Oběhová čerpadla jsou instalována tak, aby efektivně dodávala chladicí kapalinu z kotle do jiných topných zařízení. Tento systém je určen pro uzavřené systémy. Vzhledem k tomu, že přechody, armatury a ohyby potrubí vytvářejí odpor, pomáhá při řešení tohoto problému použití oběhových čerpadel.
V tomto přehledu se budeme zabývat otázkou účinnosti použití tohoto typu čerpadla a pomůžeme vám vybrat nejziskovější čerpadlo pro topný systém soukromého domu.
Koncepce tlaku oběhového čerpadla
Tlak je považován za klíčový parametr při výběru oběhového čerpadla. Tuto hodnotu zjistíte z označení. Výrobce udává maximální hodnotu, kterou jednotka vydrží.
Tlak se měří v různých jednotkách, například barech, atmosférách. V tomto případě lze jednotky převádět s minimální chybou. Tlak je často chápán jako tlak. Tyto parametry jsou vzájemně zaměnitelné. Hlavním rozdílem je, že tlak zahrnuje zvýšení vody do určité výšky. Tlak zajišťuje dopravu kapaliny s přihlédnutím k doprovodnému odporu. Hovoříme o vnitřním odporu potrubí, ohybech, tření a dalších faktorech.
Aplikace oběhového čerpadla
Oběhové čerpadlo je kategorie čerpadel používaných k přepravě plynů, kapalin nebo polotekutých materiálů v uzavřeném okruhu. To se týká především topných a chladicích systémů. Vzhledem ke své konstrukci s uzavřenou smyčkou musí tento typ čerpadla překonávat tření v potrubním systému. Síla potřebná k tomu je podstatně menší než u jiných typů čerpacích systémů ke změně potenciální energie.
Za zdroj energie u těchto typů čerpadel je považován elektromotor. Čerpadla mohou být průmyslová nebo domácí. První typ má odpovídající motory, nejčastěji připojené mechanicky. Oběhová čerpadla pro domácnost jsou utěsněné jednotky s blízkým umístěním čerpadla a motoru.
Zařízení oběhového čerpadla
Uvnitř oběhového čerpadla je rotor motoru, oběžné kolo čerpadla a nosná ložiska. Celá jednotka je utěsněna, aby se zabránilo jakémukoli úniku. Maximální tlak čerpadla je oblast s nejvyšším rizikem úniku. Za nejpraktičtější se v tomto ohledu považují zcela utěsněná zařízení, která přerozdělují tlak na velkou plochu.
Oběhová čerpadla se velmi často používají u ohřívačů vody. Proces funguje následovně: když otevřete kohoutek s teplou vodou, voda je nejprve nasměrována z potrubí a poté přímo z ohřívače vody. V tomto případě v soukromém domě musíte počkat na příchod teplé vody. Zároveň do kanalizace teče studená voda.
S přidáním oběhového čerpadla se změní proces dodávky vody v systému. Proces probíhá takto: Když se nepoužívá horká voda, čerpadlo posílá vodu potrubím zpět do ohřívače vody. Kotel udržuje teplotní proces. Když je kohoutek otevřený, čerpadlo dodává teplou vodu přímo z ohřívače vody obyvatelům. Díky tomuto principu fungování je spotřeba vody výrazně snížena.
Nevýhody použití oběhového čerpadla jsou ztráty tepelné energie při převádění vody z potrubí zpět do ohřívače. V tomto ohledu si majitelé domů musí sami spočítat ekonomické přínosy a zhodnotit hodnotu zdrojů. Oběhová čerpadla jsou převážně z litiny. Tento materiál odolává korozi. Při konstantním průtoku vody v systému je lepší zvážit jiné materiálové možnosti.
Provozní parametry oběhového zařízení: na čem závisí
Kritéria a výpočty uvedené v označení jsou standardní parametry. Mění se v závislosti na provozních podmínkách. Tyto hodnoty je třeba vzít v úvahu za provozních podmínek. Klíčové faktory, které závisí na podmínkách prostředí, jsou:
- teplota. Například v zimě to může být vytápění místnosti. Pokud je po dlouhé době nečinnosti požadováno vytápění domu, spuštění systému upraví hodnoty značení;
- potrubní systém. Průměr trubek určuje požadovaný výkon. Větší průměry potrubí vyžadují výkonnější zařízení. V opačném případě nebude oběhové čerpadlo schopno pracovat se zvýšeným zatížením;
- Průměr potrubí musí odpovídat průměru topné sítě. Nekonzistence vede ke špatnému výkonu.
Při výběru oběhového čerpadla je třeba vzít v úvahu všechny tyto faktory. Pokud se při výpočtu výkonu vyskytnou potíže, budete potřebovat pomoc specialistů. Průvodce vám pomůže vybrat optimální model zařízení, který odpovídá vašim provozním požadavkům. Racionální používání zařízení pomůže výrazně snížit spotřebu vody.
