Odabir cirkulacijske pumpe: uređaj, vrste i pravila odabira pumpe za grijanje

Gravitacijski sustavi opskrbe toplinom potpuno funkcioniraju samo u jednokatnim privatnim kućama površine do 100 m². Ako je potrebno zagrijati višestambenu zgradu ili prostranu vilu, ne može se bez sustava s prisilnom cirkulacijom. Najbolje rješenje je odabir cirkulacijske pumpe i ugradnja uređaja u toplinski krug.

Predlažemo da se upoznate s time koje zadatke obavlja pumpa u sustavu grijanja, kako je uređaj ustrojen i radi. Opisali smo značajke rada različitih vrsta pumpi i naveli glavne kriterije ispravnog odabira. Prikazane informacije pomoći će vam odabrati odgovarajući model cirkulacijske pumpe i ne razočarati se u kupnji.

Zašto je potrebna pumpa u sustavu grijanja?

Cirkulacijske pumpe – hidraulička oprema koja osigurava prisilno kretanje zagrijanog toplinskog medija kroz zatvoreni krug. Takvi uređaji doprinose ravnomjernom i brzom zagrijavanju cijelog sustava.

Cirkulacijske pumpe se ugrađuju:

• s ciljem povećanja energetske učinkovitosti kotlovske opreme;
• u slučajevima kada nije moguće osigurati prirodnu cirkulaciju tekućeg medija;
• u nedostatku ugrađenog pumpnog agregata u toplinskom generatoru;
• za sustave grijanja s dvocevnim rasporedom, koji omogućuju podešavanje parametara svakog pojedinog radijatora;
• kako bi se prevladala inercija autonomnih sustava s prirodnom cirkulacijom tekućine koja se koristi za prijenos toplinske energije.

Toplinski medij mora se kretati kroz zatvoreni krug cjevovoda sustava grijanja određenom brzinom kako bi se osigurao prijenos topline do radijatora.

Pri prirodnoj cirkulaciji ovaj uvjet nije uvijek izvediv – kao rezultat, oprema za grijanje se ne zagrijava ili se zagrijava neravnomjerno.

Stoga se u sustavima opskrbe toplinom ugrađuju cirkulacijske pumpe. Takvi uređaji osiguravaju prijenos toplinskog medija mrežom velikom brzinom, minimizirajući opterećenje kotla. Pri povratku na grijaći element voda ostaje topla, što znači da će za zagrijavanje biti potrebno manje energije.

Konstrukcija i princip rada pumpe

Po konstrukciji cirkulacijska pumpa podsjeća na drenažnu instalaciju. Pumpa se sastoji od čvrstog kućišta izrađenog od nehrđajućeg čelika/lijevanog željeza/aluminija i električnog dijela koji uključuje namot statora s ugrađenim keramičkim/čeličnim rotorom.

Montaža pumpnog uređaja za prisilnu cirkulaciju značajno povećava učinkovitost sustava opskrbe toplom vodom i autonomnog grijanja.

Na osovini rotirajućeg dijela elektromotora nepomično je fiksiran impeler.

Radno kolo predstavlja dva paralelna diska povezana radijalno zakrivljenim lopaticama. Na jednom od njih nalazi se otvor za protok tekućine-toplinskog medija, a na drugom mali otvor za fiksiranje impelera na osovinu elektromotora.

Dijelovi kućišta cirkulacijskih pumpi izrađuju se od čelika i čvrstih legura. Ispod stijenki kućišta skriven je rotor s pričvršćenim impelerom.

Sam elektromotor opremljen je posebnom upravljačkom pločom i stezaljkama za priključak žica. Kod cirkulacijskih pumpi bez elektronike, umjesto ploče ugrađen je kondenzator, a na priključnoj kutiji nalazi se prekidač brzina.

Pri dovođenju električne energije kotač s lopaticama se okreće, stvarajući vakuum u cijevi i potiskujući toplinski medij. Rotor stvara kretanje radne tekućine u smjeru od ulaznog do izlaznog ventila.

