Jak obliczyć pompę do ogrzewania: przykłady obliczeń i zasady doboru urządzenia

Pompa obiegowa to niewielkie urządzenie, którego głównym zadaniem jest poprawa działania i zwiększenie wydajności systemu grzewczego. Wcina się bezpośrednio w rurociąg, optymalizując prędkość przemieszczania się nośnika ciepła. Dzięki temu nawet dom o dużej powierzchni mieszkalnej będzie ogrzewany wystarczająco szybko.

Aby kupić optymalny model, trzeba zrozumieć, jak obliczyć pompę do ogrzewania i na jakie szczegóły zwracać uwagę przy wyborze. Właśnie tym zagadnieniom poświęcony jest nasz artykuł – w tym materiale omówiliśmy przykład obliczenia urządzenia, zwróciliśmy uwagę na zasadę działania i główne rodzaje pomp.

Przedstawiliśmy również zalecenia dotyczące wyboru, montażu i bezpiecznej eksploatacji urządzeń pompowych, wzbogacając artykuł o zdjęcia poglądowe i odpowiednie filmy z obliczeniami wymaganej mocy urządzenia oraz poradami dotyczącymi jego montażu w obiegu grzewczym.

Zasada działania i przeznaczenie pompy

Głównym problemem mieszkańców ostatnich pięter budynku wielorodzinnego i właścicieli domów letniskowych są zimne kaloryfery. W pierwszym przypadku czynnik grzewczy po prostu nie dociera do ich mieszkania, a w drugim – nie ogrzewane są najdalsze odcinki rurociągu. A wszystko to z powodu niewystarczającego ciśnienia.

Kiedy należy stosować pompę?

Jedynym właściwym rozwiązaniem w sytuacji niewystarczającego ciśnienia będzie modernizacja systemu grzewczego z czynnikiem grzewczym krążącym pod wpływem siły grawitacji. Pomocna będzie instalacja pompy. Podstawowe schematy organizacji ogrzewania z obiegiem wymuszonym omówiono tutaj.

Ta opcja będzie skuteczna również dla właścicieli domów prywatnych, pozwalając znacznie zmniejszyć koszty ogrzewania. Istotną zaletą takiego urządzenia obiegowego jest możliwość zmiany prędkości ruchu czynnika grzewczego. Najważniejsze, aby nie przekraczać maksymalnych dopuszczalnych wartości dla średnicy rur swojego systemu grzewczego, aby uniknąć nadmiernego hałasu podczas pracy urządzenia.

Tak, dla pomieszczeń mieszkalnych przy rurach o średnicy nominalnej 20 mm i więcej prędkość wynosi 1 m/s. Jeśli ustawimy ten parametr na najwyższą wartość, możemy w jak najkrótszym czasie ogrzać dom, co jest istotne w przypadku, gdy właściciele byli w podróży, a budynek zdążył ostygnąć. Pozwoli to uzyskać maksymalną ilość ciepła przy minimalnym nakładzie czasu.

Pompa to ważny element systemu ogrzewania domu. Pomaga zwiększyć jego efektywność i zmniejszyć zużycie paliwa.

Zasada działania urządzenia

Agregat cyrkulacyjny działa za pomocą silnika elektrycznego. Pobiera podgrzaną wodę z jednej strony i wpycha ją do rurociągu znajdującego się po drugiej stronie. Z tej strony ponownie dostaje się nowa porcja i wszystko się powtarza.

To właśnie dzięki sile odśrodkowej czynnik grzewczy przemieszcza się przez rury systemu ogrzewania. Proces działania pompy przypomina nieco pracę wentylatora, tyle że nie krąży powietrze po pomieszczeniu, ale czynnik grzewczy po rurociągu.

Obudowa urządzenia wykonana jest z materiałów odpornych na korozję, a do produkcji wału, wirnika i koła z łopatkami zwykle stosuje się ceramikę.

Główne rodzaje pomp do ogrzewania

Całe oferowane przez producentów wyposażenie dzieli się na dwie duże grupy: pompy typu «mokrego» lub «suchego». Każdy rodzaj ma swoje zalety i wady, co należy koniecznie uwzględnić przy wyborze.

