Pompă de apă pentru încălzire: tipuri, caracteristici tehnice și reguli de alegere

Fenomenele naturale gravitaționale nu sunt întotdeauna capabile să asigure un nivel suficient de circulație a agentului termic, în special în sistemele complexe cu mai multe bucle. O pompă de apă pentru încălzirea încăperilor va ajuta la stimularea mișcării agentului termic. Ce reprezintă acest echipament? Vom aborda această întrebare în articolul nostru.

Pe lângă structura și caracteristicile tehnice ale pompei de apă, vom analiza tipurile, particularitățile de marcare. De asemenea, vom examina în detaliu avantajele echipamentului de circulație și parametrii importanți care trebuie luați în considerare la alegere.

Structura generală a pompei de apă

Pompa de apă se integrează în circuitul de încălzire pentru a asigura mișcarea agentului termic. De aceea, astfel de sisteme sunt numite încălzire cu circulație forțată.

Este format din următoarele elemente de bază:

• carcasă cu cameră de lucru;
• motor;
• rotor;
• șurub pentru evacuarea aerului;
• cutie de borne.

Cutia de borne poate fi dotată cu echipamente mecanice și electronice suplimentare, destinate reglării modului de funcționare a motorului.

Simplitatea structurii asigură o fiabilitate ridicată a pompelor, datorită căreia acestea pot funcționa eficient timp de aproximativ 5-10 ani.

La prima pornire a pompei de circulație de apă, trebuie să deșurubați șurubul de aer și să eliberați aerul din zona de lucru.

Tipuri de pompe pentru sisteme de încălzire

Pompele de circulație moderne se împart în două tipuri principale: «uscate» și «umede». Acestea diferă ușor prin structura internă și schema de funcționare, dar mișcarea lichidului în ele este asigurată în continuare prin procese de circulație în sistem. Unele modele sunt dotate cu dispozitive pentru reglarea automată a funcționării lor.

Varianta #1 — aparate de tip «uscat»

Construcția pompei de circulație uscate nu implică contactul agentului termic cu rotorul. Zona sa de lucru este separată de piesele motorului electric prin inele speciale.

Acestea sunt fabricate din următoarele tipuri de material:

• grafit;
• ceramică;
• carbură de wolfram;
• oțel inoxidabil;
• oxid de aluminiu.

Principiul de funcționare al pompei „uscate” constă în rotirea rotorului în mediul lichidului termic. Orificiul de admisie a apei se află în centrul camerei principale, iar sistemul de evacuare a canalelor – la periferie.

Zona de lucru a pompelor de circulație „uscate” este conectată la motor doar prin intermediul arborelui, prin urmare, la nevoie, este posibilă înlocuirea acționării electrice.

Rotirea rotorului roții funcționale duce la apariția forțelor centrifuge, care deplasează lichidul termic de la centrul carcasei spre margini. Acest principiu de funcționare a pompei de circulație asigură o mișcare constantă a apei prin camera sa interioară.

Caracteristicile pozitive ale echipamentului de încălzire de tip uscat sunt:

• nivel ridicat al randamentului – 70-80%;
• minim șoc hidraulic la pornire;
• posibilitatea amplasării orizontale și verticale a motorului;
• pomparea volumelor mari de lichid termic datorită puterii ridicate.

Datorită combinației dintre eficiență și zgomot ridicat, pompele „uscate” sunt utilizate preponderent în sistemele de încălzire ale clădirilor industriale, administrative și ale obiectelor rezidențiale mari.

Prin urmare, la aparatele de acest tip se pot evidenția următoarele aspecte negative:

1. Nivelul ridicat de zgomot, care nu permite utilizarea lor în apartamente.
2. Necesitatea înlocuirii discurilor de etanșare la fiecare 2-3 ani.
3. Probabilitatea ridicată de scurgere a lichidului termic în exterior la încălcarea etanșeității camerei de lucru.
4. Necesitatea răcirii externe a motorului.

Datorită greutății mari, un astfel de echipament se instalează pe podea sau se suspendă pe console.

Elementele pompei de tip consolă sunt fixate pe un singur cadru, iar motorul electric cu roata de lucru din carcasă sunt conectate printr-un reductor.

Există două variante de execuție constructivă a pompelor „uscate”:

1. Monobloc. Motorul și carcasa metalică a aparatului sunt unite într-o singură construcție cu prinderi specifice.
2. Consolă. La carcasa echipamentului, cu ajutorul unor prinderi universale, poate fi conectat un motor de orice putere.

Dispozitivele de circulație „uscate” pentru sistemele de încălzire, cu o întreținere adecvată, sunt mai durabile, prin urmare înlocuiesc treptat de pe piață modelele cu rotor umed.