Výhody oběhových čerpadel v soukromých domech
Hlavním úkolem oběhových čerpadel je vytvářet pohyb tekutiny v uzavřeném okruhu. Po instalaci takového zařízení bude vodovodní systém fungovat jinak. Proto musí oběhové čerpadlo splňovat technické parametry a mít vysoké kvalitativní parametry. Klíčové parametry jsou:
- výkon systému;
- spolehlivost a použité materiály;
- úroveň zvukové izolace;
- život.
V soukromých domech se oběhová čerpadla aktivně používají v systémech podlahového vytápění. Takové jednotky jsou instalovány v systémech s přirozenou cirkulací. Tato praxe vede ke zvýšení účinnosti vytápění. Voda bude také rovnoměrně rozložena podél obrysu potrubí dostatečnou rychlostí, aby se místnost rychle zahřála.
Tato čerpadla jsou poháněna elektřinou, je tedy nutné počítat s náklady s tím spojenými a nutností nepřetržitého napájení. Chcete-li vyřešit problémy s výpadky sítě, budete muset nainstalovat stabilizátor. Použití oběhových čerpadel je přípustné při aktualizaci topného systému nebo vytvoření nového.
Instalace oběhového čerpadla do topného systému
Nejprve musíte ze systému vypustit veškerou nahromaděnou kapalinu. Pokud jsou trubky znečištěné, bude nutné je vyčistit. Po odstranění všech problémů v systému můžete přistoupit k plnění vodou. Abyste se zbavili vzduchu, budete potřebovat šroub. Zdůrazněme několik praktických tipů pro správnou instalaci oběhového čerpadla:
- nejlepší místo pro připojení čerpadla bude zpětné potrubí;
- Je lepší instalovat expanzní nádrž na vratné potrubí;
- upevnění na potrubí se provádí ve vodorovné poloze;
- pokud se čerpadlo používá k integraci do systému přirozené cirkulace, bude muset být vybaveno filtrem a odnímatelným závitem;
- nezapomeňte se zaměřit na průměr čerpadla a filtru;
- Při práci v tlakovém systému je nutné použít konvenční ventil. Pokud mluvíme o otevřeném systému, nebude vyžadován;
- po všech fázích instalace musíte nainstalovat faucet;
- Při instalaci čerpadla je důležité připravit potrubí s připojením. To dále zjednoduší čištění a údržbu čerpadla;
- Čerpadlo připojte až po zapnutí vody. Hromadění vzduchu v potrubním systému je vyloučeno, proto je nutné jej pokaždé odvzdušnit.
Výběr oběhového čerpadla
Při výběru vhodné jednotky budete muset vypočítat průtok a tlak kapaliny, která jí prochází. V tomto případě specialisté sestaví grafickou křivku, na které se zaznamenají charakteristiky a vypočítá se provozní bod. Pokud je instalováno několik čerpadel, je lepší zvolit zařízení s nižším výkonem.
Je třeba vzít v úvahu rezervu na výšku a výkon. Ukazatel rezervy je přibližně 20 %, s přihlédnutím k tlaku a průtoku vody. Je důležité vzít v úvahu, že přirozený tlak se mění. Je to ovlivněno faktory, o kterých jsme hovořili v této recenzi. Pokud máte potíže s prováděním výpočtů a výběrem vybavení, je lepší to svěřit odborníkům.
Jak víte, topné systémy lze rozdělit do dvou skupin: s přirozeným a nuceným oběhem chladicí kapaliny. V moderních domech je běžnější individuální vytápění s nuceným oběhem, protože umožňuje rovnoměrně vytápět všechny místnosti v domě bez ohledu na jejich vzdálenost od teplovodního kotle. Klíčovým konstrukčním rozdílem tohoto systému je použití zařízení pro udržení konstantní cirkulace chladicí kapaliny – oběhového čerpadla. Tento článek je věnován charakteristikám oběhového čerpadla, které určují optimální provozní režim systému a životnost zařízení.
Jak víte, topné systémy lze rozdělit do dvou skupin: s přirozeným a nuceným oběhem chladicí kapaliny. V moderních domech je běžnější individuální vytápění s nuceným oběhem, protože umožňuje rovnoměrně vytápět všechny místnosti v domě bez ohledu na jejich vzdálenost od teplovodního kotle. Klíčovým konstrukčním rozdílem tohoto systému je použití zařízení pro udržení konstantní cirkulace chladicí kapaliny – oběhového čerpadla. Tento článek je věnován charakteristikám oběhového čerpadla, které určují optimální provozní režim systému a životnost zařízení.
Výběr čerpadla je ovlivněn mnoha faktory, jedním z nich je tlak oběhového čerpadla. Jeho hodnota musí odpovídat vypočtenému cirkulačnímu tlaku v teplovodu, aby byl zachován stanovený hydraulický režim v otopné soustavě. Tento parametr zajišťuje schopnost chladicí kapaliny překonat lineární a místní odpor vůči pohybu vody podél prvků tepelného potrubí a topného radiátoru.
