Oběhové čerpadlo je jedním z hlavních prvků v celé konstrukci topného systému. Je to on, kdo zajišťuje neustálý pohyb chladicí kapaliny v uzavřeném okruhu, díky čemuž výrazně zvyšuje přenos tepla a účinnost topných systémů.
Taková čerpadla umožňují udržovat požadovanou teplotu v konstantním režimu v systémech zásobování horkou vodou. Jeho nepřetržitý provoz znamená, že zařízení musí být spolehlivé, odolné a také s nízkou spotřebou energie.
Aplikace
Přestože se v posledních letech rozsah oběhových tepelných čerpadel velmi rozšířil, hlavními místy jejich použití jsou systémy zásobování vodou a vytápění.
Důvodem je, že ve vícepodlažních budovách mají potrubí velmi rozvětvenou strukturu, v důsledku čehož, aby se dostala do horních pater, musí jimi kapalina procházet násilně. Pokud může být pohyb v topných potrubích stále přirozený kvůli rozdílu teplot, pak jsou oběhová čerpadla v systému zásobování vodou jediným zdrojem zásobování vodou..
Kromě toho se oběhová čerpadla používají také pro:
- dodávání vody do městských kašen;
- zalévání zahrady nebo zeleninové zahrady;
- odvodnění odpadních vod;
- zpracování domovních odpadních vod.
V závislosti na aplikaci a na přímém účelu oběhového čerpadla v systému, ať už se jedná o vytápění nebo zásobování vodou, správný výběr čerpadla přímo závisí na jeho hlavních technických vlastnostech, jako jsou:
- moc
- rychlost otáčení oběžného kola a její změna;
- tlak;
- teplota
- maximální pracovní tlak.
Princip činnosti a zařízení
Taková zařízení mají velmi jednoduchý typ konstrukce. V těle je zabudován ocelový rotor, obvykle litinový, na jeho hřídeli je kolo s lopatkami, říká se jim také oběžné kolo.
Během provozu elektromotoru se lopatky uvedou do pohybu a začnou se otáčet, čímž nutí chladicí kapalinu pohybovat se systémem. Hlavní věc, na které je provoz takového čerpadla založen, je odstředivá síla, která v něm působí. Nasávaná kapalina vstupuje do zařízení z trysky, načež je pod tlakem odstředivé síly vytlačována dále na periferii.
Vezměte prosím na vědomí: u modelů oběhových čerpadel, které mají “mokrý” rotor, se potrubí pohybuje přímo ve vodě. Díky tomu kromě čerpání vody také chladí a maže kluzná ložiska.
Při provozu jakéhokoli oběhového čerpadla, bez ohledu na to, jaké technické vlastnosti má, existuje jasná závislost výkonu na některých parametrech v samotném zařízení:
- celkový výkon čerpadla přímo závisí na průměru kola, stejně jako na rychlosti jeho otáčení a jeho změně;
- tlak vody – mění se v závislosti na rychlosti stejného kola;
- energie spotřebovaná zařízením závisí také na rychlosti otáčení.
Existuje několik typů takových zařízení, které jsou nejrozšířenější, jedná se o možnosti, které mají „suchý“ a „mokrý“ rotor.
“Suché” typy zařízení
Suché oběhové čerpadlo rotoru
Skládají se ze dvou hlavních částí – samotného čerpadla, které má spojku a své prvky uvádí do pohybu elektromotorem. Název této možnosti získal díky skutečnosti, že rotor nemá přímý kontakt s kapalinou, je před ní chráněn speciálními těsnicími kroužky.
Výběr materiálu, ze kterého jsou vyrobeny pouzdro a rotor, přímo závisí na tom, která chladicí kapalina bude v systému použita. Jeho části tedy mohou být vyrobeny z keramiky nebo nerezové oceli a tělo z litiny nebo mědi.
Spuštěním činnosti zařízení se aktivují kroužky s výborně leštěným povrchem, se kterými jsou přímo ve vzájemném kontaktu. V procesu jejich rotace se vytváří vodní ochranné těsnění.
Možná vás zaujme článek, jak vybrat oběhové čerpadlo.
O tepelných čerpadlech různých výrobců si můžete přečíst zde.
Schopnost vytvářet takové těsnící spáry se objevuje díky výslednému rozdílu mezi tlakem vnějšího prostředí a atmosférou otopné soustavy. Díky pružinám jsou kroužky přitlačovány k sobě a při provozu a opotřebení jsou tyto díly neustále seřizovány, bez vnějšího vlivu na ně.
“Mokré” typy zařízení
Bezucpávkové oběhové čerpadlo
Čerpadla tohoto typu jsou obvykle vybavena litinovým pláštěm. A rotor je ve speciálním skle a je pevně spojen s oběžným kolem. Díky tomu se ukáže, že jej izoluje od statoru.
