Instalace čerpadla na vytápění: jak správně nainstalovat čerpadlové zařízení

Cirkulační čerpadlo zvyšuje účinnost fungování autonomního topného systému, umožňuje 100% využití všech topných okruhů.

Profesionální instalace čerpadla pro vytápění zaručuje vysoký výkon, snižuje hlučnost provozu a umožňuje snížit náklady na údržbu a opravy. Montáž zařízení není nijak zvlášť složitá, ale existuje řada nuancí, které je důležité zvážit.

Řekneme vám, jak vybrat cirkulační čerpadlo, pomůžeme určit optimální schéma zapojení zařízení do systému, uvedeme montážní požadavky a také poskytneme podrobný návod k instalaci zařízení.

Účel čerpadla pro vytápění

Dříve se cirkulační čerpadla používala pouze v systémech centrálního vytápění, zatímco pro rodinné domy bylo normou přirozené proudění topného media způsobené rozdílem teplot.

Nyní se nucený oběh používá všude díky výskytu kompaktních a levných modelů určených pro obsluhu topných sítí malých domů a chat.

S příchodem cirkulačních čerpadel se rozšířil počet schématických řešení. Bylo možné pokládat dlouhé trasy různé složitosti, přičemž závislost na spádu prakticky zmizela.

Díky zvýšení rychlosti pohybu topného media v potrubí se tepelná energie rychleji dostává k topným radiátorům, a tedy dochází k rychlejšímu vytápění místností. Zatížení kotle se snížilo, protože ohřev vody je také rychlejší.

Zmizela potřeba instalovat objemná a nepohodlná potrubí velkého průměru, okruhy je nyní snazší maskovat pod podlahovou krytinou nebo zapustit do stěn.

Objevila se možnost v kterémkoli patře rodinného domu instalovat systém „podlahové vytápění“, který účinně funguje pouze při určitém tlaku v síti.

Hlavní nevýhodou čerpadel pro topné systémy je jejich závislost na elektřině. Pokud je napájení přerušováno nebo hrozí úplný výpadek elektřiny na určitou dobu, je nutná instalace záložního elektrogenerátoru nebo alespoň nepřerušitelného zdroje napájení.

Ostatní nevýhody se týkají konstrukcí a funkcí zařízení různých typů. Například monoblokové agregáty a zařízení se suchým rotorem jsou hlučnější a vyžadují neustálou údržbu, zatímco čerpadlo s mokrým rotorem je náročné na kvalitu teplonosného média a má omezení tlakové výšky.

Kritéria správného výběru zařízení

Veškerá snaha o instalaci přijde vniveč, pokud je zařízení nesprávně vybráno. Aby nedošlo k chybě, je nutné předem analyzovat všechny aspekty konkrétního topného systému a provést potřebné výpočty.

Hlavní druhy čerpadel

Podle konstrukčních zvláštností se všechna zařízení dělí do 2 kategorií: s mokrým a suchým rotorem.

Čerpadla „mokrého“ typu. Tato varianta je vhodná pro rodinné domy. Agregát je kompaktní, téměř tichý a má modulární konstrukci vhodnou pro údržbu a opravy.

Ale bohužel se nevyznačuje vysokým výkonem – maximální účinnost moderních modelů dosahuje 52-54%.

Cirkulační zařízení pro topné sítě nelze zaměňovat s podobnými zařízeními pro TUV. Čerpadlo pro vytápění nepotřebuje antikorozní těleso z bronzu nebo nerezové oceli ani další ochranu proti vodnímu kameni – a proto je také levnější.

Čerpadla se suchým rotorem jsou výkonná, nenáročná na kvalitu teplonosného média, schopná pracovat při vysokém tlaku a nevyžadují přísně vodorovné umístění na potrubí. Jsou však hlučnější a jejich provoz je doprovázen vibracemi. Mnoho modelů se instaluje na základ nebo kovový nosný rám.

Pro instalaci konzolových, monoblokových nebo „In-line“ modelů je nutná samostatná místnost – kotelna. Je vhodné je používat, když je potřeba průtok vyšší než 100 m³/h, tedy pro obsluhu skupin domů nebo bytových domů.

Stručný přehled technických parametrů

Při výběru čerpadla je nutné prostudovat technické parametry a porovnat je s požadavky topného systému.

