Recirkulační čerpadlo pro teplou vodu: princip činnosti, jak si vybrat

Pro zlepšení účinnosti systémů vytápění a zásobování teplou vodou je v jejich výbavě oběhové čerpadlo, jehož úkolem je nejen zvýšit tlak jimi dopravovaného média, ale také zajistit jeho cirkulaci v kontinuálním režimu. V některých případech (zejména při uspořádání autonomních teplovodních a topných systémů) je schopno tento úkol zvládnout pouze recirkulační čerpadlo.

Oběhové čerpadlo v teplovodním systému

Před vybavením teplovodního nebo topného systému recirkulačním čerpadlem byste měli pochopit, jak toto zařízení funguje. Je také vhodné prostudovat princip činnosti oběhového čerpadla.

Účel a rozsah

Recirkulační čerpadla teplé vody mají velmi důležitou funkci. Pomocí takových zařízení je zajištěn provoz v požadovaném režimu uzavřených potrubí, kterými je dopravována horká voda. Elektrická recirkulační čerpadla vytlačováním kapaliny do potrubí v důsledku rotace speciálních prvků zvyšují tlak jimi čerpaného kapalného média a v souladu s tím i rychlost jeho pohybu.

Nejčastěji jsou recirkulační čerpadla vybavena topnými systémy, což umožňuje zvýšit nejen účinnost, ale také ekonomiku. Většina těchto systémů, jak víte, funguje díky chladicí kapalině, která se pohybuje potrubím a vydává teplo do místnosti. Ohřev chladicí kapaliny (v tomto případě před jejím přivedením do potrubí) zajišťuje kotel, bojler nebo ohřívač vody. Po projití celého topného okruhu se voda musí vrátit zpět do topného zařízení, kde je jí opět dána požadovaná teplota.

Schéma recyklace TUV

Bez použití speciálního čerpacího zařízení bude cirkulace vody v topném systému probíhat pomalu a v některých případech nemusí proudit vůbec, protože tlak proudu chladicí kapaliny, který se dále nijak nezvyšuje, bude uhašen prvky potrubí. Výsledkem jsou nerovnoměrně zahřáté topné trubky a v důsledku toho nepříjemná teplota v prostorách domu.

Oběhové čerpadlo pro zásobování teplou vodou zvyšuje tlak a tlak horké kapaliny pohybující se uzavřeným potrubním okruhem. Zvláště důležité je použití oběhových čerpadel na teplou vodu v potrubních systémech domů o ploše více než 200 m 2, ve kterých je několik míst odběru vody a kotel je instalován v samostatné místnosti. nebo ve sklepě. Voda v takových potrubích (obvykle dost dlouhých), pokud nemají recirkulační systém pomocí speciálního čerpadla, dostatečně rychle vychladne. To vede k tomu, že při otevírání kohoutku musíte dlouho čekat, než z něj vyteče kapalina ohřátá na požadovanou teplotu.

Navíc při okamžitém otevření některých kohoutků na odběrných místech vody v nich klesá tlak vody, protože tlak kapaliny pohybující se potrubím gravitací není ničím dodatečně podporován. K vyřešení právě takových problémů, kterým čelí majitelé soukromých a rezidentů bytových domů, je čerpadlo TUV navrženo tak, aby zajišťovalo nucený pohyb a také vytvoření stabilního tlaku a tlaku vody v systému zásobování teplou vodou.

Recirkulační čerpadlo by nemělo být instalováno v blízkosti nádrží a ohřívačů vody, jejichž teplo může působit na termostat

Použití oběhového čerpadla pro vytápění a zásobování teplou vodou soukromého domu vám kromě výše uvedených výhod umožňuje ušetřit náklady na energii. Protože v systémech s recirkulací je voda z kotle dopravována potrubím násilně a dostává se do všech míst odběru vody a radiátorů topení mnohem rychleji, její teplota během takové přepravy mírně klesá. Kotel, pokud je v potrubí, které obsluhuje, zajištěna nucená recirkulace vody, trvá jeho ohřev kratší dobu, respektive snižuje se spotřeba nosičů energie používaných k provozu topného zařízení.

Cirkulační čerpadla teplé vody se aktivně používají k vybavení systémů “teplé podlahy”, jejichž schéma předpokládá přítomnost rozšířeného potrubního okruhu složité konfigurace, sestávajícího z trubek malého průměru. Oběhové čerpadlo v takových případech zajišťuje neustálý pohyb chladicí kapaliny potrubím.