Varianta #2 — pompe cu rotor de tip umed

Principiul de funcționare al aparatului de circulație cu rotor de tip umed este similar celui de tip „uscat”: la rotirea rotorului, lichidul termic introdus în centru se deplasează spre periferia camerei de lucru, de unde este colectat în canalele de evacuare.

Toate garniturile interioare din pompa „umedă” sunt statice și nu sunt supuse uzurii dinamice, prin urmare astfel de modele sunt mai fiabile și mai durabile.

Rotorul pompei „umede” contactează cu agentul termic, care asigură și răcirea motorului. Astfel de aparate nu trebuie să funcționeze în regim uscat, deoarece se supraîncălzesc rapid și se ard.

Piesele componente ale echipamentului sunt de obicei amplasate într-o singură carcasă și constituie o construcție unitară, prin urmare, la defectarea unor elemente, acestea nu se înlocuiesc, ci se cumpără o pompă nouă.

Agentul termic din interiorul camerei de lucru parcurge un drum destul de sinuos, prin urmare, zgomotul pompei depinde de netezimea materialului suprafeței interioare a carcasei.

Avantajele agregatului cu “umedă” varianta rotorului:

• funcționare silențioasă;
• dimensiuni compacte;
• consum redus de energie electrică (30-50 W);
• durată lungă de funcționare fără întreținere;
• cost relativ scăzut;
• simplitate de instalare.

Dispozitivele sunt adesea încorporate direct în construcția cazanelor menajere, facilitând alegerea echipamentului pentru consumator la montarea sistemului de încălzire.

Aparatele de încălzire de acest tip au și dezavantaje:

• limitări constructive privind puterea maximă;
• mentenabilitate redusă;
• randament scăzut (40-60%);
• necesitatea amplasării strict orizontale a axului motorului.

Din cauza puterii reduse, varianta “umedă” a mașinilor de pompare este utilizată preponderent în sistemele de încălzire ale apartamentelor și caselor cu un etaj.

Avantajele aparatelor de circulație

Până în 1990, sistemele de încălzire în construcțiile private erau proiectate și construite preponderent fără pompe. Agentul termic se deplasa prin țevi prin gravitație, iar circulația sa era asigurată de curenții de convecție ai lichidului la încălzirea acestuia în cazan. În prezent, se mai folosesc sisteme cu circulație naturală, deși nu atât de des.

Cazanele pe combustibil solid ieftine sunt produse fără pompe încorporate, deoarece producătorul nu cunoaște parametrii circuitului de încălzire. Pentru astfel de sisteme, achiziționarea unei pompe de apă este obligatorie.

În prezent, mișcarea agentului termic se realizează forțat cu ajutorul pompelor de apă, care au o serie de avantaje:

1. Sarcină redusă asupra cazanului datorită diminuării diferenței de temperatură între conducta de intrare și cea de ieșire.
2. Distribuție uniformă a căldurii în camere datorită aceleiași temperaturi a agentului termic pe toată lungimea inelelor de încălzire.
3. Posibilitatea reglării operative a temperaturii agentului termic.
4. Încălzire rapidă a sistemului de încălzire la pornirea cazanului rece.
5. Absența necesității de a monta conducte cu pantă spre cazan, care asigură deplasarea spontană a agentului termic.
6. Posibilitatea utilizării țevilor subțiri, care ocupă puțin spațiu interior al apartamentului.
7. Puterea pompei permite crearea în circuitul de încălzire a unei presiuni suficiente pentru a furniza agentul termic la mai multe etaje în sus.
8. Utilizarea armăturilor de închidere pe buclele individuale ale rețelelor de încălzire.
9. Posibilitatea integrării pompei în sistemul de reglare automată a funcționării cazanului.

În ciuda numeroaselor avantaje, aparatele de circulație au și două dezavantaje – dependența de alimentarea cu energie electrică și costurile suplimentare pentru electricitate.

Dar neajunsurile sunt ușor compensate – instalarea unei pompe de apă permite economisirea a 10-20% din combustibil, iar ponderea costului energiei electrice în cheltuielile totale de încălzire este de numai 3-5%. În plus, în cazul întreruperilor frecvente ale curentului electric, se poate instala un UPS, care va asigura pentru o anumită perioadă funcționarea autonomă a cazanului și a pompei.

Particularitățile marcajului echipamentului

Din păcate, nu există cerințe unificate pentru marcarea pompelor de circulație. Producătorii aleg în mod independent lista caracteristicilor tehnice care sunt indicate pe carcasa dispozitivului.

Nu trebuie să vă bazați doar pe marcaj atunci când achiziționați o pompă. Este mai bine să deschideți manualul de utilizare și să citiți caracteristicile tehnice acolo.

