Vodna črpalka za ogrevanje: vrste, tehnične lastnosti in pravila izbire

Gravitacijski naravni pojavi ne morejo vedno zagotoviti zadostne ravni kroženja hladilne tekočine, zlasti v kompleksnih sistemih z več obroči. Vodna črpalka za ogrevanje prostorov bo pomagala spodbuditi gibanje hladilne tekočine. Kaj je ta oprema? To vprašanje bomo obravnavali v našem članku.

Poleg zasnove in tehničnih značilnosti vodne črpalke bomo analizirali vrste in značilnosti označevanja. Podrobno bomo preučili tudi prednosti obtočne opreme in pomembne parametre, ki jih je treba upoštevati pri izbiri.

Splošna struktura vodne črpalke

Vodna črpalka je vgrajena v ogrevalni krog, da zagotovi gibanje hladilne tekočine. Zato se takšni sistemi imenujejo ogrevanje s prisilna cirkulacija.

Sestavljen je iz naslednjih osnovnih elementov:

• ohišje z delovno komoro;
• motor;
• rotor;
• vijak za odzračevanje zraka;
• priključna omarica.

Priključna omarica je lahko opremljena z dodatno mehansko in elektronsko opremo, namenjeno reguliranju načina delovanja motorja.

Enostavnost naprave zagotavlja visoko zanesljivost črpalk, zahvaljujoč kateri lahko učinkovito delujejo približno 5-10 let.

Pri prvem zagonu obtočne črpalke za vodo morate odviti zračni vijak in odzračiti delovno območje.

Vrste črpalk za ogrevalne sisteme

Sodobne obtočne črpalke so razdeljene na dve glavni vrsti: "suhe" in "mokre". Nekoliko se razlikujejo po svoji notranji strukturi in shemi delovanja, vendar gibanje tekočine v njih še vedno zagotavljajo cirkulacijski procesi v sistemu. Nekateri modeli so opremljeni z napravami za samodejno uravnavanje njihovega delovanja.

Možnost #1 - naprave "suhega" tipa

Zasnova suhe obtočne črpalke ne pomeni stika hladilne tekočine z rotorjem. Njegovo delovno območje je ločeno od delov elektromotorja s posebnimi obroči.

Izdelani so iz naslednjih vrst materialov:

• grafit;
• keramika;
• volframov karbid;
• iz nerjavečega jekla;
• aluminijev oksid.

Načelo delovanja "suhe" črpalke je vrtenje kolesa v okolju hladilne tekočine. Luknja za dovod vode se nahaja v središču glavne komore, sistem odvodnih kanalov pa se nahaja na obrobju.

Delovno območje "suhih" obtočnih črpalk je povezano z motorjem samo preko gredi, tako da je po potrebi mogoče zamenjati električni pogon

Vrtenje rotorja funkcionalnega kolesa povzroči nastanek centrifugalnih sil, ki premikajo hladilno tekočino od središča ohišja do njegovih robov. To načelo delovanja obtočne črpalke zagotavlja stalno gibanje vode skozi njeno notranjo komoro.

Pozitivne lastnosti ogrevalne opreme suhega tipa so:

• visoka stopnja učinkovitosti - 70-80%;
• najmanj vodno kladivo ob zagonu;
• možnost vodoravne in navpične postavitve motorja;
• črpanje velikih količin hladilne tekočine zaradi velike moči.

Zaradi kombinacije učinkovitosti in hrupa se suhe črpalke uporabljajo predvsem v ogrevalnih sistemih industrijskih, upravnih objektov in velikih stanovanjskih zgradb.

Zato imajo lahko takšne naprave naslednje negativne vidike:

1. Visoka raven hrupa, ki ne dovoljuje njihove uporabe v stanovanjih.
2. Potreba po zamenjavi tesnilnih plošč vsakih 2-3 let.
3. Obstaja velika verjetnost iztekanja hladilne tekočine, če je tesnilo delovne komore poškodovano.
4. Potreba po zunanjem hlajenju motorja.

Zaradi velike teže je takšna oprema nameščena na tleh ali obešena na nosilce.

Elementi konzolne črpalke so pritrjeni na en okvir, elektromotor z rotorjem v ohišju pa sta povezana preko menjalnika.

Obstajata dve možnosti zasnove suhih črpalk:

1. Monoblok. Motor in kovinsko ohišje naprave sta združena v eno strukturo s posebnimi pritrdili.
2. Konzolni. Motor katere koli moči je mogoče pritrditi na ohišje opreme z univerzalnimi nosilci.

"Suhe" obtočne naprave za ogrevalne sisteme so ob ustreznem vzdrževanju bolj trpežne, zato s trga postopoma nadomeščajo modele z mokrim rotorjem.