Charakteristickým rysem takových čerpadel je možnost použití jak keramické, tak kovové hřídele, která je uložena v kluzných ložiskách. K odstranění přebytečného vzduchu je na přední straně čerpadla záslepka, která umožňuje ruční odstranění, a na horní části vzduchového potrubí, aby to bylo možné provést automaticky.
Rotor takového čerpadla je umístěn v samotné chladicí kapalině. Díky tomu kapalina tuto část současně maže a ochlazuje. Mezi rotorem a elektronickou částí je speciální utěsněná miska z vysoce kvalitní nerezové oceli, která chrání elektroniku před vnikáním vlhkosti.
Je důležité vědět: Dalším technickým rysem takového čerpadla je potřeba upevnit hřídel v přísně vodorovné poloze. Důvodem je, že pouze v tomto případě bude zajištěn normální přístup chladicí kapaliny, která plní mazací roli, k ložiskům.
Charakteristickým znakem těchto čerpadel je velmi nízká hlučnost při jejich používání a delší doba provozu bez nutné údržby. Vzhledem k chybějící možnosti utěsnění kovové manžety, která v přítomnosti značné velikosti rotoru odděluje chladicí kapalinu od statoru, je úroveň účinnosti zařízení přibližně o 30% nižší než “suchá” verze. Ve výsledku je index výkonu pouze 0.5.
Výhody a nevýhody
Stejně jako jiná zařízení mají i taková vodní čerpadla své výhody a nevýhody. Mezi jejich hlavní výhody patří:
- ignorování některých nedostatků v topném systému. Při použití takového čerpadla v něm se ukázalo, že obchází některé nevýhody, jako jsou zúžené úseky nebo přítomnost protispádů;
- výrazné zvýšení rychlosti ohřevu. Díky schopnosti rozptýlit systém během několika minut a neustálé cirkulaci chladicí kapaliny v něm se místnost zahřeje mnohem rychleji;
- moderní spolehlivost. Nejnovější modely čerpadel jsou velmi jednoduché a spolehlivé, díky čemuž mají zásobu pracovního zdroje na mnoho let;
- zlepšení výkonu topného systému, jehož účelem je použití tohoto zařízení.
Možná vás bude zajímat článek o tom, co je geotermální tepelné čerpadlo.
O tom, jak vypočítat výkon tepelného čerpadla pro dům, si můžete přečíst zde.
Nevýhody oběhových čerpadel jsou především finanční:
- jejich používání výrazně zvyšuje spotřebu elektrické energie, na kterou pracují;
- možnost zastavení práce z důvodu výpadku proudu. Takové odstávky, zejména při silných mrazech, mohou vést k vážným následkům. Cesta ven je dodatečný nákup generátoru;
- nákup, modernizace a instalace zařízení jsou spojeny i s dalšími finančními náklady.
Oběhová čerpadla jsou velmi užitečná v systémech s uzavřeným okruhem, kdy je potřeba zvýšit vnitřní tlak a celkový výkon. Mohou být použity v soukromých i vícebytových domech díky široké škále možností, které se liší výkonem a dalšími vlastnostmi.
Jak oběhové čerpadlo funguje a jak jej správně nainstalovat, viz následující video:
Oběhové čerpadlo – zařízení pro zajištění vytápění bytových a nebytových prostor. Při absenci centrální kotelny je pomocí oběhového čerpadla chladicí kapalina dodávána prostřednictvím autonomního topného systému – teplé vody do všech místností bytu nebo soukromého domu.
Oběhová čerpadla vytvářejí nucenou cirkulaci chladicí kapaliny v potrubí, zvyšují tlak při nedostatečném tlaku, poskytují vzdálené body topného systému, pomáhají překonat odpor instalovaných potrubí a baterií, které jsou nezbytné při instalaci teplé podlahy.
Pro efektivní vytápění bytových / nebytových prostor a správný chod systému autonomního vytápění je důležitý výběr vhodného oběhového čerpadla. V tomto článku budeme hovořit o vlastnostech, typech a vlastnostech takového zařízení, pomůžeme vám vybrat a zakoupit oběhové čerpadlo pro vytápění různých místností.
Konstrukce a princip činnosti oběhového čerpadla
Konstrukce oběhového čerpadla obsahuje: elektromotor, hřídel pro přenos točivého momentu, oběžné kolo, které je umístěno v komoře šnekového typu. Mechanismy zařízení jsou uzavřeny v kovovém pouzdře odolném proti korozi.
