Výber správneho vykurovacieho čerpadla je kľúčový pre efektívne a spoľahlivé vykurovanie domácnosti. Jedným z najdôležitejších parametrov je výtlak, ktorý udáva, do akej výšky je čerpadlo schopné vodu vytlačiť. Tento článok poskytuje komplexný prehľad o tom, ako vypočítať potrebné parametre vykurovacieho čerpadla s výtlakom 40 m, a zároveň zohľadňuje rôzne faktory, ktoré ovplyvňujú jeho výkon.
Úvod do problematiky vykurovacích čerpadiel
Vykurovacie čerpadlá zohrávajú zásadnú úlohu v systémoch ústredného vykurovania. Ich hlavnou úlohou je cirkulovať teplonosné médium (najčastejšie voda) medzi zdrojom tepla (kotol, tepelné čerpadlo) a vykurovacími telesami (radiátory, podlahové kúrenie). Správne zvolené čerpadlo zabezpečuje rovnomerné rozloženie tepla v celom objekte a optimálnu účinnosť vykurovacieho systému.
Základné parametre vykurovacích čerpadiel
Pri výbere vykurovacieho čerpadla je potrebné zohľadniť niekoľko kľúčových parametrov:
- Výtlak (H): Udáva výšku, do akej je čerpadlo schopné vytlačiť vodu. Meria sa v metroch (m) alebo baroch (10 m = 1 bar).
- Prietok (Q): Udáva množstvo vody, ktoré je čerpadlo schopné prečerpať za jednotku času. Meria sa v litroch za hodinu (l/h) alebo metroch kubických za hodinu (m³/h).
- Výkon (P): Udáva elektrický príkon čerpadla. Meria sa vo wattoch (W).
- Účinnosť (η): Udáva pomer medzi hydraulickým výkonom (výkon prečerpanej vody) a elektrickým príkonom.
- Ponorná hĺbka: Udáva hĺbku, do akej možno čerpadlo bezpečne ponoriť.
Výpočet potrebného výtlaku čerpadla
Výpočet potrebného výtlaku čerpadla je kľúčový pre zabezpečenie dostatočného tlaku vody v celom vykurovacom systéme. Pri výpočte je potrebné zohľadniť nasledujúce faktory:
- Výškový rozdiel: Zmerajte vertikálne rozvody k najvyššie položenému radiátoru. Na prekonanie výškového rozdielu je potrebný určitý tlak. 10 metrov výšky zodpovedá 1 baru.
- Tlakové straty: Tlakové straty vznikajú pri prúdení vody potrubím a cez rôzne komponenty vykurovacieho systému (kolená, ventily, filtre). Tlakové straty závisia od dĺžky potrubia, jeho priemeru, materiálu a prietoku vody.
- Potrebný tlak v radiátoroch: Na zabezpečenie správnej funkcie radiátorov je potrebný minimálny tlak. Tento tlak sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 0,5 až 1 bar.
Zohľadnenie tlakových strát
Tlakové straty v potrubí sa dajú odhadnúť pomocou rôznych online kalkulačiek alebo tabuliek. Presný výpočet je zložitý a vyžaduje si zohľadnenie mnohých faktorov, ako napríklad:
Prečítajte si tiež: Možnosti vykurovania olejom
- Dĺžka potrubia: Čím dlhšie potrubie, tým vyššie tlakové straty.
- Priemer potrubia: Čím menší priemer potrubia, tým vyššie tlakové straty.
- Materiál potrubia: Rôzne materiály potrubia majú rôzne koeficienty trenia, čo ovplyvňuje tlakové straty.
- Prietok vody: Čím vyšší prietok vody, tým vyššie tlakové straty.
- Počet a typ tvaroviek: Kolená, ventily a iné tvarovky spôsobujú dodatočné tlakové straty.
Výpočet celkového potrebného výtlaku
Celkový potrebný výtlak čerpadla sa vypočíta ako súčet výškového rozdielu, tlakových strát a potrebného tlaku v radiátoroch:
H_celkový = H_výškový + H_straty + H_radiátoryKde:
H_celkovýje celkový potrebný výtlak čerpadla.H_výškovýje výškový rozdiel medzi čerpadlom a najvyšším radiátorom.H_stratysú tlakové straty v potrubí a komponentoch.H_radiátoryje potrebný tlak v radiátoroch.
Výpočet potrebného prietoku čerpadla
Výpočet potrebného prietoku čerpadla závisí od tepelnej straty objektu a teplotného rozdielu medzi prívodnou a vratnou vodou. Tepelná strata objektu sa dá zistiť pomocou energetického auditu alebo odhadnúť na základe plochy a izolácie objektu.
Približný výpočet potrebného prietoku:Q = (Tepelná strata / (Merná tepelná kapacita vody * Teplotný rozdiel))
Kde:
Prečítajte si tiež: Moderné vykurovacie riešenia pre kúpeľne
- Tepelná strata - tepelná strata objektu vo W
- Merná tepelná kapacita vody - 4200 J/kg.K
- Teplotný rozdiel - rozdiel medzi teplotou prívodnej a vratnej vody v °C.
Výber vhodného čerpadla
Po vypočítaní potrebného výtlaku a prietoku je možné vybrať vhodné čerpadlo. Pri výbere je potrebné zohľadniť nasledujúce faktory:
- Výkonová charakteristika čerpadla: Výkonová charakteristika udáva závislosť medzi výtlakom a prietokom čerpadla. Je dôležité, aby čerpadlo pracovalo v optimálnom rozsahu svojej výkonovej charakteristiky.
- Typ čerpadla: Existujú rôzne typy vykurovacích čerpadiel, ako napríklad obehové čerpadlá, ponorné čerpadlá a povrchové čerpadlá. Výber vhodného typu závisí od konkrétnej aplikácie.
- Energetická účinnosť: Vyberte čerpadlo s vysokou energetickou účinnosťou, aby ste minimalizovali spotrebu elektrickej energie.
- Hlučnosť: Zvoľte čerpadlo s nízkou hlučnosťou, aby ste zabezpečili komfortné bývanie.
- Ochrana proti behu nasucho: Niektoré čerpadlá sú vybavené ochranou proti behu nasucho, ktorá ich chráni pred poškodením v prípade nedostatku vody.
- Regulácia otáčok: Čerpadlá s reguláciou otáčok umožňujú prispôsobiť výkon čerpadla aktuálnym potrebám vykurovacieho systému, čo vedie k úspore energie.
Grundfos SQE 3-65 ako príklad vhodného čerpadla
Set Grundfos SQE 3-65 je ideálny pre použitie v rodinných domoch, kde je potreba zaistiť konštantný tlak vody pri odbere vody z niekoľkých odberných miest. Ponorné čerpadlo SQE je vhodné do vrtov širších ako 3" a pre čerpanie čistej/pitnej vody s obsahom piesku v množstve max. 50 g/m³. Má integrovaný frekvenčný menič a ochranu proti chodu nasucho, vztlaku, prepätiu, podpätiu, preťaženiu a prehrievaniu. Je štandardne dodávané so 40 m káblom. Riadiaca jednotka CU301 bola vyvinutá špeciálne pre aplikácie, kde je požadovaný konštantný tlak a zaisťuje plné ovládanie a riadenie čerpadiel SQE. Počas prevádzky reguluje jednotka CU 301 výkon čerpadla tak, aby bol udržovaný požadovaný konštantný tlak. Systém udržuje konštantný tlak až do max. výkonu čerpadla bez ohľadu na meniacu sa spotrebu vody. Hodnota tlaku je zaisťovaná snímačom tlaku a prenáša do jednotky CU 301. Táto jednotka v závislosti na tom nastavuje príslušnú hodnotu výkonu čerpadla. Čerpadlá typu SQ/SQE sú vhodné pre nepretržitú a prerušovanú prevádzku pri rôznych použitiach: Všeobecné zásobovanie vodou z podzemných zdrojov s priemerom od 76 mm, čerpanie vody zo studní, zvyšovanie tlaku, udržovanie konštantného tlaku, hotely, školy, zdravotnícke zariadenia a pod.
Charakteristické znaky a výhody Grundfos SQE 3-65:
- Ochrana proti prevádzke nasucho
- Vysoko účinný motor s permanentnými magnetmi
- Odolnosť voči opotrebeniu
- Ochrana proti vztlaku
- Vysoká rýchlosť prúdenia
- Mäkký rozbeh redukuje opotrebenie motora
- Ochrana pred prepätím a podpätím
- Ochrana proti preťaženiu
- Ochrana pred prehriatím
Príklad výpočtu pre rodinný dom
Predpokladajme, že máme rodinný dom s nasledujúcimi parametrami:
- Výškový rozdiel medzi čerpadlom a najvyšším radiátorom: 5 m
- Tepelná strata objektu: 10 kW
- Teplotný rozdiel medzi prívodnou a vratnou vodou: 15 °C
- Predpokladané tlakové straty v potrubí: 1 bar
- Požadovaný tlak v radiátoroch: 0,5 bar
Výpočet potrebného výtlaku:
- H_výškový = 5 m
- H_straty = 1 bar = 10 m
- H_radiátory = 0,5 bar = 5 m
- H_celkový = 5 m + 10 m + 5 m = 20 m
Výpočet potrebného prietoku:
Prečítajte si tiež: Vykurovanie plynom a zásobníkový ohrev
- Q = (10000 W / (4200 J/kg.K * 15 °C)) = 0,159 kg/s = 572 l/h
Na základe týchto výpočtov potrebujeme čerpadlo s výtlakom minimálne 20 m a prietokom minimálne 572 l/h. V tomto prípade by mohlo byť vhodné čerpadlo Grundfos SQE 3-65, ktoré spĺňa tieto požiadavky a navyše ponúka množstvo ďalších výhod.
Dôležité upozornenia a rady
- Pred výberom čerpadla sa vždy poraďte s odborníkom.
- Zohľadnite všetky faktory, ktoré ovplyvňujú výkon čerpadla.
- Pravidelne kontrolujte a udržiavajte čerpadlo, aby ste zabezpečili jeho dlhú životnosť.
- Nezabudnite na správnu inštaláciu a nastavenie čerpadla.
- Pri výbere čerpadla zohľadnite aj budúce potreby vykurovacieho systému.
- Ak nainštalujete čerpadlo, ktoré má vyšší prietok ako je prítok vody do studne, čerpadlo bude nasávať nečistoty a piesok alebo pôjde bez vody, čo ho môže zničiť.
tags: #vykurovanie #cerpadlo #vytlak #40 #m