Crpka neprestano uzima vodu s jedne strane i potiskuje je u sustav grijanja s druge strane. Centrifugalna sila potiče prijenos tekućine kroz cijeli vod.

Stvoreni tlak svladava otpor na različitim dijelovima kruga i osigurava cirkulaciju toplinskog medija.

Ako se sudi prema intenzitetu prodaje, najpopularniji na domaćem tržištu su uređaji sljedećih proizvođača:

Vrste i prednosti cirkulacijskih pumpi

Prema konstrukcijskim značajkama, crpke za prisilnu cirkulaciju dijele se na crpne agregate s mokrim rotorom i visokoučinkovite uređaje sa suhim rotorom.

Pumpe “mokrog” tipa. Rotor i impeler takvih pumpi u izravnom su kontaktu s radnom tekućinom, koja istovremeno obavlja dvije najvažnije funkcije: ulogu podmazivanja i hlađenja uređaja. Rotor i stator u takvim pumpama odvojeni su posebnom posudom koja osigurava nepropusnost dijelova električnog motora pod naponom.

Cirkulacijske pumpe “mokrog” tipa opremljene su stupnjevanim regulatorom brzine. To omogućuje odabir optimalnog načina rada, a time i kontrolu potrošnje električne energije.

Rotor elektromotora i radni kotač u pumpama nalaze se u vodi koja se pumpa, koja vlaži potporne elemente i stalno hladi motor (+)

Agregati s mokrim rotorom imaju modularnu konstrukciju. Odabiru se pojedinačni moduli ovisno o potrebnom tlaku i kapacitetu. Sklopljena konstrukcija znatno pojednostavljuje popravak pumpe, jer se neispravni modul može lako i brzo zamijeniti novim.

Cirkulacijske pumpe takvog tipa koriste se u malim sustavima grijanja. One rade gotovo nečujno, te su stoga izvrsne za ugradnju u stambenim prostorima.

Elektromotor pumpi s mokrim rotorom ne treba dodatno hlađenje jer je u stalnom kontaktu s vodom. Unutar pumpe nalazi se mali broj radnih dijelova, što smanjuje potrebu za čestim održavanjem.

Glavne prednosti korištenja pumpi “mokrog” tipa:

• niska razina buke koju stvaraju;
• male dimenzije i mala težina;
• minimalna potrošnja električne energije;
• jednostavno podešavanje parametara, održavanje i popravak;
• dugi vijek trajanja.

Agregati s mokrim rotorom imaju i nedostatke. Vrlo su osjetljivi na kvalitetu radne tekućine. Prisutnost fino raspršenih abrazivnih čestica u vodi dovodi do ubrzanog trošenja hidrauličkog dijela pumpe.

Osim toga, stupanj korisnosti takvih cirkulacijskih crpki ne prelazi 55%. Međutim, ovaj je pokazatelj sasvim dovoljan za cjevovode male duljine, stoga se crpke koje su u izravnom kontaktu s vodom često koriste u individualnim sustavima grijanja.

Za besprijekorno funkcioniranje agregata "mokrog" tipa potrebno je da montaža crpke bude pravilno izvedena. Glavni zahtjev je strogo vodoravna prostorna orijentacija osovine. Samo pri takvoj konfiguraciji osigurava se potpuno podmazivanje ležajeva tekućinom.

Stručna montaža cirkulacijske crpke jamstvo je stabilnog rada sustava grijanja tijekom cijelog vijeka trajanja.

Crpke sa suhim rotorom uspješno se koriste za pumpanje velikih količina toplinskog medija u velikim instalacijama. Rotorski sklop takvih uređaja nije u kontaktu s vodom.

Tijelo cirkulacijskih crpki "suhog" tipa izrađuje se od čvrstog lijevanog željeza ili pocinčanog čelika. Površina se premazuje posebnim zaštitnim sredstvima kako bi se spriječile pojave korozije.

Agregati sa suhim rotorom prikladni su za zajedničku uporabu u stambenim višekatnicama, zabavnim centrima i uredima te na industrijskim objektima.