Urządzenia typu «mokrego»

Pompy grzewcze zwane «mokrymi» różnią się od swoich odpowiedników tym, że ich wirnik i koło robocze znajdują się w czynniku grzewczym. Silnik elektryczny znajduje się w szczelnej obudowie, do której wilgoć nie może się dostać.

Ta opcja to idealne rozwiązanie dla małych domów podmiejskich. Takie urządzenia cechują się cichą pracą i nie wymagają dokładnej i częstej konserwacji technicznej. Ponadto łatwo je naprawić, wyregulować i mogą być stosowane przy stałym lub wolno zmieniającym się poziomie przepływu wody.

Cechą charakterystyczną nowoczesnych modeli pomp «mokrych» jest prostota ich obsługi. Dzięki obecności «inteligentnej» automatyki można bez problemów zwiększyć wydajność lub przełączyć poziom uzwojeń.

Jeśli chodzi o wady, to wyżej wymieniona kategoria charakteryzuje się niską wydajnością. Ta wada wynika z niemożności zapewnienia wysokiej szczelności tulei oddzielającej czynnik grzewczy od stojana.

«Sucha» odmiana urządzeń

Dla tej kategorii urządzeń charakterystyczny jest brak bezpośredniego kontaktu wirnika z podgrzewaną wodą, którą pompuje. Cała część robocza urządzenia jest oddzielona od silnika elektrycznego gumowymi pierścieniami ochronnymi.

Główną cechą takiego urządzenia grzewczego jest wysoka wydajność. Z tej zalety wynika jednak istotna wada w postaci wysokiego poziomu hałasu. Problem rozwiązuje się instalując urządzenie w oddzielnym pomieszczeniu z dobrą izolacją akustyczną.

Przy wyborze należy wziąć pod uwagę fakt, że pompa typu „suchego” tworzy zawirowania powietrza, przez co drobne cząsteczki kurzu mogą się unosić, co negatywnie wpłynie na elementy uszczelniające, a tym samym na szczelność urządzenia.

Producenci rozwiązali ten problem w następujący sposób: podczas pracy urządzenia między gumowymi pierścieniami tworzy się cienka warstwa wody. Pełni ona funkcję smaru i zapobiega niszczeniu elementów uszczelniających.

Urządzenia dzielą się z kolei na trzy podgrupy:

• pionowe;
• blokowe;
• konsolowe.

Cechą pierwszej kategorii jest pionowe położenie silnika elektrycznego. Takie urządzenie warto kupować tylko wtedy, gdy planowane jest pompowanie dużej objętości nośnika ciepła. Jeśli chodzi o pompy blokowe, są one instalowane na równej powierzchni betonowej.

Pompy blokowe są przeznaczone do użytku przemysłowego, gdy wymagane są duże parametry przepływu i ciśnienia

Urządzenia konsolowe charakteryzują się umiejscowieniem króćca ssawnego po zewnętrznej stronie spirali, podczas gdy tłoczny znajduje się na korpusie po przeciwnej stronie.

Bardziej szczegółowo o budowie i zasadzie działania pomp mówiliśmy w tym artykule.

Na co zwracać uwagę przy wyborze pompy?

Doboru pompy do ogrzewania autonomicznego należy dokonywać na podstawie charakterystyki hydraulicznej systemu grzewczego domu poza miastem. Dlatego przed wizytą w sklepie należy obliczyć optymalną ilość ciepła, która będzie potrzebna do utrzymania w pomieszczeniach temperatury komfortowej do zamieszkania.

Prawidłowe wykonanie obliczeń hydraulicznych pomoże dodatkowa informacja, z którą należy się zapoznać. Można też skorzystać z porad kompetentnego specjalisty.

Na optymalną dla konkretnego obiektu ilość ciepła wpływa wiele czynników:

• materiał, który został użyty do budowy i ocieplenia ścian;
• warunki klimatyczne;
• cechy stropów i podłóg;
• obecność zaworów termostatycznych;
• charakterystyka pakietów szybowych zamontowanych w domku.

Przy wyborze pompy do ogrzewania autonomicznego należy zwrócić szczególną uwagę na zakres zastosowania konkretnego modelu, liczbę prędkości i poziom hałasu. Nie ostatnią rolę odgrywa również producent i cena urządzenia.

Wybierając urządzenie do organizacji wymuszonej cyrkulacji w systemie ogrzewania, należy zwrócić szczególną uwagę na parametry techniczne, aby uniknąć pracy pompy na sucho lub na granicy jej możliwości.

Kryterium #1 — obszar zastosowania urządzenia

W większości przypadków specjaliści radzą montować pompy grzewcze, których wirniki są całkowicie zanurzone w nośniku ciepła. Oprócz niskiego poziomu hałasu takie urządzenia lepiej radzą sobie z dużym obciążeniem.

W rezultacie system z „mokrym” wyposażeniem będzie działał dłużej, będzie łatwiejszy w naprawie i nie będzie wymagał nadmiernej uwagi.

Należy preferować modele wykonane z wytrzymałej stali i łożysk, z wałem ceramicznym. Ich zaletą jest żywotność wynosząca co najmniej dwadzieścia lat.

Należy zrezygnować z zakupu żeliwnej pompy cyrkulacyjnej. Takie urządzenie szybko ulegnie zniszczeniu i będzie wymagać wymiany.

Jeśli wybór padł na pompę grzewczą typu „mokrego”, należy pamiętać, że nie powinno się jej instalować w systemie grzewczym domku jednorodzinnego typu otwartego. W takim przypadku gorąca woda smarująca mechanizm zawiera różne zanieczyszczenia.

Na przykład mikrocząsteczki piasku mogą zatkać szczelinę między wirnikiem a stojanem, co doprowadzi do szybkiej awarii pompy.

Jeśli chodzi o systemy otwarte, tego typu urządzenia mogą w nich działać przez lata. Nie będą przy tym wymagać żadnego specjalistycznego serwisu.

Kryterium #2 — obliczenie optymalnej mocy

Wydajność pompy przeznaczonej do pracy w systemie grzewczym można obliczyć samodzielnie. Do tego potrzebna będzie całkowita długość rurociągu, którym urządzenie będzie tłoczyć nośnik ciepła.

Na każde 10 metrów długości przyjmuje się 0,6 metra wysokości podnoszenia urządzenia. Tak więc dla małego domu z długością obiegu grzewczego wynoszącą 70 metrów potrzebna będzie pompa o wysokości podnoszenia 4,2 metra.

Można pójść inną drogą i obliczyć ten wskaźnik według wzoru:

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

Gdzie:

• R – zapotrzebowanie pomieszczenia na ciepło;
• TF i TR oznaczają temperaturę nośnika ciepła na zasilaniu i na powrocie systemu. Przy tym używa się wartości w stopniach Celsjusza.

W krajach europejskich jako parametr R stosuje się głównie dwie wartości: 100 W/m² – dla domu z jednym lub dwoma mieszkaniami oraz 70 W/m² – dla budynków wielomieszkaniowych.

Powyższa metoda to tylko jedna z wielu metod obliczania optymalnej mocy pompy cyrkulacyjnej. Maksymalnie dokładne obliczenia może wykonać tylko wykwalifikowany specjalista.

Kiedy potrzebne są obliczenia z minimalnym błędem, zaleca się korzystanie ze specjalnych tabel. Zawierają one wartości optymalne dla różnych domów i mieszkań.

Kryterium #3 — liczba prędkości i głośność pompy

Główną cechą nowoczesnych modeli pomp jest możliwość ich regulacji. Moc można regulować poprzez przełączanie prędkości pracy urządzenia.

Obecnie najpopularniejsze są modele z trzema prędkościami. Pozwala to w przypadku nagłego ochłodzenia jak najszybciej ogrzać pomieszczenia mieszkalne, a w przypadku ocieplenia zmniejszyć wydajność urządzenia, oszczędzając przy tym energię elektryczną.

