Schémy pripojenia čerpadla vykurovania: možnosti montáže a krok za krokom inštruktáž

Rovnomerné rozloženie tepla v dome s autonómnym vykurovacím systémom je podmienené použitým modelom prečerpávacieho zariadenia. Vďaka tomuto zariadeniu je zabezpečený nútený pohyb teplého média po potrubiach a radiátoroch.

Na určenie optimálnej schémy zapojenia čerpadla vykurovania na samostatné zrealizovanie je potrebné zohľadniť mnohé detaily. V tomto článku podrobne preskúmame možné schémy zapojenia a detailne rozoberieme pravidlá zapojenia.

Taktiež sa budeme venovať jemnostiam výberu miesta inštalácie, pričom materiál doplníme tematickými fotografiami a schémami.

Výhody a nevýhody použitia čerpadla vykurovania

Ešte pred pár desiatkami rokov boli domy v súkromnom sektore vybavené vykurovaním samospádového typu. Ako zdroj tepla sa používala pec na drevo alebo plynový kotol. Pre veľkorozmerné obehové zariadenia existovala len jedna oblasť použitia – siete centrálneho vykurovania.

Dnes však výrobcovia vykurovacích zariadení ponúkajú menej rozmerné jednotky, ktoré majú nasledujúce výhody:

1. Zvýšila sa rýchlosť pohybu tepelného nosiča. Teplo vyrobené kotlom pomerne rýchlo prichádza do radiátorov. Vďaka tomu sa výrazne zrýchlil proces vyhrievania miestností.
2. Čím väčšia je rýchlosť pohybu, tým vyššia je priepustnosť rúr. To znamená, že rovnaký objem tepla môže byť dodaný do miestností potrubím s menším priemerom.
3. Schémy vodného vykurovania prešli výraznými zmenami. Trasa môže byť položená s najmenším sklonom. Taktiež zložitosť a dĺžka vedenia môže byť akákoľvek. Hlavným pravidlom je racionálny výber vykurovacieho čerpadla na základe požadovaného výkonu.
4. Pomocou domáceho obehového zariadenia sa stala možnou organizácia podlahového vykurovania v dome, ako aj efektívneho vykurovacieho systému uzavretého typu.
5. Objavila sa možnosť skryť celé vykurovacie vedenie, ktoré prechádza miestnosťami, čo nie vždy dobre ladí s dizajnom miestnosti. Pomerne rozšírené sú varianty ukladania rúr za napínacie stropy, do stien alebo pod podlahové krytiny.

Medzi nevýhody čerpadlových systémov patrí závislosť fungovania od dodávky elektriny a jej spotreba prečerpávacím zariadením počas vykurovacej sezóny.

Poprednou firmou Grundfos, ktorá sa zaoberá vývojom zariadení pre vykurovanie, boli uvedené inovatívne modely cirkulačných čerpadiel Alpfa2, schopných meniť výkon podľa potrieb vykurovacej sústavy, čo umožňuje šetriť spotrebu elektriny.

Preto ak miesto často stráca dodávku elektriny, bude vhodné inštalovať zariadenie na zabezpečenie elektrickej energie v neprerušovanom režime. Druhý nedostatok nie je kritický a môže byť odstránený správnym výberom výkonu a modelu cirkulačného čerpadla.

Výber miesta napojenia zariadenia do systému

Inštalácia cirkulačného čerpadla sa predpokladá na úseku hneď za tepelným generátorom, ešte pred prvou odbočkou. Nezáleží na zvolenom potrubí – môže to byť ako prívodné, tak aj spätné vedenie.

Kde je možné umiestniť čerpadlo?

Moderné modely domácich vykurovacích jednotiek vyrobených z vysoko kvalitných materiálov vydržia teplotu maximálne 100 °C. Avšak na vyšší ohrev teplonosnej kvapaliny väčšina systémov nie je navrhnutá.

Teplotný ukazovateľ teplonosnej kvapaliny v sieti individuálneho vykurovania málokedy dosahuje ani 70 °C. Kotol tiež neohreje vodu nad 90 stupňov.

Rovnako účinná bude jeho prevádzka ako na prívodnej, tak aj na spätnej vetve.