Pe panoul frontal sunt de obicei afișate următoarele informații:

• direcția de mișcare a agentului termic;
• diametrul țevilor de racordare;
• presiunea maximă admisă;
• producătorul și modelul;
• temperatura maximă de funcționare;
• gradul de protecție;
• parametrii de funcționare ai rețelei electrice;
• semnele de conformitate cu reglementările tehnice naționale.

Producătorii pot indica și alte informații la propria discreție. Caracteristicile tehnice detaliate ale aparatelor sunt specificate în manualul de utilizare.

Unitățile de măsură diferă în diferite țări, astfel încât denumirile numerice de pe carcasă pot fi înșelătoare. Este mai bine să deschideți din nou instrucțiunile, unde, alături de caracteristici, sunt indicate și unitățile de măsură ale acestora.

La ce să fiți atenți la alegerea pompei?

Alegerea unei pompe separate pentru circuitul de încălzire trebuie făcută ținând cont de mulți parametri.

Parametrii tehnici ai echipamentului

Echipamentul de circulație are o serie de caracteristici care sunt deosebit de importante de luat în considerare la cumpărare.

Printre acestea se numără:

1. Randamentul – raportul dintre volumul de energie electrică consumată și munca utilă efectuată pentru pomparea agentului termic.
2. Înălțimea de pompare – diferența de presiune dintre orificiile de ieșire și de intrare ale pompei.
3. Debitul de apă – volumul maxim de agent termic pompat prin camera de lucru la rezistența minimă a circuitului de încălzire.
4. Puterea consumată de energie electrică.
5. Diametrul țevilor – valoarea nominală a echipamentului de racordare.
6. Presiunea nominală maximă (notată PN) în circuitul de lucru la 20 °C, la care se garantează încă funcționarea îndelungată a dispozitivului în termenul de garanție.

Aceste date sunt de obicei suficiente pentru a confirma că caracteristicile tehnice ale pompei sunt adecvate parametrilor sistemului de încălzire.

Am analizat mai detaliat criteriile de selecție în acest articol.

Puterea suficientă a aparatului

Alegerea modelului specific de echipament de circulație este influențată de caracteristicile tehnice, precum și de capacitățile financiare ale cumpărătorului și de proprietățile sistemului de încălzire. Dacă doriți să economisiți, este important ca puterea pompei să fie suficientă pentru funcționarea normală a centralei. Deoarece nivelul de alimentare cu apă indicat în instrucțiuni este întotdeauna semnificativ mai mare decât cel real.

Pentru a determina singur suficiența puterii aparatului, trebuie realizate trei etape de calcul.

Etapa #1 – determinarea debitului pompei

Determinarea debitului necesar al pompei conform formulei.

Puterea termică necesară încălzirii depinde foarte mult de materialul pereților, de existența fisurilor în podea și de etanșeitatea ramelor ferestrelor.

Pentru apartamentele din clădiri cu mai multe etaje, puterea termică a încălzirii se consideră a fi de 75-80 W/mp, iar pentru case – de 100-120 W/mp. Diferența de temperatură la intrarea și ieșirea centralei este de obicei de 10 °C.

Rezultă că pentru un apartament cu o suprafață de 60 mp, un debit real al pompei de (80*60)/(1,16*10)=414 (l/h) va fi suficient.

Etapa #2 – calcularea valorii presiunii

Determinarea valorii presiunii pentru depășirea rezistenței hidraulice totale a sistemului conform formulei.

Fiecare armătură de închidere are propriul coeficient de rezistență hidraulică, care se determină conform unor tabele speciale. La calcul, se iau în considerare valorile de rezistență ale tuturor elementelor conductei.

Formula menționată necesită calcule complexe cu utilizarea datelor de referință, prin urmare, pentru sistemele de încălzire casnice și de apartament se poate utiliza un grafic simplificat.

Pierderea de presiune depinde foarte mult de diametrul țevilor, așadar, atunci când alegeți între două dimensiuni posibile, este mai bine să o alegeți pe cea mai mare.

Conform graficului, pierderile de presiune într-un apartament cu diametrul conductelor de 20 mm vor fi de 70 mm/m, iar ținând cont de lungimea conductei de 50 m – 3,5 metri. Această cifră trebuie înmulțită cu un coeficient de 1,3-2,2 care ia în considerare rezistența armăturilor de apă.

Etapa #3 – determinarea puterii pompei

Determinarea suficienței puterii pompei conform graficului caracteristicilor presiune-debit.

Insuficiența puterii pompei de apă duce la un consum excesiv de gaz în centrală și poate duce chiar la defecțiuni fatale.

Un astfel de grafic este indicat în manualul de utilizare și este unic pentru fiecare model de pompă. Dacă punctul de intersecție al parametrilor calculați mai sus se află sub curba B, atunci dispozitivul este potrivit pentru sistemul de încălzire, iar dacă deasupra, atunci nu.

