Nucený pohyb chladicí kapaliny v systému ohřevu vody zajišťuje oběhové čerpadlo schopné čerpat kapalinu o teplotě 110 . 115 ° C. V soukromých domech a bytech s individuálními zdroji tepla se používají nízkohlučná zařízení řady pro domácnost se spojkovým připojením, vybavená „mokrým“ rotorem (kotva motoru je omývána a chlazena proudící vodou).
Pokud se rozhodnete zvolit čerpadlo pro vytápění sami, zvažte 3 hlavní kritéria:
- Specifikace – výkon, pracovní tlak.
- Připojení a celkové rozměry.
- Cena produktu, popularita značky.
Zvažte body, jak vybrat správné oběhové čerpadlo pro radiátorový systém, podlahové vytápění a primární okruh kotle.
Obsah
- Nejvíce “běžící” modely čerpacích jednotek
- Způsoby výběru čerpadla
- Výpočet charakteristik čerpadla
- Topný okruh s bateriemi
- Panty podlahového topení
- kotlový okruh
- Výběr podle velikosti
- Výrobci a ceny
- Konečný závěr
- Proč dělat výpočty
- Co potřebujete vědět pro výpočty
- Vypočítejte výkon kotlového zařízení
- Výpočet výkonu čerpadla
- Pojďme spočítat výkon
- Výběr čerpadla
- Počet otáček pro oběhová čerpadla
Nejvíce “běžící” modely čerpacích jednotek
Výrobci nabízejí širokou škálu zařízení různých kapacit, určených pro čerpání kapalných médií s různými parametry. Nás však zajímají pouze průtokové modely fungující v sítích vytápění a teplé vody.
Jak odlišit oběhové jednotky od odstředivých a jiných typů čerpadel:
- ve formě – elektromotor a oběžné kolo jsou instalovány v jednom krytu, trysky vycházejí po stranách spodní části (ne uprostřed);
- přítomností “mokrého” rotoru, který výrazně snižuje hluk otáčení oběžného kola;
- 2 standardní velikosti s montážní délkou 130 a 180 mm;
- jmenovitý průměr odbočných trubek – 15, 20, 25 a 32 mm, připojení – spojka (závitová);
- pasový tlak – 0.4, 0.6 a 0.8 bar.
Tyto parametry lze snadno zjistit na etiketě produktu. Příklad: čísla v názvu Wilo Star-RS 15/4 označují vnitřní průměr připojovacího potrubí 15 mm (DN 15) a tlak 4 m vodního sloupce (0.4 bar). Druhý příklad: Grundfos ALPHA2 25-60 je připojen k potrubí DN 25 a vyvíjí tlak 0.6 baru (6 metrů).
Odkaz. Výrobci obvykle vyrábějí rozšířené produktové řady. Německá značka Wilo nabízí cirkulační dmychadla se spádem 2, 4, 6, 7 a 8 m vody. Umění. Ale “běžící” modely stále zůstávají “čtyřky” a “šestky”, méně často – “osmičky”.
Čerpadlo s mokrým rotorem
Samozřejmě existují výkonnější čerpadla, jejichž tlak dosahuje 1 . 10 barů, ale v soukromých domech se nepoužívají. Malé jednotky délky 130 mm s ½ a ¾ palcovými tryskami jsou obvykle umístěny uvnitř kotlů, velké (18 cm, 1 a 1 ¼”) – narážejí do topného vedení.
Způsoby výběru čerpadla
Nejsprávnějším způsobem je provést plnohodnotný hydraulický výpočet a přesně určit hlavní parametry čerpadla – vyvinutou hlavu a výkon. Takto je řešeno centralizované zásobování teplem bytových domů a průmyslových objektů.
Ne všichni řemeslníci, kteří se podílejí na instalaci autonomních vodních systémů, jsou zběhlí v metodách inženýrských výpočtů, nemluvě o běžných majitelích domů. Jak si mohu vybrat oběhové čerpadlo pro vytápění jednodušším způsobem:
- V případě výměny staré opotřebované jednotky se kupuje nová s obdobnými parametry. Do popředí se dostává cena a kvalita produktu.
- Objednejte projekt vytápění domu topenáři. Níže vysvětlíme výhody této možnosti.
