Oběhové čerpadlo pro topný systém

K vytápění různých místností používáme širokou škálu topných systémů, od pasivního vytápění solárním teplem až po přímé vytápění ohněm a kouřem, jako jsou černé sauny. Existují centralizované systémy vytápění, které máme v městských bytových domech, kde jeden velký zdroj tepelné energie, teplárna, předává teplo do mnoha vzdálených místností, a individuální, kde je jeden zdroj tepla na místnost nebo budovu.

Tam, kde je potřeba rovnoměrně rozvádět teplo z jednoho zdroje po určité ploše, přes více místností, se ve většině případů používá potrubí a chladicí kapalina. Do všech místností, které chceme vytápět, navedeme potrubí, uzavřeme je do jednoho okruhu, naplníme chladivem a pořídíme potrubní systém. Chladicí kapalinou může být buď obyčejná voda, nebo jiné kapaliny, například nemrznoucí kapalina. Zahrnutím zdroje tepelné energie do potrubního systému, něčeho, co bude ohřívat chladicí kapalinu v systému, získáme topný systém. Chladivo bude odebírat teplo ze zdroje a při pohybu potrubím odevzdávat teplo ve vytápěné místnosti a po ochlazení se vrací zpět potrubím ke zdroji, čímž potrubím cirkuluje.

– Jo, proč bude chladicí kapalina cirkulovat v samotném potrubí?

Na záchranu přichází speciální zařízení – oběhové čerpadlo. Pokud je potřeba zajistit nepřetržitý pohyb kapaliny v uzavřeném potrubním systému, je potřeba oběhové čerpadlo.

— Tak co, topný systém bez oběhového čerpadla nemůže vůbec fungovat?

Ne vždy. Některé topné systémy, které se nazývají „otevřené“, fungují bez použití oběhových čerpadel pouze na principu konvekce: teplé věci stoupají, studené klesají. Vypadá to takto: ohřátá teplonosná kapalina (chladivo) stoupá potrubím nahoru a chladnější, ochlazená chladicí kapalina klesá do spodní části potrubí. Nevýhodou této metody je omezení v měřítku, nelze ji použít v místnostech větších než 100 m2 a vícepodlažních budovách.

Obr. 1 Topný systém bez oběhového čerpadla	Obr. 2 Topný systém s oběhovým čerpadlem

Oběhové čerpadlo je tedy mechanismus, který nutí teplonosnou tekutinu pohybovat se v uzavřené smyčce určitého potrubního systému.

Oběhové čerpadlo nepřetržitě vytlačuje kapalinu skrze sebe danou rychlostí, díky čemuž je otopný systém celé budovy rovnoměrně ohříván a teplo proniká do všech místností, které se zde nacházejí.

Základem oběhového čerpadla je elektromotor, kterým prochází hřídel rotoru, na kterém je upevněno oběžné kolo s lopatkami. Pomocí těchto lopatek čerpadlo pohybuje chladicí kapalinou. Pod vlivem oběhového čerpadla se kapalina pohybuje potrubím a překonává odpor, který vzniká v potrubí.

Existují různá provedení oběhových čerpadel. V otopných soustavách se používají kompaktní přímoproudná čerpadla, která jsou uzavřeným zařízením v pevném kovovém plášti o průměru 120-150 mm, mající vstupní a výstupní připojení stejného průměru, obvykle s vnějším závitem.

Na těle čerpadla je vždy značka udávající směr pohybu kapaliny v čerpadle. Oběhové čerpadlo se volí se stejnými vstupními a výstupními průměry jako je průměr potrubí, do kterého je instalováno. Čerpadlo je instalováno tak, aby průtok teplonosné kapaliny byl v souladu se vstupem a výstupem čerpadla. Pro usnadnění případné demontáže oběhového čerpadla jsou v potrubním systému na vstupu a výstupu čerpadla instalovány uzavírací ventily.

Na těle čerpadla je svorkovnice pro připojení napájení. U některých modelů je na krabici nainstalován vypínač nebo vypínač čerpadla, který často udává spotřebu energie pro každý režim.
Ve středu válcové části skříně oběhového čerpadla je vždy šroub, někdy skrytý pod plastovým krytem. Tento šroub je určen k ručnímu otáčení oběžného kola čerpadla. To může být nutné, pokud dojde k zablokování a koksování v důsledku usazenin chladicí kapaliny způsobených delší nečinností oběhového čerpadla.

Pokud oběhové čerpadlo delší dobu nepracuje, je naplněné chladicí kapalinou a po zapnutí nefunguje, stačí otočit šroubem pomocí příslušného nástroje, aby se čerpadlo restartovalo a obnovila se jeho funkčnost.
To by mělo být provedeno pouze při vypnutém napájení.

Pokud čerpadlo vydává velký hluk, s největší pravděpodobností to znamená poruchu ložiska a nutnost čerpadlo demontovat a opravit.
Správný výběr oběhového čerpadla, dodržování pravidel pro jeho instalaci a provoz sníží riziko jeho poruchy a zastavení provozu topného systému. Pro přesný výpočet požadovaného výkonu oběhového čerpadla je lepší kontaktovat specialisty, protože tento parametr určuje správný výběr čerpadla.

Pak byste se měli určitě dozvědět o tak nádherném zařízení, jako je oběhové čerpadlo. Kromě úspory peněz výrazně urychlí vytápění místnosti po spuštění topení a nenechá vás zmrznout ani v nejmrazivější večer.

Jakou funkci plní oběhové čerpadlo?

