Pompy obiegowe–serce instalacji grzewczej

Pompy obiegowe, choć są niewielkimi urządzeniami, odpowiadają za kondycję całego układu C.O. Pompując medium grzewcze wpływają na zrównoważenie jego przepływu, a co się z tym wiąże na komfort użytkowania systemu i jego efektywność energetyczną. O tych niezbędnych urządzeniach opowiadają nasi eksperci.

pompy obiegowe
Przy wyborze pompy obiegowej warto zwrócić uwagę na możliwości i funkcje jakie oferują aplikacje, udostępniane przez jej producenta. Aplikacje do monitorowania pomp pozwalają na pełne wykorzystanie ich funkcjonalności, często niedostępnych z poziomu panelu sterującego.

1. Czy zasady montażu pompy obiegowej są zawsze takie same, niezależnie od rodzaju źródła ciepła w instalacji grzewczej?

Kamil Garbat z INSTALHOUSE wyjaśnia: Na wstępie należy zaznaczyć, że nie ma dwóch takich samych systemów grzewczych w budynku. Systemy grzewcze nawet z pozoru podobne do siebie mogą działać na zupełnie innych parametrach pracy ze względu na charakter danego budynku (odmienność konstrukcyjną, rozkład pomieszczeń, zapotrzebowanie na daną temperaturę wewnętrzna), ilość mieszkańców oraz ich potrzeby. W związku z powyższym możemy co najwyżej powiedzieć o typowych zasadach montażu pompy obiegowej na instalacji C.O. Najczęściej pompy obiegowe stosujemy w celu wspomagania zasilania w wodę grzewczą danych obiegów grzewczych poprzez ich instalację na zasilaniu bądź powrocie, ale również zasilaniu wymienników C.W.U czy też zbiorników buforowych na stosunkowo krótszych obiegach. Nie da się bez określonej wiedzy na temat danego budynku i jego przeznaczenia zaproponować montażu pompy obiegowej, w tym czy innym miejscu układu centralnego ogrzewania. Każdorazowo należy odwołać się do studium przypadku, charakterystyki i parametrów pracy dostępnych na rynku pomp obiegowych, projektu technicznego systemu grzewczego oraz doświadczenia instalatora systemu C.O. Przy doborze pomp obiegowych dla danego celu nie możemy zapomnieć o parametrach jej pracy takich, jak: wysokość ponoszenia, przepływ maksymalny i minimalny, temperatura czynnika grzewczego, przystosowanie do pracy „na glikolu”, rodzaju podłączenia elektrycznego (zasilania) oraz zapoznaniu się z instrukcją obsługi i montażu pompy obiegowej. Należy pamiętać, że montaż pomp musi być każdorazowo dostosowany do zasad montażu dedykowanego przez ich producenta. Na rynku dostępne są pompy obiegowe, których instalacja możliwa jest w każdej możliwej konfiguracji pion/ poziom ale są również takie, które w tym zakresie niosą pewne ograniczenia. Należy pamiętać aby przy montażu pompy obiegowej zwrócić uwagę na kierunek jej pracy, konieczność montażu zaworu zwrotnego po stronie wypływu czynnika grzewczego z pompy (jeśli taki jest zalecany przez producenta) oraz zastosowaniu przed pompą filtra bądź separatora zanieczyszczeń na instalacji (powrót) chroniącego pompę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Bardzo ważnym elementem instalacji grzewczej danego obiegu wyposażonego w pompę obiegową jest system odpowietrzania instalacji, dzięki któremu pęcherzyki powietrza gromadzące się w medium grzewczym będą mogły zostać uwolnione z instalacji i nie będą negatywnie wpływać na pracę pompy obiegowej (zmiana parametrów pracy, szumy na instalacji itp.).
Ryszard Gawronek z GRUNDFOS POMPY uzupełnia: Podczas montażu pompy ważnym kryterium jest możliwość zapewnienia maksymalnej temperatury wody grzewczej odpowiadającej parametrom pompy. W instalacjach z kotłami na paliwo stałe może to być utrudnione i należy mieć to na uwadze, chociaż nowoczesne kotły tego typu również umożliwiają kontrolę maksymalnej temperatury czynnika grzewczego. Jeżeli nie możemy zagwarantować kontroli maksymalnej temperatury wody grzewczej, bezpieczniej będzie zamontować pompę na przewodzie powrotnym. W wypadku kotłów gazowych lub elektrycznych mamy kontrolę nad maksymalną temperaturą wody grzewczej. To zapewnia bezpieczną pracę pomp.

