Tepelné čerpadlá sa stávajú čoraz obľúbenejším riešením pre efektívne vykurovanie a chladenie domácností, ako aj prípravu teplej vody. Využívajú energiu z okolitého prostredia - vzduchu, zeme alebo podzemnej vody - a pomocou moderných technológií ju premieňajú na teplo, ktoré môže byť následne využité na vykurovanie, chladenie alebo ohrev vody. Aby však vykurovací systém fungoval efektívne, musia spolupracovať aj jeho ďalšie komponenty. Jedným z kľúčových komponentov je obehové čerpadlo, ktoré zabezpečuje cirkuláciu vody v systéme.
Čo je obehové čerpadlo?
Obehové čerpadlá pre ústredné a podlahové kúrenie sú zariadenia, ktoré zabezpečujú cirkuláciu vody z kotla do systému kúrenia. Vodu vo vykurovacích trubkách poháňajú vďaka zabudovaným lopatkám. V moderných čerpadlách sa nachádzajú tzv. mokrobežné lopatky, ktoré umožňujú nastaviť rýchlosť otáčok motora.
Funkcia obehového čerpadla v systéme vykurovania
Vykurovacia sústava musí teplo rovnomerne rozložiť po celom objekte a zbytočne ním neplytvať. Takisto musí zvládať premenlivý odber tepla v jednotlivých vetvách. Obehové čerpadlo je zodpovedné za udržiavanie konštantného prietoku vody v celom systéme, čo zabezpečuje rovnomerné rozloženie tepla do radiátorov alebo podlahového kúrenia.
Princíp funkcie obehového čerpadla
Po obdŕžaní signálu z izbového termostatu o poklese teploty v miestnosti modul zapína príslušné čerpadlo. Princíp činnosti obehového čerpadla je relatívne jednoduchý:
- Termostat a kotol: Súčasťou vykurovania je aj izbový termostat, ktorý sníma teplotu v miestnosti. Ak zaznamená dosiahnutie požadovanej teploty, vykurovacia sústava sa stane dočasne nečinná. Pri poklese teploty pod želanú hodnotu však izbový termostat zaznamená zmenu a vyšle elektrický signál do kotla ústredného kúrenia. Ten sa uvedie do činnosti a vodu zahrieva až dovtedy, kým sa v telese kotla dostane na vopred nastavenú teplotu (napr. 40 stupňov).
- Štart čerpadla: Po jej dosiahnutí termostat zapne prívod elektrického prúdu a uvedie elektromotor obehového čerpadla do činnosti.
- Cirkulácia vody: Obehové čerpadlo následne rozprúdi vodu v uzavretom okruhu vykurovacieho systému. Voda prechádza cez kotol, kde sa ohrieva, a potom putuje do radiátorov alebo podlahového kúrenia, kde odovzdáva teplo do miestnosti.
- Rýchlosť a regulácia: V moderných čerpadlách sa nachádzajú tzv. mokrobežné lopatky, ktoré umožňujú nastaviť rýchlosť otáčok motora. To umožňuje prispôsobiť prietok vody aktuálnym potrebám vykurovacieho systému.
- Udržiavanie teploty: Keď izbový termostat zaznamená, že teplota v miestnosti dosiahla požadovanú úroveň, vypne kotol a obehové čerpadlo. Keď teplota opäť klesne, cyklus sa opakuje.
Alternatívne zapojenie pre podlahové vykurovanie
Ak má modul pracovať v systéme podlahového vykurovania, je potrebné použiť prídavný bimetalový snímač (umiestnený na prívodnom potrubí čo najbližšie ku kotlu) - termik. Ak dôjde k prekročeniu alarmovej teploty, termik odpojí čerpadlo - čo zabráni prehriatiu citlivej inštalácie podlahy.
Prečítajte si tiež: Bezpečnosť a obehové čerpadlá
Dôležité vlastnosti obehových čerpadiel
Vývoj sa nezastavil ani v tejto oblasti a kvalitné obehové čerpadlá musia spĺňať mnohé kritériá. Okrem dlhej životnosti či nízkej spotreby elektrickej energie sa neváhajte predajcu vykurovacej techniky spýtať aj na prevádzkovú hlasitosť čerpadla. Zvuk v potrubí a vo vode sa totiž šíri až štvornásobne rýchlejšie než vo vzduchu. Nemenej dôležitou vlastnosťou je aj schopnosť pracovať s vysokými teplotami, často presahujúcimi 100° C.
