Oběhová čerpadla: jak vybrat a správně nainstalovat | ESMO

Nízký tlak vody je častým problémem, který může vzniknout jak v bytech v horních patrech vícepodlažních budov, tak v soukromých budovách, zejména v létě. Může způsobit poruchu domácích spotřebičů: průtokové ohřívače vody, pračky, myčky a další zařízení, která nejsou vybavena zásobníky. Nízký tlak vody způsobuje potíže při mytí nádobí nebo používání sprchy. Existuje několik způsobů, jak stabilizovat provoz vodovodního systému.

Jak zvýšit tlak vody v soukromém domě

V soukromé bytové výstavbě je problém nedostatečného tlaku vody ve vodovodním systému řešen instalací pomocného oběhového čerpadla nebo samonasávací čerpací stanice.

Pro jaké situace je pomocné oběhové čerpadlo vhodné?

Oběhové čerpadlo pro zvýšení tlaku ve vodovodním systému pomůže, pokud je dům připojen k elektrické síti, která poskytuje tlak 1,0–1,5 bar. Je zabudován do prasklého vodovodního potrubí a dává proudění vody určitý impuls. Má nízký výkon a výkon. Nejčastěji se používá ke zvýšení tlaku v určité oblasti.

Posilovací čerpadla jsou v závislosti na výkonu schopna zvýšit tlak vody z 0,8 na 2 atmosféry. Taková zařízení mají dva provozní režimy: manuální a automatický. Pro zvýšení tlaku vody se obvykle používá automatický režim.

Princip činnosti pomocného čerpadla v automatickém režimu:

• když se vypne přívod vody, čerpadlo se vypne;
• když je kohout otevřen, voda protéká čerpacím zařízením a vestavěný snímač průtoku dává příkaz k zapnutí;
• Na konci sběru vody se zařízení automaticky vypne.

Toto řešení má několik výhod, včetně:

• jednoduchost instalace;
• zvýšení tlaku na požadovanou úroveň;
• tichý provoz;
• nezávislá ochrana proti chodu nasucho, protože se zařízení vypne, když není voda.

Před zakoupením pomocného čerpadla musíte určit:

• Na jakou vodu je čerpadlo určeno – studená nebo horká? Modely mohou být navrženy pouze pro studenou vodu nebo kapaliny jakékoli teploty.
• Jaký typ chlazení motoru je lepší – suché nebo mokré? „Suchý rotor“ znamená chlazení vzduchem pomocí ventilátoru. Během provozu takové modely vydávají malý hluk. Mokré chlazené jednotky pracují tiše, ale vyžadují pravidelnou údržbu a preventivní opatření. Ve srovnání s modely se suchým rotorem zabírají méně místa.
• Jaký je požadovaný výkon jednotky? Pokud je spotřeba vody v soukromém domě nízká, kupují se modely s výkonem 60–120 W.

Při výběru vhodného čerpadla pro zvýšení tlaku se berou v úvahu další parametry: minimální průtok vody k zapnutí, maximální průtok, provozní tlak a průřez připojovacích prvků, který musí odpovídat průřezu potrubí. Parametr maximálního tlaku se volí v závislosti na indikátorech tlakoměru umístěného u vchodu do domu nebo bytu. Standardní tlak vody ve vodovodním systému: 2–4 atmosféry. Čerpadlo musí vytvořit tlak, který nestačí k dosažení standardních hodnot.

Samonasávací čerpadla

Čerpadlo na podporu oběhu má jednu nevýhodu, kvůli které je v řadě situací nepoužitelné. K zapnutí modelů potřebujete alespoň malý průtok vody. Ale v případech, kdy je tlak v systému tak nízký, že z otevřeného kohoutku neteče voda, může pomoci samonasávací zařízení, které se nejčastěji používá jako součást čerpacích stanic.

Samonasávací zařízení má omezení. Při provozu vydává hluk, proto je nejlepší, když je instalován ve sklepě domu nebo samostatné místnosti v obytném patře. Druhou nevýhodou je, že samonasávací konstrukce musí být chráněny před „suchým chodem“. Vodu lze úplně vypnout, v takovém případě bude zařízení fungovat, dokud motor selže v důsledku přehřátí. K ochraně čerpadla před takovými situacemi je instalováno relé chodu nasucho. Když tlak klesne pod nastavenou úroveň, relé deaktivuje stanici. Nevýhodou tohoto řešení je, že pokud se hladina odběru vody prudce zvýší, relé může chybně pracovat a zařízení vypnout.

Systémy čerpadel a zásobníků

Realizace schémat s posilovacím oběhovým nebo samonasávacím čerpadlem zlepšuje situaci s vodou pro uživatele, ale nejčastěji způsobuje nepříjemnosti sousedům. Pro lidi žijící v blízkosti může tlak klesnout na nulu, protože čerpací zařízení zvyšuje tlak v místě instalace a snižuje jej v hlavním potrubí. Optimálním řešením je instalace samonasávací stanice v kombinaci se zásobníkem. Přes noc se v nádrži hromadí voda, která se přes den spotřebovává. Toto řešení zajišťuje konstantní tlak ve všech vodních bodech.

Čerpadlo a akumulátor mohou tvořit jeden celek. V tomto případě má čerpadlo plošinu, ke které je přišroubován hydraulický akumulátor. Nejčastěji se však veškeré vybavení kupuje samostatně.

Zásobník je vybaven systémem automatického plnění, který obsahuje plovákový nebo elektromagnetický ventil doplněný plovákovým spínačem. Plovákový ventil je jednoduché zařízení, které uzavře vodu, když dosáhne určité hladiny v nádrži. Elektromagnetický ventil s plovákovým spínačem je pohodlnější, ale také dražší systém. Za ventilem je instalována čerpací stanice, která musí být chráněna před chodem nasucho v případě úplného vyprázdnění zásobníku.

Použití akumulační nádrže zajišťuje nejen stálou dostupnost vody, ale i další výhody. Kapalina je zbavena zápachu čpavku a sirovodíku a železo přítomné ve vodě přiváděné ocelovými trubkami se oxiduje a usazuje se na dně nádrže. Hlavní nevýhodou je potřeba volného prostoru pro instalaci nádrže.

Jak zvýšit tlak vody v bytě

Pro zvýšení tlaku vody ve vodovodním systému bytu lze použít stejné možnosti jako v soukromém domě.

Posilujte čerpadla

Pro byty se doporučuje používat čerpací zařízení s „mokrým rotorem“, protože jej lze instalovat kdekoli v bytě. Jeho instalace nezhoršuje životní podmínky, protože produkuje malý hluk. Cirkulační kompaktní modely lze instalovat téměř před typy domácích spotřebičů, které vyžadují konstantní tlak vody.

Samonasávací čerpací stanice s hydraulickým akumulátorem

Samonasávací čerpadla díky svému vysokému výkonu zajišťují dostatečný tlak vody ve vodovodu i v nejvyšších patrech domu. Ale instalace čerpacího zařízení může nechat sousedy bez vody.

Nejlepší možností je instalace běžné čerpací stanice vybavené hydraulickými akumulátory v suterénu vchodu. Toto řešení zajišťuje stálý přívod vody se stabilním tlakem pro byty umístěné na stejné stoupačce.

Princip fungování takového systému:

• čerpací stanice napojená na akumulátorové relé čerpá kapalinu z centrálního vodovodního systému do akumulační nádrže;
• voda je vytlačována z akumulátoru membránou do vnitřního vodovodního řádu, nemůže se vracet zpět do stoupačky kvůli přítomnosti zpětného ventilu;
• při normálním provozním režimu relé řídí hladinu kapaliny v zásobníku – při poklesu tlaku automatika zapne čerpadlo a rezerva v nádrži stoupne na požadovanou úroveň.

V případě nouzového odstavení nebo nedostatečného tlaku ve vodovodním systému mohou všichni spotřebitelé neustále využívat uloženou vodu. Objem akumulační nádrže se volí v závislosti na počtu spotřebitelů.

Instalace pomocného čerpadla v bytě nebo soukromém domě

Fáze instalace oběhového posilovacího čerpadla na vnitřní přívod vody:

• vypněte kohoutek u vchodu do domu nebo bytu;
• vyřízněte část potrubí, jejíž délka se rovná délce přistávací trubky pro čerpadlo v kombinaci s armaturami;
• nainstalujte kulové ventily na potrubí na obou stranách přistávacího potrubí;
• připojte čerpadlo pomocí amerických konektorů a konektorů, na těle je šipka, která se shoduje se směrem čerpání vody, šipka by měla směřovat k bytu nebo domu;
• čerpadlo je připojeno k napájecímu systému přes RCD.

Domácí spotřebiče, které vyžadují konstantní tlak vody, by měly být připojeny bezprostředně za čerpadlo, aby nedošlo ke ztrátě tlaku na kohoutcích a splachovací nádrži toalety.

Instalace čerpací stanice s hydraulickým akumulátorem

Montážní práce jsou složitější než při instalaci jednoho čerpadla. Ale v tomto případě budou obyvatelé moci neustále používat vodu, i když v systému zcela chybí.

• po uzavření kohoutku nainstalujte čerpadlo na vstup;
• potrubí vedoucí z čerpací jednotky je opatřeno křížem;
• jedna větev kříže jde do vodovodního systému bytu, druhá do hydraulického akumulátoru, třetí je ucpaná a na ní je nainstalováno relé, které řídí provoz čerpadla.

Objem akumulační nádrže je volen tak, aby zásoba vody vystačila zhruba na den. Čerpadlo může být instalováno za výsuvnou zástěnou v koupelně a akumulační nádrž může být instalována ve volném prostoru. V závislosti na vlastnostech místnosti se volí vertikální nebo horizontální modely.

Charakteristikou systému je tlakově-průtoková charakteristika čerpadla. Ukazuje, jak se mění průtok při vystavení určitému odporu tlakové ztráty v topném systému (celý obrysový prstenec). Čím rychleji se chladicí kapalina v potrubí pohybuje, tím větší je průtok. Čím vyšší je průtok, tím větší je odpor (tlaková ztráta).

Proto pas udává maximální možný průtok při minimálním možném odporu topného systému (jeden okruh okruhu). Jakýkoli topný systém odolává pohybu chladicí kapaliny. A čím větší bude, tím bude celková spotřeba topného systému nižší.

Průsečík ukazuje skutečný průtok a tlakovou ztrátu (v metrech).

Charakteristikou soustavy je tlakově-průtoková charakteristika otopné soustavy jako celku pro jeden okruh okruhu. Čím vyšší je průtok, tím větší je odpor proti pohybu. Pokud je tedy nastaveno, aby topný systém čerpal: 2 m3/hod., musí být čerpadlo zvoleno tak, aby vyhovovalo tomuto průtoku. Zhruba řečeno, čerpadlo se musí vyrovnat s požadovaným průtokem. Pokud je tepelný odpor vysoký, musí mít čerpadlo vysoký tlak.

Pro hlubší pochopení zvažte schéma:

Abyste mohli určit maximální průtok čerpadla, musíte znát průtok vašeho topného systému.

Pro stanovení maximálního tlaku čerpadla je nutné vědět, jaký odpor bude topný systém při daném průtoku čelit.

Zhruba řečeno, potřebujeme znát tlakově-průtokové charakteristiky vašeho topného systému.

Spotřeba topného systému.

Průtok striktně závisí na požadovaném přenosu tepla potrubím. Chcete-li zjistit průtok, musíte znát následující:

1. Spotřeba tepla vašeho topného systému (měřená v množství tepla, W, kaloriích, J atd.).

2. Rozdíl teplot (T1 a T2) mezi přívodním a vratným potrubím v topném systému.

3. Průměrná teplota chladicí kapaliny v topném systému. (Čím nižší je teplota, tím méně tepla se ztrácí v topném systému)

Předpokládejme, že vytápěná místnost spotřebuje 9 kW tepla. A topný systém je navržen tak, aby dodával 9 kW tepla.

To znamená, že chladicí kapalina procházející celým topným systémem (tři radiátory) ztrácí svou teplotu (viz obrázek). To znamená, že teplota v bodě T1 (přívod) je vždy vyšší než T2 (zpátečka).