Důležité jsou následující ukazatele:

• tlaková výška, která pokrývá hydraulické ztráty v okruhu;
• průtok – objem vody nebo dodávka za určitý časový interval;
• pracovní teplota teplonosného média, max a min – u moderních modelů v průměru +2 °C…+110 °C;
• výkon – s ohledem na hydraulické ztráty mechanický výkon převažuje nad užitečným.

Důležité jsou také konstrukční detaily, například vstupní/výstupní průměr hrdel. Pro topné systémy jsou průměrné parametry 25 mm a 32 mm.

Počet elektrických čerpadel se volí podle délky topného potrubí. Pokud je celková délka okruhů do 80 m, stačí jedno zařízení, pokud je větší, budou zapotřebí další zařízení.

Příkladem zařízení pro vybavení topné sítě bytu o ploše 100 m² je čerpadlo Grundfos UPS s trubkovým připojením 32 mm, výkonem 62 l/s a hmotností 3,65 kg. Kompaktní a tichý litinový přístroj není slyšet ani za tenkou přepážkou a jeho výkon stačí k dopravě kapaliny do 2. patra.

Čerpadla s vestavěnou elektronikou umožňují rychle přepínat zařízení do vhodnějšího režimu v závislosti na změně teploty nebo tlaku v síti. Automatická zařízení jsou vybavena digitálními displeji, které poskytují maximum informací o provozu čerpadla: teplotu, odpor, tlak atd.

Další informace o výpočtu a výběru oběhového čerpadla pro vytápění jsou uvedeny v článcích:

1. Jak vypočítat čerpadlo pro vytápění: příklady výpočtů a pravidla výběru zařízení
2. Výběr oběhového čerpadla: konstrukce, typy a pravidla výběru čerpadla pro topení
3. Cirkulační čerpadlo pro vytápění: desítka nejlepších modelů a rady pro kupující

Požadavky na montáž cirkulačního čerpadla

Existuje řada norem, které na legislativní úrovni upravují instalaci oběhového čerpadla do topného systému. Část pravidel je uvedena v SNiP 2.04.05 „Vytápění…“. Například se zde hovoří o prioritě schémat s nuceným oběhem v topných sítích.

Prakticky všechny požadavky jsou odůvodněny účinností systému jako celku a oběhového zařízení konkrétně. Například hřídel zařízení s mokrým rotorem musí být na trubce instalována přísně horizontálně podle vodováhy, aby uvnitř nevznikaly vzduchové kapsy a díly čerpadla se neopotřebovávaly předčasně.

Povinným prvkem systému je expanzní nádoba, která kompenzuje změny objemu topného média při ohřevu/chlazení. Její místo v systému uzavřeného typu je na zpátečce, před oběhovým čerpadlem.

Filtr na nečistoty a abrazivní částice je potřeba v každém případě, i při montáži monolitických modelů. Profiltrované topné médium způsobí mnohem menší škody na dílech čerpadla než kapalina s pískem a suspenzemi.

Lapač nečistot se instaluje zátkou dolů ve směru pohybu vody, aby se snížil odpor a usnadnila údržba systému.

Některá pravidla diktují výrobci. Například staré modely určitých značek bylo zvykem instalovat výhradně na zpátečku, protože nesnášely vysoké teploty.

Nyní mají čerpadla univerzálnější charakter a lze je umístit na jakékoli vhodné místo, avšak s dodržením parametrů výkonu.

Rozbor technologie instalace

Samotný proces instalace probíhá rychle, k upevnění tělesa je třeba upevnit dvě převlečné matice. To je velmi výhodné pro další údržbu a opravy. Před montáží je však nutné správně vybrat místo instalace, jinak bude čerpadlo pracovat s přerušeními nebo brzy selže.

Schémata zapojení čerpadla do sítě

Při výběru jednoho ze schémat je třeba zohlednit typ topného systému, model kotle a pohodlí údržby.

Varianta 1. Toto je nejběžnější řešení: čerpadlo se montuje na zpátečku, kterou se ochlazené teplonosné médium vrací do kotle. Teplá voda nepůsobí na součásti zařízení tak agresivně, a proto vydrží déle.