Jeśli potrzebujesz kupić sprzęt emitujący minimalny możliwy hałas, najlepszym wyborem będzie pompa typu "mokrego".

W przypadku montażu urządzenia z "suchym" wirnikiem podczas jego pracy będzie słyszalny obcy dźwięk, pojawiający się w wyniku obracania się wentylatora chłodzącego silnik elektryczny. Dlatego takie urządzenie lepiej zamontować w oddzielnym pomieszczeniu, a do pomieszczeń mieszkalnych wybrać coś cichszego.

Niski poziom hałasu pomp "mokrych" — główna przyczyna ich popularności

Nie zawsze obcy hałas pojawiający się podczas uruchamiania świadczy o usterce. Dość często jest to spowodowane powietrzem, które pozostało w systemie grzewczym. W celu rozwiązania tego problemu przed uruchomieniem zaleca się odpowietrzenie za pomocą specjalnych zaworów.

Kryterium #4 — producent i cena urządzenia

Po wykonaniu wszystkich niezbędnych obliczeń można przystąpić do przeglądania katalogu pomp obiegowych. Lepiej składać zamówienie na tych stronach internetowych, gdzie istnieje dobrze przemyślany system filtracji produktów. Pozwoli to szybko znaleźć modele o optymalnych parametrach.

Na obecnym rynku oferuje się bogaty wybór pomp do systemów grzewczych. Setki producentów twierdzą, że ich produkty wyróżniają się niezawodnością, jakością i trwałością. Ale nie zawsze deklarowane parametry odpowiadają rzeczywistym. Dlatego lepiej zamawiać sprzęt produkowany przez wytwórców, którzy dali się poznać całemu światu.

Do listy znanych i niezawodnych firm zajmujących się produkcją pomp do systemów grzewczych należy wpisać takie marki:

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

Koszt agregatów do wymuszonego przetłaczania czynnika grzewczego w pełni zależy od mocy, rodzaju pompy i marki. Zazwyczaj cena sprzętu waha się w zakresie od 60 do 220 dolarów. Zalecamy zapoznanie się z dziesiątką najlepszych pomp grzewczych według użytkowników.

Jeśli chodzi o producentów krajowych, to nie produkują one urządzeń domowych, a oferują tylko modele przeznaczone do użytku przemysłowego.

Najczęściej pompy obiegowe produkowane są seryjnie i posiadają średnie parametry, co stwarza pewne problemy przy wyborze urządzenia. W takim przypadku lepiej wybrać urządzenie pracujące w kilku trybach

Cechy montażu pompy obiegowej

Aby zapewnić efektywną pracę systemu ogrzewania domu, należy odpowiednio dobrać miejsce w obiegu grzewczym do instalacji urządzenia. Zaleca się znalezienie odcinka, na którym w obszarze ssania nośnika ciepła zawsze występuje nadciśnienie wody. Znanych jest kilka metod, za pomocą których można sztucznie osiągnąć ten warunek.

Pierwsza metoda polega na podniesieniu zbiornika wyrównawczego o 0,8 m w stosunku do najwyższego odcinka rurociągu. Można to zrealizować tylko w domu, w którym pozwalają na to sufity. Dobrym rozwiązaniem będzie umieszczenie zbiornika wyrównawczego na strychu. Jednak w takim przypadku konieczne będzie ocieplenie dachu, aby uniknąć nadmiernych strat ciepła.

Druga metoda polega na przeniesieniu rurki ze zbiornika wyrównawczego z pionu zasilającego i wcięciu jej w miejscu, gdzie w pobliżu znajduje się rura ssąca pompy. Dzięki temu można stworzyć wręcz idealne warunki do organizacji wymuszonego obiegu gorącej wody w systemie ogrzewania domu.

Pompę można zainstalować bezpośrednio w rurociągu zasilającym. Takie rozwiązanie będzie uzasadnione tylko w przypadku, gdy urządzenie cyrkulacyjne będzie w stanie wytrzymać maksymalną możliwą temperaturę nośnika ciepła

Szczegółowe zalecenia dotyczące montażu pompy, schemat podłączenia oraz instrukcja montażu krok po kroku znajdują się w następnym artykule.