Princip činnosti čerpadla je založen na intenzivním pohybu lopatek, které pohání chladicí kapalinu potrubím a bateriemi okruhu topného systému. V nejjednodušším provedení se uzavřený okruh topného systému skládá z následujících prvků: kotel, přívod chladicí kapaliny, který je poháněn potrubím a bateriemi, zpětné potrubí – ochlazená chladicí kapalina, která se vrací zpět do kotle.
Oběhová čerpadla se nakupují pro zlepšení topných systémů v bytových a nebytových prostorách, s dlouhou délkou potrubí několik desítek metrů s chladicí kapalinou, s častými poklesy hladiny v topném systému a za přítomnosti teplé podlahy.
Oběhové čerpadlo je povinné při instalaci kotle v suterénu a dodávání chladicí kapaliny do vzdálených míst odběru vody, ve druhém patře budovy a výše. Oběhová čerpadla zabraňují vytváření vzduchových zámků v potrubí, prodlužují životnost kotle a plně uspokojí potřeby uživatele na vytápění. Zároveň se takové zařízení vyznačuje ekonomickou spotřebou energie. Standardní značení pomáhá rychle vybrat nejvhodnější čerpadlo pro konkrétní topný systém.
Příkladem označení oběhového čerpadla je UPS 25-40 180. Kde UP je typ čerpadla, S je několik provozních režimů. Pokud v označení chybí písmeno S, znamená to, že čerpadlo má jednu rychlost. Hodnota 25 – průměr přívodního potrubí je vyjádřen v mm; 40 je tlak vyjádřený v dm; 180 – montážní délka zařízení, vyjádřená v mm. Označení může označovat i připojení – příruba F s označením závitu, materiál N – ocel, B – bronz, pokud není označení písmeno, pak litina.
Typy oběhových čerpadel
Oběhová čerpadla tuzemských i zahraničních výrobců lze rozdělit do dvou typů: s mokrým rotorem a suchým rotorem. Konstrukce čerpadla je klíčovým klasifikačním prvkem. Zařízení je vhodné pro různé provozní podmínky.
Bezucpávková oběhová čerpadla, ve kterém jsou rotor a oběžné kolo v kontaktu s chladicí kapalinou a stator je umístěn v utěsněném skle. Mají dlouhou životnost, snadno se instalují a snadno se používají. Pomáhá odstranit vzduchové kapsy v systému. Chlazení motoru, zabraňuje jeho přehřátí. Takové zařízení nevytváří hluk, je široce používáno v bytech a soukromých domech.
Suché rotorové čerpadlo se skládá ze dvou samostatných uzlů. S nosičem tepla jsou v kontaktu pouze lopatky oběžného kola, které jsou určeny k pohybu horké vody systémem.
Čerpadla se suchým rotorem jsou považována za složitější z hlediska konstrukce a údržby, mají vysokou hladinu hluku a vyžadují speciální místnost. Používají se zpravidla v podnicích a průmyslových odvětvích, kde délka potrubí přesahuje 200 metrů. Výhody čerpadel se suchým rotorem: výkon a výkon, vysoký tlak chladicí kapaliny, nízká spotřeba energie, čerpaná kapalina s teplotami až 115 stupňů. Z mínusů: čerpadla se suchým rotorem jsou citlivá na kvalitu nosiče tepla.
Výběr oběhového čerpadla
Správně si vybrat a zakoupit správný model oběhového čerpadla není vůbec těžké. Hlavní věcí je správně vypočítat průtok a tlak chladicí kapaliny a také nezapomenout na spotřebu elektřiny. Výběr oběhového čerpadla by měl být proveden s ohledem na následující vlastnosti:
Místo instalace zařízení. Oběhové čerpadlo je instalováno na potrubí vratného okruhu, kterým je poháněn nosič s nízkou teplotou. To pomáhá snížit opotřebení částí zařízení, zejména pokud jsou lopatky oběžného kola vyrobeny z plastu. Zařízení je instalováno v části systému, kde je v případě potřeby místo pro pohodlnou opravu nebo výměnu čerpadla.
Instalace zařízení se provádí za expanzní nádrží, aby se zabránilo vzniku vírových proudů v topném systému. Při instalaci jednotky před chladič může vzniknout výrazný rozdíl v teplotě chladicí kapaliny. Pro zajištění teplé podlahy teplou vodou jsou k dispozici čerpadla se zvýšeným výkonem.
Moc – klíčová vlastnost zařízení, na které závisí výkon zařízení a efektivní zásobování prostor chladivem. Oběhová čerpadla s nadměrnou hodnotou výkonu pro určitý topný systém mohou způsobit havarijní stavy. Příliš malý výkon povede k nedostatečné účinnosti zařízení a špatnému vytápění. Hodnota výkonu je určena následujícím vzorcem: výkon kotle se vydělí rozdílem mezi teplotou přívodu a zpátečky.
