Výber obehového čerpadla: zariadenie, typy a pravidlá pre výber tepelného čerpadla

Gravitačné vykurovacie systémy plne fungujú iba v jednoposchodových súkromných domoch s rozlohou do 100 metrov štvorcových. m.Ak potrebujete vykurovať bytový dom alebo priestranný kaštieľ, potom sa bez systému núteného obehu nezaobídete. Najlepším riešením je vybrať obehové čerpadlo a nainštalovať jednotku do vykurovacieho okruhu.

Odporúčame vám pochopiť, aké úlohy vykonáva čerpadlo vo vykurovacom systéme, ako je zariadenie navrhnuté a ako funguje. Popísali sme prevádzkové vlastnosti rôznych typov čerpadiel a načrtli hlavné kritériá pre správny výber. Uvedené informácie vám pomôžu vybrať správny model obehového čerpadla a nesklamať nákupom.

Prečo je vo vykurovacom systéme potrebné čerpadlo?

Obehové čerpadlá sú hydraulické zariadenie, ktoré zabezpečuje nútený pohyb ohriateho chladiva po uzavretom okruhu. Takéto zariadenia prispievajú k rovnomernému a rýchlemu ohrevu celého systému.

Obehové čerpadlá sú inštalované:

• s cieľom zvýšiť energetickú účinnosť kotlových zariadení;
• v prípadoch, keď nie je možné zabezpečiť prirodzenú cirkuláciu kvapalnej látky;
• pri absencii vstavanej čerpacej jednotky v generátore tepla;
• pre vykurovacie systémy s dvojrúrkovým okruhom, čo vám umožňuje nastaviť parametre každého jednotlivého radiátora;
• na prekonanie zotrvačnosti autonómnych systémov s prirodzenou cirkuláciou tekutiny slúžiacej na prenos tepelnej energie.

Chladiaca kvapalina sa musí pohybovať pozdĺž uzavretej slučky potrubia vykurovacieho systému určitou rýchlosťou, aby sa zabezpečil prenos tepla do radiátorov.

o prirodzený obeh Táto podmienka nie je vždy uskutočniteľná - v dôsledku toho sa vykurovacie zariadenie nezohrieva alebo sa ohrieva nerovnomerne.

Preto sa v systémoch zásobovania teplom inštalujú obehové čerpadlá. Takéto zariadenia zabezpečujú prepravu chladiacej kvapaliny cez sieť vysokou rýchlosťou, čím sa minimalizuje zaťaženie kotla. Pri návrate do vykurovacieho telesa zostáva voda teplá, čo znamená, že na ohrev je potrebné menej energie.

Konštrukcia a princíp činnosti čerpadla

Konštrukcia obehového čerpadla pripomína drenážnu inštaláciu. Čerpadlo sa skladá z robustného krytu z nehrdzavejúcej ocele/liatiny/hliníka a elektrickej časti, ktorá obsahuje statorové vinutie s integrovaným keramicko/oceľovým rotorom.

Inštalácia čerpacieho zariadenia pre nútený obeh výrazne zvyšuje účinnosť zásobovania teplou vodou a autonómnych vykurovacích systémov

Na hriadeli rotujúcej časti elektromotora je pevne pripevnené obežné koleso.

Obežné koleso pozostáva z dvoch paralelných kotúčov spojených radiálne zakrivenými lopatkami. Na jednom z nich je otvor pre prietok chladiacej kvapaliny, na druhom je malý otvor na upevnenie obežného kolesa na hriadeli elektromotora.

Časti tela obehových čerpadiel sú vyrobené z ocele a odolných zliatin. Pod stenami skrine je skrytý rotor s pevným obežným kolesom

Samotný elektromotor je vybavený špeciálnou riadiacou doskou a svorkami na pripojenie vodičov.Obehové čerpadlá bez elektroniky majú namiesto dosky inštalovaný kondenzátor a na svorkovnici je umiestnený prepínač otáčok.

Keď je dodávaná elektrina, koleso s lopatkami sa otáča, vytvára vákuum v potrubí a čerpá chladiacu kvapalinu. Rotor vytvára pohyb pracovnej tekutiny v smere od vstupu k výstupnému ventilu.

