Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Dnes len zriedka vidíte vykurovací systém domu postavený podľa klasickej gravitačnej schémy. Takmer všade sa na vykurovanie používa obehové čerpadlo. Toto zariadenie je užitočné a funkčné, ale znižuje celkové požiadavky na presnosť návrhu potrubnej siete. Zároveň bez zdroja s núteným obehom nie je možné v súkromnom dome alebo byte prevádzkovať také technologické vykurovacie systémy ako podlahové kúrenie.

Konštrukcia a princíp činnosti obehového čerpadla

Zariadenie obehového čerpadla je implementáciou štandardnej schémy odstredivého stroja. Medzi hlavné konštrukčné jednotky patria:

  • telo pumpy;
  • rotor prenášajúci rotáciu z hriadeľa motora na turbínovú jednotku;
  • obežné koleso turbíny so šikmými lopatkami, ktoré sa nazýva aj obežné koleso;
  • prostredky tesnenia, izolácie od vody alebo chladiacej kvapaliny;
  • hlavný elektrický obvod, ktorý prepína prevádzkové režimy a riadi parametre motora.

Obehové čerpadlá môžu mať iný tvar tela a umiestnenie výstupného a vstupného potrubia. Deje sa tak preto, aby bolo možné zariadenie jednoducho namontovať, obsluhovať v prevádzkových podmienkach, pre ktoré je určené. Výber čerpadla je možné vykonať najmä podľa typu pripojenia: s prírubou, závitovým pripojením, maticou.

Obehové čerpadlo má malú veľkosť. Často je zabudovaný priamo do vnútornej dutiny telesa domácich plynových vykurovacích kotlov.S čerpadlom je možné inštalovať bezpečnostné zariadenia. Malá veľkosť kompresora je ľahko pochopiteľná, vzhľadom na účel obehových čerpadiel. Nevyžadujú rekordné napájanie kvapaliny. V skutočnosti pohybujú vodou doslova v horizontálnom smere.

Úlohou obehových čerpadiel je prekonávať hydraulický odpor potrubí. Ak sa uvažuje o kolektorovej skupine podlahového vykurovania, dúchadlo je zaneprázdnené vytváraním prietoku veľmi malého objemu ako takého, pretože v tomto type vykurovacieho okruhu neexistujú žiadne významné gravitačné sily.

Princíp činnosti obehového čerpadla možno znázorniť v niekoľkých bodoch.

    Chladiaca kvapalina vstupuje do prívodného potrubia.
  1. Keď je motor zapnutý, krútiaci moment sa prenáša cez rotor na koleso turbíny.
  2. Koleso sa otáča naklonenými lopatkami a posúva vodu, ktorá sa pôsobením mechaniky (rozloženie síl po naklonenej rovine), ako aj odstredivej sily posúva k okraju disku.
  3. Keď sa blížite k okraju disku, rýchlosť prúdu vody sa zvyšuje, rovnako ako jej tlak.
  4. Kvapalina vyteká do výstupu.

Keď sa voda alebo chladivo pohybuje k okraju turbínového kolesa, vo vstupnom potrubí vzniká vákuum, ktoré zachytáva novú časť pracovnej tekutiny na prepravu.

Dôležité! Obehové čerpadlo plynového kotla alebo kotla na tuhé palivá je schopné efektívne obsluhovať určitú dĺžku potrubí, pričom čerpá objem chladiacej kvapaliny deklarovaný v charakteristikách. Ak potrebujete väčší výkon a prítlak – nie je nutné kupovať samostatné, externé preplňovanie. Do systému je možné nainštalovať ďalšie čerpadlo, ktoré vytvorí potrebný prietok alebo pomôže zdvihnúť vodu do druhého poschodia. To isté robia pri budovaní distribuovaného, zónového podlahového vykurovania.

Konvenčný domáci vykurovací systém aj vykurovací systém s dvojitým čerpadlom môžu využívať rôzne typy dúchadiel. Hlavný rozdiel medzi modelmi ponúkanými na trhu je v inžinierskom riešení zóny rotor-turbína.