Možnost #2 - črpalke z mokrim rotorjem

Načelo delovanja obtočne naprave z rotorjem mokrega tipa je podobno kot v "suhi" različici: ko se rotor vrti, se hladilno sredstvo, ki se dovaja v sredino, premakne na obrobje delovne komore, od koder se zbirajo v odvodnih kanalih.

Vsa notranja tesnila v "mokri" črpalki so statična in niso podvržena dinamični obrabi, zato so takšni modeli bolj zanesljivi in ​​vzdržljivi

Rotor "mokre" črpalke je v stiku s hladilno tekočino, ki zagotavlja tudi hlajenje motorja. Takšne naprave ne smejo delovati v suhem načinu, ker se hitro pregrejejo in izgorejo.

Sestavni deli opreme so običajno nameščeni v enem ohišju in tvorijo eno samo strukturo, zato se posamezni elementi, ki se pokvarijo, ne zamenjajo, ampak se kupi nova črpalka.

Hladilna tekočina znotraj delovne komore potuje po precej ovinkasti poti, zato je raven hrupa črpalke odvisna od gladkosti materiala notranje površine ohišja

Prednosti enote z "mokrim" tipom rotorja:

• tiho delovanje;
• kompaktne dimenzije;
• nizka poraba energije (30-50 W);
• trajanje delovanja brez vzdrževanja;
• relativno nizki stroški;
• enostavnost namestitve.

Naprave so pogosto vgrajene neposredno v zasnovo gospodinjskih kotlov, kar potrošniku olajša izbiro opreme pri namestitvi ogrevalnega sistema.

Grelne naprave te vrste imajo tudi slabosti:

• konstrukcijske omejitve največje moči;
• nizka vzdržljivost;
• nizka učinkovitost (40-60%);
• potreba po strogo vodoravni lokaciji osi motorja.

Zaradi majhne moči se "mokri" tip črpalnih strojev uporablja predvsem v ogrevalnih sistemih stanovanj in enonadstropnih hiš.

Prednosti obtočnih naprav

Do leta 1990 so bili ogrevalni sistemi v zasebnih stavbah projektirani in zgrajeni predvsem brez črpalk.Hladilna tekočina se je premikala po ceveh s pomočjo gravitacije, njeno kroženje pa je bilo zagotovljeno s konvekcijskimi tokovi tekočine, ko se je segrevala v kotlu. Trenutno sistemi z naravno cirkulacijo, čeprav ne tako pogosto.

Poceni kotli na trda goriva se proizvajajo brez vgrajenih črpalk, ker proizvajalec ne pozna parametrov ogrevalnega kroga. Za takšne sisteme je nakup vodne črpalke obvezen.

Dandanes se gibanje hladilne tekočine izvaja prisilno z vodnimi črpalkami, ki imajo številne prednosti:

1. Zmanjšana obremenitev kotla z zmanjšanjem temperaturne razlike v dovodnih in odvodnih ceveh.
2. Enakomerna porazdelitev toplote po prostorih zaradi enake temperature hladilne tekočine po celotni dolžini grelnih obročev.
3. Sposobnost hitrega uravnavanja temperature hladilne tekočine.
4. Hitro segrevanje ogrevalnega sistema pri zagonu hladnega kotla.
5. Ni potrebe po namestitvi cevovodov z naklonom proti kotlu, kar zagotavlja spontano gibanje hladilne tekočine.
6. Možnost uporabe tankih cevi, ki zavzamejo malo notranjega prostora v stanovanju.
7. Moč črpalke vam omogoča ustvarjanje tlaka v ogrevalnem krogu, ki zadostuje za dovajanje hladilne tekočine več nadstropij višje.
8. Uporaba zapornih ventilov na posameznih zankah ogrevalnih omrežij.
9. Možnost integracije črpalke v sistem avtomatske regulacije kotla.

Ob številnih prednostih imajo obtočne naprave tudi dve slabosti - odvisnost od napajanja in dodatne stroške za elektriko.

Toda pomanjkljivosti se zlahka nadomestijo - namestitev vodne črpalke vam omogoča, da prihranite 10-20% goriva, delež stroškov električne energije v skupnih stroških ogrevanja pa je le 3-5%. Poleg tega, če je pogosto pomanjkanje električne energije, lahko namestite UPS, ki bo zagotovil avtonomno delovanje kotla in črpalke za določeno obdobje.

Značilnosti označevanja opreme

Na žalost ni standardiziranih zahtev za označevanje obtočnih črpalk. Proizvajalci samostojno izberejo seznam tehničnih lastnosti, ki so navedene na ohišju naprave.

