Ako vypočítať čerpadlo na kúrenie: príklady výpočtov a pravidlá výberu zariadenia

Obehové čerpadlo je malé zariadenie, ktorého hlavnou úlohou je zlepšiť fungovanie a zvýšiť výkon vykurovacieho systému. Je vrezávané priamo do potrubia, čím optimalizuje rýchlosť pohybu teplonosného média. Vďaka tomu sa aj dom s veľkou obytnou plochou vyhreje dostatočne rýchlo.

Aby ste si kúpili optimálny model, musíte pochopiť, ako vypočítať čerpadlo pre kúrenie a na aké nuansy sa zamerať pri výbere. Práve týmto otázkam je venovaný náš článok – v tomto materiáli sme sa zaoberali príkladom výpočtu zariadenia, venovali sme pozornosť princípu fungovania a základným druhom čerpadiel.

Taktiež sme uviedli odporúčania pre výber, montáž a bezpečnú prevádzku čerpadlového zariadenia, pričom sme článok doplnili názornými fotografiami a vhodnými videami s výpočtom potrebného výkonu prístroja a radami pre jeho montáž do vykurovacieho okruhu.

Princíp fungovania a účel čerpadla

Hlavný problém obyvateľov posledných poschodí bytového domu a majiteľov vidieckych chát – to sú studené radiátory. V prvom prípade teplonosné médium jednoducho nedorazí k ich obydliu, a v druhom prípade sa nevyhrievajú najvzdialenejšie úseky potrubia. A to všetko kvôli nedostatočnému tlaku.

Kedy je potrebné použiť čerpadlo?

Jediným správnym riešením v situácii s nedostatočným tlakom bude modernizácia vykurovacieho systému s teplonosným médiom, ktoré cirkuluje pôsobením gravitačnej sily. Tu pomôže inštalácia čerpadla. Základné schémy organizácie vykurovania s obehovou cirkuláciou sú uvedené tu.

Táto možnosť bude účinná aj pre majiteľov súkromných domov, čo umožní výrazne znížiť náklady na kúrenie. Podstatnou výhodou takéhoto obehového zariadenia je možnosť meniť rýchlosť pohybu teplonosného média. Hlavné je neprekračovať maximálne prípustné hodnoty pre priemer rúr svojho vykurovacieho systému, aby sa predišlo nadmernému hluku pri prevádzke agregátu.

Tak, pre obytné miestnosti pri podmienenom prechode rúr s priemerom 20 a viac mm je rýchlosť 1 m/s. Ak nastavíte tento parameter na najvyššiu hodnotu, môžete za maximálne krátky čas vykúriť dom, čo je aktuálne v prípade, keď boli majitelia preč a stavba stihla vychladnúť. To umožní získať maximálne množstvo tepla pri minimálnych časových nákladoch.

Čerpadlo je dôležitým prvkom systému vykurovania domu. Pomáha zvýšiť jeho účinnosť a znížiť spotrebu paliva

Princíp fungovania prístroja

Cirkulačný agregát funguje vďaka elektromotoru. Z jednej strany odoberá ohriatu vodu a tlačí ju do potrubia na druhej strane. A z tejto strany opäť prichádza nová porcia a všetko sa opakuje.

Práve vďaka odstredivej sile sa tepelný nosič pohybuje po rúrach vykurovacej sústavy. Proces fungovania čerpadla trochu pripomína prácu ventilátora, len necirkuluje vzduch v miestnosti, ale tepelný nosič v potrubí.

Teleso zariadenia je nevyhnutne vyrobené z materiálov odolných voči korózii a na výrobu hriadeľa, rotora a kolesa s lopatkami sa zvyčajne používa keramika.

Základné druhy čerpadiel pre kúrenie

Všetky zariadenia ponúkané výrobcami sa delia na dve veľké skupiny: čerpadlá „mokrého“ alebo „suchého“ typu. Každý druh má svoje výhody a nevýhody, čo je nevyhnutné zohľadniť pri výbere.

