Oběhová čerpadla jsou zařízení, jejichž hlavní funkcí je čerpání kapalných látek. Instalují se tam, kde je potřeba zajistit nucený oběh nebo recirkulaci kapalin, široce se používají v systémech vytápění, chlazení a klimatizace. V topných systémech zajišťují čerpadla rovnoměrné vytápění všech místností budovy. Pokud se v malých domech a chatách stále můžete obejít bez nich, pak ve velkých budovách – ne. Jak lze oběhová čerpadla použít v topných a jiných systémech?
Obsah
Konstrukční vlastnosti a princip činnosti oběhového čerpadla ↑
Konstrukce čerpadla obsahuje několik prvků:
- rotor, na jehož hřídeli je připevněno lopatkové kolo (oběžné kolo);
- elektrický motor;
- vstupní a výstupní potrubí.
Tělo je vyrobeno z korozivzdorných slitin. Nejčastěji používanými materiály jsou litina, hliník, ocel, bronz nebo mosaz. Elektromotor způsobuje otáčení hřídele rotoru. Při zapnutí zařízení je voda nasávána přes přívodní potrubí, protože rotace oběžného kola vytváří snížený tlak a pod vlivem odstředivé síly se přenáší do potrubí přes výstupní potrubí. Technické a provozní vlastnosti zařízení závisí na průměru a rychlosti otáčení oběžného kola.
Schéma systému vytápění a zásobování teplou vodou s oběhovým čerpadlem
Rozdíly mezi zařízeními se „suchými“ a „mokrými“ rotory ↑
V závislosti na tom, zda je rotor v kontaktu s kapalinou, existují dva typy čerpadel – „suché“ a „mokré“. Každý typ má své vlastní konstrukční vlastnosti a rozsah použití.
„Mokré“ oběhové čerpadlo: výhody a nevýhody ↑
„Mokrý“ rotor je v kapalině a jeho stator je chráněn před kontaktem s vlhkostí speciální nerezovou manžetou. Nevýhodou modelů tohoto typu je nižší účinnost oproti „suchým“ provedením. Výhody: relativně „tichý“ provoz, snadná údržba a opravy.
Moderní modely jsou vybaveny spolehlivou automatizací, díky které můžete snadno ovládat jejich výkon, volit provozní režimy a tím řídit spotřebu energie. Oběhová čerpadla s mokrými rotory jsou vhodná pro instalaci v systémech, kde je množství kapaliny konstantní nebo se mírně mění.
Konstrukční vlastnosti modelu s „mokrým“ rotorem
Vlastnosti provozu modelů se „suchými“ rotory ↑
„Suché“ rotory nepřicházejí do styku s kapalinami, jsou utěsněny O-kroužky z nerezové oceli, keramiky nebo uhlíkového sintru. Tyto prvky jsou pečlivě seřízeny, při otáčení vzniká vodní film, který chrání části elektromotoru. Kroužky se při používání zařízení postupně opotřebovávají. Pro zajištění utěsnění se používá tlačná pružina. Díly upíná a tím je k sobě neustále přizpůsobuje.
Čerpadlo během provozu vytváří vzduchové turbulence, které zvedají do vzduchu drobné prachové částice. Pokud se dostanou dovnitř, mohou rozbít těsnění o-kroužků a poškodit mechanismus. Aby se zabránilo vniknutí prachu mezi části zařízení, je zapotřebí tenký film vody. Nevýhodou „suchého“ rotoru je znatelný hluk při provozu. Je lepší instalovat takové modely v oddělených místnostech.
Konstrukční schéma suchého čerpadla německé značky Wilo
Konzolové, vertikální a blokové „suché“ modely ↑
V závislosti na konstrukčních prvcích existují tři typy „suchých“ čerpadel:
- vertikální;
- konzola (horizontální);
- blok.
Sací potrubí konzolových modelů je umístěno na vnější straně hlemýždě, přívodní potrubí je na opačné straně. Motor je uložen vodorovně. Vertikální modely jsou tak pojmenovány, protože jejich motory jsou namontovány svisle. Trubky v nich jsou umístěny na stejné ose. Zvláštností blokových čerpadel je, že kapalina vstupuje ve směru osy a vystupuje v radiálním směru.
Konzolové čerpadlo Grundfos
Proč jsou oběhová čerpadla instalována v topných systémech ↑
Díky nucenému oběhu chladicí kapaliny můžete v domě vytvořit pohodlnější mikroklima. Místnosti se vyhřívají mnohem rychleji a lépe. Zároveň se snižují požadavky na výkon kotle a spotřebu energie. Čerpadla se používají jak v radiátorových topných systémech, tak při instalaci vytápěných podlah.