Zasady i niuanse eksploatacji urządzenia

Pompa obiegowa kupowana jest nie na rok, a nawet nie na dwa. Dlatego każdy właściciel domu poza miastem powinien zadbać o to, aby urządzenie było sprawne przez długie lata. Niezawodność i prawidłową pracę urządzenia można osiągnąć tylko w przypadku prawidłowej i terminowej konserwacji.

Podstawowe zasady eksploatacji pompy grzewczej obejmują następujące aspekty:

• Zabrania się włączania urządzenia przy zerowym przepływie;
• Należy upewnić się, że urządzenie jest uziemione;
• Należy sprawdzić, czy silnik elektryczny nie nagrzewa się powyżej dopuszczalnej normy;
• Należy sprawdzić połączenie w skrzynce zaciskowej pod kątem uszkodzeń, a wszystkie kable muszą być całkowicie suche;
• Należy upewnić się, że podczas uruchamiania urządzenia nie występują żadne obce dźwięki ani wibracje;
• Urządzenie powinno pracować z zalecanym przez producenta poziomem przepływu czynnika grzewczego;
• Zabrania się uruchamiania pompy obiegowej bez wody.

Jeśli urządzenie pozostaje bezczynne przez dłuższy czas, zaleca się włączanie go co miesiąc na 10–30 minut. Ta prosta zasada pomoże uniknąć utleniania, a w konsekwencji zablokowania wału.

W przypadku pojawienia się jakichkolwiek usterek lub problemów w działaniu pompy należy jak najszybciej wezwać serwisanta. Pomoże to uniknąć wielu problemów i nieplanowanych wydatków finansowych.

Szczególną uwagę należy zwrócić na temperaturę czynnika grzewczego. Nie powinna ona przekraczać 60–65 stopni Celsjusza. Jeśli zaniedba się tę zasadę, w rurach i wewnątrz pompy będzie osadzał się osad, który negatywnie wpłynie na działanie całego systemu grzewczego.

Często spotykane usterki

Najczęstszą przyczyną awarii urządzenia zapewniającego wymuszone pompowanie czynnika grzewczego jest jego długotrwały postój.

Najczęściej system grzewczy jest intensywnie używany zimą, a w ciepłym sezonie jest wyłączany. Ponieważ woda w nim nie jest czysta, z czasem w rurach osadza się osad. Z powodu gromadzenia się soli twardości między wirnikiem a pompą, agregat przestaje działać i może ulec awarii.

Powyższy problem można rozwiązać dość łatwo. Aby to zrobić, należy spróbować samodzielnie uruchomić urządzenie, odkręcając nakrętkę i ręcznie obracając wał pompy. Często takie działanie jest więcej niż wystarczające.

Jeśli urządzenie mimo to nie uruchomi się, jedynym rozwiązaniem będzie demontaż wirnika i następnie dokładne wyczyszczenie pompy z nagromadzonego osadu solnego.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

O obliczaniu wydajności urządzenia obiegowego opowiada film:

Prawidłowa instalacja jest gwarancją doskonałej pracy każdego urządzenia. Cechy montażu pompy do ogrzewania znajdują się w filmie:

System grzewczy, w którym do organizacji przepływu czynnika grzewczego wykorzystuje się pompę, ma wiele zalet. Aby jednak go bezbłędnie zainstalować, trzeba poświęcić nieco czasu na przeanalizowanie niuansów i wybór odpowiedniego sprzętu. Tylko w ten sposób można sprawić, że dom stanie się naprawdę ciepły i przytulny.

Jeśli chce Pan dodać pompę do systemu grzewczego, ale ma Pan wątpliwości co do obliczeń, proszę zadać pytania w sekcji komentarzy – nasi eksperci postarają się Panu pomóc.

A może chce Pan uzupełnić nasz materiał o przydatne uwagi? Albo zaproponować inny sposób obliczenia pompy grzewczej? Proszę napisać swoje uwagi i rekomendacje pod tym artykułem.