Výber obehového čerpadla
Pri výbere obehového čerpadla je dôležité zohľadniť niekoľko faktorov:
- Výkon čerpadla: Musí zodpovedať veľkosti vykurovacieho systému a tepelným stratám budovy.
- Energetická účinnosť: Moderné obehové čerpadlá sú vybavené technológiami, ktoré znižujú spotrebu elektrickej energie.
- Hlučnosť: Obehové čerpadlo by malo byť čo najtichšie, aby nerušilo komfort bývania.
- Životnosť: Kvalitné obehové čerpadlá majú dlhú životnosť a vyžadujú minimálnu údržbu.
- Regulácia otáčok: Možnosť regulácie otáčok umožňuje prispôsobiť prietok vody aktuálnym potrebám vykurovacieho systému.
Príklad obehového čerpadla
Ak hľadáte čerpadlo určené na vykurovanie, podlahové kúrenie a rozvody vody či soláru, odporúčame vám vybrať si obehové čerpadlo Avansa 25/6/180. V balení nájdete čerpadlo s hmotnosťou 2,8 kg, záručný list a slovenský návod. Obehové čerpadlo Avansa 25/6/180 je určené pre systémy ústredného vykurovania. Teleso tohto masívneho čerpadla červenobordovej farby je vyrobené z liateho hliníka. Pod čiernym telom sa nachádza svorkovnica. Na ňu je upevnený špeciálny ovládač, ktorým môžete nastaviť jednu z troch rýchlostí. Krátky popis s rozpisom výkonu a sily výtlaku jednotlivých rýchlostí poskytuje štítok na prednej strane čerpadla. Na jeho boku je umiestnený otvor na káble. Vo vnútri čerpadla je uložený vysokokvalitný bipolárny asynchrónny motor. Jeho benefitom je fakt, že si nevyžaduje ochranu proti preťaženiu. Ložisko čerpadla je mazané vodou, preto pri jeho umiestnení nesmieme zabúdať inštalovať ho vo vodorovnej polohe. Vzdialenosť medzi sacím a výtlačným hrdlom je pri tomto modeli obehového čerpadla Avansa 180 mm, pričom svetlosť hrdla je 25 mm. Jednotlivé parametre sa líšia v závislosti od typu čerpadla Avansa. Na eshope Atria.sk sú dostupné viaceré typy tohto čerpadla, berúc do úvahy požiadavku na výkon, silu výtlaku, ako aj rozmery a rozteč čerpadla.
Problémy s vykurovacím systémom a obehové čerpadlo
Asi by sme len ťažko hľadali niekoho, kto by nerád vstupoval do vyhriateho príbytku, keď je vonku sychravo a teploty klesajú pod bod mrazu. Za pocitom teplého domova sa však ukrýva niekoľko realizovaných technických predpokladov, ktorých dokonalé zladenie vnímame ako bezporuchové hladké vykurovanie. Ak máte zastaraný vykurovací systém, práve jeho vek môže byť príčinou toho, že vaša peňaženka je po vyúčtovaní za energie z roka na rok tenšia.
Ako funguje vykurovací systém?
Pri teplovodnom vykurovaní nestačí vybrať si vhodný kotol. Aby vykurovací systém fungoval efektívne, musia spolupracovať aj jeho ďalšie komponenty. Začať by ste mali správnym výberom týchto komponentov a spolu s ním aj spracovaním projektu vykurovacej sústavy. Komponenty musia byť správne nainštalované, nastavené a udržiavané. V súčasnosti je najpopulárnejšie vykurovanie tepelným čerpadlom alebo kondenzačným plynovým kotlom. Na výber máte aj z kotlov na biomasu (drevo, štiepka či pelety). Plynový kondenzačný kotol Vitodens 111-W.
