e di aspirazione della pompa.
3. Fornitura d'acqua – il volume massimo di liquido refrigerante pompato attraverso la camera di lavoro con la resistenza minima del circuito di riscaldamento.
4. Energia consumo elettrico.
5. Diametro del tubo – valore nominale delle apparecchiature collegate.
6. Pressione nominale massima (designato PN) in un circuito operativo a 20 °C, alla quale è ancora garantito il funzionamento a lungo termine del dispositivo entro il periodo di garanzia.

Questi dati sono solitamente sufficienti per confermare che le caratteristiche tecniche della pompa soddisfano i parametri dell'impianto di riscaldamento.

Abbiamo esaminato i criteri di selezione in modo più dettagliato In questo articolo.

Potenza sufficiente del dispositivo

La scelta di un modello specifico di apparecchiature di circolazione è influenzata dalle caratteristiche tecniche, nonché dalle capacità finanziarie dell'acquirente e dalle proprietà del sistema di riscaldamento. Se vuoi risparmiare, è importante che la potenza della pompa sia sufficiente per il normale funzionamento della caldaia. Dopotutto, il livello di approvvigionamento idrico indicato nelle istruzioni è sempre significativamente superiore a quello reale.

Per determinare in modo indipendente l'adeguatezza della potenza del dispositivo, è necessario eseguire tre fasi di calcoli.

Fase n. 1: determinare le prestazioni della pompa

Determinazione delle prestazioni della pompa richieste utilizzando la formula.

La potenza termica termica richiesta dipende molto dal materiale delle pareti, dalla presenza di intercapedini nel pavimento e dalla tenuta degli infissi esterni

Per gli appartamenti in edifici multipiano si assume una potenza termica di riscaldamento pari a 75-80 W/mq. m., per abitazioni - 100-120 W/mq. M.La differenza di temperatura tra l'ingresso e l'uscita della caldaia è solitamente di 10 °C.

Risulta che per un appartamento di 60 mq. M. la prestazione effettiva della pompa di (80*60)/(1,16*10)=414 (l/ora) sarà sufficiente.

Fase n. 2: calcolare il valore della pressione

Determinare la quantità di pressione per superare la resistenza idraulica totale del sistema utilizzando la formula.

Ogni valvola di intercettazione ha il proprio indicatore di resistenza idraulica, che viene determinato utilizzando apposite tabelle. Durante il calcolo, vengono presi in considerazione i valori di resistenza di tutti gli elementi della tubazione

Questa formula richiede calcoli complessi utilizzando dati di riferimento, quindi per i sistemi di riscaldamento di case e appartamenti è possibile utilizzare un programma semplificato.

La perdita di carico dipende fortemente dal diametro delle tubazioni, quindi nella scelta tra due misure possibili è meglio scegliere quella più grande

Secondo il programma, la perdita di pressione in un appartamento con un diametro del tubo di 20 mm sarà di 70 mm/m, tenendo conto della lunghezza della tubazione di 50 m - 3,5 metri. Questo valore deve essere moltiplicato per un fattore 1,3-2,2, che tiene conto della resistenza dei raccordi a pressione dell'acqua.

Palcoscenico #3 — determinare la potenza della pompa

Determinazione della sufficienza della potenza della pompa secondo il grafico delle caratteristiche pressione-flusso.

Una potenza insufficiente della pompa dell'acqua comporta un consumo eccessivo di gas nella caldaia e può portare anche a guasti mortali

Questo programma è indicato nelle istruzioni per l'uso ed è unico per ciascun modello di pompa. Se il punto di intersezione dei parametri sopra calcolati è al di sotto della curva B allora l'apparecchio è idoneo all'impianto di riscaldamento, se al di sopra no.

Abbiamo fornito raccomandazioni dettagliate per il calcolo di una pompa di circolazione con esempi specifici. nel prossimo articolo.

