Pompa obiegowa to jeden z najważniejszych elementów instalacji , gdyż to ona wytwarza obieg czynnika grzewczego dostarczającego ciepło do całości instalacji. Jej właściwy dobór jest bardzo ważny dla prawidłowego funkcjonowania instalacji.

Niestety, z doświadczenia wiemy, że aż 80% pomp pracujących w instalacjach grzewczych jest wyraźnie przewymiarowana przez co ich praca jest nieekonomiczna, nie wspominając o nadmiernej produkcji szumów.

Dobór pompy powinniśmy zacząć od określenia zapotrzebowania na ciepło i wyboru odpowiedniego kotła dla naszego budynku. Następnie na podstawie wymaganych przepływów oraz strat ciśnienia będziemy mogli dobrać pompę obiegową o odpowiedniej wielkości.

Pompy obiegowe możemy podzielić na pompy z płynną regulacją prędkości obrotowej, potocznie nazywane pompami elektronicznymi, oraz pompy bez regulacji prędkości obrotowej.

Zgodnie z dyrektywą unijną od 1 stycznia 2013 r na rynek europejski mogą być wprowadzane jedynie pompy z płynną regulacją prędkości obrotowej i takie pompy coraz chętniej wybierane są przez inwestorów.

Stosowanie pompy elektronicznej niesie wiele korzyści, a podstawowe to unikanie powstania nadwyżki ciśnienia oraz głośnej pracy instalacji grzewczej. Z punktu widzenia ekonomicznego jest to bardzo duża korzyść dla kieszeni inwestora a dla środowiska to znaczne zmniejszenie emisji CO₂ do atmosfery związane ze zmniejszeniem poboru energii elektrycznej.

Jak dobrać pompę?

Sposób doboru pompy możemy opisać w 2 krokach. Pierwszy to określenie wydajności z jaką pompa powinna pracować, druki etap do określenie „wysokości podnoszenia” z jaką pompa będzie pracowała. Odpowiedni dobór pomp pozwali nam na optymalizacji kosztów do zapotrzebowania i uniknięcie zakupu droższej – większej pompy, która będzie przewymiarowana dla naszych potrzeb instalacyjnych.

Krok pierwszy:

Pompy obiegowe dobieramy na maksymalne zapotrzebowania na ciepło, a więc maksymalny przepływ czynnika grzewczej w okresie największych mrozów (okresie zimowym). Należy jednak pamiętać że maksymalne zapotrzebowania na ciepło występuje tylko przez kilka dni w roku. Z wieloletnich badań wynika, iż maksymalny przepływ występuje przez ok. 10 dni w roku, co więcej przez ponad 70% okresu grzewczego pompa pracują na wydajnościach rzędu 50% bądź mniejszych. Wynika to ze zmian temperatur zewnętrznych i potrzeb cieplnych budynku. W okresach występowania mniejszego zapotrzebowania na ciepło instalacja jest dławiona np. przez zawory termostatyczne bądź inne regulatory przepływu, w tym okresie występuje mniejszy przepływ i ograniczenia prędkości obrotowej pomp elektronicznych.

Do obliczenia wymaganego przepływu możemy posłużyć się poniższym wzorem:

Gdzie;
Q – potrzebna wydajność pompy [m³/h],
P – moc cieplna „do przeniesienia” przez instalację [kW],
c – ciepło właściwe wody 4,19 kJ/(kg * K),
g – gęstość nośnika ciepła, (dla wody g = 1 kg/dm³),
ΔT – różnica temperatury zasilania i powrotu [°C]
ΔT = 20°C dla ogrzewania grzejnikowego
ΔT = 10°C dla ogrzewania podłogowego
ΔT = 10°C dla obiektu ładowania zasobnika
ΔT = 15°C dla obiektu kotłowego do „sprzęgła hydraulicznego”

Gdy przetłaczanym medium jest woda, wzór można uprościć do wersji:

Tak więc dla przykładowej instalacji w domu jednorodzinnym (np. pompy obiegowe Gliwice) o mocy cieplnej 25 kW, gdzie odbiornikiem ciepła jest instalacja podłogowa, a różnica temperatur między zasilaniem i powrotem wynosi 10°C , wymagany przepływ wynosi: Q = 2,15 m³/h

W ten sposób posiadamy już obliczony wymagany przepływ dla naszej instalacji. Drugim niezbędnym parametrem przy doborze pompy jest wysokość podnoszenia.

Krok drugi:
Wysokość podnoszenia pompy obiegowej bardzo często mylona jest wysokością geometryczną instalacji. W związku z czym bardzo często w wyniku tego błędu pompy są przewymiarowane, wytwarzając zbyt duże ciśnienie w instalacji, które prowadzi do głośnej pracy i szumów.

Wysokość podnoszenia pompy obiegowej jest to różnica ciśnień wytwarzana przez pompę w instalacji grzewczej, czyli suma oporów miejscowych i liniowych. Wartość ta powinna być indywidualnie obliczana dla każdej instalacji, zgodnie z poniższym wzorem:

Gdzie:

R = jednostkowa strata ciśnienia w prostych odcinkach rur spowodowana tarciem [Pa/m]. W standardowych instalacjach można przyjąć 50 Pa/m do 150 Pa/m zależnie od roku budowy.

Starsze instalacje, ze względu na większe średnice rur mają mniejszą stratę ciśnienia rzędu 50 Pa/m.

L = długość przewodów pionowych zasilających i powrotnych [m] lub: 2 x (długość domu x szerokość domu x wysokość domu)

ZF = udział oporów miejscowych w całkowitych oporach instalacji

10 000 =współczynnik przeliczeniowy

Obliczenie wymaganej wysokości podnoszenia jest ważnym czynnikiem przy doborze pompy, jednak dla małych instalacji grzewczych jakie występują w domach jedno i wielorodzinnych możemy przyjąć poniższe wartości:

• od 0,3 do 0,6 m – dawne instalacje grawitacyjne, duże średnice rur,
• od 0,5 do 1,5 m – instalacje nowe bez zaworów termostatycznych,
• od 1,5 do 3 m – instalacje nowe z zaworami termostatycznymi.

Firma MABAPA, specjalizuje się w technice grzewczej. Mamy wieloletnie doświadczenie w montażu instalacji niskoenergetycznych, np. ogrzewanie Śląsk, montaż kolektorów słonecznych Zabrze, montaż pompy ciepła Katowice, montaż solarów Gliwice