pompy obiegowe
Jedną z najtrudniejszych czynności podczas modernizacji instalacji grzewczej jest jej równoważenie hydrauliczne. Z pomocą przychodzą tu producenci pomp, którzy oferują rozwiązania systemowe, pozwalające na sprawne przeprowadzenie tego procesu przy użyciu dedykowanej aplikacji współpracującej z wybranymi modelami pomp obiegowych

2. Na jakiej podstawie dobieramy pompę obiegową do instalacji?

Pompę obiegową dobieramy w oparciu o funkcje jej przypisane i pracę jaką w sposób najbardziej optymalny ma wykonać. Dobór pompy „na oko” bez przestudiowania jej charakterystyki (patrz wysokości podnoszenia, wydajności, punktu pracy), zakresu stosowalności i jej funkcji może zakończyć się uszkodzeniem układu grzewczego bądź pracą odmienna od zamierzonej (problemy z dogrzewaniem pomieszczeń, przegrzewanie pomieszczeń itp.). Pompy obiegowe do instalacji grzewczych dobieramy w oparciu o dwa podstawowe parametry: Q/H. Wydajność i wysokość podnoszenia określaną zazwyczaj w metrach słupa wody ( m H2O). Wydajność (Q) wynika wprost z zapotrzebowania na ciepło instalacji (obiektu) i jest związana również z temperaturą zasilania i powrotu wody grzewczej. Wysokość podnoszenia pompy (H) wynika natomiast z oporów przepływu w obiegu grzewczym. Mówiąc wprost – pompa powinna wytworzyć taką różnicę ciśnień, zasilania i powrotu, aby w instalacji o określonej długości i średnicach przewodów oraz oporami miejscowymi np. grzejniki lub zawory, zapewnić wymagany przepływ. Należy również zwrócić uwagę na maksymalną dopuszczalną temperaturę pracy pompy. Powinna ona odpowiadać parametrom pracy instalacji.

3. Czy ilość obwodów grzewczych wyznacza nam ilość pomp obiegowych w systemie?

Nie. Możemy zastosować jedną pompę zasilającą rozdzielacz obsługujący kilka obiegów grzewczych. W tym wypadku na poszczególnych obiegach instalujemy zawory regulacyjne. Alternatywnym rozwiązaniem jest montaż pomp na każdym obiegu. Takie rozwiązanie pozwala na precyzyjne dopasowanie parametrów hydraulicznych i zapewnia większą efektywność energetyczną. Bardzo często w małych instalacjach grzewczych, w których źródłem ciepła jest kocioł gazowy, zainstalowana wewnątrz urządzenia pompa obiegowa i jej parametry pracy są wystarczające do obsługi zarówno zasilania wymienników C.W.U. (priorytet grzania) oraz instalacji grzecznej, np. przy ogrzewaniu płaszczyznowym.

pompy obiegowe
Wymiana tradycyjnej pompy na model elektroniczny przynosi niemal zawsze zwrot nakładów finansowych wynikający z oszczędności energii oraz znacznie usprawnia pracę systemu grzewczego

4. W jaki sposób powinniśmy zabezpieczyć pompę przed ewentualnymi zanieczyszczeniami w instalacji? Czy separator zanieczyszczeń wystarczy? Jeśli tak, to w jakim miejscu powinien on być umieszczony? Czy jakość wody w instalacji może mieć wpływ na pracę pompy obiegowej?

Przy założeniu, że jakość wody jest zgodna z obowiązującymi normami, stosowanie filtrów przed lub za pompą mogłoby być zbędne. Zazwyczaj jednak montaż filtrów jest słusznym wyborem. Zabezpieczenie pompy obiegowej przed szkodliwym działaniem cząstek stałych o charakterze ferromagnetycznym jest bardzo istotne dla prawidłowego jej działania oraz żywotności poszczególnych jej podzespołów. W celu odpowiedniego zabezpieczenia instalacji przed szkodliwym działaniem wędrujących w niej zanieczyszczeń jest użycie do tego celu instalowanego na powrocie z instalacji separatora zanieczyszczeń o odpowiednim przepływie nominalnym dostosowanym do danej instalacji. Po stronie ssawnej można zastosować filtry skośne bądź zawory z filtrem, które zabezpieczą wirniki pompy przed mechanicznym uszkodzeniem większymi cząsteczkami stałymi. Wymaga to jednak stałej kontroli stopnia zanieczyszczenia filtra. Zablokowanie dopływu wody do pompy na skutek zanieczyszczenia filtra może spowodować uszkodzenia na skutek tzw. suchobiegu lub kawitacji.

5.Czy jakość wody w instalacji może mieć wpływ na pracę pompy obiegowej?