Funzioni aggiuntive del dispositivo

Se il movimento costante del fluido è fondamentale per il sistema di riscaldamento, è possibile installare una coppia di pompe poste in serie nel circuito. Il secondo motore in un sistema di questo tipo può essere acceso se la potenza è insufficiente o se il primo motore si guasta.

Per automatizzare il funzionamento di una caldaia con riscaldamento da un circuito di riscaldamento, è possibile utilizzare pompe con termostato e timer. Il meccanismo integrato garantisce l'accensione e lo spegnimento del motore in base alla temperatura del liquido di raffreddamento e all'ora del giorno.

La scatola terminale può essere dotata di manopole di regolazione e di un pannello indicatore. I display LCD sulle pompe di riscaldamento vengono utilizzati raramente a causa dell'intolleranza alle alte temperature

Nelle reti di riscaldamento ramificate è possibile utilizzare pompe di circolazione con termostato e velocità della girante regolabile in continuo. Con il loro aiuto, la velocità del liquido di raffreddamento viene regolata in modo indipendente in diversi circuiti, a seconda della sua temperatura. Le pompe con automazione sono molte volte più costose e vengono utilizzate raramente in appartamenti e piccoli edifici residenziali.

Il mercato offre sia modelli con strutture standard che non standard che forniscono funzionalità aggiuntive. Valutazione delle migliori pompe di calore, in base alle recensioni di utenti reali, noi portato qui.

Altre sfumature nella scelta di una pompa

È importante che l'apparecchiatura non solo svolga la sua funzione, ma funzioni anche a lungo, senza causare disagi ai residenti della casa o dell'appartamento.

Pertanto, quando si sceglie un dispositivo, è necessario rispettare le seguenti regole:

1. Scegli noti produttori di pompe: Calpeda, Grundfos, WILO. Il prezzo delle loro attrezzature è del 20-40% in più, ma la probabilità di guasto è molto inferiore.
2. Prendi un dispositivo con caratteristiche superiori del 20-30% rispetto a quelle calcolate. Questa riserva ridurrà il carico operativo e aumenterà la durata dell'apparecchiatura.
3. Prestare attenzione alle dimensioni in modo che la pompa si adatti allo spazio previsto.
4. Il funzionamento del dispositivo dovrebbe essere il più silenzioso possibile per non disturbare i residenti durante la notte.
5. Non è necessario sforzarsi di acquistare un modello con una potenza che supera di gran lunga i parametri calcolati. Ciò comporterà solo un consumo energetico eccessivo, ma anche un rumore inutile.
6. Scegli una pompa specifica per gli impianti di riscaldamento, perché sono progettate per temperature di esercizio fino a 130-150 °C.
7. È auspicabile che il dispositivo abbia una rete incorporata per filtrare le particelle solide sospese nel liquido di raffreddamento.

Le caratteristiche prestazionali dell'apparecchiatura devono necessariamente corrispondere ai parametri del sistema di riscaldamento, è impossibile risparmiare su questo. Inoltre, dovrai pagare solo per un produttore affidabile, una maggiore sicurezza dell'alloggiamento e un sistema di controllo automatico.

La maggior parte dei dispositivi di circolazione del riscaldamento domestico non richiedono regolazioni. Per avviarli è sufficiente collegare i tubi alla tubazione e collegare il dispositivo alla rete elettrica. Abbiamo esaminato come installare correttamente la pompa istruzioni passo passo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Come scegliere una buona pompa di circolazione per il riscaldamento:

Apparecchiature per la circolazione DAB:

Confronto tra due dispositivi Grundfos: modelli UPS e Alpha2:

È meglio coordinare la scelta di una pompa di circolazione con gli specialisti.Se la potenza dell'attrezzatura per un appartamento standard può essere suggerita dai venditori in un negozio, prima di acquistare un dispositivo di riscaldamento per una casa di campagna dovrai rivolgerti a professionisti per calcoli complessi.

Va ricordato che non è possibile cambiarlo in negozio dopo aver iniziato a usarlo, quindi è meglio acquistare subito un modello adatto.

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