Fűtési vízszivattyú: típusok, műszaki jellemzők és kiválasztási szabályok

A gravitációs természeti jelenségek nem mindig képesek biztosítani a hőhordozó kellő mértékű keringését, különösen az összetett, több körből álló rendszerekben. A hőhordozó mozgását a helyiségek fűtésére szolgáló vízszivattyú segíti elő. Mit képvisel ez a berendezés? Ezt a kérdést vizsgáljuk meg cikkünkben.

A vízszivattyú felépítése és műszaki jellemzői mellett áttekintjük a típusokat, a jelölési sajátosságokat. Részletesen megvizsgáljuk a keringtető berendezések előnyeit és a választáskor figyelembe veendő fontos paramétereket is.

A vízszivattyú általános felépítése

A vízszivattyú a fűtési körbe épül be, hogy biztosítsa a hőhordozó mozgását. Ezért az ilyen rendszereket kényszerkeringetésű fűtésnek nevezik.

A következő alapelemekből áll:

• ház a munkakamrával;
• motor;
• járókerék;
• légtelenítő csavar;
• sorkapocsdoboz.

A sorkapocsdoboz kiegészítő mechanikus és elektronikus berendezéssel is ellátható, amely a motor működési módjának szabályozására szolgál.

Az egyszerű felépítés biztosítja a szivattyúk nagy megbízhatóságát, aminek köszönhetően akár 5-10 évig is hatékonyan működhetnek.

A vízkeringető szivattyú első indításakor ki kell csavarni a légtelenítő csavart, és ki kell engedni a levegőt a munkazónából.

A fűtési rendszerek szivattyúinak típusai

A modern keringető szivattyúkat két alapvető típusra osztják: „száraz” és „nedves”. Belső felépítésük és működési elvük némileg eltér, de a folyadék mozgását mindkettőben a rendszer keringési folyamatai biztosítják. Néhány modell automatikus működésszabályozó eszközökkel van felszerelve.

1. változat – „száraz” típusú készülékek

A száraz keringető szivattyú konstrukciója nem teszi lehetővé a hőhordozó érintkezését a rotorral. Munkahelyét speciális gyűrűk választják el az elektromotor alkatrészeitől.

A következő anyagtípusokból készítik:

• grafit;
• kerámia;
• volfrám-karbid;
• rozsdamentes acél;
• alumínium-oxid.

A „száraz” szivattyú működési elve a járókerék forgásán alapul a hőhordozó közegben. A vízbevezető nyílás a főkamra közepén található, a csatornák elvezető rendszere pedig a periférián.

A „száraz” cirkulációs szivattyúk munkazónája csak egy tengelyen keresztül kapcsolódik a motorhoz, ezért szükség esetén az elektromos hajtás cserélhető.

A funkcionális kerék járókerekének forgása centrifugális erőket hoz létre, amelyek a hőhordozót a ház közepétől a szélei felé mozgatják. A cirkulációs szivattyú ilyen működési elve biztosítja a víz folyamatos mozgását a belső kamrán keresztül.

A száraz típusú fűtőberendezések pozitív tulajdonságai:

• magas hatásfok – 70-80%;
• minimális vízkalapács indításkor;
• a motor vízszintes és függőleges elhelyezésének lehetősége;
• nagy mennyiségű hőhordozó továbbítása a nagy teljesítmény révén.

A gazdaságosság és a zajosság kombinációja miatt a „száraz” szivattyúkat elsősorban ipari, adminisztratív épületek és nagy lakóépületek fűtési rendszereiben használják.

Ezért az ilyen típusú készülékeknél a következő negatív oldalak emelhetők ki:

1. Magas zajszint, ami nem teszi lehetővé használatukat lakásokban.
2. A tömítőtárcsák cseréjének szükségessége 2-3 évente.
3. A hőhordozó kifelé szivárgásának nagy valószínűsége a munkakamra tömítésének megsértése esetén.
4. A motor külső hűtésének szükségessége.