A tu je dôvod:

1. Hustota vody pri ohreve na 50 °C je 987 kg/m³, a pri 70 stupňoch – 977,9 kg/m³;
2. Vykurovacia jednotka je schopná vytvárať hydrostatický tlak 4-6 m vodného stĺpca a prečerpávať takmer 1 tonu teplonosnej kvapaliny za hodinu.

Z toho možno vyvodiť záver: nepatrný rozdiel 9 kg/m³ medzi statickým tlakom pohybujúcej sa teplonosnej kvapaliny a spätným tokom neovplyvňuje kvalitu vykurovania miestností.

Existujú výnimky z pravidiel?

Ako výnimka môžu poslúžiť lacné kotly na tuhé palivo – s priamym typom spaľovania. V ich konštrukcii nie je automatika, preto pri prehriatí začne teplonosná kvapalina vrieť.

Inštalácia kolektorového rozvodu vo vykurovacej sústave, ktorá používa kotol na tuhé palivo, sa považuje za najefektívnejšiu. Avšak takýto druh vykurovania rodinného domu patrí k najzložitejším na realizáciu.

Problémy začínajú vznikať v prípade, že elektrické čerpadlo inštalované v prívodnom potrubí sa začne napĺňať horúcou vodou a parou.

Tepelný nosič preniká cez teleso s obežným kolesom a dochádza k nasledovnému:

1. V dôsledku pôsobenia plynov na obežné koleso prečerpávacieho zariadenia dochádza k zníženiu účinnosti agregátu. Následne sa koeficient rýchlosti cirkulácie tepelného nosiča výrazne znižuje.
2. Do expanznej nádoby umiestnenej v blízkosti sacieho hrdla prúdi nedostatočné množstvo chladnej kvapaliny. Prehrievanie mechanizmu sa zvyšuje a vzniká ešte viac pary.
3. Veľké množstvo pary pri vniknutí do obežného kolesa úplne zastavuje pohyb teplej vody po potrubí. V dôsledku zvýšenia tlaku dochádza k aktivácii poistného ventilu. Uvoľňovanie pary prebieha priamo do kotolne. Vzniká havarijná situácia.
4. Ak v tomto okamihu neuhasíte palivové drevo, ventil nezvládne záťaž a dôjde k výbuchu.

V praxi od počiatočného okamihu prehriatia do aktivácie poistného ventilu neuplynie viac ako 5 minút. Ak sa však cirkulačný mechanizmus namontuje na spätnú vetvu, potom sa časový úsek, počas ktorého para vstúpi do zariadenia, predĺži na 30 minút. Tento interval bude postačujúci na odstránenie dodávky tepla.

V lacných tepelných generátoroch vyrobených z kovu nízkej kvality zodpovedá aktiváčný tlak poistného ventilu 2 Bar. V kvalitných kotloch na tuhé palivo je tento ukazovateľ 3 Bar.

Z toho možno vyvodiť záver, že je neúčelné a dokonca nebezpečné inštalovať cirkulačné zariadenie na prívodné potrubie. Čerpadlá pre tepelné generátory na tuhé palivo je najlepšie namontovať do spätného potrubia. Táto požiadavka sa však nevzťahuje na automatizované systémy.

Vykurovanie so skupinou samostatných trás

Ak je vykurovací systém rozdelený na dve samostatné línie, vykurujúce pravú a ľavú stranu chaty alebo niekoľko poschodí – praktickejšie bude nainštalovať pre každú z vetiev individuálne čerpadlo.

Pri montáži samostatného zariadenia pre tepelnú líniu druhého poschodia vzniká možnosť šetriť reguláciou potrebného režimu prevádzky. Vzhľadom na to, že teplo má vlastnosť stúpať, na druhom poschodí bude vždy teplejšie. To umožní znížiť rýchlosť cirkulácie tepelného nosiča.

Vrezanie čerpadla sa vykonáva analogicky – na úseku nachádzajúcom sa hneď za tepelným generátorom po prvé odbočenie v tomto vykurovacom okruhu. Zvyčajne pri montáži dvoch agregátov v dvojposchodovom dome bude spotreba paliva na obsluhu horného poschodia výrazne nižšia.

Schémy pre rôzne typy systémov

Najprv je potrebné určiť zónu vrezania cirkulačného zariadenia. Pomocou neho sa uskutočňuje proces aktívneho pohybu kvapaliny – prietok prechádza cez kotol a je nútený smerovať k vykurovacím radiátorom.