- Vypočítejte si požadovaný tlak čerpadla sami pomocí zjednodušené metody.
- Věřte dlouholeté praxi našich odborníků a kupte si přístroj podle jejich rad.
Doporučení odborníků. Ve venkovských domech a bytech do 250 m² stačí domácí čerpadlo, které vyvine tlak 4 m vodního sloupce nebo 0.4 baru. Pro čtverec 250 . 500 m² je lepší koupit výkonnější jednotku s hlavou 6 m (0.6 bar), nad 500 m² – 8 m vody. Umění.
Objednání technických výpočtů a vývoj obvodu stojí peníze, ale vyplatí se to i s úroky. Když si instalujete topení sami nebo si najmete pracovníky, komponenty a zařízení se nakupují se slušnou marží – pro každý případ. Inteligentní projektant jasně zdůvodní, proč je potřeba instalovat nízkopříkonové čerpadlo a potrubí menšího průměru. V důsledku toho dojde k úsporám materiálů a v budoucnu nákladů na elektřinu.
Typy čerpadel používaných v autonomních schématech zásobování teplem
Pokud důvěřujete pouze číslům nebo chcete prověřit instalatéry, vyberte si tepelné čerpadlo podle vlastních výpočtů níže uvedeným způsobem. Nezapomeňte porovnat konstrukční vlastnosti jednotky s doporučeními odborníků – výsledek bude jistě stejný.
Výpočet charakteristik čerpadla
Vytápění funguje efektivně, když všechny radiátory nebo okruhy podlahového vytápění přijímají požadované množství tepla. To znamená, že čerpací jednotka musí zajistit požadovaný průtok chladicí kapaliny v každé sekci systému a překonat hydraulický odpor potrubí, armatur a armatur.
Před výběrem čerpadla musíte vypočítat jeho výkon pomocí vzorce:
- G je hmotnostní průtok chladicí kapaliny, kg/h;
- Q je celkové topné zatížení, W;
- Δt je rozdíl mezi teplotou vody v přívodním a vratném potrubí, ve výpočtech se obvykle předpokládá 20 °C.
Odkaz. Protože se hustota vody při zahřátí o 100 stupňů mění jen málo, ve zjednodušených výpočtech se předpokládá, že hmotnostní průtok se rovná objemovému průtoku. Příklad: G = 300 kg/h = 300 litrů za hodinu.
Tepelnou zátěž lze pečlivě vypočítat pomocí metody SNiP. Zde nebudeme komplikovat úkol a jednoduše odebereme množství tepla nad oblastí.
Například vytápění dvoupatrového domu o rozloze 200 m², který se nachází ve středním pruhu, bude vyžadovat 22 kW tepla. Odtud je snadné vypočítat průtok chladicí kapaliny a požadovaný výkon čerpadla: G = 0.86 x 22000 20 / 946 = 0.95 kg / h = 0.95 t / h = XNUMX m³ / h.
Okamžitě se navrhuje zjistit průřez a průměr hlavního potrubí vycházejícího z kotle, kde se plánuje instalace čerpadla:
- F je plocha průřezu potrubí, m²;
- ʋ – rychlost pohybu vody, braná 0.5 . 1 m / s.
Čím nižší je průtok vody, tím nižší je odpor proti tření o stěny potrubí, tvarovek a tvarovek.
Vezmeme hodnotu 0.6 m/sa určíme průřez čáry: F = 0.95 / 3600 x 0.6 = 0.00044 m². Dále pomocí vzorce kruhové plochy vypočítáme průměr průchodu – 0.024 m nebo 24 mm. V souladu s tím je vnitřní rozměr potrubí a spojovacích armatur čerpadla 25 mm.
Po zjištění požadovaného výkonu čerpacího zařízení přistoupíme k výpočtu dostupného tlaku. Výpočty provedeme samostatně pro radiátorovou síť, podlahové vytápění a potrubní okruh kotle.
Topný okruh s bateriemi
Úkolem čerpadla je protlačit požadovaný objem chladicí kapaliny potrubím od prvního k poslednímu radiátoru. Brání tomu síla tření kapaliny o stěny, odpor zúžení průtoku v regulačních ventilech a zapínání armatur.
Chcete-li zjistit velikost odporu, kterou musí oběhová jednotka překonat, doporučujeme použít zjednodušený vzorec:
- H je požadovaný pokles tlaku v metrech vodního sloupce;
- R – specifický třecí odpor, je uvažován v m. vody. Umění. na 1 metr běžícího potrubí;
- L je délka nejdelší topné větve, měřená od zdroje tepla po poslední radiátor;
- Z je koeficient místního odporu.
Komentář. Vzorec je značně zjednodušený, inženýrský výpočet hydrauliky je mnohem složitější. Umožňuje vám ale vybrat to správné tepelné čerpadlo pro domácí podmínky. Zkontrolovali jsme alternativní možnost – online kalkulačky hostované na různých internetových zdrojích. Po obdržení rozdílu mezi výsledky 30% docházíme k závěru: je lepší vypočítat tlak ručně.
Délka odbočky je měřena od výstupu z kotle po poslední instalovanou baterii ve 2.NP. U dvoutrubkového schématu se výsledek zdvojnásobí
Jak se provádějí výpočty:
- Protože čerpadlo vytváří stejný tlak na vstupu do každé topné větve, vybereme nejdelší vedení a určíme jeho délku v metrech. Toto je L ve vzorci. U dvoutrubkového systému jsou zohledněny obě linky – vratná a napájecí.
- Odpor R se rovná 150 Pa / m nebo 0.015 m vodního sloupce na 1 mp potrubí (u plastových trubek).
- Pokud je průtok bateriemi regulován termostatickými ventily, bereme koeficient Z = 2.2. Možnost dvě: otopná tělesa jsou vybavena kulovými kohouty a vyvažovacími ventily, pak Z = 1.5.
Rada. Délka vedení slepých a prstencových obvodů se považuje za stejnou – plus délka přívodu a zpátečky. Pro jednotrubkový “Leningrad” bereme celkovou délku prstence. Pokud v době výpočtu není schéma, je délka určena vnitřními rozměry domu: velikost XNUMX.NP + výška stropu + šířka XNUMX.NP.
Vypočítejme tlak podle našeho příkladu. Délka L podle rozměrů stavby je (10 + 3 + 10) x 2 = 52 m, Z = 2.2. Požadovaný tlak bude 0.015 x 52 x 2.2 = 1.716 ≈ 1.7 m. Připočtěme rezervu 1 m pro nezapočítaný odpor samotného kotle a doplňkového vybavení, získáme 2.7 m vodního sloupce.
Na grafu přiloženém k pasportu čerpadla označíme čáru výkonu a tlaku, poté vybereme vhodný model, v tomto případě značku Wilo Star-RS 25/4.
Jak vidíte, výsledky výpočtů nejsou v rozporu s radami odborníků: čerpadlo s tlakem 0.4 baru stačí k tomu, aby voda cirkulovala topnou sítí dvoupatrového domu o rozloze 200 čtverečních metrů. Pro lepší pochopení doporučujeme sledovat průběh výpočtů na videu:
Důležitý bod. V moderních injekčních zařízeních je často k dispozici 3-7 provozních režimů a v pokynech je nakreslen stejný počet grafů. Pro výpočet vyberte charakteristiku odpovídající průměrné rychlosti (druhá – třetí).
Panty podlahového topení
Obvykle je chladicí kapalina přiváděna do podlahových okruhů samostatným čerpadlem, které je spárováno se směšovacím ventilem. Maximální délka smyčky přitom nepřesahuje 100 metrů, nejsou zde žádné tvarované díly. Lokální odpory – rozdělovací termostatický ventil a směšovací třícestný (nebo 2cestný) ventil.
Předchozí algoritmus je pro výpočet docela vhodný:
- Zjistíme počet okruhů, maximální délku potrubí a celkový průtok chladicí kapaliny hřebenem. Všechny výpočty pro podlahové vytápění jsme podrobně popsali v samostatné publikaci.
- Vezmeme nejdelší smyčku a vypočítáme z ní požadovaný tlak čerpací jednotky pomocí výše uvedeného vzorce. Za R, L a Z dosadíme podobné hodnoty.
- Čerpadlo pro smyčky podlahového vytápění vybíráme podle plánu uvedeného v pasu produktu.
Příklad. Vezměme stejný dvoupatrový dům s tepelným zatížením 22 kW a průtokem vody 0.95 m³ / h, maximální délka smyčky je 80 m. Vezmeme hodnotu R 0.015, Z – 2.2, pak hlavu H u0.015d 80 x 2.2 x 2.64 u2.64d XNUMX m. vzít v úvahu, protože kotel je vybaven vlastním čerpadlem. To znamená, že konečný tlak kolektorové jednotky je minimálně XNUMX m.
Všimněte si, že zvýšením délky smyček na 100 m zvýšíte tlakovou tyč čerpadla, což povede ke zvýšení spotřeby energie. Zkontrolujeme: H = 0.015 x 100 x 2.2 = 3.3 m. Nakreslete do diagramu odpovídající vodorovnou čáru a vyberte libovolný model, jehož graf je umístěn výše. Nejbližší jednotkou je Wilo Star-RS 25/6.
kotlový okruh
Jak víte, ve schématech pro potrubní kotle na tuhá paliva se plánuje instalace samostatného čerpadla, které pohání vodu podél malého prstence přes třícestný ventil nebo vyrovnávací nádrž. Stejný princip je uplatněn v systému primárních/sekundárních okruhů, kde jsou na hlavní okruh napojeny rozvody radiátorového vytápění, podlahového vytápění a teplovodního kotle.
Čerpadlo čerpající vodu podél hlavního prstence neklade prakticky žádný odpor – vedení je krátké, s minimem armatur a armatur. Proto je tlak hlavní jednotky často menší než tlak sekundárních dmychadel, které posílají chladicí kapalinu do topných zařízení.
Důležitá nuance. Hlavní je zajistit požadovaný průtok vody v hlavním okruhu, odpovídající výkonu tepelného generátoru. Pro výběr modelu čerpadla postupujte stejnou cestou – zjistěte požadovaný objem chladicí kapaliny z výkonu kotle a vypočítejte dostupný tlak. Podrobné pokyny jsou uvedeny ve videu:
Výběr podle velikosti
Pravděpodobně jste si všimli, že v sortimentu společností jsou jednotky se stejnými vlastnostmi, ale různými rozměry a velikostmi trysek. Jak vybrat externí parametry čerpadla:
- Standardní dmychadla délky 180 mm se používají pro instalaci na potrubí, obtoky a směšovací jednotky podlahového vytápění. “Shorty” 130 mm jsou umístěny uvnitř tepelných generátorů nebo na dálnicích ve velmi omezeném prostoru.
- Průměr připojovacích trubek se volí podle průřezu hlavního potrubí. Zvětšení velikosti je přijatelné, zmenšení se důrazně nedoporučuje. To znamená, že na potrubí Du 25 lze instalovat jednotku s tvarovkami 32 mm.
- Čerpadla s tryskami Ø32 mm se používají na primárních kroužcích a kotlových okruzích i v modernizovaných samotížných systémech.
Poznámka. Rozměry hotových bypassů prodávaných v obchodech jsou přizpůsobeny standardnímu čerpadlu s instalační délkou 18 cm.
Počet otáček kompresoru nehraje zvláštní roli. Doma 3 režimy celkem stačí, optimální rychlost je druhý. Vzduch z jednotek je odváděn bočním šroubem, proto byste neměli kupovat výrobky se samostatným odvzdušňovacím otvorem.
Výrobci a ceny
I přes širokou nabídku lodiček v obchodech není snadné vybrat skutečně kvalitní výrobek. Trh je zaplaven čínským zbožím a padělky slavných značek. Nejprve uvádíme výrobce populární v SNS:
- Nejvyšší cenová kategorie je Grundfos (Dánsko), Wilo (Německo). Ceny za původní “Němce” začínají od 75 eur, řada UPS “Grundfos” – 65 eur.
- Střední kategorie je DAB, Aquario (Itálie), Sprut (kvalitní Čína). Náklady na jednotky různých modelů se pohybují od 40 do 100 eur.
- Další levné pumpy (Oasis, Neoclima, Whirlwind, Caliber a tak dále ad infinitum). Cena – od 20 eur za kus.