Prečítajte si tiež: Efektívne vykurovanie a ohrev vody
Regulácia vykurovania
Správne nastavený regulačný systém vykurovania vám zabezpečí, že kotol vyprodukuje iba toľko tepla, koľko je v danom čase potrebné. Existuje niekoľko typov termostatov:
- Mechanické termostaty: Ovládajú priamo ventily, pomocou ktorých regulujú prietok vykurovacej vody (napríklad termostatické hlavice na radiátoroch). Ide o najmenej presný spôsob regulácie.
- Elektrické analógové termostaty: Spúšťajú kotol, len čo v izbe klesne teplota pod požadovanú úroveň. Vedia ho aj vypnúť a chrániť sústavu proti zamrznutiu, no obvykle nemajú žiadne ďalšie funkcie. Fungujú na princípe bimetalového spínača (pliešok, ktorý sa pri zmenách teploty ohýba). Nie sú teda najpresnejšie ani najúspornejšie. Spoznáte ich podľa toho, že nemajú displej.
- Elektrické digitálne termostaty: Sú vybavené displejom a tlačidlami. Teplotu sníma aj riadi elektronika s vysokou presnosťou. Vďaka tomu s nimi vykurujete úspornejšie. Väčšinu termostatov môžete programovať na rôzne časti dňa, dni v týždni atď.
- Inteligentné termostaty: Okrem toho, že ich môžete programovať na diaľku cez internet, dokážu sa naučiť, ako majú nastaviť teplotu v rôznych častiach dňa. Mnohé z nich vedia teplotu regulovať aj vopred podľa predpovede počasia, vašej prítomnosti v dome či miestnosti alebo podľa toho, či práve vetráte. Termostat Vitotrol.
Ďalšie komponenty vykurovacieho systému
- Komín/dymovod: Jeho úlohou je odvádzanie spalín vznikajúcich pri spaľovaní do vonkajšej atmosféry. Niektoré vykurovacie zdroje majú na komín či dymovod špeciálne požiadavky. Napríklad kondenzačný kotol produkuje kyslý kondenzát, ktorý by mohol komín poškodiť.
- Potrubné rozvody: Skladá sa z vodou naplnených potrubných rozvodov, armatúr a minimálne jedného obehového čerpadla.
- Vykurovacie telesá: Zabezpečujú, aby vykurovacia voda odovzdávala do miestností teplo v dostatočnej miere. Môžu ich tvoriť klasické radiátory, ktoré pracujú na princípe konvekcie. Pri nej ohrievajú vzduch prúdiaci smerom nahor a odovzdávajúci teplo okolitým objektom. Plošné vykurovanie (podlahové, stenové, stropné) funguje na princípe sálania. Teplo odovzdáva priamo okolitým objektom. Pri plošnom vykurovaní môžete vďaka sálaniu znížiť teplotu o pár stupňov Celzia bez toho, aby ste zhoršili tepelný komfort.
Tipy na úsporu energie a efektívne vykurovanie
- Neprekurujte: Preverte si, či dom alebo jednotlivé miestnosti zbytočne neprekurujete v čase, keď sa v nich nezdržiavate. Napríklad ak ste cez deň v práci, môžete znížiť teplotu vo väčšine domu na nutné minimum. Ak to váš kotol a termostat umožňujú, používajte ekvitermickú reguláciu. Tá meria vonkajšiu teplotu a podľa nej nastavuje priamo teplotu vykurovacej vody. Ekvitermická regulácia vám obzvlášť pri súčasných teplejších zimách ušetrí množstvo nákladov pri zachovaní tepelnej pohody. Je však zložitejšia na nastavenie a do hry pri nej vstupuje napríklad aj úroveň tepelnej izolácie domu.
- Modernizujte termostat: Starý termostat môže byť opotrebovaný a teplotu merať i nastavovať nesprávne. Okrem toho staré mechanické termostaty nie sú najpresnejšie už z princípu. Moderné elektronické termostaty dokážu teplotu snímať aj regulovať presnejšie. Navyše ich môžete programovať na rôzne dni či hodiny počas týždňa alebo na rôzne ročné obdobia. Podporujú aj ďalšie funkcie, ktoré vám pomôžu ušetriť. Značkové elektronické digitálne termostaty kúpite od cca 40 €. Neprehliadnite: Nie každý termostat funguje s každým kotlom.
- Izolujte potrubia: Z potrubí, cez ktoré tečie vykurovacia voda, môžete strácať nezanedbateľné množstvo tepla. Takisto môžete vymeniť starú izoláciu za novú. Súčasné izolačné materiály totiž majú omnoho lepšie vlastnosti.
- Investujte do moderného obehového čerpadla: Počas jednej vykurovacej sezóny môže obehové čerpadlo bežať aj 4 000 prevádzkových hodín. Náklady na jeho prevádzku teda bez problémov presiahnu 100 €. Moderné obehové čerpadlá vám pomôžu systém hydraulicky vyregulovať jednoduchšie. Vedia totiž meniť svoje otáčky a tým aj rýchlosť prúdenia vody.
- Hydraulické vyregulovanie: Ak nie je potrubná sieť správne hydraulicky vyregulovaná, nemusia byť všetky vykurovacie plochy riadne zásobované teplom. Miestnosti ďalej od kotla budú príliš chladné, bližšie miestnosti zase prekúrené. Takýto vykurovací systém pracuje neefektívne a má vyššiu spotrebu energie. Rovnomerná teplota vo všetkých miestnostiach vám prinesie aj vyšší tepelný komfort.
Alternatívne systémy zvyšovania tlaku vody
Čerpadlá na zvyšovanie a udržiavanie tlaku, tiež označované ako posilňovacie stanice, sú zariadenia zvyšujúce komfort využívania vody v miestach s kolísajúcim alebo nízkym tlakom vo vodovodnom rade. Princíp ich fungovania je podobný domácim vodárňam, tieto systémy sú však obvykle vybavené výkonnejším čerpadlom. Systém obvykle kombinuje čerpadlo, tlakovú nádobu, manometer a tlakový spínač. V mnohých lokalitách je nedostatočný tlak v prípojke vodovodného radu. Zjednodušene povedané, v takom prípade z kohútika vyteká len veľmi malý prúd vody. Napríklad napúšťanie vane alebo umývanie rúk sa tak stáva veľmi nekomfortným. Nedostatočný tlak navyše môže spôsobiť nesprávnu funkciu a v extrémnom prípade aj poškodenie domácich spotrebičov. Riešením je práve nákup systému na zvyšovanie a udržiavanie tlaku vody. Jeho nákupu by však malo predchádzať schválenie zo strany správcu vodovodu. Princíp funkcie je obdobný ako u domácich vodární. Miesto sania vody zo studne však nasáva vodu z vodovodného radu. Na rozdiel od domácich vodární sa v tomto prípade častejšie používajú pokročilejšie a efektívnejšie riadené čerpadlá s motorom vybaveným frekvenčným meničom. U veľkých objektov je navyše systém vybavený predsadenou atmosférickou nádržou, ktorá zabraňuje poklesu tlaku vo vodovodnej sieti v prípade novej prípojky do systému. Pri začatí odberu vody dôjde k poklesu tlaku, spínacia jednotka zmenu zaznamená a zapne čerpadlo. Keď je odber vody ukončený, čerpadlo beží do doby, než tlak v nádobe opäť dosiahne požadovanú hodnotu. V praxi sa väčšinou používa riadenie čerpania po tretinách objemu tlakovej nádoby. Pred začatím odberu je tlaková nádoba plná z ⅔ a čerpadlo vypnuté. Po otvorení kohútika začne prúdiť voda, čerpadlo sa ale znovu spustí až v momente, keď spínacia jednotka zaznamená pokles pod ⅓ objemu. Ďalšou možnosťou vhodnou pre väčšie budovy je posilňovacia stanica vybavená čerpadlom s frekvenčným meničom, ktoré dokáže konštantne udržiavať predurčený tlak a vystačí s menšou tlakovou nádobou. Spolieha na integrovaný snímač tlaku na výstupe, ktorý dá pri spustení odberu pokyn čerpadlu a následne porovná tlak nameraný s tlakom nastaveným. Pri inštalácii posilňovania pre celý obytný dom je potrebné silné čerpadlo. Väčšinou sa používajú napríklad takéto rozmerné stanice. Veľkosť tlakovej nádoby: obvykle sa pohybuje od 100 litrov.
Prečítajte si tiež: Komplexný pohľad na obehové čerpadlo WM 66