Ciężko wyobrazić sobie instalację centralnego ogrzewania bez urządzeń wymuszających obieg czynnika jakimi są pompy obiegowe.

Co więcej transport ciepłej wody od kotła aż po odbiorniki byłby trudny do zrealizowania, zważywszy na średnice zastosowanego orurowania oraz tendencję ogrzewania niskotemperaturowego.

Fakt, że pompy obiegowe są integralnym elementem wodnych i wodno-glikolowych instalacji ogrzewczych, jest niezaprzeczalny. Jednak jak zapewnić odpowiednie warunki pracy tak, aby te maszyny wirujące pracowały długo i efektywnie?

Pompy obiegowe – pompy wirowe

Może na wstępnie warto byłoby opisać fenomen pracy najpopularniejszej w rynku grupy pomp, tj. pomp wirowych. Pompy wirowe są maszynami przepływowymi, które przetłaczają medium poprzez ciągłe obracanie się wirnika, w oparciu o zasadę hydrodynamiki. Zgodnie z tą zasadą prędkość przepływu cieczy przyspieszana jest przez pracę wirnika. Po stronie tłocznej pompy wirowej wzrost prędkości przekłada się na wysokość podnoszenia. Natomiast wartość wysokość podnoszenia pompy wirowej zależy od prędkości obwodowej. Im większa średnica wirnika lub wyższa prędkość obrotowa, tym wyższa prędkość obwodowa, a zatem większa wysokość podnoszenia! Ciecz doprowadzana jest po stronie ssącej (lub jest zasysana). Następnie przepływa przez wirnik i jest ponownie odprowadzana króćcem tłocznym.

Pompy-obiegowe-Tywonek236-2OK

Pompy obiegowe – pompy bezdławnicowe

Ponieważ niemal każda instalacja technologiczna powinna zajmować możliwie jak najmniej miejsca w domach, a już na pewno jak najmniej w obiektach komercyjnych, chcielibyśmy, aby również jednostko pompowe posiadały ergonomiczną zabudowę. Tym samym najbardziej pożądanymi i jednocześnie najpopularniejszymi pompami obiegowymi stosowanymi w instalacji grzewczych oraz chłodniczych są konstrukcje bezdławnicowe. Termin pompa bezdławnicowa odnosi się do silników pomp, których obracające się części (rotor i wał) zanurzone są w przetłaczanym medium, co pozwala na chłodzenie silnika oraz smarowanie łożysk ślizgowych. Zazwyczaj w szczelinie powietrznej pomiędzy stojanem a rotorem stosuje się tuleję oddzielającą (tuleję uszczelnioną, kartusze).

Pompy-obiegowe-Tywonek236-1

Dla tego rodzaju pomp nie jest konieczne uszczelnienie wału (uszczelnienie mechaniczne) ani chłodzenie zewnętrzne, w wyniku czego pompy bezdławnicowe charakteryzuje niski poziom hałasu oraz minimalne zapotrzebowaniem na prace serwisowe w trakcie eksploatacji. Pompy nie posiadają nabudowanego wentylatora od rodzielonej części hydraulicznej od silnikowej, dzięki czemu ich wymiar jest znacznie mniejszy od chociażby pomp konstrucji dławnicowej.

Wydawać by się mogło, że jest to rozwiązanie konstrukcyjnie niemal idealne. Niestety na pracę pompy niebagatelny wpływ będą miały warunki w jakich będzie ona eksploatowana.

Pompy obiegowe – montaż

Pierwszym i jednocześnie poważnym błędem wpływającym na znaczną redukcję czasu pracy pomp jest nieodpowiedni montaż – zarówno w odniesieniu do pozycji montażowych urządzenia, jak i miejsca. Wszystkie pompy konstrukcji bezdławnicowej (mokrobieżne) mogą być instalowane na rurociągach pionowych oraz poziomych, z jednym szczególnym założeniem. Wał pompy musi być zawsze w pozycji poziomej. Szczególnie w przypadku nowych pomp z nadbudowanymi sterownikami do regulacji prędkości obrotowej silnika często zdarza się instalowanie pompy na rurociągu poziomym idącym wzdłuż posadzki z wałem w pionie (ze sterownikiem skierowanym do góry). Włączając urządzenie do ruchu przy takim montażu, możemy być pewni dwóch rzeczy. Pompa szybko ulegnie awarii oraz awaria nie będzie podlegała gwarancji producenta. Przyczyną awarii przy takiej pozycji montażowej jest powietrze, a dokładniej poduszka powietrzna, która prędzej czy później pojawi się w na wale pompy, powodując brak smarowania górnego łożyska ślizgowego.

Pompy-opbiegowe-Tywonek236-3

Podciśnienie

Niestety podciśnienie, które zawsze jest wytwarzane na stronie ssawnej pompy, wewnątrz tulei bądź kartuszy uszczelniających jest zbyt małe, aby efektywnie usunąć z niej powietrze. W tym przypadku zastosowanie automatyki pozwala na szybko zidentyfikowanie problemu. Stawiają na pompy renomowanych producentów, otrzymujemy informację zwrotną o stanie pracy pompy. Tym samym w przypadku pojawienia się powietrza lub wzrostu temperatury pomp są w stanie zdiagnozować taką pracę jako awarię i „poprosić” o pomoc w postaci wykazania kodu awarii czy też kodu komunikatu. Niestety bez odpowiedniego nadzoru ani rusz!

