Vattenpump för uppvärmning: typer, tekniska specifikationer och urvalsregler

Gravitationsfenomen kan inte alltid säkerställa tillräcklig cirkulation av värmevätska, särskilt i komplexa system med flera slingor. En vattenpump för uppvärmning av utrymmen kan stimulera värmevätskans rörelse. Vad är denna utrustning? Den frågan kommer vi att behandla i vår artikel.

Förutom konstruktion och tekniska specifikationer för vattenpumpen kommer vi att gå igenom typer och märkningsdetaljer. Vi kommer också att i detalj titta på fördelarna med cirkulationsutrustning och viktiga parametrar att beakta vid valet.

Allmän konstruktion av vattenpumpen

Vattenpumpen installeras i värmekretsen för att säkerställa värmevätskans rörelse. Därför kallas sådana system för uppvärmning med tvångscirkulation.

Den består av följande grundläggande delar:

• hus med arbetskammare;
• motor;
• pumphjul;
• skruv för luftavledning;
• plintlåda.

Plintlådan kan vara utrustad med ytterligare mekanisk och elektronisk utrustning avsedd för reglering av motorns driftläge.

Enkelheten i konstruktionen ger hög tillförlitlighet hos pumparna, tack vare vilken de kan fungera effektivt i cirka 5-10 år.

Vid första start av vattencirkulationspumpen måste du skruva ut luftskruven och släppa ut luft från arbetsområdet

Typer av pumpar för värmesystem

Moderna cirkulationspumpar delas in i två huvudtyper: 'torra' och 'våta'. De skiljer sig något i inre konstruktion och funktionssätt, men vätskans rörelse i dem säkerställs fortfarande genom cirkulationsprocesser i systemet. Vissa modeller är utrustade med anordningar för automatisk reglering av deras drift.

Alternativ #1 — apparater av 'torr' typ

Konstruktionen av en torr cirkulationspump innebär inte kontakt mellan värmevätskan och rotorn. Dess arbetsområde är separerat från elmotorns delar med speciella ringar.

De tillverkas av följande materialtyper:

• grafit;
• keramik;
• volframkarbid;
• rostfritt stål;
• aluminiumoxid.

Principen för en "torr" pump är att hjulet roterar i värmebäraren. Vatteninloppsöppningen är i mitten av huvudkammaren, och utloppskanalerna är i periferin.

Arbetsområdet för "torra" cirkulationspumpar är kopplat till motorn endast via axeln, så vid behov kan elmotorn bytas ut.

Rotationen av pumphjulet i det funktionella hjulet skapar centrifugalkrafter som flyttar värmebäraren från mitten av huset till kanterna. Denna princip för cirkulationspumpen säkerställer kontinuerlig rörelse av vatten genom dess inre kammare.

Positiva egenskaper hos värmeutrustning av torr typ är:

• hög verkningsgrad – 70–80%;
• minimal vattenslag vid start;
• möjlighet till horisontell och vertikal placering av motorn;
• pumpning av stora volymer värmebärare tack vare hög effekt.

På grund av kombinationen av ekonomi och buller används "torra" pumpar främst i värmesystem i industri-, kontorsbyggnader och stora bostadsobjekt.

Därför kan följande negativa sidor lyftas fram för denna typ av apparater:

1. Hög ljudnivå som gör dem olämpliga för användning i lägenheter.
2. Behov av att byta tätningsskivor var 2–3 år.
3. Hög sannolikhet för läckage av värmebärare om arbetskammarens täthet bryts.
4. Behov av extern kylning av motorn.

På grund av den stora vikten installeras sådan utrustning på golvet eller hängs upp på konsoler.

Elementen i en konsolpump är monterade på en enda bädd, och elmotorn med pumphjulet i huset är kopplade via en växellåda.

Det finns två konstruktionsvarianter av "torra" pumpar:

1. Monoblock. Motorn och apparatens metallhus är förenade i en enda konstruktion med specifika fästen.
2. Konsol. Till utrustningens hus kan en motor av valfri effekt anslutas med universella fästen.

"Torra" cirkulationsanordningar för värmesystem är mer hållbara med rätt underhåll, därför ersätter de gradvis modeller med våt rotor på marknaden.

Alternativ #2 — pumpar med våt rotor

Funktionsprincipen för en cirkulationsanordning med rotor av våt typ liknar sin motsvarighet i "torrt" utförande: när pumphjulet roterar flyttas värmebäraren som tillförs i mitten till arbetskammarens periferi, varifrån den samlas i utloppskanalerna.

Alla invändiga tätningar i en "våt" pump är statiska och utsätts inte för dynamiskt slitage, därför är sådana modeller mer pålitliga och hållbara.

Rotor för 'våt' pump kontaktar med värmebäraren, som också ger motorkylning. Sådana enheter får inte arbeta i torrt läge eftersom de snabbt överhettas och brinner upp.

Komponenterna är vanligtvis placerade i ett enda hölje och bildar en enhetlig konstruktion, så när enskilda delar går sönder byts de inte ut, utan man köper en ny pump.

Värmebäraren inne i arbetskammaren färdas en ganska vindlande väg. Därför beror pumpens ljudnivå på hur jämnt materialet är på höljets insida.

Fördelar med en enhet med “våt” rotortyp:

• tyst drift;
• kompakta mått;
• låg elförbrukning (30-50 W);
• lång drifttid utan underhåll;
• relativt låg kostnad;
• enkel installation.

Enheterna byggs ofta in direkt i hushållspannornas konstruktion, vilket underlättar för konsumenten att välja utrustning vid installation av värmesystemet.

Uppvärmningsapparater av denna typ har också nackdelar:

• konstruktionsbegränsningar i maxeffekt;
• låg reparerbarhet;
• låg verkningsgrad (40-60%);
• behov av strikt horisontell placering av motoraxeln.

På grund av låg effekt används “våt” typ av pumpmaskiner främst i värmesystem för lägenheter och enplanshus.

Fördelar med cirkulationsapparater

Före 1990 projekterades och byggdes värmesystem i privatbebyggelse huvudsakligen utan pumpar. Värmebäraren rörde sig i rören med självfall, och dess cirkulation säkerställdes av konvektionsströmmar av vätska när den värmdes upp i pannan. Numera används fortfarande system med naturlig cirkulation, om än inte lika ofta.

Billiga fastbränslepannor tillverkas utan inbyggda pumpar, eftersom tillverkaren inte känner till värmekretsens parametrar. För sådana system är inköp av en vattenpump obligatoriskt.

Nu sker värmebärarens rörelse tvångsmässigt med hjälp av vattenpumpar, som har flera fördelar:

1. Minskad belastning på pannan genom att temperaturskillnaden mellan in- och utloppsröret minskas.
2. Jämn värmefördelning i rummen på grund av samma temperatur på värmebäraren längs hela värmeslingorna.
3. Möjlighet att snabbt reglera värmebärarens temperatur.
4. Snabb uppvärmning av värmesystemet vid start av kall panna.
5. Inget behov av att installera rörledningar med lutning mot pannan för spontan värmebärarörelse.
6. Möjlighet att använda tunna rör som tar lite plats i lägenheten.
7. Pumpens effekt gör det möjligt att skapa tryck i värmekretsen som är tillräckligt för att leverera värmebärare flera våningar uppåt.
8. Användning av avstängningsventiler på enskilda slingor i värmesystem.
9. Möjlighet att integrera pumpen i pannans automatiska regleringssystem.

Trots många fördelar har cirkulationspumpar två nackdelar – beroende av elförsörjning och extra elkostnader.

Men nackdelarna kompenseras lätt – installation av en vattenpump gör det möjligt att spara 10–20 % bränsle, och elens andel av de totala uppvärmningskostnaderna är endast 3–5 %. Dessutom kan man vid frekventa strömavbrott installera en UPS som under en viss tid säkerställer autonom drift av panna och pump.

Särdrag i utrustningens märkning

Tyvärr finns det inga enhetliga krav för märkning av cirkulationspumpar. Tillverkarna väljer själva vilka tekniska egenskaper som anges på apparatens hölje.

Man bör inte enbart förlita sig på märkningen när man köper en pump. Bättre att öppna bruksanvisningen och läsa de tekniska specifikationerna där.

