Jak dobrać odpowiednią pompę obiegową podczas wymiany urządzenia grzewczego?

Jak prawidłowo podać parametry pompy obiegowej?

To co można powiedzieć z całą pewnością o tym przypadku, to że oznaczenie pompy jest źle podane. Nie wiadomo więc, jakie ma mieć parametry. A właśnie to oznaczenie określa kluczowe cechy pompy.

Typowy przykład prawidłowo podanych parametrów to 25-40/180, gdzie kolejne liczby oznaczają:

• 25 - przepływ 2,5 m3/h;
• 40 - wytwarzane ciśnienie, podane jako wysokość podnoszenia - 4 m;
• 180 - długość montażowa 180 mm (druga, nieco mniej popularna, to 130 mm).

Długość i inne wymiary są wbrew pozorom bardzo ważne nawet w dopiero budowanych instalacjach. Różnica 5 cm to dość żeby wystarczyło lub zabrakło miejsca w szafce z rozdzielaczem. Jeżeli zaś wymieniamy pompę w już zbudowanym układzie, to złe wymiary będą oznaczały uciążliwe przeróbki. Poza długością jest jeszcze jeden bardzo ważny parametr montażowy. Pompa nie może pracować w dowolnej pozycji. Oś wirnika zawsze musi być ustawiona poziomo. Inaczej pompa może ulec przedwczesnemu zużyciu i uszkodzeniu. Właściwe oraz błędne warianty pokazujemy na rysunkach.

Prawidłowo. Wirnik ustawiony poziomo.

Prawidłowo. Wirnik ustawiony poziomo.

Nieprawidłowo. Wirnik ustawiony pionowo.

Nieprawidłowo. Wirnik ustawiony pionowo.

Do czego dopasowujemy pompę obiegową?

Skoro w domu Czytelnika będzie wyłącznie ogrzewanie podłogowe, to żeby dobrać pompę trzeba znać długość poszczególnych pętli, średnicę rurek (najpopularniejsze to PEX-AL-PE 16 mm) i wymagany przepływ wody, oraz czy są zawory lub przepływomierze dodatkowo wprowadzające opory. Krytyczne znaczenie ma przy tym pętla lub część instalacji o największej długości/oporach przepływu. W niej najtrudniej bowiem zapewnić wymagany przepływ wody i ciśnienie wody. W pozostałych pętlach (częściach instalacji) wystarczy nieco zdławić przepływ odpowiednimi nastawami zaworów regulacyjnych, żeby zrównoważyć przepływ w całej instalacji.

Różne modele pomp to inne wymiary, przepływ, wysokość podnoszenia. Ale także odmienne możliwości sterowania i energooszczędność. (fot. IBO (Dambat))

Pompa w kotle

Dopiero znając ciśnienie i przepływ, które musi zapewnić pompa, będziemy wiedzieć czy ta wbudowana w kocioł faktycznie okaże się niewystarczająca. Decyzja o zakupie drugiej oraz sprzęgła hydraulicznego nie powinna być podejmowana pochopnie, bez obliczeń, jedynie w wyniku oceny na oko. Sama liczba pętli bowiem niczego nie przesądza. Przeciwnie, skoro jest ich dużo (aż 20), to przy tej powierzchni (170 m2) prawdopodobnie żadna nie jest zbyt długa. Co jest akurat sytuacją korzystną. Przecież ilość przetłaczanej wody w całej instalacji ostatecznie pozostaje ta sama. Zależy bowiem od zapotrzebowania budynku na ciepło oraz temperatury wody w obiegu (woda jest nośnikiem przekazującym ciepło do pomieszczeń).

Skoro zaś ta sama ilość wody rozkłada się na wiele pętli, to w każdej z nich wystarcza mniejszy przepływ, a więc i prędkość wody. Co z kolei oznacza, że opory przepływu są mniejsze, niż gdyby wykonano mniej, a za to dłuższych pętli. O ile nie zrobiono więc w tej instalacji czegoś nietypowego, to należy się spodziewać raczej dużego przepływu wody przy niewielkiej wymaganej wysokości podnoszenia. A w takiej sytuacji wbudowane w kotły gazowe pompy obiegowe zwykle radzą sobie doskonale.