Zariadenie «mokrého» typu

Vykurovacie čerpadlá, nazývané „mokré“, sa od svojich analógov odlišujú tým, že ich obežné koleso a rotor sú ponorené v tepelnom nosiči. Elektrický motor je pritom umiestnený v hermeticky uzavretom boxe, do ktorého vlhkosť nemôže preniknúť.

Tento variant je ideálnym riešením pre menšie vidiecke domy. Takéto zariadenia sa vyznačujú tichou prevádzkou a nevyžadujú si dôkladnú a častú technickú údržbu. Okrem toho sa ľahko opravujú, nastavujú a môžu byť použité pri stabilnej alebo mierne sa meniacej úrovni prietoku vody.

Charakteristickou črtou moderných modelov „mokrých“ čerpadiel je jednoduchosť ich obsluhy. Vďaka „inteligentnej“ automatizácii možno bez problémov zvýšiť výkon alebo prepnúť úroveň vinutia

Čo sa týka nevýhod, vyššie uvedená kategória sa vyznačuje nízkou výkonnosťou. Tento nedostatok je spôsobený nemožnosťou dosiahnuť vysokú tesnosť puzdra, ktoré oddeľuje tepelný nosič od statora.

«Suchý» druh prístrojov

Pre túto kategóriu zariadení je charakteristické, že rotor nie je v priamom kontakte s ním prečerpávanou ohriatou vodou. Celá pracovná časť zariadenia je oddelená od elektrického motora gumovými ochrannými krúžkami.

Hlavnou vlastnosťou takéhoto vykurovacieho zariadenia je vysoká účinnosť. Z tejto výhody však vyplýva podstatná nevýhoda v podobe vysokej hlučnosti. Problém sa rieši umiestnením zariadenia v samostatnej miestnosti s dobrou zvukovou izoláciou.

Pri výbere treba zohľadniť skutočnosť, že čerpadlo „suchého“ typu vytvára víry vzduchu, preto sa môžu zdvíhať malé častice prachu, čo negatívne ovplyvní tesniace prvky a tým aj tesnosť zariadenia.

Výrobcovia vyriešili tento problém takto: počas prevádzky zariadenia sa medzi gumovými krúžkami vytvára tenká vodná vrstva. Plní funkciu mazania a zabraňuje zničeniu tesniacich častí.

Prístroje sa ďalej delia do troch podskupín:

• vertikálne;
• blokové;
• konzolové.

Špecifikum prvej kategórie spočíva vo vertikálnom umiestnení elektromotora. Takéto zariadenie sa oplatí kúpiť iba v prípade, že sa plánuje prečerpávanie veľkého objemu tepelného nosiča. Pokiaľ ide o blokové čerpadlá, tie sa inštalujú na rovný betónový povrch.

Blokové čerpadlá sú určené na použitie v priemyselných účeloch, keď sa vyžadujú veľké prietokové a tlakové charakteristiky

Konzolové zariadenia sa vyznačujú umiestnením sacieho hrdla na vonkajšej strane špirály, zatiaľ čo výtlačné hrdlo je na opačnej strane telesa.

Podrobnejšie o konštrukcii a princípe činnosti čerpadiel sme hovorili v tomto článku.

Na čo sa zamerať pri výbere čerpadla?

Výber čerpadla pre autonómne vykurovanie je potrebné vykonať na základe hydraulických charakteristík vykurovacieho systému vidieckeho domu. Preto pred návštevou obchodu treba vypočítať optimálne množstvo tepla, ktoré bude potrebné na udržanie komfortnej teploty v miestnostiach.

Kvalifikovane vykonať hydraulický výpočet pomôže dodatočná informácia, s ktorou sa treba oboznámiť. Alebo možno využiť rady kompetentného špecialistu.

Na optimálne množstvo tepla pre konkrétny objekt vplýva množstvo faktorov:

• materiál, ktorý bol použitý na stavbu a zateplenie stien;
• klimatické podmienky;
• vlastnosti stropov a podláh;
• prítomnosť termostatických ventilov;
• charakteristiky okien s dvojitým zasklením, inštalovaných v chate.

