Oběhová čerpadla: jak vybrat a správně nainstalovat | ESMO
Charakteristikou systému je tlakově-průtoková charakteristika čerpadla. Ukazuje, jak se mění průtok při vystavení určitému odporu tlakové ztráty v topném systému (celý obrysový prstenec). Čím rychleji se chladicí kapalina v potrubí pohybuje, tím větší je průtok. Čím vyšší je průtok, tím větší je odpor (tlaková ztráta).
Proto pas udává maximální možný průtok při minimálním možném odporu topného systému (jeden okruh okruhu). Jakýkoli topný systém odolává pohybu chladicí kapaliny. A čím větší bude, tím bude celková spotřeba topného systému nižší.
Průsečík ukazuje skutečný průtok a tlakovou ztrátu (v metrech).
Charakteristikou soustavy je tlakově-průtoková charakteristika otopné soustavy jako celku pro jeden okruh okruhu. Čím vyšší je průtok, tím větší je odpor proti pohybu. Pokud je tedy nastaveno, aby topný systém čerpal: 2 m3/hod., musí být čerpadlo zvoleno tak, aby vyhovovalo tomuto průtoku. Zhruba řečeno, čerpadlo se musí vyrovnat s požadovaným průtokem. Pokud je tepelný odpor vysoký, musí mít čerpadlo vysoký tlak.
Pro hlubší pochopení zvažte schéma:
Abyste mohli určit maximální průtok čerpadla, musíte znát průtok vašeho topného systému.
Pro stanovení maximálního tlaku čerpadla je nutné vědět, jaký odpor bude topný systém při daném průtoku čelit.
Zhruba řečeno, potřebujeme znát tlakově-průtokové charakteristiky vašeho topného systému.
Spotřeba topného systému.
Průtok striktně závisí na požadovaném přenosu tepla potrubím. Chcete-li zjistit průtok, musíte znát následující:
1. Spotřeba tepla vašeho topného systému (měřená v množství tepla, W, kaloriích, J atd.).
2. Rozdíl teplot (T1 a T2) mezi přívodním a vratným potrubím v topném systému.
3. Průměrná teplota chladicí kapaliny v topném systému. (Čím nižší je teplota, tím méně tepla se ztrácí v topném systému)
Předpokládejme, že vytápěná místnost spotřebuje 9 kW tepla. A topný systém je navržen tak, aby dodával 9 kW tepla.
To znamená, že chladicí kapalina procházející celým topným systémem (tři radiátory) ztrácí svou teplotu (viz obrázek). To znamená, že teplota v bodě T1 (přívod) je vždy vyšší než T2 (zpátečka).
Čím větší je průtok chladicí kapaliny topným systémem, tím nižší je teplotní rozdíl mezi přívodním a vratným potrubím.
Čím vyšší je teplotní rozdíl při konstantním průtoku, tím více tepla se ztrácí v topném systému.
Existuje velmi užitečný vzorec pro zjištění tepelné energie prostřednictvím množství prošlého chladiva a změněné teploty.
C je tepelná kapacita vodní chladicí kapaliny, C=1163 W/(m3•°C) nebo C=1,163 W/(litr•°C)
Q – průtok, (m3) nebo (litr)
t1 — Teplota chladicí kapaliny na přívodu
t2 — Teplota chlazené chladicí kapaliny
Vzhledem k tomu, že ztráty v místnosti jsou malé, doporučuji počítat v litrech. Pro větší ztráty použijte m3.
Je nutné určit, jaký teplotní rozdíl bude mezi přiváděnou a chlazenou chladicí kapalinou. Teplotu si můžete zvolit naprosto libovolnou, od 5 do 20 °C. Průtok bude záviset na volbě teplot a průtok vytvoří určité rychlosti chladicí kapaliny. A jak víte, pohyb chladicí kapaliny vytváří odpor. Čím větší průtok, tím větší odpor.
Když se rozhodnete až do konce, až do výběru průměru, pak bude vše jasné a budete moci určit konečnou spotřebu. Protože při provádění úplného výpočtu vezměte v úvahu požadovaný průtok v potrubí. Průměr volte na základě ekonomických faktorů a následně zohledněte nejhospodárnější spotřebu v topném systému.
Pro další výpočty volím 10 °C. To znamená, že přívod je 60 °C a zpátečka 50 °C.
t1 — Teplota chladicí kapaliny na přívodu: 60 °C
t2 — Teplota chlazené chladicí kapaliny: 50 °C.
Najděte: Q – průtok.
Z výše uvedeného vzorce dostávám:
Odpověď: Obdrželi jsme požadovaný minimální průtok 774 l/h
Odolnost topného systému.
Odpor topného systému změříme v metrech, protože je to velmi výhodné.
Nyní nebudeme počítat odpor systému, protože tento článek má za cíl pochopit, jak se vybírá oběhové čerpadlo. Podrobný výpočet odporu topného systému bude popsán ve zvláštním článku k tomu v části:
Projektant ohřevu vody.
Předpokládejme, že tento odpor jsme již spočítali a je roven 1,4 metru při průtoku 774 l/h. Je velmi důležité pochopit, že čím vyšší je průtok, tím větší je odpor. Čím nižší je průtok, tím nižší je odpor. Proto při daném průtoku 774 l/h dostaneme odpor 1,4 metru.
A takto jsme získali data:
Průtok = 774 l/h = 0,774 m3/h
Odpor = 1,4 metru
Dále se na základě těchto údajů vybere čerpadlo.