Pri nakupu črpalke se ne zanašajte le na oznake. Bolje je, da odprete navodila za uporabo in tam preberete tehnične specifikacije

Na sprednji plošči so običajno prikazane naslednje informacije:

• smer gibanja hladilne tekočine;
• premer priključenih cevi;
• največji dovoljeni tlak;
• proizvajalec in model;
• najvišja delovna temperatura;
• stopnja zaščite;
• parametri delovanja električnega omrežja;
• oznake skladnosti z nacionalnimi tehničnimi predpisi.

Proizvajalci lahko po lastni presoji zagotovijo druge podatke. Podrobne tehnične lastnosti naprav so navedene v navodilih za uporabo.

Merske enote se od države do države razlikujejo, zato so lahko številke na ohišju zavajajoče. Bolje je, da še enkrat odprete navodila, kjer so poleg značilnosti navedene tudi njihove merske enote.

Na kaj paziti pri izbiri črpalke?

Pri izbiri ločene črpalke za ogrevalni krog je treba upoštevati številne parametre.

Tehnični parametri opreme

Cirkulacijska oprema ima številne značilnosti, ki jih je še posebej pomembno upoštevati pri nakupu.

Tej vključujejo:

1. Učinkovitost – razmerje med količino porabljene električne energije in koristnim delom, opravljenim pri črpanju hladilne tekočine.
2. Pritisk – tlačna razlika med izstopno in vstopno odprtino črpalke.
3. Oskrba z vodo – največja prostornina hladilne tekočine, prečrpane skozi delovno komoro z minimalnim uporom ogrevalnega kroga.
4. Moč poraba električne energije.
5. Premer cevi – nazivna vrednost priključene opreme.
6. Najvišji nazivni tlak (oznaka PN) v delovnem tokokrogu pri 20 °C, pri kateri je še vedno zagotovljeno dolgotrajno delovanje naprave v garancijski dobi.

Ti podatki običajno zadostujejo za potrditev, da tehnične lastnosti črpalke ustrezajo parametrom ogrevalnega sistema.

Podrobneje smo preučili izbirna merila V tem članku.

Zadostna moč naprave

Na izbiro določenega modela obtočne opreme vplivajo tehnične značilnosti, pa tudi finančne zmožnosti kupca in lastnosti ogrevalnega sistema. Če želite prihraniti denar, je pomembno, da moč črpalke zadostuje za normalno delovanje kotla. Navsezadnje je raven oskrbe z vodo, navedena v navodilih, vedno bistveno višja od dejanske.

Za neodvisno določitev ustreznosti moči naprave je treba izvesti tri stopnje izračunov.

Faza #1 - določite zmogljivost črpalke

Določitev zahtevane zmogljivosti črpalke z uporabo formule.

Zahtevana toplotna moč ogrevanja je v veliki meri odvisna od materiala sten, prisotnosti rež v tleh in tesnosti okenskih okvirjev.

Za stanovanja v večnadstropnih stavbah se predvideva toplotna moč ogrevanja 75-80 W/m2. m., za hiše - 100-120 W / m². m.Temperaturna razlika med vstopom in izstopom iz kotla je običajno 10 °C.

Izkazalo se je, da za stanovanje 60 kvadratnih metrov. m bo zadostovala dejanska zmogljivost črpalke (80*60)/(1,16*10)=414 (l/uro).

Stopnja #2 - izračunajte vrednost tlaka

Določanje količine tlaka za premagovanje celotnega hidravličnega upora sistema z uporabo formule.

Vsak zapiralni ventil ima svoj indikator hidravličnega upora, ki se določi s posebnimi tabelami. Pri izračunu se upoštevajo vrednosti upora vseh elementov cevovoda

Ta formula zahteva zapletene izračune z uporabo referenčnih podatkov, zato lahko za sisteme ogrevanja doma in stanovanja uporabite poenostavljen urnik.

Izguba tlaka je močno odvisna od premera cevi, zato je pri izbiri med dvema možnima dimenzijama bolje izbrati večjo

Po načrtu bo izguba tlaka v stanovanju s premerom cevi 20 mm 70 mm / m, ob upoštevanju dolžine cevovoda 50 m pa 3,5 metra. To številko je treba pomnožiti s faktorjem 1,3-2,2, ki upošteva odpornost vodnega tlačnega pribora.

Stopnja #3 — določite moč črpalke

Ugotavljanje zadostnosti moči črpalke po grafu tlačno-pretočne karakteristike.

Nezadostna moč vodne črpalke povzroči prekomerno porabo plina v kotlu in lahko povzroči celo smrtne okvare

Ta urnik je naveden v navodilih za uporabo in je edinstven za vsak model črpalke. Če je presečišče zgoraj izračunanih parametrov pod krivuljo B, potem je naprava primerna za ogrevalni sistem, če pa zgoraj, potem ne.