Komentář. Je pravděpodobné, že jsme nezařadili některé velmi hodnotné produkty do nejvyšší nebo střední cenové kategorie. Zde jsou nejoblíbenější značky.
Jaký je rozdíl mezi levnými a padělanými čerpadly z vysoce kvalitních kompresorů:
- životnost – 1 . 3 topné sezóny;
- číslo produktu je uvedeno pouze na nálepce, tělo jednotky je čisté;
- čerpací zařízení ze stejné šarže se často dodávají se stejnými čísly;
- z hlediska hmotnosti se padělek znatelně liší od originálu (je lehčí);
- nekvalitní jednotka začíná vydávat hluk a skřípat, po 1 sezóně v uzavřeném topném systému je tělo velmi horké.
Někdy jsou falešná topná čerpadla k nerozeznání od originálu, jen cena je poloviční. Tajemství je v hliníkovém vinutí, které snižuje cenu produktu. Jak zkontrolovat: na oficiálních stránkách společnosti najděte hmotnost původního modelu a porovnejte ji s tržní kopií. S největší pravděpodobností informovaný prodejce odmítne zvážit padělané zařízení nebo okamžitě rozpozná neznámý původ zboží.
Konečný závěr
Při výběru oběhového čerpadla pro vytápění domu je důležité nedělat chybu s charakteristikami a nepronásledovat levnost. Nedostatečný tlak povede ke slabému zahřívání vzdálených baterií, nadměrnému – ke vzniku hluku v radiátorech a rychlému opotřebení jednotky ventilátoru. Poslední rada pro výběr výrobce: pokud chcete ušetřit, je lepší najít použitý značkový originál, vydrží déle než nový levný „čínský“.
Oběhová čerpadla pro vytápění jsou jednostupňová zařízení s oběžným kolem na hřídeli s jednostranným vstupem.
Pohon je elektrický. Většina konstrukcí je prezentována s “mokrým rotorem”, který je oddělen a izolován od statoru manžetou, která zajišťuje těsnění.
Firma STOUT používá 3-rychlostní čerpadla, která zajišťují pohyb chladicí kapaliny, glykolů a dalších kapalin v uzavřeném okruhu.
Ložiska u modelů s mokrým rotorem není třeba speciálně mazat, jsou mazána čerpanou kapalinou.
Čerpadlo má malé rozměry a hmotnost. Tělo je vyrobeno z litiny s kataforetickým povlakem. Model funguje, aniž by ve skutečnosti vytvářel hluk, a spotřeba energie je zanedbatelná.
Konstrukce oběhových čerpadel jsou snadno ovladatelné, a to z toho důvodu, že v závislosti na potřebě jeho provozu lze jednoduchým přepínačem nastavit požadované otáčky hřídele motoru.
V důsledku rotace oběžného kola a jeho působení na kapalinu prochází chladicí kapalina čerpadlem s tlakem a rychlostí větší než na vstupu.
Rychlost tekutiny na vstupu se přeměňuje na tlak, který stoupá na výstupu.
Pro normální provoz je nutné zajistit nepřetržitý průtok čerpané vodní chladicí kapaliny.
Ložiska čerpadla jsou vyrobena ve formě keramicko-grafitového páru chlazeného čerpanou vodou.
Pokud čerpadlo běží delší dobu bez vody, dochází k přehřívání ložisek s následnou destrukcí.
Čerpací zařízení je instalováno na topných potrubích a připojeno pomocí závitových šroubení.
Proč dělat výpočty
Oběhová čerpadla zajišťují nepřetržitý pohyb chladicí kapaliny kotlem, aby se zabránilo varu kapaliny. Jsou instalovány v topných okruzích, v systémech s radiátory a slouží k cirkulaci kapaliny v potrubí “teplé podlahy”
Jejich instalace se provádí výhradně v interiéru.
Provozní podmínky oběhového zařízení musí odpovídat bezpečnostním požadavkům a doporučením výrobce.
Aby bylo možné vybrat správné čerpadlo pro topný systém a zajistit normální teplotní podmínky a bezporuchový provoz kotlového zařízení, je kalkulován součin.
“Výkonové charakteristiky oběhových čerpadel STOUT”
Co potřebujete vědět pro výpočty
Výpočet je proveden na základě znalosti výkonu kotle (Qn), který funguje jako zdroj tepla (kW).