Bezuhlíkové lodičky

Bezupchávkové obehové čerpadlá sú najbežnejším typom kompresora pre vykurovací systém súkromného domu alebo bytu. Zariadenia sú tak pomenované, pretože uzly pracujú priamo v chladiacej kvapaline.

    Rotor je umiestnený v špeciálnej nádobe s tesnením alebo vírovou ochranou proti úniku.
  1. Počas prevádzky sú časti rotora, vrátane klzných ložísk, vo vode alebo chladiacej kvapaline.
  2. Prebieha nepretržité mazanie a chladenie častí konštrukcie.

Vďaka týmto vlastnostiam sú mokré systémy stabilné, bezúdržbové, s nízkou hlučnosťou.

Aby sa zabránilo vniknutiu vzduchu do oblasti rotora, čerpadlo je vybavené výfukovými otvormi. Horný je určený na prevádzku automatizovaného systému a plyn sa pri uvádzaní do prevádzky alebo nastavovaní uvoľňuje cez prednú časť krytu.

Dôležité! Prevádzka čerpadla s mokrým rotorom za predpokladu, že vzduch vstupuje do potrubí, spôsobuje prudké zvýšenie opotrebovania pohyblivých častí, prehriatie, zaseknutie alebo neopraviteľné poškodenie zariadenia. Prítomnosť abrazívnych častíc v chladiacej kvapaline sa neodporúča. Preto by sa vodné čerpadlo s mokrým rotorom malo inštalovať iba v uzavretom vykurovacom systéme.

Žľabové lodičky

Čerpadlo so suchým rotorom je skonštruované s dôkladnou izoláciou bloku turbíny od netesností. Systém má množstvo výhod a nevýhod.

    Výhodou suchých systémov je lepšie chladenie - väčšina uzlov neprichádza do kontaktu s horúcou chladiacou kvapalinou vo vykurovacom systéme.
  1. Suché čerpadlá sú hlučnejšie.
  2. Celková úroveň spoľahlivosti čerpadiel so suchým rotorom je nižšia v dôsledku väčšieho počtu tesnení, nedostatku trvalého mazania.

Hlavnou výhodou suchých dúchadiel je však to, že sa neboja vetrania. Menej ich ruší aj abrazívne odpruženie vo vode - trpí ním len turbína, v ktorej je zdroj na poruchu oveľa vyšší ako zdroj rotorového bloku s klznými ložiskami. Preto by sa takéto dúchadlá mali voliť, ak sa buduje otvorený vykurovací systém s obehovým čerpadlom.

Poradte! Nebezpečenstvom otvoreného vykurovacieho systému pre obehové čerpadlo je pravdepodobnosť vetrania, hydraulických rázov a tvorby abrazívnej suspenzie v chladiacej kvapaline. V dôsledku kontaktu so vzduchom je voda neustále nasýtená kyslíkom, oxidačné procesy sa urýchľujú, najmä ak sa používajú oceľové rúry alebo vykurovacie radiátory. V chladiacej kvapaline sa zvyšuje množstvo hrdze. V takýchto podmienkach sa odporúča použiť čerpadlo so suchým rotorom.

Čerpadlá s premenlivou rýchlosťou

Veľkú úlohu zohráva rýchlosť čerpadla vo vykurovacom systéme. Jeho zmenou môžete dosiahnuť:

  • optimálna prevádzka vykurovacích zariadení;
  • stabilizácia teploty všetkých radiátorov bez ohľadu na ich vzdialenosť od kotla;
  • zníženie teploty chladiacej kvapaliny pri rovnakej účinnosti ohrevu, pretože pri vyššej rýchlosti cirkulácie stráca každý prechod menej energie.

Dnes sú na trhu rôzne technické riešenia čerpadiel. Vykurovanie domácnosti môže používať jednorýchlostný model, ktorého výkon musí byť zvolený v súlade s charakteristikami kotla a celkovým objemom nosiča tepla. V ponuke sú dvoj, troj, štvorrýchlostné modely. Ich práca je založená na zmene spínacieho obvodu pólových párov motora.