Oběhové čerpadlo je nepostradatelným prvkem systému podlahového vytápění

Návrhové prvky

Pro cirkulaci teplé vody se používají především odstředivá čerpadla s „mokrým“ rotorem. V takovém oběhovém čerpadle je princip činnosti poměrně jednoduchý.

• Voda vstupující do komory recirkulačního čerpadla vstupním potrubím je zachycována lopatkami oběžného kola, jejichž otáčení je hlášeno z hřídele hnacího motoru.
• Na vodu začíná působit odstředivá síla, která ji vrhá ke stěnám pracovní komory, kde vzniká zvýšený tlak.
• Vlivem tlaku vytvářeného odstředivou silou je kapalina tlačena do tlakového potrubí recirkulačního čerpadla.
• K nasávání další části horké vody do pracovní komory dochází tím, že ve střední části takové komory dochází při výše uvedených procesech ke zředění vzduchu.

Zařízení odstředivého oběhového čerpadla s “mokrým” rotorem

Je třeba mít na paměti, že běžné odstředivé vodní čerpadlo není vhodné pro vytápění a ohřev vody, protože provozní podmínky takového zařízení nezajišťují vysokou teplotu čerpané kapaliny. Pro výrobu čerpadel, kterými je horká voda recirkulována, se používají materiály odolné vůči zvýšenému zatížení a vysokým teplotám. Taková elektrická čerpadla, která fungují převážně v interiéru, se navíc musí vyznačovat nízkou hlučností, aby neznepříjemňovala životní podmínky v soukromém nebo bytovém domě. Neméně důležitými vlastnostmi elektrických čerpadel pro cirkulaci TUV jsou kompaktnost a účinnost z hlediska spotřeby elektrické energie.

Při výběru čerpacího zařízení, které bude muset pracovat s teplou vodou, je také třeba mít na paměti, že čerpadla pro recirkulaci TUV se provozními podmínkami liší od zařízení používaných k vybavení topného systému. Modely čerpadel pro kotelnu jsou tedy určeny pro čerpání vody, jejíž teplota dosahuje 90 °, zatímco zařízení, která cirkulují horkou vodu, mohou pracovat s kapalným médiem ohřátým na 65 °. Nejsou tedy zaměnitelné, i když v případě potřeby lze pro cirkulaci teplé vody v systémech teplé užitkové vody použít elektrické čerpadlo vytápění. Taková zařízení však není možné vyměnit v opačném pořadí.

Čerpadla pro domácnost jsou navržena pro recirkulaci vody v malých teplovodních systémech

Klíčové vlastnosti

Při výběru oběhového čerpadla pro teplou vodu nebo vytápění byste měli věnovat pozornost následujícím charakteristikám:

• produktivita – množství kapaliny, které je recirkulační elektrické čerpadlo schopno přečerpat za jednotku času (m 3 / hodina nebo litr / min);
• dopravní výška nebo tlak kapalného média vytvářeného čerpadlem (metry vodního sloupce nebo Pa);
• výkon spotřebovaný recirkulačním čerpadlem (W);
• způsob ovládání zařízení (pomocí časovače nebo teplotního čidla).

Vzhledem k tomu, že recirkulační čerpadla čerpají malé objemy kapaliny, která se pohybuje v topných potrubích nebo vodovodních potrubích nízkou rychlostí, nevyžadují taková zařízení vysoký výkon a výkon. Takže pro udržení teploty vody v domácích topných systémech a systémech spotřeby vody, jejichž délka nepřesahuje 40–50 metrů, bude zcela postačovat recirkulační čerpadlo s kapacitou 0,2–0,6 m 3 / h.

Čerpadlo Grundfos o objemu 3.3 cu. m/hod

Z hlediska spotřeby elektřiny jsou ekonomická i čerpadla pro kotelnu a teplou vodu, protože jejich výkon se v závislosti na modelu pohybuje od 5 do 20 wattů. To stačí k tomu, aby elektrické vodní čerpadlo mohlo zajistit účinnou cirkulaci potrubím teplé vody v soukromém domě.

Je velmi důležité vybrat správné oběhové čerpadlo podle takového parametru, jako je tlak průtoku kapalného média, který je schopno vytvořit.

Chcete-li vybrat správné čerpadlo pro tuto charakteristiku, můžete se při výběru recirkulačního zařízení pro vytápění a teplovodní systémy malého obytného domu a velké chaty s několika podlažími řídit následujícími doporučeními.

• Pokud jsou trubky, kterými musí čerpadlo cirkulovat kapalné médium, umístěny ve stejné úrovni, pak volíme zařízení s hodnotou dopravní výšky 0,5–0,8 metru vodního sloupce.
• Pokud má dům více podlaží, musí být recirkulace TUV zajištěna v několika úrovních potrubí, což znamená, že je třeba vzít v úvahu výšku, do které musí být kapalina zvednuta.