Čím větší je průtok chladicí kapaliny topným systémem, tím nižší je teplotní rozdíl mezi přívodním a vratným potrubím.

Čím vyšší je teplotní rozdíl při konstantním průtoku, tím více tepla se ztrácí v topném systému.

Existuje velmi užitečný vzorec pro zjištění tepelné energie prostřednictvím množství prošlého chladiva a změněné teploty.

C je tepelná kapacita vodní chladicí kapaliny, C=1163 W/(m3•°C) nebo C=1,163 W/(litr•°C)

Q – průtok, (m3) nebo (litr)

t1 — Teplota chladicí kapaliny na přívodu

t2 — Teplota chlazené chladicí kapaliny

Vzhledem k tomu, že ztráty v místnosti jsou malé, doporučuji počítat v litrech. Pro větší ztráty použijte m3.

Je nutné určit, jaký teplotní rozdíl bude mezi přiváděnou a chlazenou chladicí kapalinou. Teplotu si můžete zvolit naprosto libovolnou, od 5 do 20 °C. Průtok bude záviset na volbě teplot a průtok vytvoří určité rychlosti chladicí kapaliny. A jak víte, pohyb chladicí kapaliny vytváří odpor. Čím větší průtok, tím větší odpor.

Když se rozhodnete až do konce, až do výběru průměru, pak bude vše jasné a budete moci určit konečnou spotřebu. Protože při provádění úplného výpočtu vezměte v úvahu požadovaný průtok v potrubí. Průměr volte na základě ekonomických faktorů a následně zohledněte nejhospodárnější spotřebu v topném systému.

Pro další výpočty volím 10 °C. To znamená, že přívod je 60 °C a zpátečka 50 °C.

t1 — Teplota chladicí kapaliny na přívodu: 60 °C

t2 — Teplota chlazené chladicí kapaliny: 50 °C.

Najděte: Q – průtok.

Z výše uvedeného vzorce dostávám:

Odpověď: Obdrželi jsme požadovaný minimální průtok 774 l/h

Odolnost topného systému.

Odpor topného systému změříme v metrech, protože je to velmi výhodné.

Nyní nebudeme počítat odpor systému, protože tento článek má za cíl pochopit, jak se vybírá oběhové čerpadlo. Podrobný výpočet odporu topného systému bude popsán ve zvláštním článku k tomu v části:

Projektant ohřevu vody.

Předpokládejme, že tento odpor jsme již spočítali a je roven 1,4 metru při průtoku 774 l/h. Je velmi důležité pochopit, že čím vyšší je průtok, tím větší je odpor. Čím nižší je průtok, tím nižší je odpor. Proto při daném průtoku 774 l/h dostaneme odpor 1,4 metru.

A takto jsme získali data:

Průtok = 774 l/h = 0,774 m3/h

Odpor = 1,4 metru

Dále se na základě těchto údajů vybere čerpadlo.

Uvažujme oběhové čerpadlo s průtokem do 3 m3/hod. (25/6) průměr závitu 25 mm, tlak 6 m.

Při výběru čerpadla je vhodné se podívat na skutečný graf tlakově-průtokové charakteristiky. Pokud není k dispozici, pak doporučuji jednoduše nakreslit přímku do grafu se zadanými parametry

Vzdálenost mezi body A a B by měla být co nejmenší. Instalace takového čerpadla není ekonomicky proveditelná. Za prvé, s výkonným čerpadlem zvýšíte průtok. Za druhé, výkonné čerpadlo bude spotřebovávat další energii, což v konečném důsledku vytáhne peníze navíc z vaší kapsy. Proto doporučuji zvážit čerpadlo s jinými parametry.

Zde je vzdálenost mezi body A a B minimální, a proto je toto čerpadlo vhodné.

Jeho parametry se budou rovnat:

Maximální průtok 2 m3/hod

Maximální hlava 2 metry

V dnešní době má mnoho oběhových čerpadel tři provozní rychlosti, a proto také věnujte pozornost grafům různých rychlostí. Můžete si vybrat výkonné čerpadlo a zapnout ho na minimální průtok.