Pri výbere čerpadla pre autonómne vykurovanie treba venovať osobitnú pozornosť oblasti použitia konkrétneho modelu, počtu rýchlostí a úrovni hluku. Taktiež nezanedbateľnú úlohu zohráva výrobca a cena zariadenia.

Pri výbere zariadenia na zabezpečenie nútenej cirkulácie v systéme kúrenia je potrebné venovať osobitnú pozornosť technickým parametrom, aby sa predišlo prevádzke čerpadla naprázdno alebo na hranici jeho možností.

Kritérium #1 – oblasť použitia zariadenia

Väčšinou odborníci odporúčajú inštalovať čerpadlá kúrenia, ktorých rotory sú úplne ponorené v teplonosnom médiu. Veď okrem nízkej hladiny hluku takéto agregáty lepšie zvládajú vysokú záťaž.

V dôsledku toho systém s „mokrým“ zariadením vydrží dlhšie, bude ľahšie opraviteľný a nebude vyžadovať nadmernú pozornosť.

Dávajte prednosť modelom, na výrobu ktorých sa používa pevná oceľ a ložiská, a hriadeľ je vyrobený z keramiky. Ich výhoda spočíva v životnosti, ktorá je najmenej dvadsať rokov.

Je vhodné sa vyhnúť kúpe liatinového cirkulačného čerpadla. Takéto zariadenie totiž rýchlo zlyhá a bude vyžadovať výmenu.

Ak padla voľba na čerpadlo kúrenia „mokrého“ typu, treba zohľadniť, že ho netreba inštalovať do vykurovacieho systému chaty otvoreného typu. V takom prípade totiž ohriata voda, ktorá maže mechanizmus, obsahuje rôzne nečistoty.

Napríklad mikročastice piesku môžu upchať medzeru medzi rotorom a statorom, čo povedie k rýchlemu poškodeniu čerpadla.

Pokiaľ ide o otvorené systémy, v nich môže takéto zariadenie fungovať roky. Pritom nebude vyžadovať žiadnu špecializovanú údržbu.

Kritérium #2 – výpočet optimálneho výkonu

Výkon čerpadla určeného na prevádzku v systéme kúrenia je možné vypočítať samostatne. Na to bude potrebná celková dĺžka potrubia, po ktorom bude zariadenie čerpať teplonosné médium.

Na každých 10 metrov dĺžky berieme 0,6 metra dopravnej výšky zariadenia. Takže pre malý dom s dĺžkou vykurovacieho okruhu 70 metrov bude potrebné čerpadlo s dopravnou výškou 4,2 metra.

Je možné ísť inou cestou a vypočítať tento ukazovateľ podľa vzorca:

Q = 0,86*R/TF-TR,

Kde:

• R – potreba miestnosti na teplo;
• TF a TR ukazujú teplotu teplonosného média pri prívode do systému a na jeho výstupe. Pritom sa používajú hodnoty v stupňoch Celzia.

V európskych krajinách sa ako parameter R prevažne používajú dve hodnoty: 100 W/m² – pre dom, kde sa nachádza jeden alebo dva byty, a 70 W/m² – pre viacbytové budovy.

Vyššie uvedená metóda je len jednou z mnohých spôsobov výpočtu optimálneho výkonu cirkulačného čerpadla. Presné výpočty dokáže vykonať len kvalifikovaný odborník.

Keď potrebujete urobiť výpočty s minimálnou odchýlkou, odporúča sa používať špeciálne tabuľky. V nich sú uvedené hodnoty optimálne pre jednotlivé domy a byty.

Kritérium #3 – počet rýchlostí a hlučnosť čerpadla

Hlavnou vlastnosťou moderných modelov čerpadiel je možnosť ich nastavenia. Výkon je možné regulovať prepínaním rýchlosti prevádzky zariadenia.

V súčasnosti sú najrozšírenejšie modely s tromi rýchlosťami. To umožňuje pri prudkom ochladení čo najrýchlejšie vykúriť obytné miestnosti a v prípade oteplenia znížiť výkon zariadenia, čím sa ušetrí elektrická energia.