Ekspert INSTALHOUSE przestrzega: Jakość wody grzewczej oraz jej charakterystyka ma ogromny wpływ na pracę nie tylko pomp obiegowych ale również całej armatury grzewczej. Ważnym czynnikiem jest pH wody grzewczej oraz jej twardość (dH). Zbyt twarda woda może powodować powstawanie kamienia kotłowego osadzającego się na instalacji C.O., co powoduje spadek sprawności urządzeń grzewczych oraz awarię armatury. Przyjmuje się, że twardości wody w instalacji grzewczej nie powinna przekraczać wartości 16,8 dH. Dla porównania – woda poznaczona do spożycia przez ludzi posiada twardość pomiędzy 3,3-28 dH (taka dopuszczają przepisy). Mamy więc do czynienia z bardzo kłopotliwą sytuacją. Z kolei nadmiernie obniżona twardość wody powoduje korozyjność instalacji grzewczej. Rozsądne jest zatem znalezienie złotego środka. Jeśli natomiast rozpatrzymy sprawę związaną z pH wody sytuacja jest bardzo podobna. Kluczem do wyznaczania odpowiedniego pH wody w instalacji są materiały z której została ona wykonana. Nie zawsze wysoka wartość pH wody grzewczej oznacza brak problemów z korozją instalacji. Dla instalacji wykonanych z aluminium pH wody grzewczej powinno zawierać się w przedziale 8,2-8,5. Natomiast dla instalacji wykonanych ze stali, żeliwa bądź materiałów mieszanych czy miedzi najlepiej gdy pH wody grzewczej zawiera się w przedziale 8 -9,5.

6. Czy w każdej instalacji konieczne jest montowanie przy pompie obejścia bypass?

Ekspert Grundfos odpowiada: Nie, tzw. bypass jest wymagany w wypadku pomp dławnicowych. W tym wypadku istnieje konieczność zapewnienia przepływu równego 10% przepływu nominalnego z uwagi na konieczność chłodzenia uszczelnienia mechanicznego wału. W wypadku większości pomp bezdławnicowych (pomp z mokrym wirnikiem) taki wymóg nie jest konieczny.

pompy obiegowe
Montaż pompy obiegowej

7. Czy uderzenie hydrauliczne jest oznaką uszkodzenia pompy?

Niekoniecznie. Uderzenie hydrauliczne jest w głównej mierze efektem działania innych elementów instalacji. Np. zaworów odcinających. Może być również spowodowane nagłym zatrzymaniem pracy pompy (w tym uszkodzeniem podzespołów pompy) i wystąpieniem przepływu wstecznego, na przykład przy braku zaworu zwrotnego.

8. Co jeszcze może mieć wpływ na żywotność pomp obiegowych?

Pierwszym i kluczowym elementem mającym wpław na żywotność pracy pompy jest jej właściwy dobór do instalacji. Przy doborze wielkości pompy należy trzymać się zasady, aby punkt pracy leżał możliwie blisko punktu najwyższej sprawności. Wysoka sprawność w punkcie pracy pompy ogranicza znacząco wibracje, natężenie hałasu, możliwość wystąpienia kawitacji czy przeciążenia silnika. Należy zwrócić również uwagę na odpowiednie podłączenie elektryczne pompy obiegowej oraz zabezpieczanie elektryczne całej instalacji w budynku bowiem przepięcia mogą uszkodzić elektronikę (sterowanie) pompy. Kolejnym z aspektów jest sam montaż pompy, który musi być zgodny z instrukcja producenta. Należy pamiętać o odpowiednim zabezpieczaniu instalacji przed szkodliwym działaniem cząsteczek magnetycznych, kamienia kotłowego oraz powstających w niej złogów poprzez stosownie odpowiednio dobranych filtrów. Ważnym elementem jest również poprawne zastosowanie zaworów zwrotnych oraz odpowietrzanie całej instalacji. Mając na uwadze wszystkie wyżej wymienione czynniki nie możemy jednak zapomnieć o okresowej konserwacji pompy oraz wszystkich elementów instancji podatnych na zanieczyszczenie (filtry, spektatory, odpowietrzniki itp.).

pompy obiegowe
Pompę obiegową dobieramy w oparciu o funkcje jej przypisane i pracę jaką w sposób najbardziej optymalny ma wykonać

9. Dlaczego równoważenie hydrauliczne instalacji, szczególnie w modernizowanych instalacjach grzewczych, często sprawia instalatorom kłopot? Czy są sposoby na usprawnienie tego procesu?

