Wasserpumpe zum Heizen: Typen, technische Eigenschaften und Auswahlregeln

Insbesondere in komplexen Systemen mit mehreren Ringen sind gravitative Naturphänomene nicht immer in der Lage, für eine ausreichende Kühlmittelzirkulation zu sorgen. Eine Wasserpumpe zur Raumheizung hilft dabei, die Bewegung des Kühlmittels anzuregen. Was ist das für eine Ausrüstung? Wir werden dieses Problem in unserem Artikel behandeln.

Neben dem Design und den technischen Eigenschaften der Wasserpumpe analysieren wir die Typen und Kennzeichnungsmerkmale. Außerdem gehen wir ausführlich auf die Vorteile von Zirkulationsgeräten und wichtige Parameter ein, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen.

Allgemeiner Aufbau einer Wasserpumpe

Die Wasserpumpe ist in den Heizkreislauf eingebaut und sorgt für die Bewegung des Kühlmittels. Daher werden solche Systeme als Heizung bezeichnet Zwangsumlauf.

Es besteht aus folgenden Grundelementen:

• Gehäuse mit Arbeitskammer;
• Motor;
• Laufrad;
• Entlüftungsschraube;
• Klemmenkasten.

Der Klemmenkasten kann mit zusätzlichen mechanischen und elektronischen Geräten ausgestattet werden, die den Betriebsmodus des Motors regeln.

Die Einfachheit des Geräts gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit der Pumpen, wodurch sie etwa 5 bis 10 Jahre lang effektiv arbeiten können.

Bei der ersten Inbetriebnahme der Wasserumwälzpumpe müssen Sie die Luftschraube abschrauben und den Arbeitsbereich entlüften

Arten von Pumpen für Heizungsanlagen

Moderne Umwälzpumpen werden in zwei Haupttypen unterteilt: „trocken“ und „nass“. Sie unterscheiden sich etwas in ihrer inneren Struktur und Funktionsweise, die Flüssigkeitsbewegung in ihnen wird jedoch weiterhin durch Zirkulationsprozesse im System gewährleistet. Einige Modelle sind mit Vorrichtungen zur automatischen Regulierung ihres Betriebs ausgestattet.

Option Nr. 1 – „trockene“ Geräte

Die Konstruktion einer Trockenumwälzpumpe erfordert keinen Kontakt des Kühlmittels mit dem Rotor. Sein Arbeitsbereich ist durch spezielle Ringe von den Teilen des Elektromotors getrennt.

Sie bestehen aus folgenden Materialarten:

• Graphit;
• Keramik;
• Wolframkarbid;
• aus Edelstahl;
• Aluminiumoxid.

Das Funktionsprinzip einer „trockenen“ Pumpe besteht darin, ein Rad in einer Kühlmittelumgebung zu drehen. Das Wasserversorgungsloch befindet sich in der Mitte der Hauptkammer und das Auslasskanalsystem befindet sich an der Peripherie.

Der Arbeitsbereich „trockener“ Umwälzpumpen ist nur über eine Welle mit dem Motor verbunden, sodass bei Bedarf der Elektroantrieb ausgetauscht werden kann

Durch die Rotation des Laufrades des Funktionsrades entstehen Zentrifugalkräfte, die das Kühlmittel von der Gehäusemitte zu dessen Rändern bewegen. Dieses Funktionsprinzip der Umwälzpumpe gewährleistet eine konstante Wasserbewegung durch ihre Innenkammer.

Die positiven Eigenschaften von Trockenheizgeräten sind:

• hoher Wirkungsgrad – 70-80 %;
• Minimum Wasserschlag am Anfang;
• Möglichkeit der horizontalen und vertikalen Motoranordnung;
• Pumpen großer Kühlmittelmengen aufgrund hoher Leistung.

Aufgrund der Kombination aus Effizienz und Geräuschentwicklung werden Trockenpumpen vor allem in Heizungsanlagen von Industrie-, Verwaltungsgebäuden und großen Wohngebäuden eingesetzt.

Daher können Geräte dieser Art folgende negative Aspekte haben:

1. Hoher Geräuschpegel, der den Einsatz in Wohnungen nicht zulässt.
2. Die Notwendigkeit, die Dichtungsscheiben alle 2-3 Jahre auszutauschen.
3. Wenn die Dichtung der Arbeitskammer gebrochen ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Kühlmittel austritt.
4. Die Notwendigkeit einer externen Motorkühlung.