Ak potrebujete kúpiť zariadenie, ktoré vydáva čo najnižší hluk, najlepšou voľbou bude čerpadlo „mokrého“ typu.

V prípade inštalácie zariadenia so „suchým“ rotorom bude pri jeho prevádzke počuť cudzí zvuk, ktorý vzniká v dôsledku otáčania ventilátora chladiaceho elektromotor. Preto je takéto zariadenie lepšie umiestniť do samostatnej miestnosti a do obytnej miestnosti vybrať niečo menej hlučné.

Nízka hladina hlučnosti „mokrých“ čerpadiel je hlavným dôvodom ich popularity.

Cudzí hluk, ktorý sa objaví pri spustení, nie vždy svedčí o poruche. Pomerne často je to spôsobené vzduchom, ktorý zostal vo vykurovacom systéme. Na vyriešenie tohto problému sa odporúča pred spustením vypustiť vzduch pomocou špeciálnych ventilov.

Kritérium #4 – výrobca a cena zariadenia

Po vykonaní všetkých potrebných výpočtov môžete začať prezerať katalóg s obehovými čerpadlami. Je lepšie objednávať na tých webových zdrojoch, ktoré majú premyslený systém filtrovania produktov. To umožní rýchlo nájsť modely s optimálnymi parametrami.

Na súčasnom trhu je bohatý výber čerpadiel pre vykurovacie systémy. Stovky výrobcov tvrdia, že ich výrobky sa vyznačujú spoľahlivosťou, kvalitou a životnosťou. Ale deklarované vlastnosti nie vždy zodpovedajú skutočnosti. Preto je lepšie objednávať zariadenia od výrobcov, ktorí sa preslávili po celom svete.

Do zoznamu známych a spoľahlivých firiem zaoberajúcich sa výrobou čerpadiel pre vykurovacie systémy treba zahrnúť tieto značky:

• Halm;
• Wilo;
• Ebara;
• DAB;
• AlfaStar;
• Pedrolo;
• Grundfos.

Cena zariadení na organizáciu núteného obehu teplonosnej látky úplne závisí od výkonu, typu čerpadla a značky. Spravidla sa cena zariadenia pohybuje v rozmedzí od 60 do 220 dolárov. Odporúčame oboznámiť sa s desiatkou najlepších čerpadiel na vykurovanie podľa názoru používateľov.

Pokiaľ ide o domácich výrobcov, tie domáce zariadenia nevyrábajú, ale ponúkajú len modely určené na priemyselné použitie.

Cirkulačné čerpadlá sa najčastejšie vyrábajú sériovo a majú priemerné parametre, čo spôsobuje určité problémy pri výbere zariadenia. V tomto prípade je lepšie uprednostniť zariadenie pracujúce v niekoľkých režimoch.

Špecifiká montáže obehového čerpadla

Aby ste zabezpečili efektívnu prácu vykurovacieho systému domu, mali by ste správne vybrať miesto vo vykurovacom okruhu na inštaláciu zariadenia. Odporúča sa nájsť tú časť, kde v oblasti nasávania tepelného média je vždy pretlak vody. Je známych niekoľko metód, pomocou ktorých možno túto podmienku umelo dosiahnuť.

Prvý spôsob spočíva v zdvihnutí expanznej nádoby o 0,8 m vzhľadom na najvyššiu časť potrubia. To je možné realizovať len v dome, kde to umožňujú stropy. Dobrým riešením je inštalovať expanznú nádobu na povale. V tom prípade sa však budete musieť postarať o izoláciu strechy, aby ste predišli zbytočným stratám tepla.

Druhá metóda spočíva v presunutí hadice z expanznej nádoby z prívodného stúpača a jej vložení do miesta, kde je v blízkosti sacia príruba čerpadla. Vďaka tomu je možné vytvoriť ideálne podmienky na organizáciu núteného prečerpávania horúcej vody vo vykurovacom systéme domu.

Čerpadlo možno inštalovať priamo do prívodného potrubia. Takéto riešenie bude vhodné len vtedy, ak cirkulačné zariadenie zvládne maximálnu možnú teplotu tepelného média.