Technologicky vyspelejším, ale aj citeľne drahým riešením je frekvenčná regulácia. Tento typ čerpadla neposkytuje stupňovité spínanie, ale plynulé riadenie otáčok. To vám umožní doladiť chod vykurovacieho okruhu.

Použitie obehových čerpadiel pri vykurovaní domácností

Keďže niektoré vlastnosti prevádzky obehových čerpadiel vody v rôznych vykurovacích schémach už boli spomenuté vyššie, mali by sme sa podrobnejšie dotknúť hlavných vlastností ich organizácie. Stojí za zmienku, že kompresor je v každom prípade umiestnený na spätnom potrubí, ak vykurovanie domu zahŕňa zvýšenie kvapaliny do druhého poschodia, tam je nainštalovaná ďalšia inštancia kompresora.

Uzavretý systém

Najdôležitejšou vlastnosťou uzavretého vykurovacieho systému je tesnenie. Tu:

  • chladiaca kvapalina neprichádza do styku so vzduchom v miestnosti;
  • tlak nad atmosférickým tlakom vo vnútri utesneného potrubného systému;
  • expanzná nádrž je skonštruovaná podľa schémy hydraulického kompenzátora s membránou a vzduchovou plochou, ktorá vytvára spätný tlak a kompenzuje expanziu chladiacej kvapaliny pri zahriatí.

Poznámka! Pre uzavretý okruh si môžete vyrobiť expanznú nádrž vlastnými rukami. Jeho kapacita sa vypočíta pomocou jednoduchých vzorcov v závislosti od celkového objemu vody v systéme.

Výhod uzavretého vykurovacieho systému je mnoho. Ide o schopnosť vykonávať odsoľovanie nosiča tepla pre nulový sediment a vodný kameň na výmenníku tepla kotla a dopĺňanie nemrznúcej zmesi, aby sa zabránilo zamrznutiu, a schopnosť používať širokú škálu zlúčenín a látok na prenos tepla z vody. -alkoholový roztok do strojového oleja.

Schéma uzavretého vykurovacieho systému s jednorúrkovým a dvojrúrkovým čerpadlom je nasledovná:

Pri montáži Mayevského matíc na radiátory sa zlepšuje nastavenie okruhu, nie je potrebný samostatný odvod vzduchu a poistky pred obehovým čerpadlom.

Dôležité! Uzavretý vykurovací systém postavený bez naklápacích potrubí, ktorý sleduje úroveň hlavných línií pohybu chladiacej kvapaliny, nefunguje bez obehového čerpadla. Tiež nefunguje, keď je napájanie vypnuté.

Otvorený vykurovací systém

Vonkajšie charakteristiky otvoreného systému sú podobné ako pri uzavretom systéme: rovnaké potrubia, radiátory, expanzná nádrž. V mechanizme práce sú však zásadné rozdiely.

    Hlavnou hnacou silou chladiacej kvapaliny je gravitácia. Ohriata voda stúpa hore urýchľovacím potrubím, pre zvýšenie cirkulácie sa odporúča, aby bol čo najdlhší.
  1. Napájacie a vratné potrubie sú naklonené.
  2. Expanzná nádrž - otvorený typ. V ňom sa chladiaca kvapalina dostane do kontaktu so vzduchom.
  3. Tlak vo vnútri otvoreného vykurovacieho systému sa rovná atmosférickému tlaku.
  4. Obehové čerpadlo inštalované na spätnom potrubí prívodu funguje ako posilňovač cirkulácie. Jeho úlohou je tiež kompenzovať nedostatky potrubného systému: nadmerný hydraulický odpor v dôsledku nadmerných spojov a otočení, porušenie uhlov sklonu a iné.

Otvorený vykurovací systém vyžaduje údržbu, najmä neustále dopĺňanie chladiacej kvapaliny, aby sa kompenzovalo vyparovanie z otvorenej nádrže. Taktiež v sieti potrubí a radiátorov neustále prebiehajú korózne procesy, vďaka ktorým je voda nasýtená abrazívnymi časticami a odporúča sa inštalovať obehové čerpadlo so suchým rotorom.