Pre umiestnenie domáceho čerpadla je potrebné určiť najvhodnejší úsek, aby bolo možné ľahko vykonávať údržbu. Na prívode sa inštaluje za bezpečnostnou jednotkou a uzatváracou armatúrou kotla.

Aby bolo možné vykonávať údržbu a kontrolu fungovania zariadenia, je potrebné inštalovať uzatváracie ventily. Týmto spôsobom je možné odobrať akýkoľvek prvok vykurovacieho systému bez úplnej demontáže potrubia.

Na spätnom potrubí sa čerpadlo umiestňuje za expanznou nádobou pred tepelným generátorom.

Kvôli prítomnosti rôznych mechanických nečistôt vo vode, napríklad piesku, môžu vzniknúť problémy v prevádzke prečerpávacieho mechanizmu. Častice prispievajú k zaseknutiu obežného kolesa, v horšom prípade k zastaveniu motora. Preto bezprostredne pred agregátom bude potrebné nainštalovať sitový filter-lapák nečistôt.

Schéma zapojenia kotla na tuhé palivo je založená na dvoch dôležitých prvkoch, ktoré umožňujú jej efektívne fungovanie vo vykurovacom systéme rodinného domu. Patrí medzi ne: bezpečnostná skupina a zmiešavací uzol na báze trojcestného zmiešavacieho ventilu.

Samostatne je potrebné venovať sa otázke vykurovacieho systému otvoreného typu. Je schopný pracovať v dvoch režimoch – s núteným a gravitačným obehom teplonosného média.

Druhý variant je vhodnejší pre oblasti s častým výpadkom elektriny. Je to výrazne ekonomickejšie než kúpa záložného zdroja alebo generátora. V tomto prípade je potrebné inštalovať agregát s uzatváracou armatúrou na bypasse a do priameho potrubia vykonať napojenie ventilu.

V obchodoch možno nájsť hotové uzly s bypassom. Namiesto prietokového ventilu je na nich umiestnený spätný pružinový ventil. Toto riešenie sa neodporúča používať – ventil vytvára odporovú silu 0,1 Bar, čo sa považuje za veľkú hodnotu pre gravitačný obehový systém.

Lepšie je namiesto neho použiť klapkový ventil. Avšak jeho montáž sa vykonáva striktne horizontálne.

Čerpadlo a kotol na tuhé palivo

Pripojenie čerpadla k systému s agregátom na tuhé palivo sa vykonáva na spätnej vetve. V tomto prípade sa používa pripojenie prečerpávacieho zariadenia do okruhu kotla s bypassom a trojcestným zmiešavacím ventilom. Navyše môže byť tento ventil vybavený servopohonom a priloženým teplotným snímačom.

Schéma zapojenia kotla na tuhé palivo je založená na dvoch dôležitých prvkoch, ktoré umožňujú jej efektívne fungovanie vo vykurovacom systéme rodinného domu. Patrí medzi ne: bezpečnostná skupina a zmiešavací uzol na báze trojcestného zmiešavacieho ventilu.

V dôsledku toho, že maximálny výkon vykurovacieho zariadenia sa naplno využíva iba v chladnom období, je možné inštalovať tepelný akumulátor (TA). Je schopný absorbovať prebytočné teplo a potom ho na požiadanie odovzdať vykurovaciemu okruhu.

Tento akumulátor je vyrobený v tvare nádrže a obložený tepelnoizolačným materiálom. Na jednej strane zariadenia sú umiestnené dve hrdlá určené na jeho pripojenie a na druhej strane dve na pripojenie k vedeniu radiátorov.

Tepelný akumulátor má dva okruhy: malý a veľký. Prvý získava energiu z kotla, druhý odovzdáva podľa potreby teplonosné médium vykurovaciemu systému.

Počas prechodu kvapaliny cez kotol, ktorý funguje na maximum, sa teplonosné médium v tepelnom akumulátore časom zohreje na 90-110 stupňov. Vo veľkom okruhu je potrebné vloženie ďalšieho cirkulačného zariadenia.

V závislosti od miery ochladzovania kvapaliny v systéme, ktorý zabezpečuje vykurovanie, bude cez ventil vstupovať potrebné množstvo tepla z akumulačného zariadenia.

Schéma montáže čerpadla

Na vykonávanie svojich funkcií musí byť domáce cirkulačné zariadenie, bez ohľadu na výrobcu, správne nainštalované na potrubie alebo uzatváracie-regulačné armatúry.