Druhá věc, kterou potřebujete vědět, je výkon čerpadla (Qpu), které musí čerpat chladicí kapalinu přes kotel, aby nedošlo k varu kotle a ohřevu topného okruhu. Měřeno – m 3 / hod.
Třetí je výkon čerpadla neboli tlak (Hpu) chladiva, jehož otáčky musí procházet hydraulickým odporem topného okruhu.
Vypočítejte výkon kotlového zařízení
Není třeba si myslet, že čím vyšší výkon, tím efektivnější práce. Takže pro vytápění domu o rozloze 220 m 2 se dvěma podlažími a suterénem stačí jedno čerpadlo.
P u3,6d XNUMX x Q / (C x ∆T)
Qn = Sn x Qyd 1000, kde:
Qn – výkon kotle.
Sn je plocha domu.
Qyd – měrná potřeba tepla.
Výkon systému je uvažován přibližně jako 10 2 m, což se rovná 1 kW energie. Například dům o celkové ploše 240 m 2 bude vyžadovat Q = 24 kW. C je tepelná kapacita chladicí kapaliny nalité do systému. Tepelná kapacita vody, kterou je většina systémů naplněna, je 4,2 kJ/kg. ∆T je teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou. U klasických systémů je rozdíl minimálně 20 o C. U systémů, kde je „teplá podlaha“, je rozdíl 5 o C. Mimochodem, 3,6 je standardní koeficient tepelné kapacity chladicí kapaliny.
Vzorec je uveden v SNiP 2.04.05-91
P u3,6d 24 x 4,2 / (20 x 1,02) u3d 240 m 2 / h objem potřebný pro čerpání kapaliny v domě o rozloze XNUMX m XNUMX.
Výpočet výkonu čerpadla
Výkon čerpacího zařízení je tlakový. Vzorec:
N – počet podlaží v domě, s přihlédnutím ke všemu, kde prochází topný okruh, včetně suterénu, suterénu, podkroví.
K – průměrná hodnota odporu. V systému s paprskovým vedením je to 1,85 a pro systémy s dvoutrubkovým systémem nebo “Leningradka” – 1,1.
Dům, který jsme vzali jako příklad, má dvě podlaží, ale v suterénu jsou také radiátory.
Takže H u3d 1,1 * 3,3 u3,3d 3 m., To znamená, že tlak by měl být XNUMX m XNUMX / hodinu.
Pojďme spočítat výkon
Zjistili jsme výkon kotle, zjistili výkon čerpadla, nyní potřebujeme spočítat požadovaný výkon.
Нpu = R * L * ZF, kde:
Нpu – výška hlavy, m;
R – ztráta napájení, maximální hodnota do 150 Pv/m. Obvykle je tato hodnota typická pro plastové a kovové trubky. Použije se maximální hodnota.
L je délka topného systému. Pokud je to obtížné spočítat, sečteme délku, šířku a výšku domu a výsledek zdvojnásobíme.
ZF je součinitel odporu potrubních armatur. Hodnota je 1,3, když v systému není termostatický ventil. Když je – ZF je 2,2.
Přesnější výpočty berou v úvahu reálné ukazatele.
“Nomenklaturní parametry oběhového zařízení STOUT s uvedením hlavy a kapacity”
Výběr čerpadla
Pro výběr zařízení potřebujete znát dva hlavní parametry: průtok a tlak chladicí kapaliny.
Specifikace jsou uvedeny v pasu. Určíme poměr vlastností k vašim výpočtům produktivity a výšky hlavy.
Před instalací je nutné zajistit přítomnost filtru: instaluje se před čerpadlo, pohyb čerpaného média musí probíhat ve směru pohybu hřídele.
Počet otáček pro oběhová čerpadla
Oblíbené modely mají tři rychlosti. Poměr parametrů lze určit charakteristikami v pasu vzhledem ke zvolené rychlosti.
Režimy rychlosti by měly poskytovat několik hodnot tlaku. Díky vyšší rychlosti se místnost velmi rychle vytopí. Poté můžete snížit otáčky a nechat čerpadlo běžet v úsporném režimu při nízkých otáčkách.