Zrównoważenie hydrauliczne instalacji C.O. odgrywa kluczową rolę w jej późniejszej efektywności oraz komforcie samego użytkowania. Celem zrównoważenia hydraulicznego instancji grzewczej budynku jest odpowiedni rozdział czynnika grzewczego (utrzymanie wymaganych przepływów dla danych stref grzewczych) aby zapewnić poprawną pracę systemu grzewczego. Sam proces nie jest łatwy i najlepiej wykonać go na etapie projektowania, kiedy szacujemy opory przepływów w poszczególnych obiegach. Największy problem ze zrównoważaniem hydraulicznym instalacji grzewczej pojawia się w momencie prowadzenia prac związanych z termomodernizacją budynku bądź rozbudową systemu grzewczego. W celu odpowiedniego zrównoważania instancji grzewczej modernizowanego budynku należy zwrócić uwag na podział instalacji na odpowiednie strefy grzewcze o odmiennych parametrach grzewczych, średnice przewodów zasilających daną strefę i ich przepływy, charakterystyki pracy pomp obiegowych, straty w przypływie na instalacji. Przypływy w pomieszczeniach opartych na systemie ogrzewania grzejnikowego możemy wyregulować odpowiednimi nastawami zaworów termostatycznych. W przypadku ogrzewania płaszczyznowego do tego celu posłużą nam rotametry zainstalowane na rozdzielaczach. Zdarzają się sytuacje, w których prawidłowe zrównoważanie instancji grzewczej wymaga zastosowania przystosowanych do tego celu zaworów równoważących montowanych na określonych pionach oraz odgałęzieniach, które umożliwiają redukcje przepływu medium grzewczego do odpowiedniego poziomu. Na rynku dostępne są też pompy z system umożliwiającym zrównoważenie instalacji za pomocą dedykowanej aplikacji.

10. Na jakie funkcje i parametry elektronicznych pomp obiegowych warto zwrócić uwagę przed ich wyborem?

Ekspert INSTALHOUSE zaleca: Przy zakupie elektronicznej pompy obiegowej warto zwrócić uwagę nie tylko na solidność wykonania samego urządzania ale również na funkcje, które spełnia sterownik jej pracy. Poszczególne modele pomp obiegowych mogą różnic się rozstawem króćców przyłączeniowych i występują w standardzie te z rozstawem 130 i 180 mm. Należy zwrócić uwagę na gabaryty samej pompy, materiały z których wykonany został korpus oraz wirnik oraz współczynnik ochrony IP. Pompa powinna posiadać diodę bądź wyświetlacz świadczące o jej prawidłowej pracy bądź realizowanym programie pracy o ścisłe określonych parametrach i charakterystyce. Przy wyborze pompy należy zwrócić uwagę dostępne programy pracy. Najczęściej mamy do czynienia z 3 programami: użytkownika (pompa obraca się z prędkością nadaną przez użytkownika poprzez ustawienie pokrętła pomiędzy wartościami MIN i MAX) stałego ciśnienia (ciśnienie wytwarzane przez pompę jest na stałym nadanym poziomie niezależnie od wielkości przepływu) proporcjonalnego ciśnienia (ciśnienie wytwarzane przez pompę będzie dostosowywane w zależności od natężenia przepływu) Bardzo istotnym elementem konstrukcyjnym pomp obiegowych są diody/ alarmy wskazujące na stan obecności pęcherzyków powietrza w instalacji bądź całkowitego zapowietrzenia układu czy zablokowanie wirnika. Elektroniczne pompy obiegowe mogą być wyposażone w funkcje auto restartu w przypadku zablokowania wirnika czy możliwość przyprowadzania odpowietrzenia układu grzewczego bądź samej pompy co znacznie ułatwia ich użytkowanie.

11. Na jakie funkcje, w udostępnianych przez producentów pomp, aplikacjach do sterowania pompami elektronicznymi, warto zwrócić uwagę i co dzięki nim zyskamy?

Ekspert Grundfos przybliża temat: Podstawowe funkcje są realizowane za pomocą panelu sterującego poszczególnych pomp. Aplikacje oferowane przez producentów pozwalają na dostęp do szeregu dodatkowych funkcji często niedostępnych z poziomu panelu sterującego. W niektórych wypadkach pozwalają na optymalizacje ustawienia pracy pompy a czasem umożliwiają prawidłowe uruchomienie pompy. Pozwalają też na uzyskanie raportów dotyczących pracy i ewentualnych awarii. W skrócie, aplikacje do monitorowania pomp pozwalają na pełne wykorzystanie ich funkcjonalności.

Opracowanie: redakcja

Poprzedni artykułCzym kierować się, wybierając pompę ciepła do domu?
Następny artykułPedrollo Polska – kim jesteśmy?

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj