Val av cirkulationspump: konstruktion, typer och regler för val av pump för uppvärmning

Gravitationsvärmesystem fungerar fullt ut endast i enplans privatbostäder med en yta upp till 100 kvm. Om man däremot behöver värma upp ett flerfamiljshus eller en rymlig herrgård, så klarar man sig inte utan ett system med forcerad cirkulation. Den bästa lösningen är att välja en cirkulationspump och installera aggregatet i värmekretsen.

Vi föreslår att du förstår vilka uppgifter pumpen utför i värmesystemet, hur apparaten är konstruerad och fungerar. Vi har beskrivit driftsegenskaperna för olika typer av pumpar och angett de viktigaste kriterierna för ett korrekt val. Den information som ges hjälper dig att välja en lämplig modell av cirkulationspump och inte bli besviken på köpet.

Varför behövs en pump i värmesystemet?

Cirkulationspumpar – hydraulisk utrustning som säkerställer forcerad förflyttning av uppvärmd värmebärare i en sluten krets. Sådana apparater bidrar till en jämn och snabb uppvärmning av hela systemet.

Cirkulationspumpar installeras:

• för att öka energieffektiviteten hos pannutrustningen;
• i fall där det inte är möjligt att säkerställa naturlig cirkulation av den flytande substansen;
• vid avsaknad av inbyggd pumpenhet i värmegeneratorn;
• för värmesystem med tvårörsschema, som gör det möjligt att reglera parametrarna för varje enskild radiator;
• för att övervinna trögheten hos autonoma system med naturlig cirkulation av vätska som används för överföring av termisk energi.

Värmebäraren måste röra sig i den slutna rörledningskretsen i värmesystemet med en viss hastighet för att säkerställa värmeöverföring till radiatorerna.

Vid naturlig cirkulation är detta villkor inte alltid uppfyllbart – som ett resultat värms inte värmesystemet upp eller värms upp ojämnt.

Därför installeras cirkulationspumpar i värmesystem. Dessa pumpar transporterar värmebäraren genom nätet med hög hastighet och minimerar belastningen på pannan. När vattnet återvänder till värmeelementet är det fortfarande varmt, vilket innebär att mindre energi behövs för uppvärmning.

Pumpens konstruktion och funktionsprincip

Till sin konstruktion påminner cirkulationspumpen om en dräneringsanläggning. Pumpen består av ett robust hölje i rostfritt stål/gjutjärn/aluminium och en elektrisk del som innehåller statorlindning med en inbyggd keramisk/stålrotor.

Installation av en pumpanordning för tvångscirkulation ökar avsevärt effektiviteten hos system för varmvattenförsörjning och självständig uppvärmning.

På axeln för den roterande delen av elmotorn är pumphjulet fixerat.

Pumphjulet består av två parallella skivor sammanbundna med radiellt böjda blad. På en av dem finns en öppning för värmebärarens flöde, på den andra en liten öppning för att fästa pumphjulet på elmotorns axel.

Pumphöljen för cirkulationspumpar tillverkas av stål och starka legeringar. Under höljets väggar finns en dold rotor med ett fast pumphjul.

Själva elmotorn är utrustad med ett speciellt styrkort och anslutningsplintar för kablar. Hos cirkulationspumpar utan elektronik är kondensator installerad istället för ett styrkort och på plintlådan sitter en hastighetsomkopplare.

När elektricitet tillförs roterar bladhjulet, vilket skapar ett vakuum i röret och pumpar värmeöverföringsmediet. Rotorn får arbetsvätskan att röra sig från inloppsventilen till utloppsventilen.

Pumpen tar ständigt in vatten från ena sidan och trycker ut det i värmesystemet från den andra. Centrifugalkraften hjälper till att transportera vätskan genom hela ledningen.

Det skapade trycket övervinner motstånd på olika delar av kretsen och säkerställer cirkulation av värmeöverföringsmediet.

Om man dömer efter försäljningsintensiteten är de mest populära enheterna på den inhemska marknaden från följande tillverkare:

Typer och fördelar med cirkulationspumpar

Enligt konstruktionsegenskaper delas pumpar för tvångscirkulation in i pumpenheter med våt rotor och högeffektiva enheter med torr rotor.

Pumpar av “våt” typ. Rotorn och pumphjulet i sådana pumpar är i direkt kontakt med arbetsvätskan, som samtidigt utför två viktiga funktioner: smörjning och kylning av enheten. Rotorn och statorn i sådana pumpar är separerade av ett speciellt kärl som ansvarar för tätheten hos de spänningssatta elementen i elmotorn.

Cirkulationspumpar av “våt” typ är utrustade med en stegvis hastighetsregulator. Detta gör det möjligt att välja optimalt driftläge och därmed kontrollera elförbrukningen.