A nagy súly miatt az ilyen berendezéseket a padlóra helyezik vagy tartókonzolokra függesztik.

A konzolos szivattyú elemei egyetlen alapkeretre vannak rögzítve, és az elektromos motor a házban lévő munkakerékkel egy reduktoron keresztül kapcsolódik.

A „száraz” szivattyúknak két szerkezeti kivitelezési változata létezik:

1. Monoblokk. A motor és a készülék fém háza egyetlen szerkezetbe van egyesítve, specifikus rögzítésekkel.
2. Konzolos. A berendezés házához univerzális rögzítésekkel bármilyen teljesítményű motor csatlakoztatható.

A „száraz” cirkulációs eszközök a fűtési rendszerekben megfelelő karbantartás mellett tartósabbak, ezért fokozatosan kiszorítják a piacról a nedves rotoros modelleket.

2. változat – nedves rotoros szivattyúk

A nedves típusú rotorral rendelkező cirkulációs készülék működési elve hasonló a „száraz” kivitelű társához: a járókerék forgásakor a középpontba bevezetett hőhordozó a munkakamra perifériája felé mozog, ahonnan az elvezető csatornákba gyűlik össze.

A „nedves” szivattyúban lévő összes belső tömítés statikus, és nincs kitéve dinamikus kopásnak, ezért ezek a modellek megbízhatóbbak és tartósabbak.

A 'nedves' szivattyú rotorja érintkezik a hőhordozóval, amely a motor hűtését is biztosítja. Az ilyen eszközök nem működhetnek száraz üzemmódban, mert gyorsan túlmelegszenek és kiégnek.

A berendezés alkatrészei általában egy házban vannak elhelyezve, és egyetlen szerkezetet alkotnak, ezért ha egyes elemek elromlanak, nem cserélik azokat, hanem új szivattyút vásárolnak.

A hőhordozó a munkakamrában meglehetősen kanyargós utat jár be, ezért a szivattyú zajszintje a ház belső felületének anyagának simaságától függ.

A “nedves” rotorú egység előnyei:

• csendes működés;
• kompakt méretek;
• jelentéktelen villamosenergia-fogyasztás (30-50 W);
• karbantartás nélküli hosszú távú működés;
• viszonylag alacsony költség;
• egyszerű telepítés.

Az eszközöket gyakran közvetlenül a háztartási kazánok szerkezetébe építik be, megkönnyítve a fogyasztó számára a berendezés kiválasztását a fűtési rendszer telepítésekor.

Az ilyen típusú fűtőberendezéseknek vannak hátrányai is:

• szerkezeti korlátozások a maximális teljesítmény tekintetében;
• alacsony javíthatóság;
• kis hatásfok (40-60%);
• a motor tengelyének szigorúan vízszintes elhelyezésének szükségessége.

Az alacsony teljesítmény miatt a “nedves” típusú szivattyúgépeket elsősorban lakások és egyszintes házak fűtési rendszereiben használják.

A keringtető készülékek előnyei

1990 előtt a magánépítésű fűtési rendszereket többnyire szivattyúk nélkül tervezték és építették. A hőhordozó gravitációs úton mozgott a csövekben, cirkulációját a folyadék konvekciós áramlatai biztosították a kazánban történő melegítésekor. Napjainkban is használnak még természetes cirkulációjú rendszereket, bár nem olyan gyakran.

Az olcsó szilárd tüzelésű kazánok beépített szivattyú nélkül készülnek, mert a gyártó nem ismeri a fűtési kör paramétereit. Az ilyen rendszereknél a vízszivattyú vásárlása kötelező.

Manapság a hőhordozó mozgását kényszerítik vízszivattyúk segítségével, amelyek számos előnnyel rendelkeznek:

1. Csökkentett terhelés a kazánon a bemenő és kimenő cső közötti hőmérsékletkülönbség csökkenése miatt.
2. Egyenletes hőeloszlás a helyiségekben a hőhordozó azonos hőmérséklete miatt a fűtési körök teljes hosszában.
3. A hőhordozó hőmérsékletének gyors szabályozásának lehetősége.
4. A fűtési rendszer gyors felmelegítése hideg kazán indításakor.
5. Nem szükséges a kazán felé lejtős csővezetékek kialakítása, amelyek a hőhordozó spontán mozgását biztosítanák.
6. Vékony csövek használatának lehetősége, amelyek kevés belső teret foglalnak el a lakásban.
7. A szivattyú teljesítménye lehetővé teszi, hogy a fűtési körben elegendő nyomást hozzon létre a hőhordozó több emelet magasra történő szállításához.
8. Elzáró szerelvények használata a fűtési hálózatok egyes hurkain.
9. A szivattyú integrálásának lehetősége a kazán működésének automatikus szabályozási rendszerébe.

A keringető készülékek számos előnye mellett két hátrányuk is van: az elektromos áramellátástól való függés és a villamosenergia többletköltsége.

A hátrányok azonban könnyen kompenzálhatók – a vízszivattyú felszerelése lehetővé teszi a tüzelőanyag 10-20%-os megtakarítását, a villamosenergia-költség aránya pedig a fűtés teljes kiadásain belül csupán 3-5%. Továbbá, gyakori áramkimaradások esetén telepíthető egy UPS (szünetmentes tápegység), amely meghatározott időre biztosítja a kazán és a szivattyú autonóm működését.

A berendezések jelölésének sajátosságai

Sajnos nincsenek egységes követelmények a keringető szivattyúk jelölésére. A gyártók önállóan választják ki a műszaki jellemzők azon listáját, amelyeket a készülék házán feltüntetnek.

Szivattyú vásárlásakor nem szabad csak a jelölésre hagyatkozni. Jobb, ha kinyitja a használati útmutatót, és elolvassa a műszaki jellemzőket.

Az előlapon általában a következő adatok jelennek meg:

• a hőhordozó áramlási iránya;
• a csatlakoztatott csövek átmérője;
• a megengedett maximális nyomás;
• a gyártó és a modell;
• a maximális üzemi hőmérséklet;
• a védettségi fokozat;
• a hálózati elektromos paraméterek;
• a nemzeti műszaki előírásoknak való megfelelés jelei.

A gyártók saját belátásuk szerint más adatokat is feltüntethetnek. A készülékek részletes műszaki jellemzői a használati útmutatóban találhatók.

A mértékegységek országonként eltérőek, ezért a készülékházon lévő számjelölések megtévesztőek lehetnek. Jobb, ha ismét kinyitja az útmutatót, ahol a jellemzők mellett azok mértékegységei is fel vannak tüntetve.

Mire figyeljünk a szivattyú kiválasztásakor?

A fűtési körhöz való külön szivattyú kiválasztását számos paraméter figyelembevételével kell elvégezni.

A berendezés műszaki paraméterei

A keringető berendezések számos olyan jellemzővel rendelkeznek, amelyeket különösen fontos figyelembe venni a vásárláskor.

Ide sorolhatók:

1. Hatásfok – a felhasznált elektromos energia mennyiségének és a hőhordozó szivattyúzása során végzett hasznos munka aránya.
2. Nyomásmagasság – a szivattyú kimeneti és bemeneti nyílásai közötti nyomáskülönbség.
3. Vízáramlás – a fűtési kör minimális ellenállása mellett a munkakamrán átszivattyúzott hőhordozó maximális térfogata.
4. Teljesítmény – az elektromos áramfelvétel.
5. Csőátmérő – a csatlakoztatott berendezés névleges értéke.
6. Maximális névleges nyomás (PN jelöléssel) a munkakörben 20 °C-on, amely mellett még garantált a készülék hosszú távú működése a jótállási időszakon belül.

Ezek az adatok általában elegendőek annak igazolására, hogy a szivattyú műszaki jellemzői megfelelnek a fűtési rendszer paramétereinek.

A kiválasztási szempontokat részletesebben ebben a cikkben tárgyaltuk.