Upevnenie sa vykonáva pomocou matíc s nadstavecmi. Takýto spôsob fixácie umožní v prípade potreby ho odstrániť, napríklad na kontrolu alebo vykonanie opravy.

Pri výbere modelu cirkulačného čerpadla je potrebné venovať pozornosť jeho schopnosti fungovať v rôznych polohách. Vertikálne umiestnenie zariadenia znižuje jeho výkon až o 30%

Správne vykonaná inštalácia všetkých prvkov vykurovacieho systému zabezpečuje rovnomerné ohrievanie celého potrubia.

Počas montáže cirkulačného čerpadla je potrebné dodržiavať nasledujúce pravidlá:

1. Je povolené inštalovať zariadenie na akúkoľvek časť potrubia. Potrubie môže byť umiestnené vodorovne, zvisle alebo naklonené. Rotačná os však musí byť vo vodorovnej polohe. Preto inštalácia „hlavou dolu“ alebo naopak hore nie je možná.
2. Treba dbať na umiestnenie plastovej krabice, kde sú umiestnené kontakty napájania – budú na vrchu krytu. V opačnom prípade by ich mohla pri havárii zaliať voda. Na to bude potrebné odskrutkovať upevňovacie skrutky na plášti a otočiť ho do potrebného smeru.
3. Dodržujte smer prúdenia. Je označený šípkou na tele prístroja.

Čerpadlo svojou celou hmotnosťou tlačí na teleso guľových ventilov umiestnených v blízkosti. Toto je potrebné zohľadniť pri výbere armatúr. Kvalitné diely sú vybavené pevným telesom, ktoré počas prevádzky nepopraská od každodenného zaťaženia.

Inštalácia prídavného zariadenia

Bez ohľadu na použitý typ vykurovacieho okruhu, kde je zdrojom tepla jeden kotol, bude postačovať inštalácia jedného cirkulačného čerpadla.

Ak je konštrukčne systém zložitejší, je možné použiť doplnkové zariadenia, ktoré zabezpečujú nútený obeh kvapaliny.

Príklad spoločnej schémy prepojenia kotla na tuhé palivo v páre s elektrickým. V tomto vykurovacom systéme sú nainštalované dve cirkulačné čerpadlá.

Potreba toho vzniká v nasledujúcich prípadoch:

• pri vykurovaní domu sa podieľa viac ako jeden kotlový agregát;
• ak je v schéme zapojenia prítomná akumulačná nádrž;
• vykurovací systém sa rozdeľuje na niekoľko vetiev, napríklad obsluha nepriameho bojlera, niekoľko poschodí atď.;
• pri použití hydraulického rozdeľovača;
• keď je dĺžka potrubia viac ako 80 metrov;
• pri organizácii pohybu vody v okruhoch podlahového vykurovania.

Pre vykonanie správneho prepojenia niekoľkých kotlov, fungujúcich na rôznom palive, je potrebná inštalácia záložných čerpadiel.

Pre schému s tepelným akumulátorom je taktiež potrebná montáž dodatočného cirkulačného čerpadla. V tomto prípade sa hlavné potrubie skladá z dvoch okruhov – vykurovacieho a kotlového.

Akumulačná nádrž rozdeľuje systém na dva okruhy, aj keď v praxi ich môže byť aj viac.

Zložitejšia schéma vykurovania sa realizuje vo veľkých domoch s 2 – 3 poschodiami. Kvôli rozvetveniu systému na niekoľko hlavných potrubí sa používa 2 a viac čerpadiel na prečerpávanie nosiča tepla.

Sú zodpovedné za dodávku nosiča tepla na každé poschodie k rôznym vykurovacím telesám.

Bez ohľadu na počet čerpacích zariadení, inštalujú sa na bypass. V medzisezóne môže vykurovací systém fungovať bez čerpadla, ktoré sa uzatvára pomocou guľových ventilov.

Ak sa v dome plánuje zorganizovať podlahové vykurovanie, potom je vhodné namontovať dve cirkulačné čerpadlá.

V komplexe čerpadlovo-zmiešavací uzol je zodpovedný za prípravu nosiča tepla, t. j. udržiavanie teploty na 30 – 40 °C.