På frontpanelen visas vanligtvis följande information:

• riktning för värmebärarens flöde;
• diameter på anslutningsrören;
• maximalt tillåtet tryck;
• tillverkare och modell;
• maximal arbetstemperatur;
• skyddsgrad;
• arbetsparametrar för elnätet;
• märkning för överensstämmelse med nationella tekniska föreskrifter.

Tillverkarna kan även ange annan information efter eget gottfinnande. Detaljerade tekniska specifikationer finns i bruksanvisningen.

Måttenheterna varierar mellan olika länder, så sifferangivelserna på höljet kan vara missvisande. Bättre att öppna instruktionen där både egenskaper och deras måttenheter anges.

Vad ska man titta på vid val av pump?

Valet av en separat pump för värmekretsen måste göras med hänsyn till många parametrar.

Tekniska parametrar för utrustningen

Cirkulationsutrustning har ett antal egenskaper som är särskilt viktiga att ta hänsyn till vid köp.

Till dem hör:

1. Verkningsgrad – förhållandet mellan mängden förbrukad el och det nyttiga arbetet som utförs för att pumpa värmebäraren.
2. Tryckhöjd – tryckskillnaden mellan pumpens utlopps- och inloppsöppningar.
3. Vattenflöde – maximal volym värmebärare som pumpas genom arbetskammaren vid minimalt motstånd i värmekretsen.
4. Effekt – elförbrukning.
5. Rördiameter – nominellt värde för ansluten utrustning.
6. Maximalt nominellt tryck (betecknas PN) i arbetskretsen vid 20 °C, under vilket långvarig drift av enheten fortfarande garanteras inom garantiperioden.

Dessa uppgifter räcker vanligtvis för att bekräfta att pumpens tekniska specifikationer är tillräckliga för värmesystemets parametrar.

Mer detaljerat om urvalskriterierna har vi gått igenom i den här artikeln.

Tillräcklig effekt hos apparaten

Valet av en specifik modell av cirkulationsutrustning påverkas av tekniska specifikationer, samt köparens ekonomiska möjligheter och egenskaperna hos värmesystemet. Om man vill spara pengar är det viktigt att pumpens effekt är tillräcklig för att pannan ska fungera normalt. Den vattenflödesnivå som anges i manualen är ju alltid betydligt högre än den faktiska.

För att själv avgöra om apparatens effekt är tillräcklig måste du genomföra tre beräkningssteg.

Steg #1 – bestäm pumpens kapacitet

Bestämning av pumpens nödvändiga kapacitet med hjälp av en formel.

Den erforderliga värmeeffekten beror starkt på väggmaterialet, förekomsten av springor i golvet och tätheten hos fönsterkarmarna.

För lägenheter i flerfamiljshus antas värmeeffekten vara 75-80 W/kvm, för hus 100-120 W/kvm. Temperaturskillnaden mellan pannans inlopp och utlopp är vanligtvis 10 °C.

Det innebär att för en lägenhet på 60 kvm räcker det med en verklig pumpkapacitet på (80*60)/(1,16*10)=414 (l/h).

Steg #2 – beräkna tryckhöjden

Bestämning av tryckhöjden för att övervinna systemets totala hydrauliska motstånd med hjälp av en formel.

Varje avstängningsventil har sitt eget hydrauliska motståndsvärde, som bestäms med hjälp av speciella tabeller. Vid beräkningen beaktas motståndsvärdena för alla rörledningselement.

Den angivna formeln kräver komplexa beräkningar med referensdata, så för hem- och lägenhetsvärmesystem kan man använda ett förenklat diagram.

Tryckförlusten beror starkt på rörens diameter, så när man väljer mellan två möjliga storlekar är det bättre att välja den större.

Enligt diagrammet blir tryckförlusten i en lägenhet med rördiameter 20 mm 70 mm/m, och med en rörledningslängd på 50 m blir det 3,5 meter. Denna siffra ska multipliceras med en faktor 1,3-2,2 som tar hänsyn till motståndet från vattenarmaturerna.

Steg #3 – bestäm pumpens effekt

Bestämning av om pumpens effekt är tillräcklig med hjälp av diagram över tryck-flödesegenskaper.

Otillräcklig effekt hos vattenpumpen leder till överförbrukning av gas i pannan och kan till och med leda till fatala haverier.