A készülék megfelelő teljesítménye

A cirkulációs berendezés konkrét modelljének kiválasztását befolyásolják a műszaki jellemzők, valamint a vásárló anyagi lehetőségei és a fűtési rendszer tulajdonságai. Ha Ön spórolni szeretne, fontos, hogy a szivattyú teljesítménye elegendő legyen a kazán normál működéséhez. Hiszen a használati utasításban megadott vízellátási szint mindig lényegesen magasabb a ténylegesnél.

A készülék teljesítményének elegendőségének önálló meghatározásához Önnek három számítási lépést kell elvégeznie.

1. lépés – Határozza meg a szivattyú teljesítményét!

A szükséges szivattyúteljesítmény meghatározása képlet segítségével.

A szükséges fűtési teljesítmény erősen függ a falak anyagától, a padlóban lévő rések jelenlététől és az ablakkeretek tömítettségétől.

A többszintes épületekben lévő lakások esetében a fűtési hőteljesítményt 75–80 W/nm-ben, házak esetében 100–120 W/nm-ben veszik figyelembe. A kazán bemeneti és kimeneti hőmérséklete közötti különbség általában 10 °C.

Így egy 60 nm-es lakás esetében elegendő lesz a szivattyú (80*60)/(1,16*10)=414 (l/óra) valós teljesítménye.

2. lépés – Számítsa ki a nyomásmagasság értékét!

A rendszer teljes hidraulikus ellenállásának leküzdéséhez szükséges nyomásmagasság értékének meghatározása képlet segítségével.

Minden elzáró szerelvény rendelkezik saját hidraulikus ellenállási értékkel, amelyet speciális táblázatokból határoznak meg. A számítás során figyelembe kell venni a csővezeték összes elemének ellenállási értékeit.

Az említett képlet összetett számításokat igényel referenciadatok felhasználásával, ezért otthoni és lakásfűtési rendszerek esetében használhat egy egyszerűsített grafikont.

A nyomásveszteség erősen függ a csövek átmérőjétől, ezért ha két lehetséges méret között választ, jobb a nagyobbat választani.

A grafikon szerint a nyomásveszteség egy 20 mm-es csőátmérőjű lakásban 70 mm/m lesz, és az 50 m-es csőhosszt figyelembe véve 3,5 méter. Ezt a számot meg kell szorozni az 1,3–2,2 közötti együtthatóval, amely figyelembe veszi a víznyomás-szerelvények ellenállását.

3. lépés – Határozza meg a szivattyú teljesítményét!

A szivattyú teljesítményének elegendőségének meghatározása a nyomás-áramlási jelleggörbe alapján.

A vízszivattyú elégtelen teljesítménye túlzott gázfogyasztáshoz vezet a kazánban, sőt akár végzetes meghibásodásokat is okozhat.

Ez a grafikon a használati utasításban található, és minden szivattyúmodellnél egyedi. Ha a fent kiszámított paraméterek metszéspontja a B görbe alatt van, akkor a készülék alkalmas a fűtési rendszerre, ha pedig felette, akkor nem.

Részletes ajánlásokat a keringető szivattyú kiszámításához konkrét példákkal a következő cikkben mutattunk be.

A készülék további funkciói

Ha a fűtési rendszer számára kritikus a folyadék folyamatos mozgása, akkor beépíthető egy pár sorba kapcsolt szivattyú a körben. Ilyen rendszerben a második motor akkor kapcsolhat be, ha az első motor teljesítménye elégtelen, vagy meghibásodik.

A fűtési körből fűtött bojler automatizálásához termosztáttal és időzítővel ellátott szivattyúk használhatók. A beépített mechanizmus biztosítja a motor be- és kikapcsolását a hőhordozó hőmérsékletétől és a napszaktól függően.

A csatlakozódoboz rendelkezhet állító gombokkal és jelzőpanellel. A fűtési szivattyúkon ritkán használnak LCD-kijelzőket a magas hőmérséklet tűrőképtelensége miatt.

