S autonomním systémem vytápění a ohřevu teplé vody v soukromém domě nikoho nepřekvapíte. Ať už se jedná o plynový kotel nebo kotelnu, domácí zařízení řeší problém ohřevu vody nezávisle na centralizovaném systému. Následuje zodpovědná funkce distribuce chladicí kapaliny v místech spotřeby. Tato infrastruktura využívá tepelné čerpadlo, které cirkuluje horkou vodu.
Uspořádání vybavení
Konstrukce oběhových čerpadel pro topné systémy je navržena tak, aby zajišťovala nucený pohyb teplonosné kapaliny. K tomu je výkonová základna většiny těchto agregátů dodávána s motory - zejména asynchronním jednofázovým pohonem, který aktivuje funkci oběžného kola. Typická konstrukce čerpadel pro topné kotle obsahuje kromě elektromotoru následující součásti:
- Pouzdro opatřeno armaturami.
- Namontujte šrouby.
- Potrubí pro odvod kondenzátu.
- Adjusters.
- Svorkovnice pro elektrické připojení.
- Indikátory, ovládací tlačítka a přepínače.
- Redukční tvarovka a další adaptéry.
Technická provedení čerpadel tohoto typu se mohou v mnoha ohledech lišit. Zejména typem mazání rotorového bloku motoru. Existují "mokré" a "suché" provedení. V prvním případě se mechanika maže kvůli protékající chladicí kapalině a ve druhém případě speciálním technickým olejem. Druhá možnost je méně atraktivní vzhledem k tomu, že ve vodě mohou zůstat částice strojního maziva, což ovlivňuje ekologickou čistotu vody. Tento faktor je však pro topné systémy nevýznamný.
Výkon zařízení
Výběr vhodného modelu by měl začít jeho vhodností pro provoz v určitých teplotních podmínkách. Tepelné čerpadlo je zpravidla konstruováno tak, aby mohlo pracovat v přímém kontaktu s kapalinami o teplotě 90-110 °C. Poté můžete přejít k výkonu jednotky, který se skládá z celé řady parametrů:
- Hlava. Určuje výšku stoupání vody - v systémech pro domácnost je to 4-6 m, což je dost pro dvoupatrový dům.
- Síla. Ovlivňuje jak výšku stoupání chladicí kapaliny, tak rychlost jejího přívodu. Moderní modely jsouširoká škála ukazatelů tohoto parametru, ale doma se v průměru používají jednotky 20-60 kW.
- Objem průchodu tekutiny za 1 minutu. Pokud je výkon zařízení v okruhu stejných 20 kW, pak průměrný objem procházející kapaliny pro takové čerpadlo bude přibližně 20 litrů.
- Výdaj. Tato hodnota určuje výkon systému jako celku. Bude ovlivněn nejen charakteristikou čerpací jednotky, ale také průměrem připojených trysek. Například při stejném výkonu tepelného čerpadla 20 kW poskytuje okruh o tloušťce cca 25 mm v průměru průtok 30 l/min. Potrubí o průměru 50 mm může dodávat teplonosnou kapalinu rychlostí přes 150-170 l/min.
V samostatné objednávce se vypočítá pracovní tlak. Existují různé přístupy k odhadu optimálního zatížení, které čerpadlo vydrží. Někdy se uplatňuje pravidlo, podle kterého 1 m stoupání vody odpovídá 0,1 atm. Odborníci však říkají, že 6 barů je v domácí topné infrastruktuře docela dost - nejběžnější vypočítaná hodnota tlaku, kterou udávají sami výrobci. Jako poslední možnost, při obsluhování více zásobovacích míst ve velkém domě, lze použít 10 barovou jednotku.
Princip čerpadla
Oběžné kolo jednotky během rotace ovlivňuje průtok tekutiny, což má za následek změnu rychlosti cirkulace. V závislosti na intenzitě oběžného kola a úrovni tlaku potřebného pro zvedáníchladicí kapaliny se mění rozdíl mezi rychlostmi pohybu vody na vstupu a výstupu. Při provozu vodních zařízení jsou důležité zejména regulační funkce. Princip činnosti tepelného čerpadla pro vytápění domu poskytuje možnost změny rychlosti oběžného kola. Tato funkce je implementována odlišně pro manuální mechanické a elektronické modely. V prvním případě může uživatel ovládat výkon prostřednictvím několika stupňů regulace. Při špičkových rychlostech snižování otáček oběžného kola lze dosáhnout úspory energie až 20 %. Elektronická čerpadla provádějí automatický výběr optimální rychlosti pohybu vody s ohledem na několik indikátorů. Je tak zajištěna nejracionálnější cirkulace s minimalizací tepelných ztrát a bez ohrožení komfortu z hlediska mikroklimatu.
Pravidla instalace jednotky
Čerpadlo je instalováno v okruhu cirkulace chladicí kapaliny v potrubí vhodné velikosti. Upevnění se provádí pomocí kompletních armatur s doplňky ve formě měřicích přístrojů - tlakoměru, teploměru a snímače průtoku. Při instalaci tepelného čerpadla je třeba dodržovat následující pravidla:
- Před pracovními kroky musí být provedeno úplné propláchnutí potrubí.
- Montážní bod musí být na přístupném místě pro případné kontroly a údržbu.
- Oddělovací ventily jsou namontovány na obou stranách instalačního bodu čerpadla – na vstupu a výstupu.
- Při instalaci je důležité dodržovatsprávnou polohu rotoru. Podle návodu musí zaujmout vodorovnou polohu, chráněnou před případným vychýlením. Posuny způsobí ztrátu výkonu.
- Svorkovnice musí být otevřená pro přímý přístup. U některých modelů topného čerpadla lze jeho polohu změnit společně s krytem motoru nejprve odšroubováním upevňovacích šroubů.
- Instalace na dlouhé potrubí může zahrnovat riziko zvýšených vibrací. V tomto případě jsou špatně upevněné konce trubek dodatečně připevněny k nosným konstrukcím.
Po instalaci se kontroluje kvalita mechanických spojů a správný směr proudění. Skutečný vektor cirkulace musí odpovídat šipce průtoku pracovního média vyznačené na těle jednotky.
Připojení tepelného čerpadla
Elektrická opatření se provádějí pouze s odpovídajícími dovednostmi. Pro práci na okruzích s teplotou vody vyšší než 90 °C se používá speciální tepelně odolný kabel. Během procesu připojení se nesmí napájecí kabel dostat do kontaktu s potrubím a tělesem čerpadla. Před přímým připojením k multimetru se zkontrolují vlastnosti sítě. Musí odpovídat parametrům tepelného čerpadla podle doporučených ukazatelů výkonu. Dále je elektrické připojení vodiče provedeno přes svorkovnici. Je důležité udržovat těsnost krabice a chránit kontakty před vlhkostí. Pokud konstrukce čerpadla nezajišťuje speciální dvouvrstvou izolaci, pak samostatněmělo by být zajištěno také uzemnění.
Návod k obsluze zařízení
Když je systém namontován a připojen, můžete jej připravit na první spuštění. K tomu je vzduch odstraněn. Potrubí se nejprve naplní a poté zcela vypustí vzduch. Moderní modely čerpadel umožňují automatické odvzdušňování pomocí speciální ventilační funkce. K tomu slouží příslušné tlačítko, po jehož stisknutí se tlak v systému zvyšuje a snižuje. Postup trvá jen několik sekund. Poté můžete přistoupit k seřízení čerpadla pro topný systém s ohledem na aktuální potřeby. Nastavuje se zejména způsob seřízení, tlak a výkon. Pokud je k dispozici displej s provozními parametry zařízení, můžete sledovat nastavené indikátory a také opravovat kritické hodnoty. Automatizace je nakonfigurována pro nouzový provoz - v případě přehřátí, nečinnosti, silného poklesu napětí v síti atd.
Pokyny pro údržbu čerpadla
Povrchy čerpadla by se měly pravidelně čistit. To se provádí suchým hadříkem nebo hadrem. Je důležité nepoškodit citlivé prvky, uvolňovat uzly a malé části před znečištěním. Vyhněte se agresivním čisticím prostředkům a abrazivním prostředkům. Pokud jsou zjištěny problémy, měli byste použít univerzální návod na opravu tepelných čerpadel s účinkem cirkulačního pohybu:
- Jednotka nefunguje, ačkoli je napájení v pořádku a připojeno. Často je to důsledek vadné pojistky nebo spálené pojistky.
- Topné okruhy se nezahřívají. Je možné, že skutečné hodnoty neodpovídají nastaveným hodnotám. Je nutné zvýšit teplotu ohřevu a průtok. Pokud se situace nezmění, probíhá oprava řídicí jednotky.
- Čerpadlo nadměrně vibruje a je hlučné. Obvykle je to důsledek příliš nízkého tlaku na vodu. Problém se řeší buď zvýšením tlaku, aby se eliminoval účinek kavitace, nebo snížením tlaku.
Pumpa "Grundfos"
Pod značkou Grundfos se vyrábí některá z nejspolehlivějších a technologicky nejpokročilejších čerpadel. Sortiment společnosti zahrnuje širokou kategorii cirkulačních modelů pro topné systémy - regulovatelné i neregulované. Zejména vstupní úrovní je kompaktní čerpadlo UPS vybavené asynchronním motorem s mokrým rotorem. Má manuální řazení ve třech režimech. Také mechanická korekce rotoru se provádí ručně bez automatizace.
