Schematy podłączenia pompy grzewczej: warianty montażu i instruktaż krok po kroku

Równomierne rozprowadzanie ciepła w domu z autonomicznym systemem grzewczym wynika z zastosowanego modelu urządzenia pompującego. Dzięki temu urządzeniu zapewniony jest wymuszony przepływ ciepłej wody przez rury i grzejniki.

Aby określić, który schemat podłączenia pompy grzewczej będzie optymalny do samodzielnego wykonania, należy wziąć pod uwagę wiele szczegółów. W tym artykule szczegółowo omówimy możliwe schematy podłączenia, dokładnie przeanalizujemy zasady podłączania.

A także zwrócimy uwagę na niuanse wyboru miejsca do montażu, uzupełniając materiał tematycznymi zdjęciami i schematami.

Plusy i minusy stosowania pompy grzewczej

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu w sektorze prywatnym domy były wyposażane w ogrzewanie grawitacyjne. Jako źródło ciepła używano pieca na drewno lub kotła gazowego. Dla dużych urządzeń obiegowych pozostało tylko jedno zastosowanie – sieci centralnego ogrzewania.

Obecnie producenci urządzeń grzewczych oferują mniejsze jednostki, które mają następujące zalety:

1. Zwiększyła się prędkość przemieszczania nośnika ciepła. Ciepło wytwarzane przez kocioł szybko dociera do grzejników. Dzięki temu znacznie przyspieszył się proces ogrzewania pomieszczeń.
2. Im większa prędkość przepływu, tym wyższa przepustowość rur. Oznacza to, że identyczna ilość ciepła może być dostarczona do pomieszczeń magistralą o mniejszej średnicy.
3. Schematy ogrzewania wodnego uległy znaczącym zmianom. Magistrala może być ułożona z najmniejszym spadkiem. Również złożoność i długość linii może być dowolna. Główną zasadą jest racjonalny dobór pompy grzewczej w oparciu o wymaganą moc.
4. Dzięki domowemu urządzeniu obiegowemu możliwe stało się zorganizowanie ogrzewania podłogowego w domu, a także efektywnego systemu ogrzewania zamkniętego.
5. Pojawiła się możliwość ukrycia całej linii grzewczej komunikacji, przechodzącej przez pomieszczenia, co nie zawsze dobrze współgra z wystrojem wnętrza. Dość powszechne są opcje układania rur za sufitami napinanymi, w ścianach lub pod podłogą.

Do wad systemów pompowych zalicza się zależność działania od dostaw energii elektrycznej oraz jej zużycie przez urządzenie pompujące w sezonie grzewczym.

Wiodąca firma Grundfos, zajmująca się opracowywaniem urządzeń grzewczych, wypuściła innowacyjne modele pomp obiegowych Alpfa2, które mogą zmieniać wydajność w zależności od potrzeb systemu grzewczego, co pozwala oszczędzać energię elektryczną.

Dlatego jeśli działka często traci zasilanie, zasadne będzie zainstalowanie urządzenia do zapewnienia energii elektrycznej w trybie bezprzerwowym. Druga wada nie jest krytyczna i może zostać wyeliminowana poprzez właściwy dobór mocy i modelu pompy obiegowej.

Wybór miejsca wpięcia urządzenia do systemu

Instalację pompy obiegowej przewiduje się w odcinku bezpośrednio za generatorem ciepła, przed pierwszą linią rozgałęzienia. Wybrany rurociąg nie ma znaczenia – może to być zarówno przewód zasilający, jak i powrotny.

Gdzie można umieścić pompę?

Nowoczesne modele domowych urządzeń grzewczych, wykonane z wysokiej jakości materiałów, wytrzymują temperaturę maksymalnie 100 °C. Jednak większość systemów nie jest zaprojektowana na wyższe nagrzanie czynnika grzewczego.

Wskaźnik temperatury czynnika grzewczego w sieci ogrzewania indywidualnego rzadko osiąga nawet 70 °C. Kocioł również nie podgrzewa wody powyżej 90 stopni.

Jego działanie będzie równie efektywne zarówno na odgałęzieniu zasilającym, jak i powrotnym.

A oto dlaczego:

1. Gęstość wody przy ogrzaniu do 50 °C wynosi 987 kg/m³, a przy 70 stopniach – 977,9 kg/m³;
2. Agregat grzewczy jest w stanie wytworzyć ciśnienie hydrostatyczne 4-6 m słupa wody i przepompować prawie 1 tonę czynnika grzewczego na godzinę.