Aby byla recirkulace kapalného média v topných a teplovodních systémech účinnější, měla by být čerpadla volena s určitou rezervou pro vytvářený tlak.

Metody řízení zařízení

Vzhledem k tomu, že odběr teplé vody obyvateli domu je prováděn periodicky podle potřeby, nemá smysl, aby recirkulační čerpadlo TUV pracovalo nepřetržitě. Provoz recirkulačního čerpadla na vodu v režimu periodického zapínání a vypínání snižuje zatížení jak samotného zařízení, tak i potrubí jako celku. Existují dva způsoby, jak zajistit provoz recirkulačních čerpadel v periodickém režimu:

• pomocí teplotních senzorů;
• pomocí časovače (zapínání a vypínání elektrického čerpadla podle harmonogramu).

Rozdíl mezi takovými regulacemi recirkulačních čerpadel spočívá jak v jejich konstrukci, tak v principu činnosti.

Ovládání teplotním čidlem

Tento způsob řízení chodu recirkulačního čerpadla spočívá v použití teplotního čidla, jehož pracovní část je v neustálém kontaktu s kapalinou dopravovanou potrubím. Když teplota vody v systému TUV nebo v systému vytápění klesne na kritickou hodnotu, čidlo automaticky zapne recirkulační elektrické čerpadlo a když teplota kapaliny stoupne na požadovanou úroveň, vypne ho. Použití teplotního čidla pro řízení provozu recirkulačního čerpadla umožňuje udržovat stabilní teplotu kapaliny v obsluhovaném potrubí. Při použití teplotního čidla je také výhodné, že jej lze nastavit na jakoukoli teplotu, při které bude pracovat.

Recirkulační čerpadlo Grundfos s termostatem (snímač teploty)

Recirkulační čerpadla pro domácnost mohou být vybavena časovači, které budou zařízení zapínat a vypínat podle konkrétního plánu. Doba odezvy časovače a doba provozu zařízení se počítá v závislosti na délce potrubí a objemu kapaliny v něm, výpočet zohledňuje i tepelné ztráty v potrubí a výkon čerpadla.

Pomocí časovače můžete prodloužit dobu mezi vypnutím recirkulačního čerpadla a jeho zapnutím až na týden. Tato možnost je zvláště důležitá v případech, kdy během určitého období není potřeba teplá voda, respektive nemá smysl zapínat čerpadlo a zatěžovat jej naprázdno.

Recirkulační čerpadlo s integrovaným časovačem

Při použití vodního recirkulačního čerpadla je také důležité vědět, jak jsou taková zařízení připojena k topným a teplovodním systémům. Existují dvě hlavní schémata pro připojení recirkulačního čerpadla:

Jako základ pro vytápění soukromého domu se často používá autonomní topné zařízení a pro zásobování teplou vodou se používá kotel. V tomto případě je jediným způsobem, jak minimalizovat čas pro pohyb ohřáté vody, a tím zvýšit účinnost systémů a zamezit tepelným ztrátám, recirkulační čerpadlo, které je správně integrováno do potrubí. Pojďme analyzovat, co to je, jaké je jeho zařízení, princip fungování a účel, jaké jsou možnosti ovládání, na jaké typy se dělí a jak jej správně vybrat a nainstalovat.

Zařízení, princip činnosti, účel

Čerpací zařízení pro čerpání ohřáté vody přes uzavřenou smyčku potrubí v soukromém domě má malou velikost a skládá se z následujících hlavních prvků:

1. Tělo z nerezové oceli, litiny nebo bronzu a mosazi.
2. Stator, který odolá ohřevu čerpaného média až na 60-70 0 С.
3. Hřídel rotoru s oběžným kolem, jehož rotace lopatek zajišťuje vstřikování vody do potrubí.
4. Termoplastické oběžné kolo.
5. Ocelový rotor s klecí nakrátko.

Čerpadlo je přitom schopno vykazovat vlastnosti v něm stanovené výrobcem za předpokladu, že čerpaná kapalina je technicky čistá – s viskozitní charakteristikou vody bez zahrnutí mechanických nečistot. Zařízení se instaluje zcela jednoduše – bez vyjmutí ze systému, ale jeho zavedením do potrubní sekce. Použití obchvatu tedy není bezpodmínečně nutné.

Princip činnosti recirkulačního čerpadla pro teplou vodu nebo vytápění je redukován na následující mechanismus:

• Voda z potrubí vstupuje do zařízení do střední části oběžného kola.
• Elektrický pohon otáčí nože.

