K vytápění různých místností používáme širokou škálu topných systémů, od pasivního vytápění solárním teplem až po přímé vytápění ohněm a kouřem, jako jsou černé sauny. Existují centralizované systémy vytápění, které máme v městských bytových domech, kde jeden velký zdroj tepelné energie, teplárna, předává teplo do mnoha vzdálených místností, a individuální, kde je jeden zdroj tepla na místnost nebo budovu.
Tam, kde je potřeba rovnoměrně rozvádět teplo z jednoho zdroje po určité ploše, přes více místností, se ve většině případů používá potrubí a chladicí kapalina. Do všech místností, které chceme vytápět, navedeme potrubí, uzavřeme je do jednoho okruhu, naplníme chladivem a pořídíme potrubní systém. Chladicí kapalinou může být buď obyčejná voda, nebo jiné kapaliny, například nemrznoucí kapalina. Zahrnutím zdroje tepelné energie do potrubního systému, něčeho, co bude ohřívat chladicí kapalinu v systému, získáme topný systém. Chladivo bude odebírat teplo ze zdroje a při pohybu potrubím odevzdávat teplo ve vytápěné místnosti a po ochlazení se vrací zpět potrubím ke zdroji, čímž potrubím cirkuluje.
Na záchranu přichází speciální zařízení – oběhové čerpadlo. Pokud je potřeba zajistit nepřetržitý pohyb kapaliny v uzavřeném potrubním systému, je potřeba oběhové čerpadlo.
Ne vždy. Některé topné systémy, které se nazývají „otevřené“, fungují bez použití oběhových čerpadel pouze na principu konvekce: teplé věci stoupají, studené klesají. Vypadá to takto: ohřátá teplonosná kapalina (chladivo) stoupá potrubím nahoru a chladnější, ochlazená chladicí kapalina klesá do spodní části potrubí. Nevýhodou této metody je omezení v měřítku, nelze ji použít v místnostech větších než 100 m2 a vícepodlažních budovách.
Obr. 1 Topný systém bez oběhového čerpadla | Obr. 2 Topný systém s oběhovým čerpadlem |
Oběhové čerpadlo je tedy mechanismus, který nutí teplonosnou tekutinu pohybovat se v uzavřené smyčce určitého potrubního systému.
Oběhové čerpadlo nepřetržitě vytlačuje kapalinu skrze sebe danou rychlostí, díky čemuž je otopný systém celé budovy rovnoměrně ohříván a teplo proniká do všech místností, které se zde nacházejí.
Základem oběhového čerpadla je elektromotor, kterým prochází hřídel rotoru, na kterém je upevněno oběžné kolo s lopatkami. Pomocí těchto lopatek čerpadlo pohybuje chladicí kapalinou. Pod vlivem oběhového čerpadla se kapalina pohybuje potrubím a překonává odpor, který vzniká v potrubí.
Existují různá provedení oběhových čerpadel. V otopných soustavách se používají kompaktní přímoproudná čerpadla, která jsou uzavřeným zařízením v pevném kovovém plášti o průměru 120-150 mm, mající vstupní a výstupní připojení stejného průměru, obvykle s vnějším závitem.
Na těle čerpadla je vždy značka udávající směr pohybu kapaliny v čerpadle. Oběhové čerpadlo se volí se stejnými vstupními a výstupními průměry jako je průměr potrubí, do kterého je instalováno. Čerpadlo je instalováno tak, aby průtok teplonosné kapaliny byl v souladu se vstupem a výstupem čerpadla. Pro usnadnění případné demontáže oběhového čerpadla jsou v potrubním systému na vstupu a výstupu čerpadla instalovány uzavírací ventily.
Na těle čerpadla je svorkovnice pro připojení napájení. U některých modelů je na krabici nainstalován vypínač nebo vypínač čerpadla, který často udává spotřebu energie pro každý režim.
Ve středu válcové části skříně oběhového čerpadla je vždy šroub, někdy skrytý pod plastovým krytem. Tento šroub je určen k ručnímu otáčení oběžného kola čerpadla. To může být nutné, pokud dojde k zablokování a koksování v důsledku usazenin chladicí kapaliny způsobených delší nečinností oběhového čerpadla.