Schéma otvoreného vykurovacieho systému je nasledovná:

Otvorený vykurovací systém so správnymi uhlami sklonu a dostatočnou výškou zrýchľovacieho potrubia je možné prevádzkovať aj pri vypnutom napájaní (obehové čerpadlo prestane fungovať). Na tento účel sa v konštrukcii potrubia vytvorí obtok. Schéma vykurovania vyzerá takto:

Pri prerušení napájania stačí otvoriť ventil na obtokovej slučke, aby systém pokračoval v práci na okruhu gravitačnej cirkulácie. Táto jednotka tiež uľahčuje prvé spustenie kúrenia.

Systém tepelnej podlahy

V systéme podlahového vykurovania je správny výpočet obehového čerpadla a výber spoľahlivého modelu zárukou stabilnej prevádzky systému. Bez núteného vstrekovania vody takáto štruktúra jednoducho nemôže fungovať. Princíp inštalácie čerpadla je nasledujúci:

  • horúca voda z kotla je privádzaná do prívodného potrubia, ktorá sa mieša so spiatočkou podlahového kúrenia cez zmiešavací blok;
  • prívodné potrubie pre podlahové kúrenie je napojené na výstup čerpadla.

Rozvod a riadiaca jednotka podlahového kúrenia vyzerá takto:

Systém funguje na nasledujúcom princípe.

    Na vstupe čerpadla je nainštalovaný hlavný termostat na ovládanie miešacej jednotky. Dokáže prijímať dáta z externého zdroja, ako sú vzdialené senzory v miestnosti.
  1. Horúca voda nastavenej teploty vstupuje do prívodného potrubia a rozchádza sa cez sieť podlahového vykurovania.
  2. Vstupná spiatočka má nižšiu teplotu ako prívod z kotla.
  3. Termostat pomocou zostavy zmiešavača mení pomer horúceho prúdu kotla a chladenej spiatočky.
  4. Voda s nastavenou teplotou je privádzaná cez čerpadlo do vstupného distribučného potrubia vykurovanej podlahy.

Dôležité! V takejto štruktúre neexistuje gravitačná zložka obehu. Preto, keď je napájanie a čerpadlo vypnuté, teplá podlaha jednoducho nefunguje.

Výpočet obehového čerpadla

Cirkulačné čerpadlo vo vykurovacom systéme domu musí vyriešiť hlavnú úlohu: zabezpečiť dostatočné čerpanie pracovnej kvapaliny na vrátenie normalizovaného množstva. To znamená prečerpať cez potrubia taký objem chladiacej kvapaliny, ktorý pri ochladení v jednom cykle prenesie energiu špecifikovanú v SNiP do vzduchu v miestnosti (aspoň).

Výpočet používa normy pre najchladnejšie obdobie roka. Konkrétne s požiadavkami na prenos tepla na úrovni 173-177 W / m2 v podmienkach vonkajšej teploty vzduchu od -25 do -35 stupňov. Táto norma platí pre jedno- a dvojpodlažné budovy. V domoch vyššej výšky je akceptovaná návratnosť 100 W/m2.

Podľa týchto ukazovateľov sa počíta predovšetkým výkon hlavného ohrievača, elektrického, plynového kotla, kotla na kvapalné alebo tuhé palivo.Hlavný parameter obehového čerpadla, prietok alebo výkon, sa rýchlo a pohodlne vypočíta na základe charakteristiky ohrievača. K tomu stačí vydeliť výkon kotla vo Wattoch delta teploty, indikátor chladenia vody v jednom prevádzkovom cykle. Toto je rozdiel medzi dodávkou a návratnosťou. V praxi sa berie rovných 20-25, keďže chladiaca kvapalina na výstupe z kotla má 80-95% a po prechode batériami od 60 do 70 stupňov Celzia.

Výpočet výkonu čerpadla je však len polovica úspechu. Jeho vlastnosti by mali byť dostatočné na prekonanie hydraulického odporu celej siete potrubí vo vnútri domu. Redukuje sa na parameter hlavy čerpadla v nasledujúcom pomere: 100 Pa/m zodpovedá 0,01 m.