Az elágazó fűtési hálózatokban használhatók termosztáttal és a járókerék folyamatos sebességszabályozásával ellátott keringető szivattyúk. Segítségükkel a különböző hurkokban a hőhordozó sebessége a hőmérsékletétől függően autonóm módon szabályozható. Az automatikával felszerelt szivattyúk többször drágábbak, és ritkán használják lakásokban és kis családi házakban.

A piacon megtalálhatók mind a szabványos, mind a nem szabványos felépítésű modellek, amelyek további funkcionalitást biztosítanak. A legjobb fűtőszivattyúk valós felhasználói vélemények alapján összeállított rangsorát itt mutatjuk be.

A szivattyúválasztás egyéb részletei

Fontos, hogy a berendezés ne csak a funkcióját lássa el, hanem hosszú ideig működjön, anélkül, hogy kellemetlenséget okozna a ház vagy lakás lakóinak.

Ezért a készülék kiválasztásakor tartsa be a következő szabályokat:

1. Válasszon ismert szivattyúgyártókat: Calpeda, Grundfos, WILO. Berendezéseik ára 20-40%-kal magasabb, de a meghibásodás valószínűsége lényegesen kisebb.
2. Válasszon olyan készüléket, amelynek jellemzői 20-30%-kal meghaladják a számított értékeket. Ez a tartalék csökkenti az üzemi terhelést és növeli a berendezés élettartamát.
3. Ügyeljen a méretekre, hogy a szivattyú elférjen a számára kijelölt helyen.
4. A készülék működése legyen a lehető legcsendesebb, hogy ne zavarja a lakókat éjszaka.
5. Ne törekedjen olyan modell vásárlására, amelynek teljesítménye jelentősen meghaladja a számított paramétereket. Ez csak villamosenergia-pazarláshoz és felesleges zajhoz vezet.
6. Válasszon kifejezetten fűtési rendszerekhez való szivattyút, mert ezeket akár 130-150 °C üzemi hőmérsékletre méretezték.
7. Kívánatos, hogy a készülék rendelkezzen beépített szűrőhálóval a hőhordozóban lebegő szilárd részecskék szűrésére.

A berendezés üzemi jellemzőinek feltétlenül meg kell felelniük a fűtési rendszer paramétereinek, ezen nem lehet spórolni. Ezen kívül csak a megbízható gyártóért, a fokozott házvédettségért és az automatikus szabályozási rendszerért kell fizetnie.

A legtöbb háztartási keringetőberendezés nem igényel beállítást. Elindításukhoz elegendő a csatlakozókat a csővezetékhez csatlakoztatni, és a készüléket az elektromos hálózatra kapcsolni. A szivattyú helyes felszerelését a lépésről lépésre haladó útmutatóban tekintettük át.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Hogyan válasszon jó keringető szivattyút a fűtéshez:

DAB keringető berendezések:

Két Grundfos készülék összehasonlítása: UPS és Alpha2 modellek:

A keringető szivattyú kiválasztását jobb szakemberekkel egyeztetni. Ha egy standard lakás esetében a berendezés teljesítményét akár a boltban az eladók is meg tudják mondani, akkor egy vidéki ház fűtőberendezésének megvásárlása előtt bonyolult számítások miatt szakemberekhez kell fordulnia.

Emlékezzen rá, hogy a használatbavétel után a boltban nem lehet kicserélni, ezért jobb azonnal a megfelelő modellt megvásárolni.

Szeretné kiegészíteni a cikkünket hasznos tanácsokkal a fűtésszivattyú kiválasztásához? Vagy észrevett valamilyen ellentmondást a közölt adatokban? Írja meg észrevételeit a hozzászólási mezőben – az Ön véleményét mindenképpen figyelembe vesszük.

Vagy esetleg maradtak kérdései a cikk elolvasása után? Tegye fel őket szakértőinknek, kérjen tanácsot – mi igyekszünk segíteni Önnek.