• Výsledkem je, že výsledná odstředivá síla tlačí vodu k výstupu a dává průtoku předem stanovený tlak.
• Současně na vstupu do čerpadla dochází ke zvýšenému čerpání přiváděné vody – vlivem podtlaku vytvořeného ze zadní strany lopatek.

Použití takového zařízení není pro fungování autonomního systému ohřevu vody povinné, může však výrazně zvýšit účinnost a hospodárnost spotřeby energie. Pokud za normálních podmínek trvá, než horká voda vyteče z kohoutku při jeho otevření (protože se rychle ochladí, když teče pomalu), pak při použití čerpadla přichází téměř okamžitě.

To platí zejména tehdy, když se spotřebitel nachází v relativně velké vzdálenosti od ohřívače vody. Další užitečnou funkcí, pro kterou je tento druh recirkulace určen, je vracení nevyužité ohřáté vody zpětným potrubím do ohřívače. Kromě toho, s gravitační organizací systému, čím dále se spotřebitel nachází, tím citelněji klesá počáteční tlak.

Varianta uspořádání oběhového čerpadla v systému vytápění a teplé vody pro soukromý dům Zdroj s-proms.ru

Použití recirkulačního čerpadla vám umožní zbavit se této významné nevýhody. Tím je zajištěna konstantní teplota a tlak vody v jakémkoli místě topného systému nebo okruhu TUV – bez ohledu na vzdálenost k jednotce.

Důležité! Do systému TUV nebo vytápění lze instalovat pouze speciálně navržené čerpadlo. Obvyklý odstředivý model pro čerpání vody není vhodný, protože není určen pro práci v prostředí se zvýšenými teplotami a rychle se kazí.

Možnosti ovládání

Teplá voda v soukromém domě se používá pravidelně – k mytí, mytí, čištění, sprchování atd. Není potřeba ji neustále udržovat v okruhu TUV. Navíc by takový přístup vedl k extrémně nehospodárné spotřebě energetických zdrojů a zařízení.

Proto, aby byla ohřátá voda u kohoutku ve správný čas, používají se 2 speciální možnosti ovládání čerpadla – to jsou:

Princip činnosti je založen na udržování nastavené teploty vody v okruhu a je redukován na následující algoritmus:

1. Prvek citlivý na teplotu je ponořen uvnitř potrubí a přímo v kontaktu s vodou.
2. Jakmile teplota uvnitř klesne pod nastavenou hodnotu, senzor okamžitě vyšle signál do řídicího modulu.
3. Spustí se recirkulační čerpadlo a začne dodávat teplou vodu do okruhu TUV.
4. Jakmile úroveň ohřevu dosáhne požadované hodnoty, čerpadlo se vypne.

Pro snížení spotřeby energie a zdrojů zařízení je potrubí speciálně izolováno.

Provoz časovače se od výše uvedené možnosti liší tím, že horká voda je čerpána do potrubí podle konkrétního plánu. Tento přístup je vhodný, když je přesně známo, v jakém konkrétním časovém období se bude TUV používat. Například ve všední dny jsou to ranní a večerní hodiny, kdy se domácnosti scházejí do práce a vracejí se z ní.

Moderní modely inteligentních časovačů vám umožňují nastavit plán na několik dní předem, stejně jako nezávisle sledovat plán spotřeby vody a poté automaticky nastavit provoz zařízení. Navíc dokážou zohlednit parametry okruhu TUV – délku potrubí, jejich kapacitu, procento tepelných ztrát, dobu chlazení vody – a na základě toho upravit zapínání/vypínání čas zařízení.

Odrůdy

Recirkulační čerpadla teplé vody jsou klasifikována podle několika kritérií. Za prvé, jsou rozděleny podle účelu v okruhu s uzavřenou smyčkou do 2 typů:

1. Slouží. Jsou namontovány na přímém vedení pro přívod vody z ohřívače.
2. Zvrátit. Instaluje se na vratné větvi pro návrat chlazené vody do topného okruhu.

Podle typu konstrukce se čerpadla dělí na 2 typy:

Pracovní část zařízení je umístěna přímo v čerpaném médiu. Chlazení i mazání zařízení tedy provádí čerpaná kapalina, v tomto případě voda.

1. Trvanlivost.
2. Minimální údržba.
3. Nízká cena.
4. Nízká hlučnost.

Nevýhody jsou spojeny s relativně nízkou účinností – ne více než 45% a možností pouze horizontální instalace. Vytvořený tlak nepřesahuje 3 atm. Proto jsou modely tohoto typu určeny pro malé a středně velké soukromé domy.

Pracovní prvky zařízení mají vlastní chladicí a mazací systém. Proto zařízení vyžaduje pravidelnou údržbu. Díky tomu se však výrazně zvyšuje výkon i produktivita – až 10 atm. a 70 %, v tomto pořadí.

Mezi nevýhody patří vysoká cena a značný provozní hluk. Proto jsou čerpadla tohoto typu častěji vybavena systémy centralizovaného vytápění a ohřevu vody.

K poznámce! Pohony čerpadel teplé užitkové vody mohou mít různý počet otáček. Jednorychlostní modely jsou méně účinné, ale po instalaci jsou prakticky bezúdržbové. Vícerychlostní analogy jsou schopny pracovat v různých režimech a jsou vhodnější pro potrubí na velké ploše, ale zároveň budou mnohem dražší.

Pravidla výběru

Pro výběr správného oběhového čerpadla TUV je třeba vzít v úvahu následující počet kritérií:

• Výkon. Hodnota je určena množstvím čerpané vody za jednotku času. Například pro soukromý dům o rozloze 100 m2 je optimální model 80-110 litrů / min.
• Hlava. Indikátor závisí na umístění instalace ohřevu vody a výšce spotřebitele vzhledem k němu. Pokud je tedy kotel umístěn v suterénu, pak pro jeřáb ve 2. patře bude vyžadována tato charakteristická hodnota 6-8 m.
• Spotřeba energie. Čím silnější motor, tím produktivnější bude zařízení, ale tím dražší bude jeho provoz.
• Způsob ovládání. Pomocí časovače nebo teplotního čidla.
• Značka výrobce.
• Náklady.

Důležité! Výběr čerpadla by měl provádět zkušený konstruktér na základě konkrétních podmínek použití. To zohledňuje počet odběrných míst, minimální a maximální objem použité vody, výšku přívodu, délku potrubí.

Vlastnosti instalace

Čerpadlo pro přívod teplé vody je instalováno jak na přímé, tak na vratné větvi potrubí. Vymezení jeho místa ve schématu je určeno účelem. Například pro zlepšení účinnosti systému podlahového vytápění je lepší jej namontovat na vratné potrubí a pro rovnoměrné zásobování teplou vodou v domě s prodlouženým potrubím – na přímce.

Popis videa

Videorecenze toho, co je systém recirkulace TUV a pravidla pro výběr čerpadla pro něj:

V tomto případě se standardní postup instalace v okruhu TUV soukromého domu provádí podle následujícího algoritmu:

1. Montáž zařízení v souladu s technickou dokumentací.
2. Určení místa instalace ve schématu.
3. Překrytí krmiva.
4. Přeříznutí části potrubí v místě instalace.
5. Připojení zařízení.
6. Utěsněte a zkontrolujte těsnost spojů.
7. Zapnutí přívodu vody, připojení zařízení.
8. Konfigurace a kontrola výkonu.

Poradenství! Pro usnadnění údržby zařízení a zachování maximální funkčnosti systému je nejlepší instalovat zařízení do tzv. kapsy. Jedná se o speciální vývod, oddělený od potrubí uzavíracími ventily. V případě potřeby lze čerpadlo rychle vypnout a demontovat, vyměnit za nové nebo opravit – bez zastavení chladicí kapaliny.

Popis videa

Video o tom, jaké jsou recirkulační čerpadla pro teplou vodu:

Nejdůležitější znaky

Oběhové čerpadlo teplé vody se skládá ze skříně, rotoru, hřídele s lopatkami, statoru a oběžného kola. Princip jeho činnosti spočívá v tom, že voda přes vstupní potrubí vstupuje do oběžného kola otáčeného pohonem. V důsledku vznikající odstředivé síly je proud vstřikován a vystupuje s daným tlakem do systému. Voda díky čerpadlu nestihne vychladnout v potrubí a neztrácí tlak bez ohledu na vzdálenost kohoutku od ohřívače vody.

Takové čerpadlo lze ovládat dvěma způsoby – teplotním čidlem a časovým spínačem. V prvním případě je dodávka obnovena, když se voda v okruhu ochladí, ve druhém – podle plánu. Čerpací zařízení je klasifikováno podle několika kritérií:

1. Místo instalace ve schématu je pro dodávku a návrat.
2. Typ konstrukce – s mokrým a suchým rotorem.
3. Počet rychlostí jízdy.

Při výběru čerpadla je nutné vzít v úvahu výkon, tlak, příkon, možnost ovládání, značku, cenu. Instalace ve schématu potrubí se provádí v závislosti na účelu a přísně podle zadaného algoritmu.