Pompy obiegowe do instalacji grzewczych – II sposób doboru
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
Opracowanie, redakcja: A. O.
Na podstawie materiałów firmy Wilo
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.
Wilo Polska