Rozsah teplot – teplota, při které bude zařízení schopno správně fungovat. Porušení deklarovaného rozsahu může vést k předčasnému selhání pracovních prvků čerpadla. Tato hodnota je uvedena v pasu zařízení.
Vzorec pro výpočet výkonu zařízení a tlaku chladicí kapaliny
Výkon zařízení je hodnota, která udává objem chladicí kapaliny, kterou čerpadlo přečerpá za určitý čas.
Vzorec pro výpočet výkonu: Qpu = Qn/(dt*1,165)
Qn – to je výkon zdroje, běžně považovaný za 1 kW na 10 metrů čtverečních plochy místnosti.
dt – teplotní rozdíl na přívodu chladicí kapaliny do systému a na zpátečce při výstupu ze systému. Ve většině případů je tato teplota 15 stupňů.
1,165 je standardní koeficient tepelné kapacity vody.
Vypočítáme požadovaný výkon zařízení pro dům o ploše 120 m2.
Qn = 120/10 = 12 kW
12/(15*1,165) = 0,68 m3/hod
Požadovaný tlak pro cirkulaci chladicí kapaliny v systému a účinné vytápění se vypočítá podle následujícího vzorce:
Hpu = R*L*ZF/10000
R – standardní hodnota, index ztráty rychlosti tření, je 150.
L – celková délka potrubí v systému zásobování teplem.
ZF – standardní koeficient odporu uzavíracích ventilů s termostatickým ventilem je 2,2.
Vypočítáme požadovaný tlak pro zásobování systému chladicí kapalinou, pokud je celková délka potrubí 45 metrů:
150 * 45 * 2,2 = 14850
Tuto hodnotu převedeme na metry, 14850 vydělíme 10000. Požadovaný tlak je 1,485 metru.
Materiál oběžného kola
V závislosti na modelu oběhového čerpadla může být oběžné kolo, které je určeno k dopravě chladicí kapaliny, vyrobeno z plastu, litiny, nerezové oceli a mosazi.
Plastové oběžné kolo je méně odolné než jiné možnosti. Intenzivní pohyb lopatek během provozu vede k jejich deformaci a selhání čerpadla.
Litina je materiál odolnější proti opotřebení. Litinové oběžné kolo je vhodné pro malé až středně výkonné systémy.
Oběžné kolo z nerezové oceli se vyznačuje dlouhou životností a je instalováno na strojích s vysokým výkonem.
Mosazné díly splňují potřebné parametry pro dlouhodobé používání. Na mosazných površích se netvoří koroze, nehromadí se organické ani anorganické usazeniny.
Doplňkové funkce oběhových čerpadel
Oběhová čerpadla jsou samostatná zařízení, uživateli stačí občas zkontrolovat stav zařízení a občas provést údržbu. Čerpadla mají pohodlné ovládací panely, displeje pro sledování fungování systému a diagnostiku zařízení. Existují modely s duálním designem, což znamená přítomnost druhé pracovní jednotky v těle.
Čerpadla mohou být také vybavena řadou pomocných funkcí, které výrazně zlepšují provoz zařízení:
Automatický režim — automatika přístroje nezávisle řídí tlak a rychlost cirkulace nosiče systémem.
Časový spínač – nastavit čas spuštění pohonu, který se provádí s ohledem na provoz topného kotle.
Ochrana proti přehřátí a chodu nasucho – teplotní čidla zjišťují teplotu elektromotoru a přítomnost vody v systému.
Kde koupit oběhové čerpadlo?
Široký výběr oběhových čerpadel je k dispozici v prodejnách TMK Instrument a na webových stránkách. Budete si moci vybrat a zakoupit nejvhodnější zařízení pro efektivní vytápění bytových, dělnických, průmyslových a jiných prostor. Čekáme na vás v prodejnách a na webu TMK Instrument!
Oběhové čerpadlo Dzhileks ZIRKUL 25/40 je určeno pro zařízení cirkulace kapalného nosiče tepla v uzavřených systémech vytápění a klimatizace. Použití technologie „mokrého rotoru“ umožnilo opustit tradiční ložiska, což zvýšilo kompaktnost a životnost čerpadla. Odvzdušňovací ventil je snadno přístupný a nachází se na zadním konci zařízení. Litinové tělo je odolné proti oxidaci. Mechanický třístupňový přepínač dává možnost zvolit si potřebnou rychlost proudu. Suchý start čerpadla je nežádoucí, povede k rychlé poruše. Nevhodné pro čerpání viskózních, chemicky agresivních a kapalin obsahujících pevné látky.