Vhodné místo pro montáž je mezi membránovou nádrží a topným kotlem. Toto schéma je univerzální, stejně vhodné pro otevřený i uzavřený systém a také pro připojení zařízení kolektorovým způsobem (+)

Varianta 2. Toto řešení je aktuální, pokud z nějakého důvodu není možné nainstalovat čerpadlo na zpátečku. Pak se upevní na začátek okruhu, na přívod, ale ne u kotle, ale za skupinu bezpečnosti.

Moderní přístroje snadno vydrží vysokou teplotu, ale stále se setkáváme s odborníky, kteří takové schéma odmítají.

Uzavírací kohouty jsou doplňkovými prvky a jsou potřebné pro rychlou údržbu. Pro sejmutí oběhového čerpadla je třeba odšroubovat kohouty umístěné po obou stranách tělesa (+)

Existuje taková varianta topné sítě, jako je otevřený systém s expanzní nádrží umístěnou v nejvyšším bodě okruhu.

Pokud nainstalujete oběhové čerpadlo, bude možné provozovat systém ve dvou režimech: přirozeném a nuceném. Přirozená cirkulace se bude hodit, pokud dojde k výpadku elektřiny.

Aby bylo možné přepínat systém z jednoho režimu do druhého, cirkulační zařízení se instaluje nikoli na potrubí, ale na bypass – speciální odbočku. Při zapnutí čerpadla se potrubí uzavírá kohoutem.

Poslední schéma se týká pouze sítí s kotlem na tuhá paliva. Čerpadlo na přívodu se neinstaluje kvůli nebezpečí výbuchu. Jde o to, že u kotlů na tuhá paliva nelze rychle zastavit proces ohřevu, v důsledku čehož dochází k varu vody.

Vařící voda s párou proniká do čerpadla, snižuje jeho výkon a ochlazená voda v okruhu nestíhá proudit zpět do kotle v potřebném množství – ten se pak ještě více přehřívá. Výsledkem přehřátí je pak výbuch.

Dalším prvkem sítě je termostatický směšovací ventil. Slouží k přepínání cirkulace topného média z malého okruhu (s bypassem) na velký (+)

Pokud do zahřívajícího se kotle vpustíte ochlazenou vodu z okruhu, vznikne kondenzát. Aby k tomu nedošlo, voda se nejprve ohřeje v malém okruhu na +55 °C a poté termostatický ventil plynule přepne na velký okruh.

V důsledku toho se studená voda smíchá s již ohřátou a nedojde k „teplotnímu šoku“ kotle.

Jak se provádí potrubní propojení

Propojení oběhového čerpadla je zařízení nezbytné pro jeho správné fungování a také pro nepřerušovaný provoz celého topného systému.

Nejprve je nutné definitivně rozhodnout, kolik čerpadel bude. Pro jednoduchý okruh stačí jedno zařízení, ale při složitém rozvodu je možná instalace dvou a více.

Pokud se v domě plánuje využití systému „podlahové vytápění“ nebo instalace nepřímotopného ohřívače, je lepší počet zařízení zvýšit na dvě. Pokud jsou instalovány dva kotle – na tuhá paliva a elektrický – bude také potřeba samostatné čerpadlo pro každý agregát.

Správné (nahoře) a nesprávné (dole) varianty montáže čerpadla. Pokud zvolíte nesprávnou polohu a posunete osu rotoru z vodorovné polohy, může dojít k zavzdušnění nebo přehřátí (+)

Jak již bylo uvedeno výše, povinnými prvky jsou kulové kohouty. Montují se spolu s čerpadlem a v případě nouzové situace bude nutné je použít.

Je také nutný zpětný ventil z mosazi nebo litiny, aby se topné médium pohybovalo v jednom určeném směru. Montuje se na trubku hned za čerpadlem, ve směru toku vody.

Bude potřeba filtr-lapač nečistot, aby se zabránilo vnikání pevných částic do tělesa zařízení. Filtry jemného čištění se do topných okruhů neinstalují. Pokud je potřeba čistá voda, čistí se předem ještě před naplněním systému.

Existuje riziko vniknutí vzduchu do sítě, proto je také nutné nainstalovat odvzdušňovací ventil. Může být spouštěn automaticky, ale existují i ruční modely.

Pomocí šroubení se v malé vzdálenosti od čerpadla instaluje manometr, někdy – dvě stejná zařízení z obou stran. Těmi se kontroluje správnost činnosti cirkulačního agregátu.