Z tego można wyciągnąć wniosek: nieznaczna różnica 9 kg/m³ między ciśnieniem statycznym poruszającego się czynnika grzewczego a powrotem nie wpływa na jakość ogrzewania pomieszczeń.

Czy istnieją wyjątki od reguł?

Wyjątkiem mogą być niedrogie kotły na paliwo stałe – z bezpośrednim typem spalania. W ich konstrukcji nie przewidziano automatyki, więc w momencie przegrzania czynnik grzewczy zaczyna wrzeć.

Instalacja rozdzielacza kolektorowego w systemie grzewczym z kotłem na paliwo stałe jest uważana za najbardziej efektywną. Jednak taki rodzaj ogrzewania domu jednorodzinnego należy do najtrudniejszych w wykonaniu.

Problemy zaczynają się pojawiać, gdy zainstalowana w magistrali zasilającej pompa elektryczna zaczyna napełniać się gorącą wodą z parą.

Nośnik ciepła przenika przez obudowę z wirnikiem i dzieje się następująco:

1. Na skutek działania gazów na wirnik urządzenia tłoczącego następuje spadek sprawności agregatu. W rezultacie współczynnik prędkości cyrkulacji nośnika ciepła znacznie się obniża.
2. Do zbiornika wyrównawczego, znajdującego się w pobliżu przewodu ssawnego, dostaje się niewystarczająca ilość zimnej cieczy. Przegrzew mechanizmu wzrasta i powstaje jeszcze więcej pary.
3. Duża ilość pary dostająca się do wirnika całkowicie zatrzymuje przepływ ciepłej wody w magistrali. W wyniku wzrostu ciśnienia następuje zadziałanie zaworu bezpieczeństwa. Wyrzut pary następuje bezpośrednio do kotłowni. Powstaje sytuacja awaryjna.
4. Jeśli w tym momencie nie zagasi się drewna, zawór nie poradzi sobie z obciążeniem i nastąpi wybuch.

W praktyce, od początkowego momentu przegrzania do zadziałania zaworu bezpieczeństwa mija nie więcej niż 5 minut. Jeśli jednak zamontować mechanizm cyrkulacyjny na gałęzi powrotnej, wówczas odcinek czasu, w którym para dotrze do urządzenia, wydłuża się do 30 minut. Ten okres będzie wystarczający do odcięcia dopływu ciepła.

W niedrogich generatorach ciepła, wykonanych z metalu niskiej jakości, ciśnienie zadziałania zaworu bezpieczeństwa wynosi 2 Bar. W wysokiej jakości kotłach na paliwo stałe – wskaźnik ten wynosi 3 Bar.

Z tego można wywnioskować, że niecelowe, a nawet niebezpieczne jest instalowanie urządzenia cyrkulacyjnego na magistrali zasilającej. Pompy do generatorów ciepła na paliwo stałe najlepiej montować w rurociągu powrotnym. Jednak do systemów zautomatyzowanych to wymaganie nie ma zastosowania.

Ogrzewanie z grupą oddzielnych magistrali

Jeśli system grzewczy jest rozdzielony na dwie oddzielne linie, ogrzewające prawą i lewą stronę domu lub kilka pięter – bardziej praktyczne będzie zainstalowanie dla każdej z gałęzi indywidualnej pompy.

Podczas montażu osobnego urządzenia dla linii grzewczej drugiego piętra pojawia się możliwość oszczędzania poprzez regulację wymaganego trybu pracy. Dzięki temu, że ciepło ma właściwość unoszenia się, na drugim piętrze zawsze będzie cieplej. Pozwoli to zmniejszyć prędkość cyrkulacji czynnika grzewczego.

Wcięcie pompy wykonuje się analogicznie – na odcinku znajdującym się bezpośrednio za generatorem ciepła, przed pierwszym odgałęzieniem w tym obiegu grzewczym. Zazwyczaj przy montażu dwóch agregatów w domu dwupiętrowym zużycie paliwa na obsługę górnego piętra będzie znacznie mniejsze.

Schematy dla różnych typów systemów

Początkowo należy określić strefę wcięcia urządzenia cyrkulacyjnego. Za jego pomocą realizowany jest proces aktywnego przepływu cieczy – strumień przechodzi przez kocioł i jest kierowany siłowo do grzejników.

Aby umiejscowić pompę domową, należy wyznaczyć najwygodniejszy odcinek, aby łatwo można było ją serwisować. Na zasilaniu instaluje się ją za blokiem bezpieczeństwa i zaworami odcinającymi kotła.

Aby przeprowadzać konserwację i kontrolę działania urządzenia, należy zainstalować zawory odcinające. Dzięki temu każdy element systemu grzewczego można zdemontować bez całkowitego demontażu magistrali.

Na rurociągu powrotnym pompę umieszcza się za naczyniem wzbiorczym, przed generatorem ciepła.

Z powodu obecności w wodzie różnych mechanicznych zanieczyszczeń, na przykład piasku, mogą wystąpić problemy w działaniu mechanizmu pompującego. Cząstki przyczyniają się do zablokowania wirnika, a w najgorszym przypadku – do zatrzymania silnika. Dlatego bezpośrednio przed urządzeniem należy zainstalować sitowy filtr zanieczyszczeń.

Schemat podłączenia kotła na paliwo stałe opiera się na dwóch ważnych elementach, które pozwalają mu skutecznie funkcjonować w systemie grzewczym domu jednorodzinnego. Należą do nich: grupa bezpieczeństwa oraz zestaw mieszający oparty na trójdrogowym zaworze mieszającym.

Osobno warto poruszyć kwestię systemu grzewczego typu otwartego. Może on pracować w dwóch trybach – z wymuszoną i grawitacyjną cyrkulacją czynnika grzewczego.

Drugi wariant lepiej sprawdza się na obszarach z częstymi przerwami w dostawie prądu. Jest to znacznie bardziej ekonomiczne niż zakup zasilacza awaryjnego lub generatora. W takim przypadku urządzenie z zaworami odcinającymi należy zainstalować na bypassie, a w magistrali głównej wykonać wstawkę zaworu.

W sklepach można spotkać gotowe zestawy z bypassem. W miejscu zaworu przepływowego znajduje się w nich sprężynowy zawór zwrotny. Nie zaleca się stosowania tego rozwiązania – zawór stawia opór 0,1 bara, co jest dużą wartością dla systemu cyrkulacji grawitacyjnej.

Lepiej zastosować zamiast niego klapowy zawór zwrotny. Jednak jego montaż musi być wykonany ściśle poziomo.

Pompa i kocioł na paliwo stałe

Podłączenie pompy do systemu z agregatem na paliwo stałe odbywa się na linii powrotnej. W takim przypadku stosuje się podłączenie urządzenia pompującego do obiegu kotła z bypassem i trójdrogowym zaworem mieszającym. Ponadto ten ostatni może być wyposażony w siłownik i czujnik temperatury nakładany.

Schemat podłączenia kotła na paliwo stałe opiera się na dwóch ważnych elementach, które pozwalają mu skutecznie funkcjonować w systemie grzewczym domu jednorodzinnego. Należą do nich: grupa bezpieczeństwa oraz zestaw mieszający oparty na trójdrogowym zaworze mieszającym.

Ponieważ maksymalna wydajność urządzeń grzewczych jest w pełni wykorzystywana tylko w okresie zimnym, możliwy jest montaż akumulatora ciepła (AC). Jest on w stanie pochłaniać nadmiar ciepła, a następnie, na żądanie, oddawać je do obiegu grzewczego.

Ten akumulator ma formę zbiornika i jest pokryty materiałem izolacyjnym. Po jednej stronie urządzenia znajdują się dwa króćce przeznaczone do jego podłączenia, a dwa po drugiej – do połączenia z linią grzejników.

Akumulator ciepła ma dwa obiegi: mały i duży. Pierwszy otrzymuje energię z kotła, drugi – oddaje w razie potrzeby czynnik grzewczy do systemu grzewczego.

Podczas przepływu cieczy przez kocioł, który pracuje na maksimum, czynnik grzewczy w akumulatorze ciepła z czasem nagrzewa się do 90-110 stopni. W dużym obiegu wymagane jest wcięcie kolejnego urządzenia cyrkulacyjnego.

W zależności od stopnia ochłodzenia cieczy w systemie grzewczym, przez zawór będzie tu wpływać niezbędna ilość ciepła z urządzenia akumulującego.

Schemat montażu pompy

Aby spełniać swoje funkcje, domowe urządzenie cyrkulacyjne, niezależnie od firmy producenta, musi być prawidłowo zamontowane na rurze lub armatury odcinająco-regulacyjnej.