Rotorn i elmotorn och pumphjulet i pumparna befinner sig i det pumpade vattnet, som fuktar lagren och ständigt kyler motorn (+).

Aggregat med våt rotor har en modulär konstruktion. Separata moduler väljs beroende på önskat tryck och kapacitet. Den sammansatta konstruktionen förenklar pumpens reparation avsevärt, eftersom en trasig modul enkelt och snabbt kan bytas ut mot en ny.

Cirkulationspumpar av denna typ används i små värmesystem. De fungerar nästan ljudlöst och är därför utmärkta för installation i bostadsutrymmen.

Elmotorn i pumpar med våt rotor behöver ingen extra kylning eftersom den ständigt är i kontakt med vatten. Inuti pumpen finns ett litet antal rörliga delar, vilket minimerar behovet av frekvent underhåll.

De främsta fördelarna med att använda pumpar av “våt” typ:

• låg ljudnivå;
• små dimensioner och låg vikt;
• minimal elförbrukning;
• enkel inställning, underhåll och reparation;
• lång livslängd.

Aggregat med våt rotor har också nackdelar. De är mycket känsliga för kvaliteten på arbetsvätskan. Förekomsten av fina slipande partiklar i vattnet leder till accelererat slitage på pumpens hydrauliska del.

Dessutom överstiger verkningsgraden för sådana cirkulationspumpar inte 55%. Denna nivå är dock fullt tillräcklig för rörledningar med kort längd, och därför används pumpar som är i direkt kontakt med vatten ofta i enskilda värmesystem.

För att aggregat av 'våt' typ ska fungera utan problem krävs att pumpinstallationen utförs korrekt. Huvudkravet är strikt horisontell rumslig orientering av axeln. Endast med denna konfiguration säkerställs fullgod smörjning av lagren med vätska.

Korrekt installation av cirkulationspumpen är nyckeln till ett stabilt fungerande värmesystem under hela dess livslängd.

Pumpar med torr rotor används framgångsrikt för att pumpa stora volymer värmebärare i stora anläggningar. Rotorenheten i sådana anordningar kommer inte i kontakt med vatten.

Husdelen för cirkulationspumpar av 'torr' typ tillverkas av starkt gjutjärn eller galvaniserat stål. Ytan beläggs med speciella skyddsmedel för att förhindra korrosion.

Aggregat med torr rotor lämpar sig för gemensam användning i flerfamiljshus, nöjescentra och kontor, samt på industriella anläggningar.

Konstruktionen av pumpar av 'torr' typ ger högre effekt. Sådana pumpar kan skapa högt tryck i värmekretsar (+).

Mellan elmotorn och pumpdelen finns en speciell glidtätning (2 skyddsringar) som isolerar de grundläggande funktionella delarna från vätska.

Dessa ringar är välpolerade och i tät kontakt med varandra. En av dem (den dynamiska) sitter på den roterande axeln. Den statiska ringen är stadigt fixerad i pumphuset.

En tunn vattenfilm tätar anslutningen mellan skyddsringarna på ett tillförlitligt sätt tack vare skillnader i tryck i kretsen och den omgivande miljön.

För tillverkning av tätningsringar används kol som framställts genom oljeagglomeration. I vissa pumpmodifieringar avsedda för extrema förhållanden används metall-/keramiska skyddsringar.

Verkningsgraden för enheter med torr rotor når upp till 85%. Det är en utmärkt siffra jämfört med pumpar av 'våt' typ. Dock genererar 'torra' aggregat mycket buller på grund av kylfläkten, därför installeras de i separata rum med god ljudisolering.

Cirkulationspumpar av 'torr' typ finns i 3 varianter:

• monoblock;
• konsolpumpar;
• «In-line».

Monoblockpumpar tillhör kategorin lågtrycksaggregat. Elmotor och pump är monterade i ett block. De är enkla att använda och underhålla. Lämpliga för användning i offentliga inrättningar och flerfamiljshus.

Konsolpumpar monteras på en gemensam bas, där pumpens och motorns axlar är i linje. Suganslutningen är placerad på skalets yttersida, tryckanslutningen på motsatt sida på huset.

Medan konsolpumpar installeras i industrianläggningar samt i kommunala vattenförsörjningssystem, så installeras In-line-pumpar direkt på rörledningshuvudledningen.

Pumpar av typ «In-line» monteras direkt på rörledningshuvudledningen. Sug- och tryckanslutningarna är placerade i linje, och en automatisk mekanism för kompensation av slitaget på tätningsringarna finns.

Fördelar med att använda cirkulationspumpar med torr rotor:

• hög kapacitet;
• energieffektivitet;
• låga krav på energibärarens kvalitet – den pumpade vätskan kan innehålla neutrala föroreningar;
• enkel reparation och utbyte av reservdelar.