Na výpočet hydraulického odporu potrubnej siete vo vnútri domu sa ignoruje jej počet podlaží. Dôvod je jednoduchý: dĺžka potrubia na zdvíhanie vody z kotla sa takmer vždy rovná dĺžke spiatočky. Na výpočet hydraulického odporu sa zvyčajne používajú špeciálne vzorce, ktoré zohľadňujú všetky vlastnosti distribučnej siete.

Príklad výpočtu obehového čerpadla

Existuje aj zjednodušená verzia výpočtu. Pri výpočte sa používajú tieto predpoklady:

  • jeden meter rovného potrubia vytvára odpor 100 až 150 Pa na meter, v závislosti od materiálu;
  • použitie armatúr zvyšuje odolnosť siete o 30%;
  • pri použití trojcestných mixérov pridajte ku konečnému výsledku ďalších 20% priameho odporu.

Postup výpočtu vyzerá takto: najprv sa zmeria celková dĺžka rúrok. Vynásobením normalizovaným odporom získate základný výsledok. Potom sa k tomu pripočítajú straty. To znamená, že pridávajú percentá pre armatúry, mixéry, otáčky. Ak je sieť vybudovaná podľa jednorúrkovej schémy a v radiátoroch sú použité termostatické ventily, ku konečnému výsledku sa pripočíta 70% hodnoty základného odporu.

Prevláda názor, že cieľové parametre obehového čerpadla získané ako výsledok výpočtov popisujú technické maximum. Ale v praxi si môžete vziať zariadenie s nízkym výkonom. Zjednodušený výpočet však znamená pomerne vážnu vôľu v konečných výsledkoch. Veľa faktorov zostáva nezohľadnených.

Rada sa dá dať celkom jednoducho: kúpte si obehové čerpadlo s regulátorom otáčok. Umožní vám empiricky vybrať parametre, ak je zariadenie v konštantnom režime.

Ďalšie možnosti výberu čerpadla

Okrem kľúčových parametrov je potrebné pri výbere konkrétneho modelu dbať aj na množstvo jeho dôležitých vlastností.

Prevádzková teplota

Dokumentácia k čerpadlu uvádza, s akou teplotou chladiacej kvapaliny môže pracovať.Pre väčšinu výrobcov, najmä modely v rozpočtovom segmente, je toto číslo príliš vysoké. Takže, ak je 90% deklarovaných na lacnom zariadení, v praxi bude môcť bez problémov fungovať s chladiacou kvapalinou 70-80 stupňov Celzia.

Kľúčovou požiadavkou je zosúladiť parametre ohrievača a vykurovacej siete ako celku. V systéme teplých podláh je teplota vody dosť nízka. Rovnako ako v niekoľkých ďalších schémach. Ale pri použití vykurovacieho kotla si budete musieť buď kúpiť dosť drahé čerpadlo, alebo regulovať teplotu vody na vstupe do potrubnej siete.

Kvalitné a spoľahlivé obehové čerpadlá majú prípustné parametre pracovnej kvapaliny 110-130 stupňov. Cena takýchto riešení je vysoká. Používatelia však majú minimálne nároky na ich spoľahlivosť.

Pracovný tlak

V jedno a dvojposchodových domoch tlak vo vykurovacej sieti zvyčajne nepresahuje 2 atm. Veľmi zriedkavo je tento parameter od 3 do 4 atm.Čerpadlo, ktoré je správne dimenzované podľa tlakovej charakteristiky, zvládne úlohu, ktorá mu bola pridelená. Ak si však potrebujete vybrať lacné obehové čerpadlo, mali by ste venovať veľkú pozornosť indikátoru jeho prevádzkového tlaku.

Ochranné systémy

Automatická ochrana je mimoriadne užitočná možnosť pre obehové čerpadlo. Výrazne predlžuje životnosť zariadenia alebo blokuje vznik mimoriadnych udalostí. Dnes sú bežné dva typy ochrany.