Ett sådant diagram anges i bruksanvisningen och är unikt för varje pumpmodell. Om skärningspunkten för de ovan beräknade parametrarna ligger under kurva B, då är enheten lämplig för värmesystemet, och om ovanför, så inte.

Detaljerade rekommendationer för beräkning av cirkulationspump med specifika exempel har vi gett i följande artikel.

Ytterligare funktioner hos apparaten

Om det är kritiskt viktigt för värmesystemet med konstant vätskerörelse, kan man installera ett par pumpar placerade i serie i kretsen. Den andra motorn i ett sådant system kan slås på vid otillräklig effekt eller haveri av den första motorn.

För att automatisera en varmvattenberedare som värms från värmekretsen kan man använda pumpar med termostat och timer. Inbyggd mekanism säkerställer att motorn startar och stoppar beroende på värmebärarens temperatur och tid på dygnet.

Kopplingsboxen kan ha justeringshandtag och en indikatorpanel. LCD-skärmar på värmepumpar används sällan på grund av dålig tolerans mot hög temperatur.

I grenade värmenätverk kan man använda cirkulationspumpar med termostat och jämn varvtalsreglering av pumphjulet. Med deras hjälp sker oberoende reglering av värmebärarens hastighet i olika slingor, beroende på dess temperatur. Pumpar med automatik kostar flera gånger mer och används sällan i lägenheter och små bostadshus.

På marknaden finns både modeller med standard- och icke-standardkonstruktion som ger ytterligare funktionalitet. En rankning av de bästa värmepumparna, sammanställd med hänsyn till verkliga användares recensioner, har vi presenterat här.

Andra nyanser vid val av pump

Det är viktigt att utrustningen inte bara utför sin funktion utan också fungerar länge utan att orsaka olägenheter för boende i huset eller lägenheten.

Därför bör man följa följande regler vid val av enhet:

1. Välj kända pumptillverkare: Calpeda, Grundfos, WILO. Priset på deras utrustning är 20-40% högre, men sannolikheten för haveri är betydligt lägre.
2. Ta en enhet med egenskaper som är 20-30% högre än de beräknade. Denna marginal minskar driftsbelastningen och ökar utrustningens livslängd.
3. Var uppmärksam på måtten så att pumpen får plats på den avsedda platsen.
4. Enhetens drift ska vara så tyst som möjligt för att inte störa de boende under natten.
5. Man bör inte sträva efter att köpa en modell med effekt som kraftigt överstiger de beräknade parametrarna. Det leder bara till överförbrukning av el och även till onödigt buller.
6. Välj pump specifikt för värmesystem, eftersom de är konstruerade för driftstemperatur upp till 130-150 °C.
7. Det är önskvärt att enheten har ett inbyggt nät för filtrering av fasta partiklar som svävar i värmebäraren.

Du måste se till att utrustningens driftsegenskaper absolut motsvarar parametrarna för värmesystemet, det går inte att spara på detta. Extra behöver du bara betala för en pålitlig tillverkare, förbättrat chassiskydd och ett automatiskt reglersystem.

De flesta hushållscirkulationspumpar för uppvärmning kräver ingen inställning. För att starta dem räcker det att du ansluter anslutningsrören till rörledningen och slår på enheten i elnätet. Och hur du korrekt utför installationen av pumpen har vi behandlat i steg-för-steg-instruktionen.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur du väljer en bra cirkulationspump för uppvärmning:

Cirkulationsutrustning från DAB:

Jämförelse av två Grundfos-enheter: modellerna UPS och Alpha2:

Det är bäst att samordna valet av cirkulationspump med specialister. Om försäljare i butiken kan ge råd om utrustningens effekt för en standardlägenhet, så måste du vid köp av en värmeanordning för ett hus på landet vända dig till proffs för komplexa beräkningar.

Du bör komma ihåg att du inte kan byta ut den i butiken efter att du har börjat använda den, så det är bättre att direkt köpa en lämplig modell.

Vill du komplettera vår artikel med användbara rekommendationer för att välja pump till uppvärmningen? Eller har du märkt en avvikelse i de presenterade uppgifterna? Skriv dina synpunkter i kommentarsfältet – vi kommer definitivt att ta hänsyn till din åsikt.

Eller kanske du har frågor kvar efter att ha läst artikeln? Ställ dem till våra experter, be om råd – vi ska försöka hjälpa dig.