Mocowanie odbywa się za pomocą nakrętek złącznych. Taki sposób mocowania pozwoli w razie potrzeby zdjąć urządzenie, na przykład do kontroli lub przeprowadzenia naprawy.

Wybierając model pompy cyrkulacyjnej, należy zwrócić uwagę na jej zdolność do pracy w różnych pozycjach. Pionowe umieszczenie urządzenia zmniejsza jego moc nawet o 30%.

Poprawnie wykonany montaż wszystkich elementów systemu grzewczego zapewnia równomierne ogrzewanie całej magistrali.

Podczas montażu pompy cyrkulacyjnej należy przestrzegać następujących zasad:

1. Dopuszcza się montaż urządzenia na dowolnych odcinkach rury. Rurociąg może być ułożony poziomo, pionowo lub pochylony. Jednak oś wirnika musi być w pozycji poziomej. Dlatego instalacja „głową w dół” lub, odwrotnie, do góry – jest niemożliwa.
2. Należy uważnie podejść do umiejscowienia plastikowej skrzynki, w której znajdują się styki zasilania – powinny one znajdować się nad obudową. W przeciwnym razie w sytuacji awaryjnej mogą zostać zalane wodą. W tym celu należy odkręcić śruby mocujące na osłonie i obrócić ją w odpowiednią stronę.
3. Należy przestrzegać kierunku przepływu. Jest on wskazywany strzałką na obudowie urządzenia.

Całym swoim ciężarem pompa naciska na obudowę zaworów kulowych znajdujących się w pobliżu. Należy to brać pod uwagę przy wyborze armatury. Wysokiej jakości elementy są wyposażone w wytrzymałą obudowę, która podczas eksploatacji nie pokryje się pęknięciami od codziennych obciążeń.

Instalacja dodatkowego wyposażenia

Niezależnie od używanego typu obiegu grzewczego, gdzie źródłem ciepła jest jeden kocioł, wystarczy zainstalować pojedyncze urządzenie pompujące.

Jeżeli natomiast system jest konstrukcyjnie bardziej złożony, możliwe jest zastosowanie dodatkowych urządzeń zapewniających wymuszony obieg cieczy.

Przykład wspólnego schematu podłączenia kotła na paliwo stałe w parze z elektrycznym. W tym systemie grzewczym zainstalowano dwa urządzenia pompujące.

Konieczność tego pojawia się w następujących przypadkach:

• gdy w ogrzewaniu domu bierze udział więcej niż jeden kocioł;
• jeżeli w schemacie podłączenia występuje zbiornik buforowy;
• system grzewczy rozgałęzia się na kilka odgałęzień, na przykład obsługa bojlera pośredniego, kilka pięter itd.;
• przy użyciu separatora hydraulicznego;
• gdy długość rurociągu wynosi ponad 80 metrów;
• przy organizacji przepływu wody w obiegach ogrzewania podłogowego.

W celu prawidłowego podłączenia kilku kotłów działających na różnych paliwach, istnieje konieczność zainstalowania pomp rezerwowych.

Dla schematu z akumulatorem ciepła również niezbędny jest montaż dodatkowej pompy obiegowej. W tym przypadku magistrala składa się z dwóch obiegów – grzewczego i kotłowego.

Zbiornik buforowy dzieli system na dwa obiegi, choć w praktyce może ich być więcej

Bardziej złożony schemat ogrzewania realizuje się w dużych domach o 2-3 piętrach. Z powodu rozgałęzienia systemu na kilka magistral, pomp do tłoczenia czynnika grzewczego wykorzystuje się od 2 i więcej.

Odpowiadają one za dostarczanie czynnika grzewczego na każde z pięter do różnych urządzeń grzewczych.

Niezależnie od liczby urządzeń pompujących, instaluje się je na obejściu (bypass). W okresie przejściowym system grzewczy może pracować bez pompy, która jest odcinana za pomocą zaworów kulowych.

Jeżeli natomiast w domu planuje się zorganizować podłogi z ogrzewaniem, to celowe jest zamontowanie dwóch pomp obiegowych.

W kompleksie zespół pompująco-mieszający odpowiada za przygotowanie czynnika grzewczego, tj. utrzymanie temperatury w zakresie 30-40 °C.

Aby moc głównego urządzenia tłoczącego wystarczyła do pokonania lokalnych oporów hydraulicznych obwodów podłogi, długość przewodu nie powinna przekraczać 50 m. W przeciwnym razie ogrzewanie podłóg stanie się nierównomierne, a w konsekwencji i pomieszczeń.