Při výběru oběhového čerpadla na základě tlaku, který je schopno vytvořit, byste měli vzít v úvahu vzájemnou závislost průtoku a tlaku vody, která jím prochází. Pro srovnání a výběr zařízení slouží grafická charakteristika čerpadla. Za vhodné pro použití ve specifických podmínkách se považuje zařízení, jehož pracovní bod není nižší než grafická křivka charakteristiky čerpadla, která je nejblíže bodu s nejvyšší účinností. Pracovní bod je určen průsečíkem návrhového průtoku a tlaku. V případě, že tyto požadavky nesplňuje jedno, ale několik čerpadel, je třeba zvolit zařízení s nižším výkonem. Oběhová čerpadla s plochou provozní charakteristikou jsou vhodnější než ostatní pro systémy, ve kterých se průtok chladicí kapaliny mění v širokém rozsahu.
Při volbě hodnoty tlaku je třeba vzít v úvahu hydraulickou nerovnováhu topného systému, která se projevuje nevyhovující cirkulací chladicí kapaliny v okruzích vzdálených od čerpací jednotky. K tomu byste měli vybrat zařízení s rezervou tlaku a průtoku chladicí kapaliny. Tato rezerva by měla být asi 20 %. Je třeba vzít v úvahu inverzní vztah mezi tlakem a průtokem vody. Hodnota tlaku se sníží o hodnotu rovnající se druhé mocnině nárůstu průtoku. Jinými slovy, pokud se průtok chladicí kapaliny zvýší 3krát, tlak se sníží 9krát. Při výběru oběhového čerpadla nelze zanedbat velikost přirozeného cirkulačního tlaku v teplovodu, způsobeného rozdílem hustoty chladiva v horkém a chlazeném stavu. Přirozený cirkulační tlak v otopné soustavě je proměnná hodnota v závislosti na okolní teplotě, která se v různých obdobích topné sezóny mění. Někdy je podíl přirozeného tlaku a jeho vliv na vlastnosti topného systému velký. Pro kompenzaci tohoto efektu můžete nainstalovat automatické regulátory pro diferenciální průtok a tlak chladicí kapaliny.
Ihned je třeba poznamenat, že přesný výběr charakteristik oběhového čerpadla by měl provádět topenář s přihlédnutím k vzorcům a konstrukčním vlastnostem topného systému. To platí zejména pro moderní domy se složitou architekturou a rozsáhlou sítí topných okruhů. V opačném případě může být provoz vytápění neúčinný a finanční prostředky na jeho výstavbu budou promarněny. Níže uvedená doporučení jsou zjednodušená, platná pro jednoduché topné systémy a hodnoty poměrů veličin byly získány experimentálně.
Empiricky byl odvozen následující poměr: na každých 10 metrů potrubí je potřeba 0,6 metru tlaku oběhového čerpadla. Pro zajištění cirkulace v potrubí dlouhém 100 metrů je tedy nutné zvolit čerpadlo s dopravní výškou 6 metrů. Tento výpočet nezohledňuje místní hydraulický odpor v jednotlivých úsecích topného okruhu. Abychom je překonali, vybereme čerpadlo, které poskytuje hodnotu tlaku o 15% větší než vypočítaná. Tato rezerva umožní hydraulické ztráty v jednoduchém topném systému.
Pro zajištění stabilní cirkulace chladicí kapaliny lze do systému instalovat dvě čerpadla: hlavní a záložní. Pro zajištění přirozené cirkulace kapaliny a energetické nezávislosti veškerého vytápění by měl být také zajištěn obtok.
Zpočátku bylo zavedeno pravidlo instalovat oběhové čerpadlo na vratnou větev topného okruhu. Bylo to kvůli touze prodloužit životnost zařízení snížením vlivu vysokých teplot na něj. Moderní zařízení od známých výrobců jsou schopna odolávat provozním teplotám chladicí kapaliny, a proto mohou být instalována na přívodní i vratné části teplovodu v závislosti na požadavcích konkrétního topného systému.
Oběhové čerpadlo rozděluje celý topný systém na dvě zóny:
- Sací prostor, před čerpadlem
- Výtlačná zóna za čerpadlem
Nulovým bodem, kde výtlak ustupuje sání, je expanzní nádrž. V těchto oblastech systému je třeba vzít v úvahu hydrostatický tlak. V sací zóně může tlak klesnout pod atmosférický tlak, což povede k provzdušnění systému, a ve výtlačné zóně může stoupnout, což může vést k varu chladicí kapaliny. Aby se předešlo negativním důsledkům těchto jevů, je třeba dodržovat pravidlo: v kterémkoli bodě sací zóny musí zůstat hydrostatický tlak v potrubí nadměrný. Způsoby, jak dodržet toto pravidlo, jsou různé: od změny umístění expanzní nádrže a oběhového čerpadla až po použití speciálního vybavení.
I když je někdy možné vybrat a nainstalovat oběhové čerpadlo sami, je stále lepší svěřit takovou práci profesionálům. Naše společnost zaměstnává topenáře, kteří propočítají otopnou soustavu a vyberou potřebné vybavení, kvalifikovaní řemeslníci provedou odbornou instalaci s ohledem na moderní požadavky a normy. Pracujeme na vytvoření tepla a pohodlí ve vašem domově!