Moderní generace modelů s nastavitelným oběhem představuje rozsáhlou rodinu ALPHA. Třetí generace čerpadel Grundfos této řady kombinuje prvky ručního hydraulického vyvážení a elektronického ovládání. Majitel domu může používat chytrý telefon nebo iPad k neustálému sledování provozních parametrů – mobilní zařízení jsou synchronizována s řídicí jednotkou čerpadla a vzdáleně přijímají čerstvá data.
Design čerpadel ALPHA se také vyvíjí a získává nové kvality a schopnosti. Motor je jako jedna z klíčových součástí agregátu opatřen vysoce pevnými keramickými ložisky a hřídelí rotoru. Tato řešení zvyšují životnost a produktivitu zařízení. Specialisté Grundfos také pracují na ochranných a izolačních vlastnostech čerpadel a zvyšují jejich odolnost vůči vnějším vlivům.
Čerpadla Wilo
Také známá společnost na trhu čerpací techniky. V tomto případě byste měli věnovat pozornost řadě Star-RS, jejíž zástupci se při údržbě okruhů topného systému řídí zvýšením přenosu tepla. Výrobce očekává konstrukce zařízení pro nepřetržitý provoz v náročných podmínkách. Navíc i maloformátové modely najdou uplatnění nejen v běžném životě, ale i na velkých rozvodech teplé vody. Provozní tlak 16 barů to umožňuje.
Průměrný technický výkon tepelných čerpadel Wilo pokrývá rozsah výkonu, který bude postačovat k obsloužení ploch od 200 do 1000 metrů čtverečních. Nízkoenergetické i výkonné jednotky jsou přitom designově maximálně optimalizovány, což zjednodušuje údržbu a obecně činí infrastrukturu spolehlivější. Pokud mluvíme o proprietárním vývoji, pak společnost spoléhá na použití šedé litiny v designu. Hřídel je zase vyrobena z nerezové oceli a ložiska jsou vyrobena na grafitové základně odolné proti opotřebení.
Funkce tepelného čerpadla
Další kategorie čerpacího zařízení, které se používá pro funkci topení. Jedná se o elektromechanické jednotky, které zajišťují klimatizaci a dodávku teplé vody jak ve spojení s dalšími topnými zařízeními, tak v samostatném režimu. Cílová chladiva takového zařízení jsou horká média vzduchu a vody. Tepelná čerpadla pro vytápění tohoto typu mají ve svém provedení dvě funkční části: hydraulický modul a jednotku s invertorem. První komponenta je instalována uvnitř kotelny nebo jiné místnosti, kde je plánována tvorba teplých proudů. Střídač je namontován venku na ulici. Upevňuje se pomocí speciálních držáků na stěnu nebo podlahu k připravenému základu. Dva bloky jsou propojeny cestou, která zahrnuje měděné trubky a čtyřvodičový elektrický kabel.
Princip činnosti tepelného čerpadla pro vytápění domu spočívá v nasávání venkovního vzduchu a jeho předávání přes invertorovou jednotku spotřebitelům. Regulace teploty se provádí pomocí chladicí kapaliny (freonu), která se zavádí do cirkulační infrastruktury a převádí do vody. Schéma působení připomíná provoz klimatizace i technického zařízení. Rozdíl spočívá v tom, že tepelná čerpadla pracují efektivně v režimu fan coil, to znamená, že podporují regulaci jak pro snižování, tak pro zvyšování teploty. Provoz zařízení je zpravidla automatizován pomocí senzorů, které zaznamenávají odchylky od optimálních parametrů mikroklimatu.
Závěr
Čerpadlové jednotky v topných systémech plní hlavně pomocnou funkci. Jako takové nevytvářejí teplo, ale pouze podporují distribuci chladicí kapaliny po daných obrysech. Takto fungují čerpadla na ohřev vody cirkulačního typu. Hlavní charakteristiky systému jsou dány zdrojem tepelné energie. Může to být autonomní zařízení, jako je kotel nebo konvektor, a hlavní síť zásobování teplem, ve které je nedostatek tlaku. Co se týče čerpadel vzduch-voda, jsou účinná v případech, kdy je vyžadováno jemné doladění mikroklimatických parametrů uvnitř jedné nebo dvou místností. Ale pro velký soukromý dům jedna taková instalace nebude stačit. Komplexní údržbu několika topných okruhů je nejlepší přenechat oběhovým čerpadlům.