W niektórych przypadkach w ogóle nie jest wymagana instalacja zespołów pomp. Wiele modeli elektrycznych i gazowych generatorów ściennych ma już wbudowane urządzenia obiegowe.

Zasady podłączenia do zasilania elektrycznego

Pompa obiegowa działa na zasilanie elektryczne. Podłączenie jest standardowe. Zaleca się poprowadzenie oddzielnej linii zasilania z wyłącznikiem chroniącym przed skokami napięcia.

Do podłączenia należy przygotować 3 przewody – fazowy, neutralny i uziemienia.

Można wybrać dowolną metodę podłączenia:

• poprzez urządzenie wyłącznika różnicowoprądowego;
• podłączenie do sieci wraz z zasilaczem awaryjnym (UPS);
• zasilanie pompy z systemu automatyki kotła;
• z regulacją za pomocą termostatu.

Wielu zastanawia się, po co utrudniać, skoro podłączenie pompy można wykonać przez połączenie wtyczki z przewodem. W ten właśnie sposób urządzenie tłoczące włącza się do zwykłego gniazdka.

Jednak specjaliści nie zalecają stosowania tej metody ze względu na ryzyko wystąpienia nieprzewidzianych sytuacji: brakuje tu uziemienia i wyłącznika zabezpieczającego.

Schemat z wyłącznikiem różnicowoprądowym stosuje się do tzw. grup mokrych. Zbudowany w ten sposób system grzewczy zapewnia wysoki stopień bezpieczeństwa instalacji, urządzeń i człowieka.

Pierwszy wariant nie jest skomplikowany w samodzielnym montażu. Należy zamontować wyłącznik różnicowoprądowy na 8 A. Przekrój przewodu dobiera się na podstawie wartości znamionowej urządzenia.

W standardowym schemacie zasilanie jest podłączone do górnych gniazd – są one oznaczone cyframi nieparzystymi, obciążenie do dolnych (cyfry parzyste). Do wyłącznika zostanie podłączona zarówno faza, jak i zero, dlatego złącza dla tego ostatniego oznacza się literą N.

Do automatyzacji procesu zatrzymania cyrkulacji nośnika ciepła po ochłodzeniu do określonej temperatury stosuje się schemat elektryczny podłączenia pompy i termostatu. Ten drugi montuje się w przewodzie zasilającym.

W momencie, gdy temperatura wody spadnie do wskazanej wartości, urządzenie rozłącza obwód zasilania elektrycznego.

Aby termostat we właściwym momencie wyłączał proces cyrkulacji, montuje się go na metalowym odcinku linii rurociągowej. Ze względu na słabe przewodnictwo cieplne polimerów, montaż na plastikowej rurze spowoduje nieprawidłową pracę urządzenia.

Nie ma trudności również w dostarczaniu prądu przez UPS, ponieważ ma on specjalne złącza. Do nich podłączany jest także generator ciepła, gdy istnieje potrzeba zasilania elektrycznego.

Jeżeli jednak wybierze się metodę podłączenia pompy do panelu sterującego kotła lub automatyki – wymagana będzie dobra znajomość systemu zasilania elektrycznego lub pomoc profesjonalisty.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Zasady montażu urządzeń grzewczych w filmie:

Film wyjaśnia cechy dwururowego systemu ogrzewania i pokazuje różne schematy montażu urządzeń:

Cechy podłączenia akumulatora ciepła do systemu ogrzewania w filmie:

Znając wszystkie zasady podłączenia, nie będzie trudności z montażem pompy obiegowej, a także z jej podłączeniem do zasilania elektrycznego w domu.

Najtrudniejszym zadaniem jest wcięcie urządzenia pompowego w stalowy rurociąg. Jednak przy użyciu zestawu gwintowników do tworzenia gwintów na rurach można samodzielnie wykonać montaż zespołu pompowego.

Czy chce Pan/Pani uzupełnić informacje zawarte w artykule o zalecenia z własnego doświadczenia? A może zauważył Pan/Pani nieścisłości lub błędy w omówionym materiale? Proszę napisać nam o tym w bloku komentarzy.

Lub udało się Panu/Pani pomyślnie zainstalować pompę i chce Pan/Pani podzielić się swoim sukcesem z innymi użytkownikami? Proszę opowiedzieć o tym, dodać zdjęcie swojej pompy – Pana/Pani doświadczenie będzie przydatne dla wielu czytelników.