Čerpadlo je pouzdro z nerezové oceli, ke kterému je připevněna elektrická součást sestávající ze statorového vinutí s rotorem uvnitř. Oběžné kolo připojené k hřídeli rotoru se při přívodu proudu otáčí a napomáhá nasávání vzduchu na jedné straně a jeho vytlačování na straně druhé. Takto vytvořený tlak je schopen překonat hydraulický odpor v topném systému a napomáhá cirkulaci chladicí kapaliny.

JAK SPRÁVNĚ ORGANIZOVAT VYTÁPĚNÍ SOUKROMÉHO DOMU?

Hlavním úkolem čerpadla je zajistit nucenou cirkulaci vzduchu v uzavřeném a otevřeném topném systému.

DVA TOPNÉ SYSTÉMY – UZAVŘENÉ A OTEVŘENÉ

Jak účinný je systém oběhového čerpadla?

Systém vybavený oběhovým čerpadlem je nejúčinnější díky rychlosti dodávky vytápění z topného kotle po celém domě. Když už mluvíme o číslech, můžeme říci, že když je čerpadlo instalováno kompetentními specialisty, účinnost úspory energie v systému plynového vytápění je 25-30%.

Co šetří energii? Oběhové čerpadlo urychluje výměnu v celém topném systému. Pomáhá rychleji dodávat ohřátý vzduch do radiátorů, proto z nich vzduch rychle proudí zpět do kotle a nestihne vychladnout na teplotu obvyklou u systému bez čerpadla. A ohřev takového vzduchu zabere méně času a prostředků.

ČERPADLO ZLEPŠÍ A ZISKOVÍ VAŠE VYTÁPĚNÍ DOMÁCNOSTI

Podstatnou výhodou je zde prodloužení životnosti samotného topného kotle – nebude pracovat tak tvrdě a déle vydrží.

Rozhodli jsme se tedy, že oběhové čerpadlo je nepochybně užitečnou koupí do domácnosti. Jak si ale z rozmanitosti nabízených produktů výrobcům vybrat ten správný? Je velmi důležité rozhodnout se, jaký typ čerpadla potřebujete.

Typy oběhových čerpadel

Na základě konstrukčních vlastností jsou čerpadla rozdělena na „mokré“ a „suché“ mechanismy. Podívejme se na vlastnosti jednotlivých typů.

Suché oběhové čerpadlo

U takovýchto čerpadel je pracovní plocha oddělena od elektromotoru nerezovými těsnicími kroužky, které izolují rotor od chladicí kapaliny. Mezi O-kroužky se vytvoří tenký film vody, který utěsňuje spoj při otáčení. To se děje v důsledku rozdílu mezi tlaky vnějšího prostředí a topného systému.

ZAŘÍZENÍ ČERPADLA „SUCHÉHO“ TYPU

Toto čerpadlo používá přítlačnou pružinu, která zajišťuje, že se kroužky při opotřebení samočinně přizpůsobí.

Účinnost suchých čerpadel je 80%

Nevýhodou takových systémů je hluk a nároky na údržbu. Taková čerpadla se v soukromých topných systémech používají zřídka.

Mokré oběhové čerpadlo

U takových čerpadel je rotor umístěn spolu s oběžným kolem v přímém kontaktu s chladicí kapalinou, která ochlazuje zařízení a slouží jako mazivo. Všechny části těchto čerpadel pracují v médiu používaném jako chladicí kapalina. Rotor a stator jsou odděleny nádobou z nerezové oceli, která udržuje izolaci živé části motoru.

Účinnost oběhového čerpadla „mokrého“ typu je 55 %

OKRUHOVÉ ČERPADLO MOKRÉHO TYPU

Na rozdíl od čerpadel „suchého“ typu stojí za zmínku, že jsou méně hlučná a snadno se udržují. Výkon takových zařízení je dostatečný pro uspokojení potřeb individuálního vytápění.

Jak vybrat oběhové čerpadlo?

Při výběru čerpadla zvažte ukazatele, jako jsou:

• Moc
• Průměr potrubí
• Teplota nosiče tepla
• Tlak chladicí kapaliny
• Výkon a průchodnost kotle

Kde jsou uvedeny parametry oběhového čerpadla?

Všechny důležité parametry jsou uvedeny na označení čerpadla. Vezměme si jako příklad průtokové čerpadlo GRUNDFOS UPS 25-40:

PŘÍKLAD ZNAČENÍ OBĚHOVÉHO ČERPADLA

Čísla 25-40 znamenají následující: průměr připojovací velikosti u takového čerpadla je 25 mm a výška tlaku nebo zdvihu je 4 metry vodního sloupce nebo 0,4 atmosféry. Instalační délka je zde uvedena hned za prvními dvěma indikátory a je 180 mm. Toto je vzdálenost potřebná k vložení čerpadla do systému, což je velmi důležitý ukazatel pro plánování procesu instalace. Nejvyšší provozní výkon dá výkon 60 W a proudový odběr bude rovný 0,26 A. Ukazatel maximální teploty je 110°C. Písmenná označení označují typ čerpadla: UP – typ oběhového čerpadla, S – přítomnost přepínače otáček v zařízení.

Každé čerpadlo vybavené přepínačem rychlosti má tři úrovně výkonu. Všechny se vyznačují individuální produktivitou – objemem chladicí kapaliny čerpané za hodinu.

Výkon čerpadla závisí na délce topného systému – 0,5 m tlaku na 10 m/p potrubí. Průměr trubek také ovlivňuje tento indikátor – čím užší jsou, tím větší je odpor vůči chladicí kapalině.

Výpočet průtoku chladicí kapaliny je jednoduchý – srovnáme ukazatel výkonu kotle a dostaneme to, co hledáme. Pokud je například výkon kotle 25 kW, průtok chladicí kapaliny bude 25 l/min.