Aby výkon hlavného prečerpávacieho zariadenia postačoval na prekonanie miestneho hydraulického odporu okruhov podlahy, dĺžka vedenia nesmie byť väčšia ako 50 m. Inak bude ohrev podlahy nerovnomerný, a teda aj miestnosti.

V niektorých prípadoch sa inštalácia čerpacích agregátov vôbec nevyžaduje. Mnoho modelov elektrických a plynových generátorov nástenného typu už má zabudované obehové zariadenia.

Pravidlá pripojenia k elektrickému napájaniu

Obehové čerpadlo pracuje z elektrického napájania. Pripojenie sa vykonáva štandardne. Odporúča sa viesť samostatné vedenie elektrického napájania s ističom na ochranu pred prepätím.

Na pripojenie je potrebné pripraviť 3 vodiče – fázový, nulový a uzemňovací.

Vybrať si môžete ktorúkoľvek z metód pripojenia:

• cez zariadenie diferenciálneho ističa;
• pripojenie k sieti spolu so zariadením na neprerušované napájanie (UPS);
• napájanie čerpadla z automatického systému kotla;
• s reguláciou z termostatu.

Mnohí si kladú otázku, načo to komplikovať, veď pripojenie čerpadla je možné vykonať pripojením zástrčky k vodiču. Práve takto sa prečerpávacie zariadenie zapája do bežnej zásuvky.

Odborníci však neodporúčajú používať túto metódu kvôli riziku vzniku nepredvídaných situácií: chýba tu uzemnenie a poistný istič.

Schéma s diferenciálnym ističom sa používa pre takzvané mokré skupiny. Takto postavený vykurovací systém zaisťuje vysoký stupeň bezpečnosti vedenia, zariadenia a človeka.

Prvý variant nie je náročný na samostatnú montáž. Je potrebné nainštalovať diferenciálny istič na 8 A. Prierez vodiča sa volí podľa menovitej hodnoty zariadenia.

V štandardnej schéme sa napájanie privádza do horných zdierok – sú označené nepárnymi číslicami, záťaž – do dolných (párne číslice). K ističu bude pripojená fáza aj nula, preto sú konektory pre nulu označené písmenom N.

Na automatizáciu procesu zastavenia cirkulácie teplonosnej látky pri ochladení na určitú teplotu sa používa elektrická schéma pripojenia čerpadla a termostatu. Druhý sa montuje do prívodného potrubia.

V momente, keď teplota vody klesne na uvedenú hodnotu, prístroj rozpojí obvod elektrického napájania.

Aby termostat v správnom okamihu vypínal cirkulačný proces, inštaluje sa na kovovú časť potrubného vedenia. V dôsledku zlej tepelnej vodivosti polymérov bude montáž na plastové potrubie viesť k nesprávnej činnosti zariadenia.

Nie sú problémy ani s prívodom elektriny cez UPS, na to má špeciálne konektory. Do nich sa pripája aj tepelný generátor, keď je potreba zabezpečenia elektrinou.

Ak však zvolíte metódu pripojenia čerpadla k regulačnému panelu kotla alebo automatike – budú potrebné dobré znalosti v systéme elektrického napájania alebo pomoc profesionála.

Závery a užitočné video k téme

Pravidlá inštalácie vykurovacieho zariadenia vo videu:

Video vysvetľuje vlastnosti dvojrúrkovej vykurovacej sústavy a demonštruje rôzne schémy inštalácie zariadení:

Vlastnosti pripojenia tepelného akumulátora do vykurovacej sústavy vo videu:

Pri znalosti všetkých pravidiel pripojenia nevzniknú problémy s montážou obehového čerpadla, ani s jeho pripojením k elektrickému napájaniu domu.

Najťažšou úlohou je zarezanie čerpacieho zariadenia do oceľového potrubia. Avšak s použitím sady závitníkov na vytvorenie závitu na rúrach je možné samostatne realizovať usporiadanie čerpacej jednotky.

Chcete doplniť informácie uvedené v článku odporúčaniami z osobnej skúsenosti? Alebo ste si všimli nepresnosti či chyby v posudzovanom materiáli? Napíšte nám, prosím, o tom v bloku komentárov.

Alebo ste úspešne nainštalovali čerpadlo a chcete sa podeliť o svoj úspech s ostatnými používateľmi? Povedzte o tom, pridajte foto svojho čerpadla – vaše skúsenosti budú užitočné pre mnohých čitateľov.