Pokud je model vybrán správně, účinnost systému jako celku se zvyšuje a náklady na vytápění se snižují. Jedinou možnou nevýhodou je hluk během provozu, ale nejčastěji se cizí zvuky objevují ne kvůli čerpadlu, ale kvůli chybám při instalaci systému nebo když se vzduch dostane do potrubí.
Zjednodušené schéma připojení oběhového čerpadla k topnému systému
Kde jinde se používají oběhová čerpadla ↑
- V systémech zásobování studenou a teplou vodou
Instalace čerpadla umožňuje dosáhnout stabilní teploty teplé vody a dobrého tlaku v systému. Nemusíte vylévat studenou vodu do odpadu a čekat, až z kohoutku vyteče horká voda. Tím se šetří zdroje.
- V inovativních topných systémech
Solární a geotermální technologie vytápění zatím nejsou příliš rozšířené, ale k cirkulaci chladicí kapaliny využívají i čerpadla.
- V klimatizačních systémech
Oběhová čerpadla mohou čerpat více než jen horké kapaliny k vytápění domácností. Se stejným úspěchem se používají pro chlazení a klimatizaci.
- V systémech rekuperace tepla
Rekuperátor je jednotka, která ohřívá přiváděný vzduch na úkor vzduchu odpadního. K cirkulaci ethylenglykolu v takovém systému je zapotřebí čerpadlo.
Čerpadlo na horkou vodu
Je možné pro zavlažování použít oběhové čerpadlo ↑
Potíže se zavlažováním rostlin jsou naléhavým problémem mnoha zahradníků. Oběhové čerpadlo je univerzální, takže pomáhá řešit i tento problém. „Kořenem zla“ je zpravidla slabý tlak vody. Jsou potřeba velké objemy vody, ale vodovodní systém ji často není schopen čerpat požadovanou rychlostí a tlakem. Instalací čerpadla můžete zajistit požadovaný tlak.
Čerpadla se používají v systémech kapkové závlahy, které vyžadují provozní tlak 0,2-4 atmosfér. Pro uspořádání takového systému jsou skladovací nádrže instalovány na vyvýšeném povrchu a oběhová čerpadla jsou zapnuta několik hodin denně. To umožňuje dosáhnout větší účinnosti zavlažování než při instalaci gravitačních systémů, které často nesplňují očekávání.
Schéma kapací zavlažovacího zařízení
Při výběru modelu věnujte pozornost hlavním parametrům: výkon, maximální tlak, objem a výška zdvihu čerpané kapaliny. Pokud máte potíže s výpočtem, nemusíte kupovat čerpadlo na oko, poraďte se s odborníkem. Pokud jde o výrobce, značky „Halm“, „Wilo“ (Německo), „Grundfos“ (Dánsko), „Pedrollo“ (Itálie), „AlfaStar“ (Polsko) se na trhu s čerpací technikou dobře osvědčily. Produkty těchto značek si získaly důvěru zákazníků po celém světě. Pokud to váš rozpočet umožňuje, je lepší zakoupit modely od těchto výrobců.
Video: vytápění pomocí oběhového čerpadla ↑
Přirozená cirkulace topné kapaliny v otopných soustavách je již dávno překonaný způsob rozvodu kapaliny v uzavřeném okruhu, který ztratil na účinnosti. Ohřívač se pohybuje potrubím pod vlivem fyzikálních zákonů a vyžaduje přísné dodržování sklonu potrubí. Kapalina se těmito systémy pohybuje pomalu a má čas vychladnout, než se dostane do vzdálených částí systému.
Oběhová čerpadla jsou kompaktní zařízení, které umožňuje udržovat příjemné mikroklima a řídit teplotu uvnitř vytápěných místností. Zařízení zvyšuje tlak v potrubí a zajišťuje zrychlený pohyb ohřívače. Díky tomu se zvyšuje účinnost vytápění místností v každé sekci uzavřeného okruhu.
Návrhové prvky
Vnitřní součásti oběhových čerpadel se mohou lišit v závislosti na výrobci a typu zařízení, ale tyto rozdíly nejsou tak významné. Většina jednotek má podobnou náplň, která se skládá z následujících prvků:
- pohon zodpovědný za dodávání rotační energie;
- rotor;
- gumová těsnění;
- termostat;
- kontaktní konektor pro připojení zařízení k elektrické síti;
- utěsněné pouzdro, které nedovolí, aby malé částice větší než 1 mm a kapky vody létající pod jakýmkoli úhlem pronikly do vnitřních součástí;
- systém ventilů, které zabraňují průtoku tekutiny v opačném směru;
- tepelný izolant
Jako další prvky lze instalovat časovače zapnutí a vypnutí, indikátory provozního stavu, ale i řadu dalších funkčních zařízení pro rozšíření možností standardního oběhového čerpadla.
Сферы применения
Kompaktní čerpací stanice umožňují řídit rychlost pohybu tepelného ohřívače potrubním systémem. Zařízení je instalováno v autonomních topných systémech, což zvyšuje teplotu v prostorách bez zvýšení spotřeby energetických zdrojů. To je důležité zejména pro velká zařízení s dlouhými topnými trubkami.
Kromě toho je zařízení také relevantní pro použití ve venkovských domech, které se nepoužívají neustále. Oběhové čerpadlo lze při odjezdu vypnout a v případě potřeby rychle vrátit do provozního stavu. Zařízení umožňuje vytopit všechny místnosti v budově v co nejkratším čase a vytvořit tak příjemné mikroklima.
Princip činnosti
Zařízení je prezentováno ve formě kompaktních elektrických zařízení instalovaných přímo do potrubí topného systému. Kapalina vstupující do vstupu vstupuje do rotujícího hřídele s lopatkami, který urychluje proud ohřívače. To zajišťuje rovnoměrnou distribuci kapaliny při rovnoměrně vysoké teplotě ve všech oblastech uzavřeného okruhu.
Elektrická jednotka umožňuje modernizaci systémů s přirozeným typem oběhu a je také nedílnou součástí obvodů s nuceným oběhem. Kompaktní zařízení udržuje příjemné vnitřní mikroklima bez ohledu na venkovní teplotu.
Zařízení tohoto typu se dělí na dva typy, které se liší typem provedení.
S “mokrým” rotorem
Charakteristickým rysem čerpadel tohoto typu je, že všechny ovládací prvky systému přicházejí během provozu do kontaktu s topnou kapalinou. Výhody mokrých rotorových jednotek:
- během provozu se vnitřní součásti systému navzájem nenarážejí, což zvyšuje životnost a spolehlivost provozu;
- tichý provoz umožňuje instalaci čerpadla v obytných oblastech;
- snadná údržba;
- malé rozměry;
- nižší cena.
- Účinnost dosahuje pouze 50 %, což neumožňuje použití zařízení ve velkých uzavřených okruzích;
- Je nutná pravidelná údržba, protože korozivní částice se mohou dostat do aktuátorů jednotky a blokovat provoz celého zařízení.
U všech typů čerpadel se doporučuje zajistit obtok (obtokové potrubí), kterým se bude ohřívač pohybovat, když je čerpadlo demontováno za účelem údržby.
Se suchým rotorem
Charakteristickým rysem těchto čerpadel je, že čerpaná kapalina je v kontaktu výhradně s oběžným kolem, zatímco rotor a další ovládací prvky systému jsou hermeticky odděleny těsnícím systémem. Hlavní výhody čerpadel se suchými rotory:
- Účinnost dosahuje 85 %, což umožňuje použití zařízení ve velkých topných systémech;
- vnitřní prvky jsou odolnější vůči opotřebení, protože během provozu nepřicházejí do kontaktu s topnou kapalinou.
Takové jednotky však mají také řadu negativních vlastností:
- během provozu zařízení produkuje vysokou hladinu hluku, což neumožňuje jeho instalaci v obytných prostorách;
- Zařízení vyžaduje pravidelnou údržbu. Pokud to není provedeno včas, částice vytvořené během koroze vniknou do těsnění a poruší těsnost vnitřních součástí.
S ohledem na tyto technické vlastnosti se oběhová čerpadla se suchým rotorem doporučují instalovat v uzavřených okruzích s dlouhou délkou potrubí a také tam, kde je možné jednotku instalovat v samostatné místnosti.
Kritéria výběru
Efektivní rozvod topné kapaliny v uzavřeném okruhu je možné zajistit pouze při správné volbě oběhového čerpadla dle technických parametrů:
- hluk vydávaný během provozu – důležitý při instalaci v místnostech, kde může nadměrný hluk rušit komunikaci lidí;
- výrobce – doporučuje se důvěřovat světově proslulým značkám, kterým se podařilo prosadit své jméno na trhu;
- průchodnost – množství kapaliny, které může čerpadlo přečerpat za jednotku času;
- tlak – určuje výšku, do které může zařízení tlačit kapalinu svislým potrubím;
- cenová politika – čím výkonnější jednotka, tím vyšší jsou její náklady. Cena vysokovýkonných čerpadel nemůže být nízká.
Je důležité vybrat správné zařízení podle výše uvedených parametrů, protože jinak nebude oběhové čerpadlo schopno splnit parametry uzavřené smyčky.