Podrobné odporúčania pre inštaláciu čerpadla, schéma zapojenia a inštalačný návod krok za krokom sú uvedené v nasledujúcom článku.

Pravidlá a nuansy prevádzky zariadenia

Cirkulačné čerpadlo sa nekupuje na jeden ani na dva roky. Preto by mal každý majiteľ vidieckeho domu dbať na to, aby zariadenie fungovalo bezchybne po mnoho rokov. Spoľahlivosť a správnu činnosť zariadenia je možné dosiahnuť len pri správnej a včasnej údržbe.

Do zoznamu základných pravidiel prevádzky vykurovacieho čerpadla je potrebné zahrnúť nasledujúce aspekty:

• zakázané zapínať prístroj s nulovým prietokom;
• uistiť sa, že zariadenie je uzemnené;
• skontrolovať, aby sa elektrický motor nezohrieval nad povolenú normu;
• skontrolovať spojenie v svorkovnici na prítomnosť/neprítomnosť poškodení, a všetky káble musia byť úplne suché;
• presvedčiť sa, že počas štartu zariadenia nevzniká žiadny cudzí hluk ani vibrácie;
• zariadenie musí pracovať s odporúčaným výrobcom úrovňou prietoku tepelného média;
• zakázané spúšťať cirkulačné čerpadlo bez vody.

Ak zariadenie dlhodobo stojí, odporúča sa ho každý mesiac zapnúť na 10-30 minút. Takéto jednoduché pravidlo pomôže predísť oxidácii a v dôsledku toho zablokovaniu hriadeľa.

V prípade výskytu akýchkoľvek porúch alebo problémov v prevádzke čerpadla je potrebné čo najskôr zavolať odborníka. To pomôže vyhnúť sa mnohým problémom a neplánovaným finančným výdavkom.

Osobitnú pozornosť treba venovať teplote teplonosnej látky. Nemala by presiahnuť 60-65 stupňov Celzia. Ak sa toto pravidlo zanedbá, v potrubiach a vo vnútri čerpadla sa bude usadzovať nános, ktorý negatívne ovplyvní chod celého vykurovacieho systému.

Často sa vyskytujúce poruchy

Najčastejšia príčina, pre ktorú zariadenie zabezpečujúce nútenú cirkuláciu teplonosnej látky zlyháva, je jeho dlhodobý nepoužívanie.

Väčšinou sa vykurovací systém aktívne používa v zime a v teplom období sa vypína. Ale keďže voda v ňom nie je čistá, časom v potrubiach vzniká usadenina. V dôsledku nahromadenia solí tvrdosti medzi obežným kolesom a čerpadlom jednotka prestane pracovať a môže zlyhať.

Vyššie uvedený problém sa rieši pomerne ľahko. Na to je potrebné pokúsiť sa spustiť zariadenie samostatne, odskrutkovaním matice a ručným otočením hriadeľa čerpadla. Často je takýto úkon viac než dostatočný.

Ak sa prístroj napriek tomu nespustí, jediným riešením bude demontáž rotora a následné dôkladné vyčistenie čerpadla od nahromadenej usadeniny solí.

Závery a užitočné video k téme

O výpočte výkonu obehového zariadenia hovorí video:

Správna inštalácia je zárukou vynikajúcej prevádzky každého prístroja. Zvláštnosti montáže čerpadla na vykurovanie vo videu:

Vykurovací systém, v ktorom sa na organizáciu pohybu teplonosnej látky používa čerpadlo, má množstvo výhod. No na bezchybnú inštaláciu bude potrebné venovať trochu času analýze nuancií a výberu zariadenia. Len v takom prípade môžete urobiť svoj domov skutočne teplým a útulným.

Chcete pridať čerpadlo do vykurovacieho systému, ale pochybujete o výpočtoch? Položte svoje otázky v bloku komentárov – naši odborníci sa vám pokúsia pomôcť.

Alebo chcete doplniť náš materiál užitočnými poznámkami? Alebo navrhnúť iný variant výpočtu vykurovacieho čerpadla? Napíšte svoje pripomienky a odporúčania pod tento článok.