Konstrukcija crpki "suhog" tipa osigurava povećanu snagu. Takvi modeli crpki sposobni su stvarati visoki tlak u krugovima grijanja (+)

Između električnog motora i crpnog dijela crpke nalazi se posebna klizna brtva (2 zaštitna prstena) koja izolira osnovne funkcionalne elemente od prodora tekućine.

Ti su prstenovi dobro polirani i u tijesnom su kontaktu jedan s drugim. Jedan od njih (dinamički) nataknut je na rotirajuću osovinu. Statički prsten čvrsto je fiksiran u kućištu crpke.

Tanak vodeni film pouzdano brtvi spoj zaštitnih prstenova zbog razlika u vrijednostima tlaka u krugu i vanjskoj okolini.

Za izradu brtvenih prstenova koristi se ugljen dobiven metodom uljne aglomeracije. U nekim modifikacijama crpki namijenjenih za primjenu u ekstremnim uvjetima ugrađeni su metalni/keramički zaštitni prstenovi.

Stupanj korisnosti uređaja sa suhim rotorom doseže 85%. To je izvrstan pokazatelj u usporedbi s crpkama "mokrog" tipa. Međutim, "suhi" agregati proizvode mnogo buke zbog rashladnog ventilatora, stoga se ugrađuju u zasebne prostorije s dobrom zvučnom izolacijom.

Cirkulacijske crpke "suhog" tipa postoje u 3 vrste:

• monoblokne;
• konzolne;
• "In-line".

Monoblokne crpke pripadaju kategoriji niskotlačnih agregata. Elektromotor i crpka u takvim uređajima montirani su u jednom bloku. Odlikuju se jednostavnošću u radu i održavanju. Prikladne su za upotrebu u komunalnim ustanovama i višestambenim zgradama.

Konzolne crpne jedinice montiraju se na zajedničkoj podlozi, pri čemu su osi crpke i motora na istoj liniji. Usisni priključak nalazi se na vanjskom dijelu volute, a tlačni priključak na suprotnoj strani kućišta.

Ako se konzolni agregati ugrađuju u proizvodnim pogonima, kao i u gradskim vodovodnim sustavima, onda se crpke tipa In-line ugrađuju izravno na glavne cjevovode.

Crpke tipa «In-line» montiraju se izravno na glavne cjevovode. Usisni i tlačni priključci nalaze se na istoj liniji, a predviđen je automatski mehanizam za kompenzaciju istrošenosti brtvenih prstenova.

Prednosti korištenja cirkulacijskih crpki sa suhim rotorom:

• visoka učinkovitost;
• energetska učinkovitost;
• niski zahtjevi za kvalitetom energenta – tekućina koja se prenosi može sadržavati neutralne primjese;
• jednostavan popravak i zamjena dijelova.

Osim toga, današnji proizvođači opreme za grijanje potencijalnim kupcima nude dvostruke modele crpki. Takvi se uređaji koriste za rezerviranje snage i dodatno osiguranje u hitnim situacijama.

Motori dvostruke crpke mogu raditi zajedno ili odvojeno. U slučaju kvara jedne crpke, drugi uređaj nastavlja normalno raditi, osiguravajući nesmetano funkcioniranje kotla.

Pouzdan i nesmetan rad sustava grijanja osigurat će dvostruke cirkulacijske crpke, kod kojih su dva radna kola spojena paralelno.

Uz ispravan rad, vijek trajanja cirkulacijske crpke iznosi najmanje 10 godina.

Kako pravilno odabrati pumpnu opremu?

Učinkovitost rada crpke ovisi o osnovnim parametrima – kapacitetu i tlaku. Kapacitet pokazuje količinu tekućine-nosača topline koju agregat treba prepumpati u jedinici vremena. Ovaj se parametar određuje na temelju uvjeta maksimalnog opterećenja.

Tlak je veličina koja izražava energiju protoka tekućine koja se koristi kao nosač topline. Uzima u obzir hidraulički otpor cijelog sustava.

Također treba obratiti pozornost na maksimalnu temperaturu. Budući da će crpka crpiti zagrijanu vodu, mora podnositi vrijednosti do 110 °C.