Podali smo podrobna priporočila za izračun obtočne črpalke s posebnimi primeri. v naslednjem članku.

Dodatne funkcije naprave

Če je stalno gibanje tekočine ključnega pomena za ogrevalni sistem, lahko namestite par črpalk, ki so zaporedno nameščene v tokokrogu. Drugi motor v takem sistemu se lahko vklopi, če je premalo moči ali okvara prvega motorja.

Za avtomatizacijo delovanja kotla z ogrevanjem iz ogrevalnega kroga lahko uporabite črpalke s termostatom in časovnikom. Vgrajeni mehanizem zagotavlja vklop in izklop motorja glede na temperaturo hladilne tekočine in čas dneva.

Priključna omarica ima lahko nastavitvene gumbe in indikatorsko ploščo. LCD zasloni na toplotnih črpalkah se redko uporabljajo zaradi intolerance na visoke temperature

V razvejanih ogrevalnih omrežjih se lahko uporabljajo obtočne črpalke s termostatom in zvezno nastavljivo hitrostjo rotorja. Z njihovo pomočjo se hitrost hladilne tekočine neodvisno regulira v različnih zankah, odvisno od njene temperature. Črpalke z avtomatizacijo so večkrat dražje in se redko uporabljajo v stanovanjih in majhnih stanovanjskih zgradbah.

Trg ponuja tako modele s standardnimi kot nestandardnimi strukturami, ki zagotavljajo dodatno funkcionalnost. Ocena najboljših toplotnih črpalk, ki temelji na ocenah resničnih uporabnikov, smo prinesel sem.

Druge nianse izbire črpalke

Pomembno je, da oprema ne le opravlja svojo funkcijo, ampak tudi deluje dolgo časa, ne da bi pri tem povzročala nevšečnosti prebivalcem hiše ali stanovanja.

Zato se morate pri izbiri naprave držati naslednjih pravil:

1. Izberite znane proizvajalce črpalk: Calpeda, Grundfos, WILO. Cena njihove opreme je 20-40% višja, vendar je verjetnost okvare veliko manjša.
2. Vzemite napravo s karakteristikami, ki so 20-30% višje od izračunanih. Ta rezerva bo zmanjšala operativno obremenitev in podaljšala življenjsko dobo opreme.
3. Pazite na dimenzije, da se črpalka prilega v zanjo predviden prostor.
4. Delovanje naprave naj bo čim bolj tiho, da ponoči ne moti stanovalcev.
5. Ni si treba prizadevati za nakup modela z močjo, ki močno presega izračunane parametre. To bo povzročilo le preveliko porabo energije, pa tudi nepotreben hrup.
6. Izberite črpalko posebej za ogrevalne sisteme, saj so zasnovane za delovne temperature do 130-150 °C.
7. Zaželeno je, da ima naprava vgrajeno mrežico za filtriranje trdnih delcev, suspendiranih v hladilni tekočini.

Značilnosti delovanja opreme morajo nujno ustrezati parametrom ogrevalnega sistema, pri tem ni mogoče prihraniti. Poleg tega boste morali plačati le za zanesljivega proizvajalca, povečano varnost ohišja in avtomatski nadzorni sistem.

Večina cirkulacijskih naprav za ogrevanje gospodinjstev ne zahteva prilagajanja. Za njihov zagon je dovolj, da cevi priključite na cevovod in napravo priključite na električno omrežje. Preučili smo, kako pravilno namestiti črpalko navodila po korakih.

Zaključki in uporaben video na to temo

Kako izbrati dobro obtočno črpalko za ogrevanje:

Oprema za kroženje DAB:

Primerjava dveh Grundfosovih naprav: modelov UPS in Alpha2:

Izbiro obtočne črpalke je bolje uskladiti s strokovnjaki.Če lahko moč opreme za standardno stanovanje predlagajo prodajalci v trgovini, potem se boste morali pred nakupom grelne naprave za podeželsko hišo obrniti na strokovnjake za zapletene izračune..

Ne smemo pozabiti, da ga po začetku uporabe v trgovini ne morete zamenjati, zato je bolje takoj kupiti ustrezen model.

Bi radi naš članek dopolnili s koristnimi priporočili za izbiro toplotne črpalke? Ali pa ste opazili neskladje v predstavljenih podatkih? Napišite svoje komentarje v bloku komentarjev - zagotovo bomo upoštevali vaše mnenje.

Ali pa imate po branju članka še vedno vprašanja? Vprašajte naše strokovnjake, vprašajte za nasvet - poskušali vam bomo pomagati.