    Od prehriatia. Termočlánok, ktorý monitoruje teplotu elektromotora, automaticky vypne čerpadlo, keď sa prehreje.
  1. Od vyschnutia. Zvlášť dôležité pri modeloch s mokrým rotorom. Zabráni to prehriatiu motora.

Okrem starostlivosti o motor zohráva ďalšiu úlohu ochrana proti chodu nasucho. Zastaví čerpadlo, čím zabráni zlyhaniu obežného kolesa a tesnení. Zaseknutie a poškodenie sú vylúčené.

Počet rýchlostí

Pri správnom výpočte nezáleží na tom, koľko otáčok má obehové čerpadlo. Ak však chcete optimalizovať výkon systému, dosiahnuť nižšiu hladinu hluku a ušetriť energiu, mali by ste venovať pozornosť trojrežimovým modelom. Toto je cenovo dostupná možnosť domova.

Obehové čerpadlo Grundfos ALPHA2 32-40, 3 rýchlosti

Zložitejšie čerpadlá môžu mať viac rýchlostí alebo môžu byť elektronicky riadené externým signálom, čím poskytujú plynulý výkon a plne kontrolovaný prietok.

Dizajn

Pri dizajne máme na mysli rozmery kovania, rozmery a materiál korpusu. Čo sa týka toho posledného, všetko je jednoduché. Liatinové kryty sú pevné, odolné a prispievajú k lepšiemu odvodu tepla z motora. Lacné plastové sú praktické a prijateľné pre čerpadlá inštalované na miestach, kde im nehrozia teplotné zmeny alebo mechanické poškodenie.

Kovania by mali ideálne zodpovedať parametrom siete. To znamená, že pre plastové potrubie 25 mm sa vyberie čerpadlo s rovnakou charakteristikou. Je povolený väčší priemer trysky. Čerpadlo je možné pripojiť pomocou adaptérov rôznych druhov. Ale menší priemer nie je povolený.

Veľkosti čerpadiel sú štandardizované

Štandardné rozmery čerpadla sú normalizované. To je 180 mm medzi spojovacími bodmi na armatúrach. Všetky bypassy a ostrohy, ktoré sú ponúkané v obchodoch, sú navrhnuté pre túto konkrétnu veľkosť. Existujú kompaktnejšie riešenia, ktoré sa zmestia do zariadenia alebo tam, kde je obmedzený priestor. Dĺžka tohto čerpadla je 130 mm.

Značenie čerpadla

Všetky užívateľom požadované údaje sú označené na prednom paneli. Čísla na obehovom čerpadle znamenajú:

  • typ zariadenia (najčastejšie je to UP - cirkulujúce);
  • typ regulácie otáčok (nešpecifikované - jednorýchlostné, S - stupňové prepínanie, E - plynulé frekvenčné riadenie);
  • priemer potrubia (uvedený v milimetroch, znamená vnútorný rozmer potrubia);
  • hlava v decimetroch alebo metroch (môže sa líšiť podľa výrobcu);
  • montážny rozmer.

Označenie čerpadla obsahuje informácie o typoch pripojenia vstupného a výstupného potrubia. Kompletná kódovacia schéma a slovosled vyzerá takto:

Zodpovední výrobcovia vždy dodržiavajú štandardné pravidlá označovania. Jednotlivé spoločnosti však nemusia uvádzať niektoré údaje, napríklad rozmer inštalácie. Musíte ho nájsť priamo v dokumentácii k zariadeniu.

Čerpadlo sa oplatí vyberať len od overených značiek. Spoľahlivé zariadenia sú prezentované aj v strednej cenovej kategórii. A ak potrebujete najvyššiu kvalitu a existuje možnosť zaplatiť jeden a pol až dva krát viac - mali by ste venovať pozornosť produktom značiek GRUNDOFS, WILO.

Záver

Dnes si môžete kúpiť akékoľvek obehové čerpadlo na trhu. Pre používateľa je hlavnou vecou správne vypočítať požadovaný výkon kompresora. A potom, ak nekupujete úprimne nezdravé výrobky z čínskeho garážového priemyslu, vykurovací systém s kvalitným čerpadlom bude fungovať dlho, bezchybne a stabilne.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Domáce spotrebiče