<strong>Instalace oběhového čerpadla</strong>

Dříve bylo zvykem instalovat „mokrá“ čerpadla výhradně na vratné potrubí, bylo to způsobeno tím, že studenější voda prodlužovala životnost rotoru, ložisek a ucpávky. Moderní modely „mokrých“ čerpadel lze instalovat nejen na vratné potrubí, ale také na přívodní potrubí.

Při provozu čerpadla se v oblasti umístěné před expanzní nádrží a v potrubí za ní vytvářejí různé tlaky – komprese a vakuum. Expanzní nádoba vytváří statický tlak, který nemůže ovlivnit provoz topného systému vybaveného oběhovým čerpadlem. Je třeba počítat s tím, že příliš velký rozdíl tlaku může způsobit var vody a také nasávání vzduchu.

Při návrhu cirkulačního systému je třeba vzít v úvahu hlavní podmínku – hydrostatický tlak v kterémkoli místě sací zóny musí být extrémně nadměrný, čehož lze dosáhnout následujícími způsoby:

Zajistěte minimální výšku zdvihu expanzní nádoby nad nejvyšším bodem potrubí 0,8 m. Tento způsob je nejjednodušší zejména při přechodu ze systému s přirozenou cirkulací na systém s nuceným oběhem. To však lze provést pouze v případě, že je k dispozici půdní prostor nebo dostatečná výška stropu. Při přesouvání expanzní nádrže do podkroví byste se měli postarat o její dodatečnou izolaci.

Umístěte expanzní nádobu na nejvyšší bod potrubí, aby se horní část systému zavedla do výtlačné zóny čerpadla. Tato metoda je použitelná pouze pro moderní topné systémy, které jsou navrženy pro nucený oběh a spád potrubí je proveden směrem ke kotli. S tímto sklonem se vzduchové bubliny pohybují podél vodního proudu usměrňovaného oběhovým čerpadlem, v důsledku čehož se nejvyšší bod topného systému přesune do nejvzdálenější stoupačky. Samozřejmě je možné pomocí této metody přestavět stávající systém, ale vzhledem k dostupnosti jednodušších metod se to zdá nepraktické.

Proveďte drobnou rekonstrukci systému posunutím expanzní nádoby s potrubím a jejím vložením do vratného potrubí v blízkosti umístění oběhového čerpadla. Při provádění této rekonstrukce budou vytvořeny téměř ideální podmínky pro provoz otopné soustavy s nuceným čerpaným oběhem vody.

Oběhové čerpadlo nainstalujte do přívodní části potrubí bezprostředně za vstup do expanzní nádoby. Na první pohled se tato rekonstrukce může zdát primitivně jednoduchá, ale zajistí zvláště vysokou teplotu v daném úseku okruhu. Přestože je tato metoda poměrně účinná, musíte se před jejím použitím ujistit, že model čerpadla, který si vyberete, může fungovat v tak nepříznivých podmínkách.

Po výběru nejoptimálnějšího místa pro instalaci oběhového topného čerpadla by bylo dobré se seznámit s procesem instalace jednotky. Předem byste si měli pořídit hloubkový čisticí filtr a zpětný ventil, které jsou určeny pro práci pod tlakem v uzavřených topných systémech.

Jediné nářadí, které potřebujete, je sada klíčů. V závislosti na průměru topného potrubí je třeba vybrat uzavírací ventil a nainstalovat jej na hlavní potrubí mezi výstup a vstup zařezávacího bypassu. Optimální je, když se pumpa dodává s odnímatelnými závity, jinak si je budete muset koupit sami.

Obtok je malý úsek potrubí, který je instalován paralelně s regulačními a uzavíracími ventily. Jeho hlavním účelem je přepnout otopnou soustavu na přirozenou cirkulaci při poruše oběhového čerpadla nebo při výpadku proudu.

Průměr obtokového potrubí se musí rovnat průměru stoupačky. Přímo na obtoku je instalováno oběhové čerpadlo pro topné systémy, filtr a zpětný ventil (v případě potřeby).

Pokud je pro nucený oběh použito „mokré“ čerpadlo, musí být obtok umístěn vodorovně. Nebylo by nadbytečné zajistit automatický odvzdušňovací ventil na bypassu, který je instalován kdekoli, ale přísně ve svislé poloze.