Dessutom erbjuder tillverkare av värmeutrustning idag dubbla pumpmodeller till potentiella köpare. Sådana enheter används för effektreserv och extra säkerhet i nödsituationer.

Motorerna i en dubbelpump kan fungera tillsammans eller separat. Om en pump går sönder fortsätter den andra att fungera normalt, vilket garanterar oavbruten drift av pannan.

Dubbla cirkulationspumpar med två parallellkopplade pumphjul garanterar pålitlig och driftsäker värmeleverans.

Vid korrekt användning är livslängden för en cirkulationspump minst 10 år.

Hur väljer man pumputrustning på rätt sätt?

Pumpens effektivitet beror på grundläggande parametrar – kapacitet och tryckhöjd. Kapaciteten anger mängden vätska (värmebärare) som pumpen ska flytta per tidsenhet. Denna parameter bestäms utifrån maximal belastning.

Tryckhöjd – ett mått som uttrycker energin i vätskeflödet som används som värmebärare. Den tar hänsyn till hela systemets hydrauliska motstånd.

Man bör också uppmärksamma maximal temperatur. Eftersom pumpen ska pumpa uppvärmt vatten måste den tåla temperaturer upp till 110°C.

Det är mycket viktigt att välja rätt effekt på cirkulationspumpen. En svag pump klarar inte att pumpa den nödvändiga mängden värmebärare. Pumpens parametrar väljs baserat på gjorda beräkningar.

Om man installerar en kraftigare pump uppstår ett obehagligt ljud i rörledningen. Även i detta fall kommer pannutrustningens funktionella delar att slitas mycket snabbare än vad tillverkaren angett.

Cirkulationspumpens effekt ska vara tillräcklig för att klara av det hydrauliska motståndet i den slutna kretsen

Experter rekommenderar att man väljer cirkulationspump redan i planeringsskedet av värmesystemet. Om rörledningens längd inte överstiger 80 m räcker det med en pump. Vid längre sträckor är det lämpligt att installera flera pumpenheter.

Vid köp bör man också uppmärksamma materialen som pumpens funktionella delar är tillverkade av. De flesta delar är direkt/indirekt i kontakt med den uppvärmda arbetsvätskan och därmed utsatta för snabbt slitage.

Därför är det lämpligt att föredra cirkulationspumpar med keramiska lager och rotoraggregat.

Elektroniken spelar en viktig roll. För att reglera temperatur inomhus i värmekretsar installeras termostatventiler. När temperaturen stiger stängs de, och trycket i rören ökar.

Som ett resultat av dessa processer uppstår ett obehagligt ljud. För att bli av med det måste cirkulationspumpen ställas om till lägre varvtal, och att göra detta manuellt är obekvämt.

Pumpar med inbyggd elektronik hjälper dig att snabbt och effektivt klara av denna uppgift. Dessa aggregat reglerar smidigt tryckvariationerna i rörledningen beroende på förändringar i vätskemängden.

De främsta fördelarna med moderna pumpar är ekonomisk drift och lång livslängd, kompakta mått, låg ljudnivå, automatiskt driftläge och en bekväm kontrollpanel.

Det är också värt att nämna pumpens extra funktioner, nämligen:

• mjuk reglering;
• hastighetskontroll;
• automatiskt driftläge;
• inbyggd informativ display.

De enklaste modellerna av cirkulationspumpar saknar möjlighet att reglera vätskans transport hastighet. Moderna multifunktionella pumpar är två-/trehastighetsaggregat med mjuk reglering. De utmärker sig med hög inställningsprecision.

Utrustning som arbetar i automatiskt läge förses med en kontrollpanel. Inställningarna för sådana enheter är omfattande och beror endast på enhetens modell.

Det kan vara automatisk hastighetsreglering beroende på förändringar i lufttemperaturen inomhus, elektronisk timer för av/på, automatisk start av pumpen vid minimal flödeshastighet.

Närvaron av en digital display ger möjlighet att få all nödvändig information om pumpenhetens drift: temperatur på värmevätskan, motstånd i det slutna kretsloppet, prestanda, fel och så vidare.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Regler för val av cirkulationsutrustning i video:

Finesser vid beräkning av tryckhöjd och prestanda i videon:

Video om konstruktion, funktionsprincip och installation av cirkulationspump:

Ett modernt värmesystem med inbyggd pump for forcerad cirkulation gör att du kan värma upp bostadsutrymmen på bara några minuter efter att värmegeneratorn startats.

Ett rationellt val av cirkulationspump och en kvalitetsinstallation ökar effektiviteten av pannutrustningen avsevärt genom att spara energiresurser med cirka 30-35%.

Letar du efter en cirkulationspump till värmesystemet? Eller har du erfarenhet av att använda sådana installationer? Vänligen dela dina erfarenheter med läsarna, ställ frågor och delta i diskussionerna. Kommentarsformuläret finns nedan.