Mnoho moderních řešení pro domy na ohřev vody vyžaduje použití čerpací skupiny. Návrh a instalace systému vytápění s nuceným oběhem musí být provedeny s ohledem na technické problémy, které vznikají v důsledku rychlého pohybu chladicí kapaliny.
Vysoký tlak v topném okruhu umožňuje realizaci mnoha schémat zapojení. Souhlas, to je důležitá výhoda topného systému s nuceným oběhem. Uspořádání takového schématu však vyžaduje kompetentní návrh.
Řekneme vám, podle jakých vlastností jsou vybrány hlavní pracovní jednotky systému, a také podrobně popíšeme možné možnosti zapojení vedení a způsob uspořádání topného okruhu.
Technické vlastnosti hlavních komponent systému
Nucený okruh se od přirozeného liší přidáním jednoho nebo více oběhových čerpadel. V důsledku zvýšení tlaku a rychlosti chladicí kapaliny se mění pravidla pro tvorbu uzlů a umístění prvků okruhu.
Tuto skutečnost je nutné vzít v úvahu, aby bylo zajištěno kvalitní vytápění s nuceným oběhem.
Topné systémy s nuceným oběhem chladicí kapaliny zajišťují stabilní cirkulační tlak v síti, což nelze říci o gravitačních schématech
Tlak potřebný pro pohyb chladicí kapaliny zajišťuje oběhové čerpadlo. Pro normální provoz okruhu jsou instalovány dva: jeden je hlavní, druhý je záložní na bypassu
Ve schématech s čerpacím typem pohybu chladicí kapaliny se místo otevřené expanzní nádrže nyní nejčastěji používá expanzní nádrž – uzavřená membránová verze
Použití uzavřené expanzní nádoby eliminuje odpařování chladicí kapaliny a její nasycení kyslíkem, zabraňuje ochlazení ohřáté vody
Použití oběhových čerpadel v rozvodech vytápění umožňuje vybudovat okruhy, které by jednoduše nemohly fungovat bez stimulace pohybu chladicí kapaliny
Instalace oběhových čerpadel v topných systémech umožnila zmenšit průměr potrubí a zvýšit dosah topného okruhu
Při instalaci složitých topných systémů, včetně několika prstenců umístěných na různých úrovních, je obvyklé vybavit každý z nich vlastním oběhovým čerpadlem
Povinná třída topných systémů zahrnuje všechny druhy kolektorů vybavené distribučními hřebeny, smíšené a část odpaliště
Všeobecné požadavky na skupinu čerpadel
Oběhová čerpadla se vybírají na základě požadavků na objem destilované vody (metry krychlové za hodinu) a tlak (metr). Výpočet obou parametrů závisí na kubaturě vytápěné skříně a způsobu vytápění, dále na délce vodního okruhu a průměru jeho potrubí.
Čerpadlo by mělo být zvoleno tak, aby jeho parametry nebyly „back-to-back“ s požadavky systému. To vám umožní v případě potřeby přidat prvky do okruhu bez výměny čerpadla.
V základu jsou čerpadla určena pro napětí 220 voltů, ale existují i ta s podporou 12 voltů. V případě přepětí je nutné nainstalovat stabilizátor, aby nedošlo k selhání zařízení.
V případě častých výpadků proudu se musíte postarat o dostupnost nepřerušitelného zdroje napájení. Není třeba brát výkonnou UPS – zařízení se spotřebou více než 150 wattů za hodinu se zřídka používají k vytápění soukromých domů.
Běžně lze oběhová čerpadla rozdělit na dva typy podle polohy motoru. Zařízení se suchým rotorem mají vyšší účinnost, ale mají zvýšenou hladinu hluku a snížené zdroje než s mokrým rotorem.
Pokud systémová kabeláž poskytuje příležitost pro přirozený pohyb chladicí kapaliny podél okruhu, musí být čerpadlo instalováno přes “obtok”. V tomto případě je možné v případě poruchy nebo výpadku proudu přepnout vytápění do režimu gravitační cirkulace.
Voda se může pohybovat i přes nečinné čerpadlo, ale bude vytvářet silný odpor vůči jeho pohybu.
Volba ve prospěch modelu čerpadla ve vztahu ke konkrétnímu topnému systému se provádí určením provozního bodu a jeho přizpůsobením požadovaným průtokům chladicí kapaliny (+)
Problém zastavení čerpadla je aktuální zejména při vytápění kamny nebo krbem. V tomto případě bude pec nadále ohřívat výměník tepla a je možné, že se v ní vaří voda a celý systém na dlouhou dobu selže.
Čerpadlo je lepší namontovat na vratné potrubí, protože nižší teplota vody prodlouží jeho životnost. Pokud není možné čerpadlo instalovat jinam než na potrubí vycházející z kotle, pak je třeba použít čerpadlo s keramickým těsněním.
Snesou sice teploty až 110 °C, ale při varu systému mohou mít i problémy s fungováním.
Montáží čerpadla do okruhu přes obtok je možné dosáhnout nejen běžných provozních podmínek podle principu přirozené cirkulace, ale také možnosti vyjmutí čerpadla bez vypouštění vody
Užitečné informace o výběru oběhových čerpadel pro topný systém jsou uvedeny v článcích:
Jemnosti výběru kotlů a pecí
Použití elektrických a plynových kotlů, pecí s dlouhým spalováním jako generátoru tepla je atraktivní z hlediska snadného řízení toku tepla výměníkem tepla.
Používání kamen na tuhá paliva, zejména v domácím provedení, je zatíženo nedostatečným nebo nadměrným vývinem tepla. Jejich použití je však často odůvodněné z pozice levnosti a dostupnosti paliva.
Nyní je k dispozici mnoho modelů elektrických a plynových kotlů s integrovaným čerpadlem. Vestavěný oběhový systém je na jedné straně přizpůsoben výkonu kotle a umožňuje nekupovat a instalovat samostatné čerpadlo. Na druhou stranu v případě poruchy vestavěného čerpadla nebude tak snadné jej opravit nebo vyměnit za samostatné.
Elektrokotel s integrovaným čerpadlem je hotové a kompaktní řešení pro jeho zařazení do okruhu s nuceným oběhem.
Požadavky na kotel při použití nuceného oběhu jsou stejné jako u přirozeného oběhu:
- Výpočet výkonu kotle – indikátor musí splňovat potřeby vytápění domu v nejnáročnějších podmínkách pro určitou oblast. Je žádoucí mít malou rezervu výkonu (10-20%) kvůli možným okolnostem vyšší moci, které mohou v topném systému nastat.
- Prevence varu chladicí kapaliny ve výměníku tepla. Tento požadavek je snazší splnit při použití kombinace „pec-čerpadlo“ než u gravitačního modelu pohybu tekutiny.
Aby se zabránilo varu vody ve výměníku kotle, stačí nastavit regulaci výkonu v závislosti na teplotě vytékající kapaliny. Tato metoda funguje s jakýmkoliv typem oběhu.
Řídicí jednotka provozního režimu kotle na tuhá paliva obsahuje funkci spouštění čerpadla při dosažení kritických teplot na výstupu z výměníku
U kamen s přirozenou cirkulací nelze nijak zabránit varu chladicí kapaliny při nadměrném množství naloženého paliva. Jedinou možností v přítomnosti čerpadla je zvýšit objem kapaliny hnané přes výměník tepla.
Navíc může být takový nouzový systém automatický pomocí termostatu a jednotky pro řízení rychlosti čerpadla.
Instalace a testování vodního okruhu
Se schématem vytápění využívajícím nucenou cirkulaci bude průtok vody vyšší než u gravitačního modelu. Proto lze pro stejné parametry vytápění budovy použít i menší průměry potrubí. Tím se snižují náklady na ohřev vody z hlediska nákladů na potrubí, tvarovky a tvarovky.
Kromě toho se obrysové prvky s menším průměrem snáze skryjí v technologických výklencích nebo se vejdou do interiéru areálu.
Povinnou součástí čerpadlových topných systémů je bezpečnostní skupina zahrnující manometr, automatický odvzdušňovací ventil a pojistný ventil.
K uvolnění tlaku je potřeba pojistný ventil, tzn. v případě potřeby vypustit přebytečnou chladicí kapalinu. Pro odstranění nahromaděného vzduchu je zapotřebí odvzdušňovací ventil a pro kontrolu tlaku tlakoměr
Komponenty bezpečnostní skupiny mohou být umístěny odděleně od sebe, například automatické odvzdušňovací zařízení může být umístěno na stoupačce a na topných zařízeních
V případě samostatné instalace komponent pojistné skupiny je přetlakový ventil umístěn nad kotlem