Recomandări detaliate privind calculul pompei de circulație cu exemple concrete am oferit în articolul următor.

Funcții suplimentare ale aparatului

Dacă pentru sistemul de încălzire este esențială mișcarea constantă a lichidului, se pot instala o pereche de pompe amplasate în serie în circuit. Cel de-al doilea motor din acest sistem se poate activa în caz de insuficiență de putere sau defectare a primului motor.

Pentru automatizarea funcționării boilerului încălzit de circuitul de încălzire se pot utiliza pompe cu termostat și temporizator. Mecanismul încorporat asigură pornirea și oprirea motorului în funcție de temperatura agentului termic și de ora din zi.

Cutia de borne poate avea mânere de reglare și un panou indicator. Ecranele LCD pe pompele de încălzire sunt utilizate rar din cauza intoleranței la temperaturi ridicate.

În rețelele de încălzire ramificate se pot utiliza pompe de circulație cu termostat și reglaj lin al vitezei rotorului. Cu ajutorul lor, în diferite bucle are loc reglarea autonomă a vitezei agentului termic, în funcție de temperatura acestuia. Pompele cu automatizare costă de câteva ori mai mult și sunt rareori utilizate în apartamente și case mici.

Pe piață sunt prezentate atât modele cu construcție standard, cât și cu construcție non-standard, care oferă funcționalitate suplimentară. Clasamentul celor mai bune pompe de încălzire, întocmit pe baza recenziilor utilizatorilor reali, l-am prezentat aici.

Alte nuanțe ale alegerii pompei

Este important ca echipamentul nu doar să își îndeplinească funcția, ci și să funcționeze mult timp, fără a cauza inconveniente locatarilor casei sau apartamentului.

Prin urmare, la alegerea dispozitivului, trebuie să respectați următoarele reguli:

1. Alegeți producători renumiți de pompe: Calpeda, Grundfos, WILO. Prețul echipamentelor lor este mai mare cu 20-40%, dar probabilitatea de defectare este semnificativ mai mică.
2. Luați un dispozitiv cu caracteristici care depășesc cu 20-30% valorile calculate. Această rezervă va reduce sarcina de exploatare și va crește durata de viață a echipamentului.
3. Acordați atenție dimensiunilor, astfel încât pompa să încapă în locul rezervat pentru ea.
4. Funcționarea dispozitivului trebuie să fie cât mai silențioasă posibil, pentru a nu deranja locatarii pe timp de noapte.
5. Nu este necesar să încercați să cumpărați un model cu o putere care depășește semnificativ parametrii calculați. Aceasta va duce doar la un consum excesiv de energie electrică și la zgomot inutil.
6. Alegeți o pompă special pentru sisteme de încălzire, deoarece acestea sunt proiectate pentru o temperatură de funcționare de până la 130-150 °C.
7. Este de dorit ca dispozitivul să aibă o sită încorporată pentru filtrarea particulelor solide suspendate în agentul termic.

Caracteristicile de funcționare ale echipamentului trebuie să corespundă neapărat parametrilor sistemului de încălzire, nu se poate economisi la acest aspect. Suplimentar, va trebui să plătiți doar pentru un producător de încredere, o carcasă mai protejată și un sistem de reglare automată a funcționării.

Majoritatea dispozitivelor de circulație menajere pentru încălzire nu necesită reglaj. Pentru pornirea lor, este suficient să conectați racordurile la conductă și să introduceți aparatul în rețeaua electrică. Iar modul corect de a realiza montajul pompei l-am analizat în instrucțiunile pas cu pas.

Concluzii și material video util pe această temă

Cum să alegeți o pompă de circulație bună pentru încălzire:

Echipamentul de circulație DAB:

Comparația a două aparate Grundfos: modelele UPS și Alpha2:

Este mai bine să coordonați alegerea pompei de circulație cu specialiștii. Dacă puterea echipamentului pentru un apartament standard vă poate fi indicată chiar și de vânzătorii din magazin, atunci înainte de achiziționarea unui aparat de încălzire pentru o casă de la țară va trebui să apelați la profesioniști pentru calcule complexe.

Trebuie să rețineți că nu îl puteți schimba în magazin după începerea exploatării, de aceea este mai bine să cumpărați direct un model potrivit.

Doriți să completați articolul nostru cu recomandări utile privind alegerea pompei pentru încălzire? Sau ați observat neconcordanțe în datele prezentate? Scrieți observațiile dumneavoastră în blocul de comentarii – vom ține cont neapărat de părerea dumneavoastră.

Dar poate după citirea articolului v-au rămas întrebări? Adresați-le experților noștri, cereți sfat – vom încerca să vă ajutăm.