Čerpadlo neustále odoberá vodu z jednej strany a na druhej ju tlačí do vykurovacieho systému. Odstredivá sila podporuje transport kvapaliny cez potrubie.

Vytvorený tlak prekonáva odpor v rôznych častiach okruhu a zabezpečuje cirkuláciu chladiacej kvapaliny.

Súdiac podľa intenzity predaja, najobľúbenejšie na domácom trhu sú zariadenia od týchto výrobcov:

Typy a výhody obehových čerpadiel

Čerpadlá s núteným obehom sú na základe konštrukčných vlastností rozdelené na čerpacie jednotky s mokrým rotorom a vysokovýkonné zariadenia so suchým rotorom.

Mokré čerpadlá. Rotor a obežné koleso takýchto čerpadiel sú v priamom kontakte s pracovnou tekutinou, ktorá súčasne vykonáva dve dôležité funkcie: úlohu mazania a chladenia zariadenia. Rotor a stator v takýchto čerpadlách sú oddelené špeciálnou nádobou, ktorá je zodpovedná za tesnosť prvkov elektrického motora pod napätím.

Mokré obehové čerpadlá sú vybavené stupňovým regulátorom otáčok. To vám umožní zvoliť optimálny prevádzkový režim, a tým kontrolovať spotrebu energie.

Rotor elektromotora a obežné koleso v čerpadlách sú v čerpanej vode, ktorá zvlhčuje nosné prvky a neustále ochladzuje motor (+)

Jednotky s mokrým rotorom majú modulárny dizajn. Jednotlivé moduly sa vyberajú v závislosti od požadovaného tlaku a výkonu. Prefabrikovaná konštrukcia výrazne zjednodušuje opravu čerpadla, pretože chybný modul možno ľahko a rýchlo vymeniť za nový.

Obehové čerpadlá tohto typu sa používajú v malých vykurovacích systémoch. Fungujú takmer ticho, a preto sú ideálne pre inštaláciu v obytných oblastiach.

Elektromotor čerpadiel s mokrým rotorom nevyžaduje dodatočné chladenie, pretože je neustále v kontakte s vodou. Vo vnútri čerpadla je malý počet pracovných častí, čo minimalizuje potrebu častej údržby.

Hlavné výhody použitia čerpadiel mokrého typu:

• nízka hladina hluku;
• malé celkové rozmery a nízka hmotnosť;
• minimálna spotreba elektrickej energie;
• jednoduché nastavenie parametrov, údržba a opravy;
• dlhá životnosť.

Jednotky s mokrým rotorom majú tiež nevýhody. Sú veľmi citlivé na kvalitu pracovnej tekutiny. Prítomnosť jemných abrazívnych častíc vo vode vedie k zrýchlenému opotrebovaniu hydraulickej časti čerpadla.

Okrem toho účinnosť takýchto obehových čerpadiel nepresahuje 55%. Tento indikátor je však úplne dostatočný pre krátke potrubia, a preto sa v jednotlivých systémoch zásobovania teplom často používajú čerpadlá, ktoré sú v priamom kontakte s vodou.

Pre bezproblémovú prevádzku jednotiek „mokrého“ typu je potrebné, aby inštalácia čerpadla bolo urobené správne. Hlavnou požiadavkou je striktne horizontálna priestorová orientácia šachty. Len pri tejto konfigurácii je zabezpečené úplné mazanie ložísk kvapalinou.

Správna inštalácia obehového čerpadla je kľúčom k stabilnej prevádzke vykurovacieho systému počas celej jeho životnosti.

Čerpadlá so suchým rotorom úspešne používané na čerpanie veľkých objemov chladiacej kvapaliny vo veľkých inštaláciách.Zostava rotora takýchto zariadení neprichádza do kontaktu s vodou.

Teleso obehových čerpadiel „suchého“ typu je vyrobené z odolnej liatiny alebo pozinkovanej ocele. Povrch je pokrytý špeciálnymi ochrannými látkami, aby sa zabránilo korózii.

Jednotky so suchým rotorom sú vhodné pre kolektívne použitie v obytných viacposchodových budovách, zábavných centrách a kanceláriách a priemyselných zariadeniach.

