Pompy obiegowe a cyrkulacyjne

Bez tych urządzeń nie mielibyśmy co liczyć na sprawną pracę instalacji c.o. i c.w.u. Wpływają na to m.in. nowoczesne rozwiązania i funkcjonalności, moduły komunikacyjne i układy pozwalające na ograniczenie zużycia energii.


Fot. 1. Pompy obiegowe i cyrkulacyjne to jeden z kluczowych elementów systemów c.o. i c.w.u. Fot. WILO
Fot. 1. Pompy obiegowe i cyrkulacyjne to jeden z kluczowych elementów systemów c.o. i c.w.u. Fot. WILO

W Polsce przyjęto prosty podział pomiędzy pompami obiegowymi a cyrkulacyjnymi, pierwsze przyporządkowując do obiegów grzewczych i chłodniczych a drugie – do systemów cyrkulacji ciepłej wody użytkowej.
W obu przypadkach, szczególnie w realizacjach w obiektach mieszkalnych, jednorodzinnych, mamy do czynienia z prostymi konstrukcjami, najczęściej bezdławnicowymi. Czym się zatem różnią?
Fot. 2. Nowoczesna pompa cyrkulacyjna dostosowuje swoją wydajność, moment obrotowy oraz zużycie energii w taki sposób, aby optymalnie zapewnić poprawną pracę układu. Fot. FERRO
Fot. 2. Nowoczesna pompa cyrkulacyjna dostosowuje swoją wydajność, moment obrotowy oraz zużycie energii w taki sposób, aby optymalnie zapewnić poprawną pracę układu. Fot. FERRO

Pompy cyrkulacyjne

Jak już wskazaliśmy, pompy cyrkulacyjne znajdują zastosowanie w instalacjach przygotowujących ciepłą wodę użytkową, zapewniając ciągły obieg wody użytkowej i jednocześnie zwiększenie prędkości przepływu w obiegu. To jednak nie tylko kwestia komfortu – cyrkulacja wody w instalacji nie pozwala na tworzenie się zastoin w przewodach prowadzących do rzadziej używanych punktów poboru (które mogłyby powodować rozwój bakterii wpływających na właściwości smakowe i zapachowe wody, często też niebezpiecznych dla człowieka). Obieg wody odbywa się w kierunku od podgrzewacza, czyli np. danego urządzenia grzewczego, jak kocioł kondensacyjny czy gazowy, do punktu (punktów) czerpania wody. Praca pompy cyrkulacyjnej (oraz oczywiście źródła ciepła) zapewnia użytkownikom dostęp do wody o stałej temperaturze w jak najkrótszym czasie po odkręceniu „kurka” (eliminując jednocześnie straty wynikające z oczekiwania na wypłynięcie z kranu wody o pożądanej temperaturze, co minimalizuje straty energii). Niewielkie ciśnienie robocze zazwyczaj nie przekracza 1,0 MPa – urządzenie ma sobie bowiem „poradzić” tylko z pokonaniem oporów instalacji; wyróżniają się niewielką wysokością podnoszenia.

Fot. 3. Pompa cyrkulacyjna przeznaczona jest do wymuszania obiegu ciepłej wody użytkowej w instalacjach domowych. Dzięki jej zastosowaniu ciepła woda popłynie z kranu natychmiast po jego odkręceniu. Fot. LFP
Fot. 3. Pompa cyrkulacyjna przeznaczona jest do wymuszania obiegu ciepłej wody użytkowej w instalacjach domowych. Dzięki jej zastosowaniu ciepła woda popłynie z kranu natychmiast po jego odkręceniu. Fot. LFP