Vrlo je važno odabrati odgovarajuću snagu cirkulacijske crpke. Uređaj male snage neće se nositi s crpljenjem nosača topline u potrebnom volumenu. Parametri crpke biraju se na temelju provedenih proračuna.

Ako se pak ugradi snažniji uređaj, u cjevovodu će se pojaviti neugodna buka. Također u tom slučaju funkcionalni elementi kotlovske opreme će se trošiti mnogo brže nego što je proizvođač naveo.

Snaga cirkulacijske crpke mora biti dovoljna da se nosi s hidrauličkim otporom u zatvorenom krugu.

Stručnjaci preporučuju odabir cirkulacijske crpke već u fazi projektiranja sustava opskrbe toplinom. Ako duljina cjevovoda ne prelazi 80 m, dovoljno je ugraditi jednu crpku. Kod veće duljine preporučljivo je montirati više crpnih uređaja odjednom.

Prilikom kupnje treba obratiti pozornost i na materijale od kojih su izrađeni funkcionalni elementi crpke. Većina dijelova izravno/neizravno dolazi u dodir s zagrijanom radnom tekućinom, te su stoga podložni brzom trošenju.

Stoga je preporučljivo davati prednost cirkulacijskim crpkama s keramičkim ležajevima i rotorskim sklopom.

Elektronika igra važnu ulogu. Kako bi se regulirali temperaturni pokazatelji unutar prostorija, u ogrjevnim krugovima se ugrađuju termostatski ventili. Pri povišenju temperature oni se zatvaraju, a u cijevima raste tlak.

Kao rezultat tih procesa javlja se neugodna buka. Da biste je se riješili, potrebno je prebaciti cirkulacijsku crpku na niže okretaje, a to činiti ručno je nezgodno.

Crpke s ugrađenom elektronikom pomoći će Vam da brzo i učinkovito riješite ovaj zadatak. Takvi agregati glatko reguliraju padove tlaka u cjevovodu ovisno o promjeni količine tekućine.

Glavne prednosti moddernih crpki su ekonomičnost i trajnost, kompaktne dimenzije, niska razina buke, automatski način rada i praktična upravljačka ploča.

Valja istaći i dodatne funkcijonalne mogućnosti crpki, a to su:

• glatka regulacija;
• kontrola brzina;
• automatski način rada;
• ugrađeni informativni zaslon.

Najjednostavniji modeli cirkulacijskih crpki – bez mogućnosti regulacije brzine transpota tekućine. Suvremene višenamjenske crpke predstavljau dvo- ili torbzinske agregate s glatkom regulacijom. Odlikuju se visokom preciznošću postavki.

Oprema koja radi u automatskom načinu opremljena je upravljačkom pločom. Postavke takvih uređaja su opsežne i ovise samo o modifikaciji instrumenata.

To može biti automatska regulacija brzine ovisno o promjenama temperature zraka u prostoriji, elektronički mjerač vremena za uključivanje/isključivanje, automatsko pokretanje crpke pri minimalnoj brzini protoka.

Prisutnost digitalnog zaslona omogućuje dobivanje svih potrebnih informacija o radu crpke: temperaturu tekućine-nositelja topline, otpor u zatvorenom krugu, učinak, pogreške itd.

Zaključci i koristan video na temu

Pravila odabira cirkulacijske opreme u videu:

Suptilnosti izračuna tlaka i učinka u videozapisu:

Video o uređaju, principu rada i instalaciji cirkulacijske cpke:

Suvremeni sustav opskrbe toplinom s ugradenom cpkom za prisilnu cirkulaciju omogućuje zagrijavanje stambenih prostora u roku od nekoliko minuta nakon poketanja generatoa topline.

Racionalan odabir cirkulacijske ckpke i kvalitna montaža znatno povćavaju učinkovitost korištenja kotlovne opreme zahvaljujući uštedi energtskih resursa od otprilike 30-35%.

Tražite li cirkulacijsku ckpku za sustav grijanja? Ili imate iskustva s radom takvih uređaja? Molimo Vas da podijelite svoje iskustvo s čitateljima, postavljąjte pitanja i sudjelujte u raspravama. Obzac za komentare nalazi se ispod.