Temperatura

Druga z przyczyn awarii (rzadko wpływająca na trwałe uszkodzenie urządzenia) związana jest z brakiem zapewnienia odpowiedniej temperatury medium bądź powietrza wokół urządzenia. W naszych warunkach klimatycznych standardowe silniki oraz moduły regulacyjne przygotowane są na prace z maksymalną temperaturą 40ºC. Oznacza to, iż należy zapewnić odpowiednie warunki wentylacyjne w kotłowniach, w innym przypadku pompa zagrzeje się albo spali (w przypadku pomp bez zabezpieczeń termicznych), bądź wyłączy z informacją o błędzie, o zbyt wysokiej temperaturze modułu i sterownika. Nie bagatelizujmy problematyki wentylacji pomieszczeń technicznych, ponieważ w ten niezwykle błahy sposób możemy uszkodzić bądź wprowadzić w stan awarii urządzenie w okresie największego zapotrzebowania na ciepło.

Minimalne temperatury medium, z jakim mogą pracować pompy, oraz sposób w jaki mogą być montowane zależą już od konkretnego typu produktu. Najniższe wartości to -20ºC. Najczęściej jednak spotykamy pompy, które mogą pracować z medium oraz w otoczeniu do -10ºC.

Pompy obiegowe i jakość wody

Drugim niezwykle ważnym aspektem, który może i niestety wpływa na skrócenie cyklu życia urządzenia, jest jakość wody, z którą będzie ono pracowało. Niestety efekt kamienia kotłowego, który znają fachowcy pracujący z pompami od wielu lat, w dalszym ciągu nie jest rozwiązany. Największy wpływ na osadzanie się kamienia kotłowego w instalacjach grzewczych ma jakość wody, różnice temperatury oraz zawartość powietrza. Wytrącone z wody minerały, tworzące kamień kotłowy oraz piaskowy szlam, są zasysane przez hydraulikę pomp, wtłaczane do wnętrza tulei, gdzie następuje stopniowe wycieranie łożysk oraz zaklejanie kanału wlotowego, co powoduje obniżenie efektywności odbioru ciepła z części silnikowej. Osadzanie się kamienia kotłowego nie dotyczy wyłącznie części pompowej, ale znaczenie częściej całej instalacji.

Efekt długotrwałej pracy takiej instalacji to zaklejenie poszczególnych elementów instalacji, a tym samym wzrost strat ciśnienia. Jest to również najczęstsza odpowiedź na informację od użytkowania: „pompa nie daje wydajności”, choć na początku pracy nie było z tym problemu. Wzrost oporów w instalacji spowodowany odkładaniem się kamienia kotłowego powoduje, iż ta sama pompa o danej charakterystyce hydraulicznej nie jest w stanie wytworzyć większej wydajności, ponieważ musi pokonać opory instalacji. To tak, jakbyśmy jechali samochodem po drodze, która nagle staje się coraz bardziej stroma i musimy „wspinać” się pod górę. Wtedy okazuje się, że nie jesteśmy już w stanie jechać z tak dużą prędkością.

Pompy obiegowe i pH

Praca pompy ma bardzo duży wpływ na pracę instalacji, jednak nie mniejszy wpływ na pracę pomp ma sama instalacja. Tym samym przed każdą pompą niezbędne jest zastosowanie filtrów, które należy okresowo czyścić. Woda wypełniająca instalację powinna być uzdatniona, posiadać pH w okolicach 8,2-8,5, nie powinna posiadać substancji ściernych i mulistej konsystencji oraz nie powinna charakteryzować się niską zawartością tlenu. Na rynku polskim nie tak dawno pojawiły się szczegółowe wytyczne dotyczące jakości wody oraz zabezpieczenia się przed korozją w instalacjach, których nośnikiem jest ciepła woda, w formie wytycznych branżowych PORT PC cz. 4 i 5. Są to podstawowe materiały stworzone na podstawie niemieckich norm VDI 2035.

Czytaj instrukcje!

Większość informacji pozwalających nam na zapewnienie długotrwałej i efektywnej pracy pomp, a tym samym również instalacji, opisane są w instrukcji obsługi urządzeń poszczególnych producentów. Niemniej jednak najważniejszym aspektem pozwalającym na cieszenie się komfortową pracą pomp jest okresowa konserwacja instalacji. Nawet idealnie zamontowana pompa najlepszego producenta nie rozwiąże problemu okresowej konserwacji, sprawdzania ciśnienia w poduszce powietrznej czy oczyszczania filtrów. Każdego roku przed sezonem grzewczym cała instalacja winna zostać sprawdzona i ewentualnie naprawiona. Jest to ten mały szczegół, który sprawia, że auta z niemieckich ulic po latach eksploatacji dalej są porządnym produktem.

Bartosz Tywonek

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij