Επιλογή κυκλοφοριακής αντλίας: συσκευή, τύποι και κανόνες επιλογής αντλίας θέρμανσης

Τα αυτορροϊκά συστήματα θέρμανσης λειτουργούν πλήρως μόνο σε μονοκατοικίες με επιφάνεια έως 100 τ.μ. Αν όμως χρειαστεί να θερμανθεί ένα πολυκατοικημένο κτίριο ή ένα ευρύχωρο αρχοντικό, τότε δεν γίνεται χωρίς σύστημα εξαναγκασμένης κυκλοφορίας. Η καλύτερη λύση – η επιλογή αντλίας κυκλοφορίας και η εγκατάσταση της μονάδας στο κύκλωμα θέρμανσης.

Σας προτείνουμε να κατανοήσετε ποιες εργασίες εκτελεί η αντλία στο σύστημα θέρμανσης, πώς είναι κατασκευασμένη και λειτουργεί η συσκευή. Περιγράψαμε τα χαρακτηριστικά λειτουργίας διαφορετικών τύπων αντλιών και ορίσαμε τα βασικά κριτήρια για μια σωστή επιλογή. Οι πληροφορίες που παρέχονται θα σας βοηθήσουν να επιλέξετε το κατάλληλο μοντέλο αντλίας κυκλοφορίας και να μην απογοητευτείτε από την αγορά.

Γιατί χρειάζεται αντλία στο σύστημα θέρμανσης;

Οι αντλίες κυκλοφορίας – υδραυλικός εξοπλισμός που εξασφαλίζει την εξαναγκασμένη μετακίνηση του θερμού μέσου μεταφοράς θερμότητας σε ένα κλειστό κύκλωμα. Τέτοιες συσκευές συμβάλλουν στην ομοιόμορφη και γρήγορη θέρμανση ολόκληρου του συστήματος.

Οι αντλίες κυκλοφορίας εγκαθίστανται:

• με σκοπό την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης του εξοπλισμού λέβητα;
• σε περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η εξασφάλιση φυσικής κυκλοφορίας του υγρού μέσου;
• σε περίπτωση απουσίας ενσωματωμένης μονάδας αντλίας στη γεννήτρια θερμότητας;
• για συστήματα θέρμανσης με δισωλήνιο σύστημα, που επιτρέπουν τη ρύθμιση των παραμέτρων κάθε μεμονωμένου θερμαντικού σώματος;
• για να ξεπεραστεί η αδράνεια των αυτόνομων συστημάτων με φυσική κυκλοφορία του υγρού που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά θερμικής ενέργειας.

Το μέσο μεταφοράς θερμότητας πρέπει να κινείται σε ένα κλειστό κύκλωμα σωληνώσεων του συστήματος θέρμανσης με μια ορισμένη ταχύτητα, ώστε να εξασφαλίζει τη μετάδοση θερμότητας στα θερμαντικά σώματα.

Με φυσική κυκλοφορία αυτή η συνθήκη δεν είναι πάντα εφικτή – με αποτέλεσμα ο εξοπλισμός θέρμανσης δεν θερμαίνεται ή θερμαίνεται ανόμοια.

Επομένως, στα συστήματα θέρμανσης εγκαθίστανται αντλίες κυκλοφορίας. Αυτές οι συσκευές εξασφαλίζουν τη μεταφορά του θερμαντικού υγρού μέσω του δικτύου με μεγάλη ταχύτητα, ελαχιστοποιώντας το φορτίο στο λέβητα. Κατά την επιστροφή στο στοιχείο θέρμανσης, το νερό παραμένει ζεστό, επομένως απαιτείται λιγότερη ενέργεια για τη θέρμανση.

Κατασκευή και αρχή λειτουργίας της αντλίας

Κατασκευαστικά, η αντλία κυκλοφορίας μοιάζει με μια διάταξη αποστράγγισης. Η αντλία αποτελείται από ένα ανθεκτικό περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα/χυτοσίδηρο/αλουμίνιο και ένα ηλεκτρικό τμήμα που περιλαμβάνει την περιέλιξη του στάτη με ενσωματωμένο κεραμικό/ατσάλινο ρότορα.