Przepływ i wysokość podnoszenia

Wspominaliśmy już, że obok wymiarów pompy (jej długości montażowej) to przepływ oraz wysokość podnoszenia są jej najważniejszymi parametrami. Ale uwaga! Charakterystyka 25-40, czyli 2,5 m3/h oraz 4 m wysokości podnoszenia, nie oznacza, że obie te wartości uzyskujemy równocześnie. Wręcz przeciwnie, zwiększenie wymaganej wysokości podnoszenia (uzyskiwanego ciśnienia) powoduje gwałtowny spadek przepływu wody.

Przepływ to pojęcie intuicyjnie łatwe do zrozumienia. To po prostu ilość wody przetłaczanej przez pompę w danym czasie. To parametr bardzo ważny, bo jeżeli do pętli podłogówki (lub grzejników) nie trafi wystarczająca ilość ciepłej wody to i grzać będą słabiej niż wynika z zapotrzebowania.

Z wysokością podnoszenia jest trudniej, bo samo to określenie większość osób wprowadza w błąd. Wbrew rozpowszechnionej opinii nie chodzi wcale o różnicę wysokości pomiędzy kotłem, a najwyżej położonym grzejnikiem. Wysokość domu nie ma tu żadnego znaczenia! Wysokość podnoszenia to tradycyjne określenie wielkości oporów przepływu, które pompa jest w stanie pokonać tłocząc wodę.

Przyczyną oporów są rurociągi, same grzejniki, zawory, kształtki. Dom może mieć np. 10 m wysokości, a wymagana wysokość podnoszenia (czyli ciśnienie zapewniane przez pompę) wyniesie zaledwie 1 m. Kto nie wierzy, że nie chodzi tu o fizyczną różnicę wysokości lecz o opory przepływu, które trzeba pokonać, niech przemyśli taki przykład. Mamy kotłownię na parterze, a kocioł wisi 1 m nad podłogą. Zasila zaś ogrzewanie podłogowe na parterze. Tak więc kocioł i pompa znajdują się wyżej, co bynajmniej nie znaczy, że wymagana wysokość podnoszenia jest tu liczbą ujemną (-1 m)!

Wykres charakterystyk pompy elektronicznej. I, II, II to odpowiedniki zwykłych biegów - stała prędkość obrotowa). BL1, BL2 - utrzymanie stałego przepływu, zaś HD1, HD2 to stała wysokość podnoszenia. W funkcji Auto pompa sama dobiera optymalne parametry pracy. (rys. IBO (Dambat))

Charakterystyka pompy o takim samym maksymalnym przepływie, ale większej wysokości podnoszenia (6 m). Warto zauważyć, że zakresy pracy częściowo się pokrywają, a bieg pierwszy (I) jest identyczny. (fot. IBO (Dambat))

Właściwe ustawienia

Żeby nie było zbyt łatwo, pompy mają obecnie różne tryby pracy. Koniecznie trzeba je dopasować do charakterystyki instalacji. W tych prostszych są to zwykle 3 biegi. Każdy kolejny to większy przepływ i/lub wyższe ciśnienie podnoszenia. Ale też wyższa moc i większe zużycie energii. Dlatego właśnie podstawową zasadą jest aby pompa pracowała na jak najniższych, ale wystarczających ustawieniach.

Nowocześniejsze pompy, tzw. elektroniczne, nie tylko zużywają znacznie mniej energii. Dają też znacznie większe możliwości. W razie potrzeby można je ustawić, analogicznie jak prostsze modele, na określony bieg, czyli stałą prędkość obrotową. Co akurat dobrze sprawdza się w domach z samą podłogówką, bez zmieniających przepływ elektrozaworów na poszczególnych pętlach. Jednak pełnię swych możliwości pokazują, kiedy przepływ jest zmienny, np. w wyniku działania zaworów termostatycznych na grzejnikach. Wtedy potrafią samoczynnie dostosowywać się do nowych warunków zmieniając przepływ i wysokość podnoszenia.

Jarosław Antkiewicz