Uvažujme oběhové čerpadlo s průtokem do 3 m3/hod. (25/6) průměr závitu 25 mm, tlak 6 m.
Při výběru čerpadla je vhodné se podívat na skutečný graf tlakově-průtokové charakteristiky. Pokud není k dispozici, pak doporučuji jednoduše nakreslit přímku do grafu se zadanými parametry
Vzdálenost mezi body A a B by měla být co nejmenší. Instalace takového čerpadla není ekonomicky proveditelná. Za prvé, s výkonným čerpadlem zvýšíte průtok. Za druhé, výkonné čerpadlo bude spotřebovávat další energii, což v konečném důsledku vytáhne peníze navíc z vaší kapsy. Proto doporučuji zvážit čerpadlo s jinými parametry.
Zde je vzdálenost mezi body A a B minimální, a proto je toto čerpadlo vhodné.
Jeho parametry se budou rovnat:
Maximální průtok 2 m3/hod
Maximální hlava 2 metry
V dnešní době má mnoho oběhových čerpadel tři provozní rychlosti, a proto také věnujte pozornost grafům různých rychlostí. Můžete si vybrat výkonné čerpadlo a zapnout ho na minimální průtok.
Instalace oběhového čerpadla
Dříve bylo zvykem instalovat „mokrá“ čerpadla výhradně na vratné potrubí, bylo to způsobeno tím, že studenější voda prodlužovala životnost rotoru, ložisek a ucpávky. Moderní modely „mokrých“ čerpadel lze instalovat nejen na vratné potrubí, ale také na přívodní potrubí.
Při provozu čerpadla se v oblasti umístěné před expanzní nádrží a v potrubí za ní vytvářejí různé tlaky – komprese a vakuum. Expanzní nádoba vytváří statický tlak, který nemůže ovlivnit provoz topného systému vybaveného oběhovým čerpadlem. Je třeba počítat s tím, že příliš velký rozdíl tlaku může způsobit var vody a také nasávání vzduchu.
Při návrhu cirkulačního systému je třeba vzít v úvahu hlavní podmínku – hydrostatický tlak v kterémkoli místě sací zóny musí být extrémně nadměrný, čehož lze dosáhnout následujícími způsoby:
Zajistěte minimální výšku zdvihu expanzní nádoby nad nejvyšším bodem potrubí 0,8 m. Tento způsob je nejjednodušší zejména při přechodu ze systému s přirozenou cirkulací na systém s nuceným oběhem. To však lze provést pouze v případě, že je k dispozici půdní prostor nebo dostatečná výška stropu. Při přesouvání expanzní nádrže do podkroví byste se měli postarat o její dodatečnou izolaci.
Umístěte expanzní nádobu na nejvyšší bod potrubí, aby se horní část systému zavedla do výtlačné zóny čerpadla. Tato metoda je použitelná pouze pro moderní topné systémy, které jsou navrženy pro nucený oběh a spád potrubí je proveden směrem ke kotli. S tímto sklonem se vzduchové bubliny pohybují podél vodního proudu usměrňovaného oběhovým čerpadlem, v důsledku čehož se nejvyšší bod topného systému přesune do nejvzdálenější stoupačky. Samozřejmě je možné pomocí této metody přestavět stávající systém, ale vzhledem k dostupnosti jednodušších metod se to zdá nepraktické.
Proveďte drobnou rekonstrukci systému posunutím expanzní nádoby s potrubím a jejím vložením do vratného potrubí v blízkosti umístění oběhového čerpadla. Při provádění této rekonstrukce budou vytvořeny téměř ideální podmínky pro provoz otopné soustavy s nuceným čerpaným oběhem vody.
Oběhové čerpadlo nainstalujte do přívodní části potrubí bezprostředně za vstup do expanzní nádoby. Na první pohled se tato rekonstrukce může zdát primitivně jednoduchá, ale zajistí zvláště vysokou teplotu v daném úseku okruhu. Přestože je tato metoda poměrně účinná, musíte se před jejím použitím ujistit, že model čerpadla, který si vyberete, může fungovat v tak nepříznivých podmínkách.
Po výběru nejoptimálnějšího místa pro instalaci oběhového topného čerpadla by bylo dobré se seznámit s procesem instalace jednotky. Předem byste si měli pořídit hloubkový čisticí filtr a zpětný ventil, které jsou určeny pro práci pod tlakem v uzavřených topných systémech.
Jediné nářadí, které potřebujete, je sada klíčů. V závislosti na průměru topného potrubí je třeba vybrat uzavírací ventil a nainstalovat jej na hlavní potrubí mezi výstup a vstup zařezávacího bypassu. Optimální je, když se pumpa dodává s odnímatelnými závity, jinak si je budete muset koupit sami.
Obtok je malý úsek potrubí, který je instalován paralelně s regulačními a uzavíracími ventily. Jeho hlavním účelem je přepnout otopnou soustavu na přirozenou cirkulaci při poruše oběhového čerpadla nebo při výpadku proudu.
Průměr obtokového potrubí se musí rovnat průměru stoupačky. Přímo na obtoku je instalováno oběhové čerpadlo pro topné systémy, filtr a zpětný ventil (v případě potřeby).
Pokud je pro nucený oběh použito „mokré“ čerpadlo, musí být obtok umístěn vodorovně. Nebylo by nadbytečné zajistit automatický odvzdušňovací ventil na bypassu, který je instalován kdekoli, ale přísně ve svislé poloze.