Większość pomp cyrkulacyjnych dedykowanych do wody użytkowej współpracuje z czynnikiem o temperaturze od 2 do 65° C. Pamiętajmy, że w przypadku, gdy woda w instalacji przekroczy wspomnianą temperaturę (lub dany poziom określony przez producenta), zwiększa się wydzielanie kamienia kotłowego, co może spowodować uszkodzenie urządzenia.
Gro pomp cyrkulacyjnych to urządzenia z tzw. „mokrym wirnikiem silnika”, co oznacza, że nie posiadają one mechanicznego uszczelnienia wału silnika – z ważniejszych zabezpieczeń warto wymienić osłonę ze stali nierdzewnej lub tuleję z tworzywa sztucznego. Wśród urządzeń do instalacji c.w.u. warto wymienić przede wszystkim pompy jednobiegowe, wielobiegowe, jak również elektroniczne z płynną regulacją obrotów. Podobnie jak w przypadku urządzeń obiegowych w małych instalacjach domowych najczęściej stosowane są pompy wirowe bezdławnicowe, które nie mogą pracować na sucho.
Wśród dostępnych na rynku rozwiązań wyróżniają się m.in. urządzenia z wirnikiem kulowym dedykowane przede wszystkim małym, domowym instalacjom c.w.u. Sferyczny, ruchomy wirnik zamontowany jest na stabilnym trzpieniu zakończonym łożyskiem kulowym, odpornym na ścieranie, dzięki czemu urządzenie jest odporne na suchobieg i gwarantuje cichą pracę.
Większość nowoczesnych kotłów i innych urządzeń grzewczych wyposażonych jest w układy do sterowania pompą cyrkulacyjną. W razie braku odpowiedniego układu, wystarczy doposażyć urządzenie w prosty wyłącznik czasowy, zegar sterujący wyłączający pompę w czasie, gdy nie jest ona użytkowana lub termostaty, które w efektywny sposób będą zapobiegać stratom energii. Termostat montuje się na przewodzie powrotnym – wyłącza on pompę cyrkulacyjną w momencie, gdy temperatura wody osiągnie określony poziom, a włącza, gdy woda ostygnie.
Fot. 4. Elektroniczne pompy obiegowe pozwalają na szybkie rozprowadzanie ciepła, zapewniając jednocześnie stałą temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach. Pompy te idealnie sprawdzają się w instalacjach ze zmiennym natężeniem przepływu. Fot. LFP
Fot. 4. Elektroniczne pompy obiegowe pozwalają na szybkie rozprowadzanie ciepła, zapewniając jednocześnie stałą temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach. Pompy te idealnie sprawdzają się w instalacjach ze zmiennym natężeniem przepływu. Fot. LFP

Pompy obiegowe

Pompa obiegowa zaś to urządzenie wywołujące przepływ wody w obiegach w instalacji grzewczej (lub chłodzącej) – wprawiające w ruch wodę oraz nadające jej ciśnienie na tyle wysokie, aby mogła dotrzeć do wszystkich odbiorników (grzejników itd.). Pompa obiegowa usprawnia działanie systemu grzewczego, zapewnia większą elastyczność w projektowaniu przewodów czy wyborze umiejscowienia kotła (wcale nie musi znajdować się poniżej grzejników, równie dobrze źródło ciepła możemy zamontować np. na piętrze), a jednocześnie pozwala na użycie rur o mniejszym przekroju. Miejmy na uwadze, że pompa obiegowa jest absolutnie niezbędna przy niskotemperaturowych źródłach ciepła, naturalna siła wyporu będzie zbyt mała, aby pokonać opory przepływu.
Zastosowanie znajdują tu tylko pompy wirowe. Podstawowym elementem układu jest wirnik, stosuje się przede wszystkim wirniki łopatkowe wykonane z żeliwa lub tworzyw sztucznych. W urządzeniach dławnicowych pompowana woda jest oddzielona od silnika, w przypadku bezdławnicowych zaś wirnik silnika otoczony jest tłoczoną cieczą (większość pomp stosowanych w instalacjach domowych to urządzenia bezdławnicowe).
Pompę obiegową dobieramy do systemu, kierując się przede wszystkim charakterystyką hydrauliczną urządzenia, czyli inaczej odwzorowaniem zależności wysokości podnoszenia od wydajności pompy. Generalnie urządzenie dopasowujemy do układu, tak aby osiągnięcie optymalnej sprawności było możliwe przy założonej wydajności oraz wysokości podnoszenia. Podczas doboru pompy liczy się precyzja: zbyt słabe urządzenie w stosunku do potrzeb systemu sprawi, że nie uzyskamy odpowiedniego przepływu wody w odcinkach instalacji z największymi oporami, czego rezultatem będzie niedogrzanie niektórych pomieszczeń (tych znajdujących się przy najdalszych fragmentach systemu), z kolei zamontowanie pompy o zbyt dużej mocy wpłynie na głośność instalacji (głośniejszy przepływ) oraz znacznie wyższy pobór energii.

Fot. 5. Nowoczesne pompy automatycznie regulują swoją prędkość obrotową. Fot. WILO
Fot. 5. Nowoczesne pompy automatycznie regulują swoją prędkość obrotową. Fot. WILO

Energooszczędność pomp obiegowych

Nowoczesne pompy obiegowe wyróżniają się coraz wyższą sprawnością. Pracują efektywniej, zapewniając jednocześnie niższy pobór energii – modele wyposażone w elektroniczne sterowniki pozwalają na płynną regulację obrotów oraz dostosowanie trybu pracy do wymagań oraz warunków w instalacji (funkcja autodopasowania). Tu również z powodzeniem wdrożono technologię elektronicznej komutacji. Ponadto montowane obecnie silniki mogą uzyskiwać znacznie większą prędkość niż tradycyjne układy, przy tej samej mocy znamionowej silnika.
Pamiętajmy, że wprowadzenie w życie Rozporządzenia Komisji 641/2009 oraz zmieniającego go Rozporządzenia 622/2012 narzuciły na producentów obowiązek wprowadzania takich rozwiązań w pompach obiegowych bezdławnicowych, aby możliwe było osiągnięcie nowych współczynników efektywności energetycznej EEI oraz charakteryzowały się płynną regulacją prędkości obrotowej (nie dotyczy to pomp cyrkulacyjnych).
Kluczowym elementem urządzenia jest tu oczywiście silnik pompy. Producenci przekonują o zasadności montażu pomp z silnikami komutowanymi elektronicznie. Urządzenie dostosowuje swoją pracę do zapotrzebowania, dzięki czemu pobór energii elektrycznej utrzymuje się na niskim poziomie – silniki EC sprawdzają się w systemach, w których istotne jest dostosowywanie wydajności urządzenia do aktualnych potrzeb. Zastąpienie układów konwencjonalnych komutowanymi elektronicznie pozwala na ograniczenie zużycia energii – obniżenie poboru mocy nawet do 3 W bez straty na wydajności (producenci mówią nawet o 80-90-procentowych oszczędnościach). Ponadto silniki EC pracują synchronicznie, co oznacza, że wyeliminowane zostaje zjawisko poślizgu oraz związanych z nim strat.

Fot. 6. Mimo że pompy przeznaczone do instalacji c.o., jak i c.w.u. łączą podobne funkcjonalności oraz rozwiązania konstrukcyjne, to nie powinniśmy wykorzystywać pomp obiegowych w instalacji c.w.u., a cyrkulacyjnych w c.o. Fot. GRUNDFOS
Fot. 6. Mimo że pompy przeznaczone do instalacji c.o., jak i c.w.u. łączą podobne funkcjonalności oraz rozwiązania konstrukcyjne, to nie powinniśmy wykorzystywać pomp obiegowych w instalacji c.w.u., a cyrkulacyjnych w c.o. Fot. GRUNDFOS

Nowoczesne moduły komunikacyjne

Zarówno w przypadku pomp cyrkulacyjnych, jak i obiegowych uwagę inwestorów przyciągają moduły komunikacyjne umożliwiające zdalne zarządzenie poszczególnymi elementami instalacji grzewczej c.o. i c.w.u. Przekazują one informację pomiędzy sterownikiem a systemem, dzięki temu zmiana nastaw np. dotyczących temperatury w pomieszczeniu czy wody użytkowej wiąże się ze zmianą trybu pracy źródła ciepła, a jednocześnie i pomp. Co interesujące, pracą systemu możemy sterować z dowolnego miejsca z dostępem do internetu – poprzez przeglądarkę internetową bądź specjalną aplikację.

Fot. 7. Pamiętajmy, że niezależnie od rodzaju pompy bardzo istotnym dla jej prawidłowego działania czynnikiem jest jej właściwe umiejscowienie. Urządzenie montujemy tak, aby kierunek przepływu był zgodny z oznaczonym na korpusie. Fot. GRUNDFOS
Fot. 7. Pamiętajmy, że niezależnie od rodzaju pompy bardzo istotnym dla jej prawidłowego działania czynnikiem jest jej właściwe umiejscowienie. Urządzenie montujemy tak, aby kierunek przepływu był zgodny z oznaczonym na korpusie. Fot. GRUNDFOS

Tylko zgodnie z przeznaczeniem

Warto podkreślić, że choć pompy przeznaczone do instalacji c.o., jak i c.w.u. łączą podobne funkcjonalności oraz rozwiązania konstrukcyjne, to nie powinniśmy wykorzystywać pomp obiegowych w instalacji c.w.u., a cyrkulacyjnych w c.o. Dlaczego? Wynika to przede wszystkim z zastosowanych w urządzeniach materiałach. Korpusy pomp obiegowych wykonane są z żeliwa, dzięki czemu z powodzeniem sprawdzają się przy przepompowywaniu wody w instalacji c.o. (woda jest tu najczęściej uzdatniana, nie działa więc korozyjnie). Z kolei w obiegu c.w.u. konieczne jest już zastosowanie urządzenia odpornego na korozję, czyli wykończonego stalą nierdzewną, czasami też brązem. Pamiętajmy ponadto, że wszelkie elementy mające kontakt z wodą użytkową muszą posiadać atest Państwowego Zakładu Higieny (nie jest on wymagany w przypadku aplikacji obiegów grzewczych i chłodniczych). Dane urządzenia możemy zatem wykorzystywać jedynie zgodnie z przeznaczeniem.
Pamiętajmy, że niezależnie od rodzaju pompy bardzo istotnym dla jej prawidłowego działania czynnikiem jest jej właściwe umiejscowienie. Urządzenie montujemy tak, aby kierunek przepływu był zgodny z oznaczonym na korpusie. Dla bezpieczeństwa stosuje się zawory odcinające – przed i za pompą, które pozwolą na demontaż urządzenia w razie awarii, bez konieczności odprowadzania wody z instalacji.

Iwona Bortniczuk

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here