Η εγκατάσταση μιας διάταξης αντλίας για εξαναγκασμένη κυκλοφορία αυξάνει σημαντικά την απόδοση των συστημάτων παροχής ζεστού νερού και αυτόνομης θέρμανσης.

Η πτερωτή είναι στερεωμένη σταθερά στον άξονα του περιστρεφόμενου τμήματος του ηλεκτροκινητήρα.

Ο πτερωτός τροχός αποτελείται από δύο παράλληλους δίσκους που συνδέονται με ακτινικά κυρτά πτερύγια. Σε έναν από αυτούς υπάρχει μια οπή για τη ροή του θερμαντικού υγρού, ενώ στον άλλον υπάρχει μια μικρή οπή για τη στερέωση της πτερωτής στον άξονα του ηλεκτροκινητήρα.

Τα τμήματα του περιβλήματος των αντλιών κυκλοφορίας κατασκευάζονται από χάλυβα και ανθεκτικά κράματα. Κάτω από τα τοιχώματα του περιβλήματος βρίσκεται κρυμμένος ο ρότορας με τη στερεωμένη πτερωτή.

Ο ίδιος ο ηλεκτροκινητήρας είναι εξοπλισμένος με ειδική πλακέτα ελέγχου και ακροδέκτες για τη σύνδεση καλωδίων. Σε αντλίες κυκλοφορίας χωρίς ηλεκτρονικά, αντί για πλακέτα εγκαθίσταται ένας πυκνωτής, και στο κιβώτιο ακροδεκτών υπάρχει ένας διακόπτης ταχύτητας.

Κατά την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, ο τροχός με τα πτερύγια περιστρέφεται, δημιουργώντας κενό στο στόμιο και ωθώντας το θερμαντικό υγρό. Ο ότορας δημιουργεί κίνήση του υγρού έργασίας από την είσοδο προς την έξοδο της βαλβίδας.

Η αντλία λαμβάνει συνεχώς νερό από τη μία πλευρά και το ωθεί στο σύστημα θέρμανσης από την άλλη. Η φυγόκεντρος δύναμη διευκολύνει τη μεταφορά του υγρού σε ολόκληρο τον αγωγό.

Η παραγόμενη πίεση υπερνικά την αντίσταση σε διάφορα τμήματα του κυκλώματος και εξασφαλίζει την κυκλοφορά του θερμαντικού υγρού.

Αν κρίνουμε από την ένταση των πωλήσεων, οι πιο δημοφιλείς στην εγχώρια αγορά είναι οι συσκευές από τους εξής κατασκευαστές:

Τύποι και πλεονεκτήματα των αντλιών κυκλοφορίας

Ανάλογα με τα δομικά χαρακτηριστικά, οι αντλίες εξαναγκασμένης κυκλοφορίας χωρίζονται σε μονάδες μετάγγισης με υγρό ρότορα και σε συσκευές υψηλής απόδοσης με ξηρό ρότορα.

Αντλίες “υγρού” τύπου. Ο ρότορας και η πτερωτή αυτών των αντλιών βρίσκονται σε άμεση επαφή με το υγρό εργασίας, το οποίο εκτελεί ταυτόχρονα δύο σημαντικές λειτουργίες: τον ρόλο του λιπαντικού και της ψύξης της συσκευής. Ο ρότορας και ο στάτορας σε αυτές τις αντλίες διαχωρίζονται από ένα ειδικό δοχείο, υπεύθυνο για τη στεγανότητα των στοιχείων του ηλεκτροκινητήρα υπό τάση.

Οι κυκλοφορητές αντλίες «υγρού» τύπου είναι εξοπλισμένες με σταδιακό ρυθμιστή ταχύτητας. Αυτό επιτρέπει την επιλογή του βέλτιστου τρόπου λειτουργίας και επομένως τον έλεγχο της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο ρότορας του ηλεκτροκινητήρα και το πτερωτό τροχό βρίσκονται στο αντλούμενο νερό, το οποίο υγραίνει τα έδρανα στοιχεία και ψύχει συνεχώς τον κινητήρα (+)

Οι μονάδες με υγρό ρότορα έχουν αρθρωτή κατασκευή. Επιλέγονται ξεχωριστά δομοστοιχεία ανάλογα με την απαιτούμενη πίεση και παροχή. Η αρθρωτή κατασκευή απλοποιεί σημαντικά την επισκευή της αντλίας, καθώς το ελαττωματικό δομοστοιχείο μπορεί εύκολα και γρήγορα να αντικατασταθεί με ένα νέο.

Οι κυκλοφορητές αντλίες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται σε μικρά συστήματα θέρμανσης. Λειτουργούν σχεδόν αθόρυβα και ως εκ τούτου είναι ιδανικές για εγκατάσταση σε κατοικημένους χώρους.

Ο ηλεκτροκινητήρας των αντλιών με υγρό ρότορα δεν χρειάζεται πρόσθετη ψύξη, καθώς βρίσκεται σε συνεχή επαφή με το νερό. Μέσα στην αντλία υπάρχει μικρός αριθμός λειτουργικών εξαρτημάτων, γεγονός που ελαχιστοποιεί την ανάγκη συχνής συντήρησης.

Κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης αντλιών «υγρού» τύπου:

• χαμηλό επίπεδο παραγόμενου θορύβου·
• μικρές διαστάσεις και μικρό βάρος·
• ελάχιστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας·
• απλή ρύθμιση παραμέτρων, συντήρηση και επισκευή·
• μκή διάρκεια ζωής.

Οι μονάδες με υγρό ρότορα έχουν και μειονεκτήματα. Είναι πολύ ευαίσθητες στην ποιότητα του υγρού εργασίας. Η παρουσία λεπτόκοκκων λειαντικών σωματιδίων στο νερό οδηγεί σε επιταχινόμενη φθορά του υδραυλικού τμήματος της αντλίας.

Επιπλέον, η απόδοση τέτοιων αντλιών κυκλοφορίας δεν υπερβαίνει το 55%. Ωστόσο, αυτή η τιμή είναι επαρκής για αγωγούς μικρού μήκους, και έτσι οι αντλίες που έρχονται σε άμεση επαφή με το νερό χρησιμοποιούνται συχνά σε μεμονωμένα συστήματα θέρμανσης.

Για την ασφαλή λειτουργία των μονάδων «υγρού» τύπου, είναι απαραίτητο η εγκατάσταση της αντλίας να έχει γίνει σωστά. Η κύρια απαίτηση είναι η αυστηρά οριζόντια χωρική κατεύθυνση του άξονα. Μόνο με αυτή τη διάταξη εξασφαλίζεται η πλήρης λίπανση των ρουλεμάν από το υγρό.

Η σωστή εγκατάσταση της αντλίας κυκλοφορίας είναι η εγγύηση για τη σταθερή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του.

Αντλίες με ξηρό ρότορα χρησιμοποιούνται με επιτυχία για την άντληση μεγάλων όγκων θερμαντικού μέσου σε μεγάλες εγκαταστάσεις. Ο συγκρότημα ρότορα τέτοιων συσκευών δεν έρχεται σε επαφή με το νερό.

Το τμήμα του περιβλήματος των αντλιών κυκλοφορίας «ξηρού» τύπου κατασκευάζεται από ανθεκτικό χυτοσίδηρο ή γαλβανισμένο χάλυβα. Η επιφάνεια επικαλύπτεται με ειδικές προστατευτικές ενώσεις για την αποφυγή φαινομένων διάβρωσης.

Οι μονάδες με ξηρό ρότορα είναι κατάλληλες για συλλογική χρήση σε πολυώροφες κατοικίες, κέντρα διασκέδασης και γραφεία, καθώς και σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Η κατασκευή των αντλιών «ξηρού» τύπου εξασφαλίζει αυξημένη ισχύ. Τέτοια μοντέλα αντλιών μπορούν να δημιουργήσουν υψηλή πίεση στα κυκλώματα θέρμανσης (+)

Μεταξύ του ηλεκτρικού κινητήρα και του τμήματος αντλίας υπάρχει μια ειδική συρόμενη στεγανοποίηση (2 προστατευτικοί δακτύλιοι), η οποία απομονώνει τα βασικά λειτουργικά στοιχεία από την είσοδο υγρού.

Αυτοί οι δακτύλιοι είναι καλά γυαλισμένοι και βρίσκονται σε στενή επαφή μεταξύ τους. Ο ένας από αυτούς (δυναμικός) είναι τοποθετημένος στον περιστρεφόμενο άξονα. Ο στατικός δακτύλιος είναι σταθερά στερεωμένος στο περίβλημα της αντλίας.

Ένα λεπτό στρώμα νερού στεγανοποιεί αξιόπιστα τη σύνδεση των προστατευτικών δακτυλίων λόγω των διαφορών στις τιμές πίεσης στο κύκλωμα και στο εξωτερικό περιβάλλον.

Για την κατασκευή των στεγανοποιητικών δακτυλίων χρησιμοποιείται άνθρακας που λαμβάνεται με τη μέθοδο της ελαιοσυσσωμάτωσης. Σε ορισμένες τροποποιήσεις αντλιών, που προορίζονται για χρήση σε ακραίες συνθήκες, τοποθετούνται μεταλλικοί/κεραμικοί προστατευτικοί δακτύλιοι.

Η απόδοση των συσκευών με ξηρό ρότορα φτάνει το 85%. Αυτή είναι μια εξαιρετική τιμή σε σύγκριση με τις αντλίες «υγρού» τύπου. Ωστόσο, οι «ξηρές» μονάδες παράγουν πολύ θόρυβο λόγω του ανεμιστήρα ψύξης, και γι' αυτό τοποθετούνται σε ξεχωριστά δωμάτια με καλή ηχομόνωση.

Οι αντλίες κυκλοφορίας «ξηρού» τύπου είναι 3 ειδών:

• μονομπλόκ;
• πρόβολης;
• «In-line».

Αντλίες μονομπλόκ ανήκουν στην κατηγορία των συσκευών χαμηλής πίεσης. Ο ηλεκτροκινητήρας και η αντλία σε τέτοιες συσκευές είναι τοποθετημένα σε ένα μπλοκ. Διακρίνονται για την ευκολία λειτουργίας και συντήρησης. Είναι κατάλληλες για χρήση σε δημόσιους οργανισμούς και πολυκατοικίες.

Συσκευές αντλίας προβόλου συναρμολογούνται σε μια ενιαία βάση, ενώ οι άξονες της αντλίας και του κινητήρα βρίσκονται στην ίδια γραμμή. Ο σωλήνας αναρρόφησης βρίσκεται στο εξωτερικό μέρος του κοχλία, ενώ ο σωλήνας κατάθλιψης βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά του περιβλήματος.

Εάν οι συσκευές προβόλου εγκαθίστανται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και σε αστικά δίκτυα ύδρευσης, τότε οι αντλίες τύπου In-line τοποθετούνται απευθείας στον κεντρικό αγωγό.

Αντλίες τύπου «In-line» τοποθετούνται απευθείας στον κεντρικό αγωγό. Ο σωλήνας εισόδου αναρρόφησης και ο σωλήνας εξόδου κατάθλιψης βρίσκονται στην ίδια γραμμή, και προβλέπεται ένας αυτόματος μηχανισμός αντιστάθμισης της φθοράς των στεγανοποιητικών δακτυλίων.

Πλεονεκτήματα χρήσης αντλιών κυκλοφορίας με ξηρό ρότορα:

• υψηλή απόδοση;
• ενεργειακή απόδοση;
• χαμηλές απαιτήσεις στην ποιότητα του ενεργειακού φορέα – το μεταφερόμενο υγρό μπορεί να περιέχει ουδέτερες ακαθαρσίες;
• εύκολη επισκευή και αντικατάσταση ανταλλακτικών.

Επιπλέον, σήμερα οι κατασκευαστές εξοπλισμού θέρμανσης προσφέρουν σε δυνητικούς αγοραστές διπλά μοντέλα αντλιών. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται για εφεδρική ισχύ και πρόσθετη ασφάλεια σε περίπτωση βλάβης.

Οι κινητήρες της διπλής αντλίας μπορούν να λειτουργούν μαζί ή ξεχωριστά. Σε περίπτωση βλάβης μιας αντλίας, η δεύτερη συσκευή συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά, εξασφαλίζοντας την αδιάλειπτη λειτουργία του λέβητα.

Την αξιόπιστη και αδιάκοπη λειτουργία του συστήματος θέρμανσης εξασφαλίζουν οι διπλές αντλίες κυκλοφορίας, των οποίων οι δύο πτερωτές είναι συνδεδεμένες παράλληλα.

Με σωστή λειτουργία, η διάρκεια ζωής μιας αντλίας κυκλοφορίας είναι τουλάχιστον 10 έτη.

Πώς να επιλέξετε σωστά τον εξοπλισμό αντλίας;

Η απόδοση της αντλίας εξαρτάται από βασικές παραμέτρους – την παροχή και το ύψος. Η παροχή δείχνει την ποσότητα υγρού-θερμοφορέα που πρέπει να μετακινήσει η συσκευή ανά μονάδα χρόνου. Αυτή η παράμετρος καθορίζεται από τις συνθήκες μέγιστου φορτίου.

Το ύψος – ένα μέγεθος που εκφράζει την ενέργεια της ροής του υγρού που χρησιμοποιείται ως φορέας θερμότητας. Λαμβάνει υπόψη την υδραυλική αντίσταση ολόκληρου του συστήματος.

Επίσης, πρέπει να δοθεί προσοχή στη μέγιστη θερμοκρασία. Καθώς η αντλία θα μεταφέρει θερμαινόμενο νερό, πρέπει να αντέχει τιμές έως 110°C.

Είναι πολύ σημαντικό να επιλεγεί η κατάλληλη ισχύς της κυκλοφορικής αντλίας. Μια συσκευή χαμηλής ισχύος δεν θα μπορέσει να μεταφέρει το υγρό θερμοφόρο μέσο στην απαιτούμενη ποσότητα. Οι παράμετροι της αντλίας επιλέγονται βάσει των υπολογισμών που έχουν πραγματοποιηθεί.

Εάν όμως εγκατασταθεί μια πιο ισχυρή μονάδα, θα εμφανιστεί ένας δυσάρεστος θόρυβος στον αγωγό. Επίσης σε αυτή την περίπτωση, τα λειτουργικά μέρη του εξοπλισμού του λέβητα θα φθείρονται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι δηλώνεται από τον κατασκευαστή.

Η ισχύς της κυκλοφορικής αντλίας πρέπει να είναι επαρκής για να αντιμετωπίσει την υδραυλική αντίσταση στο κλειστό κύκλωμα

Οι ειδικοί συνιστούν την επιλογή της κυκλοφορικής αντλίας ήδη από το στάδιο του σχεδιασμού του συστήματος θέρμανσης. Εάν το μήκος του αγωγού δεν υπερβαίνει τα 80 m, αρκεί η εγκατάσταση μιας αντλίας. Για μεγαλύτερο μήκος, είναι σκόπιμο να τοποθετηθούν περισσότερες συσκευές μεταφοράς.

Κατά την αγορά πρέπει να δοθεί προσοχή και στα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα λειτουργικά μέρη της αντλίας. Τα περισσότερα εξαρτήματα έρχονται σε άμεση/έμμεση επαφή με το θερμαινόμενο υγρό λειτουργίας, και επομένως υπόκεινται σε γρήγορη φθορά.

Επομένως, είναι σκόπιμο να προτιμώνται κυκλοφορικές αντλίες με κεραμικά ρουλεμάν και συγκρότημα ρότορα.

Σημαντικό ρόλο παίζει και τα ηλεκτρονικά. Για τη ρύθμιση των θερμοκρασιακών τιμών εντός των χώρων, στα κυκλώματα θέρμανσης εγκαθίστανται θερμοστατικές βαλβίδες. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, κλείνουν και η πίεση στους σωλήνες αυξάνεται.

Ως αποτέλεσμα αυτών των διαδικασιών εμφανίζεται ένας δυσάρεστος θόρυβος. Για να απαλλαγείτε από αυτόν, είναι απαραίτητο να μειωθούν οι στροφές της κυκλοφορικής αντλίας σε χαμηλότερες, και το να γίνει αυτό χειροκίνητα δεν είναι βολικό.

Αντλίες με ενσωματωμένα ηλεκτρονικά θα σας βοηθήσουν να αντιμετωπίσετε αυτήν την εργασία γρήγορα και αποτελεσματικά. Αυτές οι μονάδες ρυθμίζουν ομαλά τις διακυμάνσεις πίεσης στον αγωγό ανάλογα με τις αλλαγές στην ποσότητα υγρού.

Τα κύρια πλεονεκτήματα των σύγχρονων αντλιών είναι η οικονομία και η ανθεκτικότητα, οι συμπαγείς διαστάσεις, το χαμηλό επίπεδο θορύβου, η αυτόματη λειτουργία και ο βολικός πίνακας ελέγχου.

Αξίζει να αναφερθούν και οι πρόσθετες λειτουργικές δυνατότητες των αντλιών, συγκεκριμένα:

• ομαλή ρύθμιση·
• έλεγχος ταχυτήτων·
• αυτόματη λειτουργία·
• ενσωματωμένη ενημερωτική οθόνη.

Τα πιο απλά μοντέλα αντλιών κυκλοφορίας – χωρίς δυνατότητα ρύθμισης της ταχύτητας μεταφοράς υγρού. Οι σύγχρονες πολυλειτουργικές αντλίες είναι μονάδες δύο/τριών ταχυτήτων με ομαλή ρύθμιση. Χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια ρυθμίσεων.

Ο εξοπλισμός που λειτουργεί σε αυτόματη λειτουργία είναι εξοπλισμένος με πίνακα ελέγχου. Οι ρυθμίσεις αυτών των συσκευών είναι εκτενείς και εξαρτώνται μόνο από την τροποποίηση των συσκευών.

Αυτό μπορεί να είναι η αυτόματη ρύθμιση ταχύτητας ανάλογα με τις αλλαγές στη θερμοκρασία του αέρα εσωτερικού χώρου, ο ηλεκτρονικός χρονοδιακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης, η αυτόματη εκκίνηση της αντλίας στην ελάχιστη ταχύτητα ροής.

Η παρουσία ψηφιακής οθόνης παρέχει τη δυνατότητα λήψης όλων των απαραίτητων πληροφοριών σχετικά με τη λειτουργία της αντλίας: θερμοκρασία του υγρού μεταφοράς θερμότητας, αντίσταση στο κλειστό κύκλωμα, απόδοση, σφάλματα κ.λπ.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Κανόνες επιλογής εξοπλισμού κυκλοφορίας στο βίντεο:

Λεπτομέρειες υπολογισμού της πίεσης και της απόδοσης στο βίντεο:

Βίντεο σχετικά με τη δομή, την αρχή λειτουργίας και την εγκατάσταση της αντλίας κυκλοφορίας:

Ένα σύγχρονο σύστημα θέρμανσης με ενσωματωμένη αντλία εξαναγκασμένης κυκλοφορίας επιτρέπει τη θέρμανση των κατοικιών μέσα σε λίγα λεπτά από την εκκίνηση της γεννήτριας θερμότητας.

Η ορθολογική επιλογή αντλίας κυκλοφορίας και η ποιοτική εγκατάσταση αυξάνουν σημαντικά την απόδοση του εξοπλισμού λέβητα, εξοικονομώντας ενεργειακούς πόρους κατά περίπου 30-35%.

Ψάχνετε μια αντλία κυκλοφορίας για το σύστημα θέρμανσης; Ή έχετε εμπειρία στη χρήση τέτοιων εγκαταστάσεων; Παρακαλώ, μοιραστείτε την εμπειρία σας με τους αναγνώστες, κάντε ερωτήσεις και συμμετάσχετε σε συζητήσεις. Η φόρμα σχολίων βρίσκεται παρακάτω.