[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Pompy obiegowe do instalacji grzewczych – zmiany i sposób doboru

Opublikowano: 23.12.2013
image

Pompę obiegową można nazwać sercem instalacji, ponieważ to Ona wytwarza obieg czynnika grzewczego niezbędny do dostarczenie ciepła do całości naszej instalacji.

Niezmiernie ważnym jest aby odpowiednio dobrać pompę obiegową bądź pompę cyrkulacyjną do wymagań naszej instalacji. Z doświadczenia wiemy że ponad 80% pomp pracujących w instalacjach grzewczych jest wyraźnie przewymiarowana przez co praca tych pomp często wiąże się z produkcją szumów oraz przede wszystkim jest nieekonomiczna.

Pierwszym etapem przed wyborem pompy obiegowej jest obliczenie wielkości instalacji grzewczej, ponieważ to na podstawie wymaganych przepływów oraz strat ciśnienia będziemy mogli dobrać odpowiedniej wielkości pompę obiegową. Tak więc najpierw musimy określić zapotrzebowanie na ciepło naszego budynku oraz dobrać odpowiedniej wielkości kocioł, a następnie przystąpić do wybrania pompy obiegowej.
Zanim przejdziemy do określenia sposób doboru pompy obiegowej przedstawmy typoszeregi pomp jakie występują na rynku. Przede wszystkim pompy obiegowe możemy podzielić na dwa rodzaje pod względem budowy, są to pompy dławnicowe oraz bezdławnicowe. Drugi rodzaj podziału to pompy z płynną regulacją prędkości obrotowej, czyli potocznie nazywane pompami elektronicznymi, oraz pompy bez regulacji prędkości obrotowej.

Pompy bezdławnicowe są to zazwyczaj pompy o małych mocach <2500W i wielkościach w których przepływająca przez korpus medium wykorzystywane jest do chłodzenia silnika oraz smarowania łożysk ślizgowych.


Pompy dławnicowe, są to pompy charakteryzujące się większymi wartościami mocy silników oraz wydajnościami od pompa bezdławnicowych. W tym przypadku przepływające medium nie ma styczności z silnikiem, a część mocowa jest oddzielona od części hydraulicznej dławicą i uszczelnieniem mechanicznym, do chłodzenia pracy silnika wykorzystuje się wentylator.





To jakie pompy możemy stosować w obiegach instalacji grzewczych zostało określone wraz z wejściem w życie Rozporządzenia Komisji (WE) Nr 641/2009 w sprawie wykonania dyrektywy ErP 2005/32/WE i tak od 1 stycznia 2013 roku na rynek europejski wprowadzane mogę być wyłącznie pompy posiadające płynną regulację prędkości obrotowej charakteryzujące się nowym współczynnikiem efektywności energetycznej EEI mniejszym bądź równym 0,27. Najbardziej efektywne energetycznie pomp Wilo o konstrukcji bezdławnicowej typu Wilo Stratos PICO oraz Wilo Yonos PICO posiada wartość współczynnika EEI < 0,20, wykraczając tym samym poza ramy dyrektywy ErP.

Wprowadzenie tych zmian ma za zadanie przede wszystkim zwiększenie sprawności działania pomp w instalacjach grzewczych. Pochodnym zaletą stosowania pomp z płynną regulacją prędkości obrotowej jest unikanie powstania nadwyżki ciśnienia oraz głośnej pracy instalacji grzewczej. Z punktu ekonomicznego jest to bardzo duża korzyść dla kieszeni użytkownika/inwestora dzięki zmniejszeniu zapotrzebowania na energię nowych pomp, z punku widzenia Środowiska jest to znaczące zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery związane ze zmniejszeniem poboru energii elektrycznej.

Według wstępnych badań blisko 14 mln pomp obiegowych trafia każdego roku na rynek UE. Szacuje się że w 2005 roku roczny pobór energii elektrycznej wyniósł 50TWh co odpowiada emisji CO2 na poziomie 23 mln ton. Wprowadzenie dyrektywy ErP ma przynieść oszczędności energii rzędu 23 TWh do 2020 roku.

W przypadku pomp dławnicowych w dalszym ciągu będziemy mieli możliwość dobrania pomp bez regulacji prędkości obrotowej, natomiast w tym przypadku w oddzielnym rozporządzeniu określone zostało progowe minimalne sprawności jakimi muszą charakteryzować się napędy wykorzystywane do pracy pomp. Tym samym już w 2011 roku wprowadzona na rynek została pomp Wilo Stratos GIGA – pierwsza pompa dławnicowa z silnikiem z magnesem trwałym i napędem w technologii HED (High Efficiency Drive) pozwalająca na osiągnięcie sprawności napędu rzędu 94%.

Sposób doboru pomp obiegowych wykorzystywanych do instalacji rzewczych/klimatyzacyjnych opisany został poniżej w 2 krokach. Pierwszy etap to określenie wydajności z jaką pompą powinna pracować, druki etap do określenie „wysokości podnoszenia” z jaką pompa będzie pracowała. Odpowiedni dobór pomp pozwali nam na optymalizacji kosztów do zapotrzebowania i uniknięcie zakupu droższej – większej pompy, która będzie przewymiarowana dla naszych potrzeb instalacyjnych.

Krok pierwszy:
Pompy obiegowe dobieramy na maksymalne zapotrzebowania na ciepło, a więc maksymalny przepływ czynnika grzewczej w okresie największych mrozów (okresie zimowym). Należy jednak pamiętać że maksymalne zapotrzebowania na ciepło występuje tylko przez kilka dni w roku. Z wieloletnich badań wynika, iż maksymalny przepływ występuje przez ok. 10 dni w roku, co więcej przez ponad 70% okresu grzewczego pompa pracują na wydajnościach rzędu 50% bądź mniejszych. Wynika to ze zmian temperatur zewnętrznych i potrzeb cieplnych budynku. W okresach występowania mniejszego zapotrzebowania na ciepło instalacja jest dławiona np. przez zawory termostatyczne bądź inne regulatory przepływu, w tym okresie występuje mniejszy przepływ i ograniczenia prędkości obrotowej pomp elektronicznych.
Do obliczenia wymaganego przepływu możemy posłużyć się poniższym wzorem:



Gdzie;
Q – potrzebna wydajność pompy [m3/h],
P – moc cieplna „do przeniesienia” przez instalację [kW],
c – ciepło właściwe wody 4,19 kJ/(kg x K),
g – gęstość nośnika ciepła, (dla wody g = 1 kg/dm3),
ΔT – różnica temperatury zasilania i powrotu [°C]
ΔT = 20°C dla ogrzewania grzejnikowego
ΔT = 10°C dla ogrzewania podłogowego
ΔT = 10°C dla obiektu ładowania zasobnika
ΔT = 15°C dla obiektu kotłowego
do „sprzęgła hydraulicznego”

Gdy przetłaczanym medium jest woda, wzór można uprościć do wersji:



Tak więc dla przykładowej instalacji w domu jednorodzinnym o mocy cieplnej 25 kW, gdzie odbiornikiem ciepła jest instalacja podłogowa, a różnica temperatur między zasilaniem i powrotem wynosi 10°C , wymagany przepływ wynosi: Q = 2,15 m3/h

W ten sposób posiadamy już obliczony wymagany przepływ dla naszej instalacji. Drugim niezbędnym parametrem przy doborze pompy jest wysokość podnoszenia.


Krok drugi:

Wysokość podnoszenia pompy obiegowej bardzo często mylona jest wysokością geometryczną instalacji. W związku z czym bardzo często w wyniku tego błędu pompy są przewymiarowane, wytwarzając zbyt duże ciśnienie w instalacji, które prowadzi do głośnej pracy i szumów.
Wysokość podnoszenia pompy obiegowej jest to różnica ciśnień wytwarzana przez pompę w instalacji grzewczej, czyli suma oporów miejscowych i liniowych. Wartość ta powinna być indywidualnie obliczana dla każdej instalacji, zgodnie z poniższym wzorem:



Gdzie:
R = jednostkowa strata ciśnienia w prostych odcinkach rur spowodowana tarciem [Pa/m]. W standardowych instalacjach można przyjąć 50 Pa/m do 150 Pa/m zależnie od roku budowy.
Starsze instalacje, ze względu na większe średnice rur mają mniejszą stratę ciśnienia rzędu 50 Pa/m.
L = długość przewodów pionowych zasilających i powrotnych [m] lub: 2 x (długość domu x szerokość domu x wysokość domu)
ZF = udział oporów miejscowych w całkowitych oporach instalacji
10 000 =współczynnik przeliczeniowy

Obliczenie wymaganej wysokości podnoszenia jest ważnym czynnikiem przy doborze pompy, jednak dla małych instalacji grzewczych jakie występują w domach jedno i wielorodzinnych możemy przyjąć poniższe wartości:

  • od 0,3 do 0,6 m - dawne instalacje grawitacyjne, duże średnice rur,
  • od 0,5 do 1,5 m - instalacje nowe bez zaworów termostatycznych,
  • od 1,5 do 3 m - instalacje nowe z zaworami termostatycznymi.

Do instalacji grzewczych w domach jedno i wielorodzinnych stworzona została specjalna rodzina pomp z typoszeregu PICO. W zależności od potrzeb klienta oraz charakterystyki instalacji pompy te podzielone są na dwie rodziny Wilo Stratos PICO – pomp Premium, oraz Wilo Yonos PICO – pompy uniwersalne o najwyższej sprawności. Szczególnie dla instalacji płaszczyznowej (np. ogrzewanie podłogowe) w domach jedno i wielorodzinnych, które charakteryzują się zwiększonymi wartościami oporów, rozszerzony został typoszereg pomp Wilo Yonos PICO mogący pokonywać opory instalacji do 8 m słupa wody.

W przypadku projektowania dużych instalacji niezbędne jest indywidualne obliczenie dokładne obliczenia parametry wysokości podnoszenia jaką ma generować pompa. Zastosowanie pomp z płynną regulacją wydajności typu Wilo Stratos, pozwala na dostosowania wydajności pracy pomp, a więc również poboru mocy do zmiennych warunków zapotrzebowania na ciepło występujących w instalacjach grzewczych.

Autor: Bartosz Tywonek
Wilo Polska
 

 



KONTAKT wyślij zapytanie ofertowe

Wilo

E-mail: wilo@wilo.pl

Tel: +48 22 702 61 61
Fax: +48 22 702 61 00
Adres:
Jedności 5
05- 506 Lesznowola

Katalog firm

  • Wilo

    Wilo jest jednym z wiodących światowych producentów pomp i system&oacu…
    Wilo
  • Grundfos

    PRODUKCJA I POMPY Roczna produkcja ponad 16 milionów sztuk pomp plasu…
    Grundfos
  • Stiebel Eltron

      19 listopada 1991 roku zarejestrowano spółkę STIEBEL ELTRON Po…
    Stiebel Eltron

Produkty