Konštrukcia čerpadiel suchého typu poskytuje zvýšený výkon. Takéto modely čerpadiel sú schopné vytvárať vysoký tlak vo vykurovacích okruhoch (+)

Medzi elektromotorom a čerpadlovou časťou čerpadla je špeciálne klzné tesnenie (2 ochranné krúžky), ktoré izoluje základné funkčné prvky od vniknutia kvapaliny.

Tieto prstene sú vysoko leštené a sú v tesnom kontakte. Jeden z nich (dynamický) je namontovaný na otočnom hriadeli. Statické koleso je pevne upevnené v telese čerpadla.

Tenký film vody spoľahlivo utesní spojenie ochranných krúžkov v dôsledku rozdielov tlaku v okruhu a vonkajšom prostredí.

Na výrobu tesniacich krúžkov sa používa uhlík získaný aglomeráciou oleja. Niektoré modifikácie čerpadiel určených na použitie v extrémnych podmienkach majú nainštalované kovové/keramické ochranné krúžky.

Účinnosť suchých rotorových zariadení dosahuje 85%. Toto je vynikajúci ukazovateľ v porovnaní s čerpadlami „mokrého“ typu. Avšak „suché“ jednotky produkujú veľa hluku kvôli chladiacemu ventilátoru, a preto sú inštalované v oddelených miestnostiach s dobrou zvukovou izoláciou.

Existujú 3 typy obehových čerpadiel „suchého“ typu:

• monoblok;
• konzola;
• "V rade".

Monoblokové čerpadlá patria do kategórie nízkotlakových agregátov. Elektromotor a čerpadlo v takýchto zariadeniach sú namontované v jednej jednotke. Sú nenáročné na obsluhu a údržbu. Vhodné pre použitie vo verejných budovách a bytových domoch.

Konzolové čerpacie zariadenia namontované na jednej základni, pričom osi čerpadla a motora sú na rovnakej línii. Sacie potrubie je umiestnené na vonkajšej časti špirály, výtlačné potrubie je umiestnené na opačnej strane telesa.

Ak sú konzolové jednotky inštalované vo výrobných podnikoch, ako aj v mestských vodovodných systémoch, potom sa in-line čerpadlá inštalujú priamo na potrubie

In-line čerpadlá namontované priamo na potrubí. Nasávacie sacie a tlakové výstupné potrubie sú umiestnené na rovnakom potrubí a na kompenzáciu opotrebenia tesniacich krúžkov je k dispozícii automatický mechanizmus.

Výhody použitia obehových čerpadiel so suchým rotorom:

• vysoký výkon;
• energetická účinnosť;
• nízke požiadavky na kvalitu nosiča energie - čerpaná kvapalina môže obsahovať neutrálne nečistoty;
• jednoduché opravy a výmena náhradných dielov.

Okrem toho dnes výrobcovia vykurovacích zariadení ponúkajú potenciálnym kupcom modely s dvojitým čerpadlom. Takéto zariadenia sa používajú na rezervu energie a poskytujú dodatočnú bezpečnostnú sieť v núdzových situáciách.

Motory s dvomi čerpadlami môžu pracovať spoločne alebo oddelene. Ak dôjde k poruche jedného čerpadla, druhé zariadenie pokračuje v normálnej prevádzke a zabezpečuje neprerušovanú prevádzku kotla.

Spoľahlivú a bezproblémovú prevádzku vykurovacieho systému zabezpečia dvojobehové čerpadlá, v ktorých sú paralelne zapojené dve obežné kolesá

Pri správnej prevádzke je životnosť obehového čerpadla minimálne 10 rokov.

Ako si vybrať správne čerpacie zariadenie?

Účinnosť čerpadla závisí od základných parametrov - produktivity a tlaku. Výkon ukazuje množstvo chladiacej kvapaliny, ktoré musí jednotka prečerpať za jednotku času. Tento parameter je určený z podmienok maximálneho zaťaženia.

Tlak je veličina, ktorá vyjadruje energiu prúdu kvapaliny využívanej ako nosič tepla. Zohľadňuje hydraulický odpor celého systému.

Pozor si treba dať aj na maximálnu teplotu. Keďže čerpadlo bude čerpať ohriatu vodu, musí odolávať teplotám do 110°C.

Je veľmi dôležité zvoliť vhodný výkon obehového čerpadla. Zariadenie s nízkym výkonom nebude zvládať čerpanie chladiacej kvapaliny v požadovanom objeme. Parametre čerpadla sa vyberajú na základe vykonané výpočty.

Ak nainštalujete výkonnejšiu jednotku, v potrubí sa objaví nepríjemný hluk. Aj v tomto prípade sa funkčné prvky kotlového zariadenia opotrebujú oveľa rýchlejšie, ako uvádza výrobca.

Výkon obehového čerpadla musí byť dostatočný na zvládnutie hydraulického odporu v uzavretom okruhu

Odborníci odporúčajú výber obehového čerpadla v štádiu projektovania vykurovacieho systému. Ak dĺžka potrubia nepresahuje 80 m, stačí nainštalovať jedno čerpadlo. Pri väčších dĺžkach je vhodné inštalovať viacero čerpacích zariadení naraz.

Pri nákupe si treba dať pozor aj na materiály, z ktorých sú vyrobené funkčné prvky pumpy. Väčšina dielov prichádza do priameho/nepriameho kontaktu s ohriatou pracovnou kvapalinou, a preto podlieha rýchlemu opotrebovaniu.

Preto je vhodné uprednostniť obehové čerpadlá s keramickými ložiskami a rotorovou zostavou.

Dôležitú úlohu zohráva elektronika.Na reguláciu vnútornej teploty vo vykurovacích okruhoch nainštalujte termostatické ventily. Keď teplota stúpa, prekrývajú sa a tlak v potrubiach sa zvyšuje.

V dôsledku týchto procesov sa objavuje nepríjemný hluk. Aby ste sa toho zbavili, musíte prepnúť obehové čerpadlo na nižšie otáčky a robiť to ručne je nepohodlné.

Čerpadlá so vstavanou elektronikou vám pomôžu rýchlo a efektívne zvládnuť túto úlohu. Takéto jednotky plynule regulujú poklesy tlaku v potrubí v závislosti od zmien množstva kvapaliny.

Hlavnými výhodami moderných čerpadiel sú účinnosť a odolnosť, kompaktné celkové rozmery, nízka hlučnosť, automatická prevádzka, pohodlný ovládací panel

Za zmienku stojí dodatočná funkčnosť čerpadiel, a to:

• plynulé nastavenie;
• kontrola rýchlosti;
• automatický prevádzkový režim;
• vstavaný informačný displej.

Najjednoduchšie modely obehových čerpadiel – bez možnosti regulácie rýchlosti prepravy tekutín. Moderné multifunkčné čerpadlá sú dvoj/trojrýchlostné jednotky s plynulou reguláciou. Vyznačujú sa vysokou presnosťou nastavenia.

Zariadenie pracujúce v automatickom režime je vybavené ovládacím panelom. Nastavenia takýchto zariadení sú rozsiahle a závisia len od úpravy zariadení.

Môže to byť automatické nastavenie rýchlosti v závislosti od zmien teploty vnútorného vzduchu, elektronický časovač vypnutia/zapnutia, automatické spustenie čerpadla pri minimálnom prietoku.

Prítomnosť digitálneho displeja umožňuje získať všetky potrebné informácie o prevádzke čerpacieho zariadenia: teplota chladiacej kvapaliny, odpor v uzavretej slučke, výkon, chyby atď.

Závery a užitočné video na túto tému

Pravidlá pre výber obehového zariadenia vo videu:

Jemnosť výpočtu tlaku a produktivity vo videoklipe:

Video o konštrukcii, princípe činnosti a inštalácii obehového čerpadla:

Moderný systém zásobovania teplom so zabudovaným čerpadlom pre nútený obeh vám umožňuje vykurovať obytné priestory v priebehu niekoľkých minút po spustení generátora tepla.

Racionálny výber obehového čerpadla a kvalitná inštalácia výrazne zvyšujú efektivitu využívania kotlových zariadení úsporou energetických zdrojov približne o 30-35%.

Hľadáte obehové čerpadlo pre váš vykurovací systém? Alebo máte skúsenosti s prevádzkou takýchto zariadení? Podeľte sa o svoje skúsenosti s čitateľmi, pýtajte sa a zapájajte sa do diskusií. Formulár komentárov sa nachádza nižšie.