Po montáži všech přístrojů dochází k připojení čerpadla k napájení. Velkou chybou je použití obyčejné zásuvky bez uzemnění. To je porušení bezpečnostních předpisů a v okamžiku havárie může stát život.

Existují rozumnější způsoby elektrického napájení:

• přes záložní zdroj (UPS);
• přes diferenciální ochranný jistič;
• pomocí připojení k automatice kotle.

Nejjednodušší je použít ochranný jistič: bude potřeba samotný vypínač na 8 A, kontakty, vodiče. Ale pro praktické použití je velmi vhodné řešení s termostatem.

Schéma zapojení s termostatem. Když teplota nosiče tepla v síti klesne pod určitou hodnotu, termostat zareaguje a odpojí elektrické napájení (+).

Pokud je plánována instalace UPS, lze organizovat připojení záložního zdroje jak k čerpadlu, tak ke kotli současně.

Stručný návod k montáži

Běžná je varianta montáže čerpadla na bypass. To je dáno dvěma závažnými důvody: vzniká možnost rychlé demontáže nebo dočasného odpojení zařízení od sítě, např. při vzniku problémů s elektřinou.

Zapojení na bypassu: 1 – oběhové čerpadlo; 2 – americké matice; 3 – filtr; 4 – uzavírací kohouty; 5 – hlavní trubka, zpátečka nebo přívod; 6 – kohout, který přesměrovává nosič tepla do bypassu

V prodeji jsou různé modifikace hotových čerpadlových jednotek: pro svařování nebo přírubové spojení, s místy pro instalaci kohoutů nebo ventilů, se speciálním úsekem vyhrazeným pro čerpadlo.

Ale pokud se hotovou jednotku nepodaří zakoupit nebo není dostatek místa pro její montáž, lze samostatně zorganizovat zapojení bypassu a upevnit všechny součásti na místa pro ně vyhrazená.

Pro práci jsou potřebné následující nástroje a materiály:

• sada klíčů s otevřeným koncem nebo francouzských klíčů pro montáž;
• kleště:
• lněná nit nebo koudel;
• těsnicí hmota Unipak.

Matice-americké matice se obvykle dodávají v sadě spolu s čerpadlem, ale kohouty, přechodky nebo redukce bude také třeba připravit. Pozornost je třeba věnovat spolehlivějšímu materiálu výroby armatur a průměru výrobků.

Postup:

1. Sestava uzlů s kohouty. Dva budou umístěny po stranách čerpadla, třetí se stane součástí přímé trubky. Důležité je změřit úsek zpátečky, aby bylo možné přesně přivařit fragment s kohoutem.
2. Sestava čerpadlové smyčky. Utahování matic je nutné odložit na závěrečnou fázi montáže, zatím je třeba je pouze nasadit.
3. Zkouška smyčky bypassu. Označí se místa svařování uzlů do trubky.
4. Svařování, které byste měli svěřit kvalifikovanému svářeči.
5. Montáž spodního uzlu — na zpátečce.
6. Připojení čerpadla k elektrickému napájení.

Jako příklad — montáž čerpadla GRUNDFOS.

Údržba instalovaného čerpadla probíhá v provozním režimu. Je nutné častěji čistit filtr a kontrolovat údaje na manometru.

Pokud hodnoty neodpovídají normě, je nutné zařízení demontovat a seřídit. Lépe to provést ve specializované dílně.

Závěry a užitečné video k tématu

Teoretické znalosti se rychleji vstřebávají s doprovodem zajímavého videa, které odhaluje postup a zvláštnosti prací při montáži zařízení.

Videopřehled čerpadla WILO – sestava a instalace:

Praxe ukazuje, že pokročilí nadšenci domácího zvelebování zvládnou montáž cirkulačního čerpadla samostatně.

Pokud však nastanou potíže, je lepší obrátit se na odborníky: pouze kvalifikovaní mistři vědí, jak správně zapojit a nainstalovat čerpadlo pro vytápění, přičemž dodržují všechny nuance zvoleného schématu.

Máte osobní zkušenost s instalací cirkulačního čerpadla? Chcete se podělit o získané znalosti nebo položit otázky k tématu? Prosím, zanechte komentáře a zapojte se do diskuzí – formulář pro zpětnou vazbu je umístěn níže.