Aufgrund ihres hohen Gewichts werden solche Geräte auf dem Boden installiert oder an Konsolen aufgehängt.

Die Elemente der Cantilever-Pumpe sind auf einem Rahmen befestigt und der Elektromotor mit dem Laufrad im Gehäuse über ein Getriebe verbunden

Für Trockenpumpen gibt es zwei Ausführungsmöglichkeiten:

1. Monoblock. Der Motor und das Metallgehäuse des Geräts werden durch spezielle Befestigungen zu einer Struktur zusammengefasst.
2. Freitragend. Mit Universalhalterungen kann ein Motor beliebiger Leistung am Gerätekörper befestigt werden.

„Trockene“ Zirkulationsgeräte für Heizungsanlagen sind bei richtiger Wartung langlebiger und ersetzen daher nach und nach Modelle mit Nassrotor vom Markt.

Option Nr. 2 – Pumpen mit Nassrotor

Das Funktionsprinzip eines Umwälzgeräts mit Nassrotor ähnelt seinem Gegenstück in der „trockenen“ Version: Wenn sich das Laufrad dreht, bewegt sich das der Mitte zugeführte Kühlmittel von dort an den Rand der Arbeitskammer in Auslasskanälen gesammelt.

Alle inneren Dichtungen einer „nassen“ Pumpe sind statisch und unterliegen keinem dynamischen Verschleiß, daher sind solche Modelle zuverlässiger und langlebiger

Der Rotor der „nassen“ Pumpe steht in Kontakt mit dem Kühlmittel, das auch für die Kühlung des Motors sorgt. Solche Geräte sollten nicht im Trockenbetrieb betrieben werden, da sie schnell überhitzen und durchbrennen.

Die Komponenten der Geräte befinden sich in der Regel in einem Gehäuse und bilden eine einzige Struktur. Wenn also einzelne Elemente ausfallen, werden diese nicht ersetzt, sondern eine neue Pumpe angeschafft.

Das Kühlmittel in der Arbeitskammer bewegt sich auf einem ziemlich gewundenen Weg, sodass der Geräuschpegel der Pumpe von der Glätte des Materials der Innenfläche des Gehäuses abhängt

Vorteile einer Einheit mit „nassem“ Rotortyp:

• leiser Betrieb;
• kompakte Abmessungen;
• geringer Stromverbrauch (30-50 W);
• Betriebsdauer ohne Wartung;
• relativ niedrige Kosten;
• erleichterte Installation.

Die Geräte werden oft direkt in die Konstruktion von Haushaltskesseln integriert, was dem Verbraucher die Auswahl der Geräte bei der Installation einer Heizungsanlage erleichtert.

Heizgeräte dieser Art haben auch Nachteile:

• Designbeschränkungen für maximale Leistung;
• geringe Wartbarkeit;
• geringer Wirkungsgrad (40-60 %);
• die Notwendigkeit einer streng horizontalen Lage der Motorachse.

Aufgrund ihrer geringen Leistung werden Pumpmaschinen des „nassen“ Typs hauptsächlich in Heizsystemen von Wohnungen und einstöckigen Häusern eingesetzt.

Vorteile von Zirkulationsgeräten

Bis 1990 wurden Heizungsanlagen in privaten Gebäuden überwiegend ohne Pumpen geplant und gebaut.Das Kühlmittel bewegte sich durch die Schwerkraft durch die Rohre und seine Zirkulation wurde durch Konvektionsströme der Flüssigkeit beim Erhitzen im Kessel gewährleistet. Derzeit sind Systeme mit natürliche Zirkulation, wenn auch nicht so oft.

Preisgünstige Festbrennstoffkessel werden ohne eingebaute Pumpen hergestellt, da der Hersteller die Parameter des Heizkreises nicht kennt. Für solche Anlagen ist die Anschaffung einer Wasserpumpe zwingend erforderlich.

Heutzutage erfolgt die Kühlmittelbewegung zwangsweise über Wasserpumpen, was eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt:

1. Reduzierte Belastung des Kessels durch Reduzierung des Temperaturunterschieds in den Zu- und Ableitungen.
2. Gleichmäßige Wärmeverteilung in den Räumen durch gleiche Temperatur des Kühlmittels über die gesamte Länge der Heizringe.
3. Die Fähigkeit, die Temperatur des Kühlmittels schnell zu regulieren.
4. Schnelles Aufheizen der Heizungsanlage beim Starten eines kalten Kessels.
5. Es ist nicht erforderlich, Rohrleitungen mit Gefälle zum Kessel zu verlegen, um eine spontane Bewegung des Kühlmittels zu gewährleisten.
6. Möglichkeit der Verwendung dünner Rohre, die wenig Innenraum in der Wohnung beanspruchen.
7. Durch die Leistung der Pumpe können Sie im Heizkreislauf einen Druck aufbauen, der ausreicht, um mehrere Stockwerke höher mit Kühlmittel zu versorgen.
8. Einsatz von Absperrventilen an einzelnen Heizkreisläufen.
9. Möglichkeit der Integration der Pumpe in das automatische Steuersystem des Kessels.

Zirkulationsgeräte haben neben vielen Vorteilen auch zwei Nachteile: Abhängigkeit von der Stromversorgung und zusätzliche Kosten für Strom.

Die Nachteile lassen sich jedoch leicht ausgleichen: Durch den Einbau einer Wasserpumpe können Sie 10 bis 20 % Kraftstoff einsparen, und der Anteil der Stromkosten an den gesamten Heizkosten beträgt nur 3 bis 5 %. Darüber hinaus können Sie bei häufigem Strommangel eine USV installieren, die für einen bestimmten Zeitraum den autonomen Betrieb von Kessel und Pumpe gewährleistet.

Merkmale der Gerätekennzeichnung

Leider gibt es keine einheitlichen Vorgaben zur Kennzeichnung von Umwälzpumpen. Hersteller wählen unabhängig eine Liste technischer Merkmale aus, die auf dem Gerätegehäuse angegeben sind.

Beim Kauf einer Pumpe sollten Sie sich nicht nur auf die Markierungen verlassen. Besser ist es, die Bedienungsanleitung aufzuschlagen und dort die technischen Spezifikationen zu lesen

Auf dem Bedienfeld werden normalerweise die folgenden Informationen angezeigt:

• Richtung der Kühlmittelbewegung;
• Durchmesser der angeschlossenen Rohre;
• maximal zulässiger Druck;
• Hersteller und Modell;
• maximale Betriebstemperatur;
• Stärke des Schutzes;
• Betriebsparameter des Stromnetzes;
• Zeichen für die Einhaltung nationaler technischer Vorschriften.

Die Hersteller können nach eigenem Ermessen weitere Informationen bereitstellen. Detaillierte technische Eigenschaften der Geräte sind in der Bedienungsanleitung angegeben.

Da die Maßeinheiten von Land zu Land unterschiedlich sind, können die Zahlen auf dem Fall irreführend sein. Besser ist es, die Anleitung noch einmal zu öffnen, wo neben den Merkmalen auch deren Maßeinheiten angegeben sind.

Worauf ist bei der Auswahl einer Pumpe zu achten?

Bei der Auswahl einer separaten Pumpe für den Heizkreis müssen viele Parameter berücksichtigt werden.

Technische Parameter der Ausrüstung

Zirkulationsgeräte weisen eine Reihe von Eigenschaften auf, die beim Kauf besonders wichtig sind.

Diese beinhalten:

1. Effizienz – das Verhältnis der verbrauchten Strommenge zur Nutzarbeit beim Pumpen des Kühlmittels.
2. Druck – Druckunterschied zwischen Auslass- und Einlassanschluss der Pumpe.
3. Wasserversorgung – das maximale Kühlmittelvolumen, das bei minimalem Widerstand des Heizkreislaufs durch die Arbeitskammer gepumpt wird.
4. Leistung Stromverbrauch.
5. Rohrdurchmesser – Nennwert der angeschlossenen Geräte.
6. Maximaler Nenndruck (bezeichnet mit PN) in einem Betriebsstromkreis bei 20 °C, bei dem ein dauerhafter Betrieb des Gerätes innerhalb der Garantiezeit weiterhin gewährleistet ist.

Diese Daten reichen in der Regel aus, um zu bestätigen, dass die technischen Eigenschaften der Pumpe den Parametern des Heizsystems entsprechen.

Wir haben die Auswahlkriterien genauer untersucht In diesem Artikel.

Ausreichende Leistung des Geräts

Die Wahl eines bestimmten Zirkulationsgerätemodells wird von technischen Merkmalen sowie den finanziellen Möglichkeiten des Käufers und den Eigenschaften des Heizsystems beeinflusst. Wenn Sie Geld sparen möchten, ist es wichtig, dass die Pumpenleistung für den normalen Betrieb des Kessels ausreicht. Schließlich ist der in der Anleitung angegebene Wasservorrat immer deutlich höher als der tatsächliche.

Um die Angemessenheit der Geräteleistung unabhängig zu bestimmen, müssen drei Berechnungsschritte durchgeführt werden.

Stufe Nr. 1 – Bestimmen Sie die Pumpenleistung

Ermittlung der erforderlichen Pumpenleistung anhand der Formel.

Die erforderliche Heizleistung hängt stark vom Material der Wände, dem Vorhandensein von Fugen im Boden und der Dichtheit der Fensterrahmen ab

Für Wohnungen in mehrstöckigen Gebäuden wird eine Heizwärmeleistung von 75–80 W/qm angenommen. m., für Häuser - 100-120 W/qm. M.Der Temperaturunterschied zwischen Kesseleintritt und -austritt beträgt üblicherweise 10 °C.

Es stellt sich heraus, dass es sich um eine Wohnung von 60 Quadratmetern handelt. m. Die tatsächliche Pumpenleistung von (80*60)/(1,16*10)=414 (l/Stunde) ist ausreichend.

Stufe #2 – Berechnen Sie den Druckwert

Bestimmen des Druckbetrags zur Überwindung des gesamten hydraulischen Widerstands des Systems mithilfe der Formel.

Jedes Absperrventil verfügt über eine eigene hydraulische Widerstandsanzeige, die anhand spezieller Tabellen ermittelt wird. Bei der Berechnung werden die Widerstandswerte aller Rohrleitungselemente berücksichtigt

Diese Formel erfordert komplexe Berechnungen anhand von Referenzdaten, sodass Sie für Haus- und Wohnungsheizungssysteme einen vereinfachten Zeitplan verwenden können.

Der Druckverlust hängt stark vom Durchmesser der Rohre ab, daher ist es bei der Wahl zwischen zwei möglichen Größen besser, die größere zu wählen

Laut Zeitplan beträgt der Druckverlust in einer Wohnung bei einem Rohrdurchmesser von 20 mm 70 mm/m und unter Berücksichtigung der Rohrleitungslänge von 50 m - 3,5 Meter. Dieser Wert sollte mit einem Faktor von 1,3-2,2 multipliziert werden, der den Widerstand der Wasserdruckarmaturen berücksichtigt.

Bühne #3 — Bestimmen Sie die Pumpenleistung

Bestimmung der ausreichenden Pumpenleistung anhand des Diagramms der Druck-Durchfluss-Kennlinien.

Eine unzureichende Leistung der Wasserpumpe führt zu einem übermäßigen Gasverbrauch im Kessel und kann sogar zu tödlichen Ausfällen führen

Dieser Zeitplan ist in der Bedienungsanleitung angegeben und gilt für jedes Pumpenmodell. Liegt der Schnittpunkt der oben berechneten Parameter unterhalb der Kurve B, ist das Gerät für die Heizungsanlage geeignet, liegt er darüber, dann nicht.

Wir haben Ihnen ausführliche Empfehlungen zur Berechnung einer Umwälzpumpe mit konkreten Beispielen gegeben. im nächsten Artikel.

Zusätzliche Funktionen des Geräts

Wenn eine ständige Flüssigkeitsbewegung für das Heizsystem von entscheidender Bedeutung ist, können Sie ein Pumpenpaar in Reihe im Kreislauf installieren. Der zweite Motor in einem solchen System kann eingeschaltet werden, wenn die Leistung nicht ausreicht oder der erste Motor ausfällt.

Um den Betrieb eines Kessels mit Heizung aus einem Heizkreis zu automatisieren, können Sie Pumpen mit Thermostat und Zeitschaltuhr verwenden. Der eingebaute Mechanismus sorgt dafür, dass der Motor je nach Kühlmitteltemperatur und Tageszeit ein- und ausgeschaltet wird.

Der Anschlusskasten kann über Einstellknöpfe und ein Anzeigefeld verfügen. LCD-Anzeigen an Heizungspumpen werden aufgrund der hohen Temperaturunverträglichkeit selten verwendet

In verzweigten Wärmenetzen können Umwälzpumpen mit Thermostat und stufenlos einstellbarer Laufraddrehzahl eingesetzt werden. Mit ihrer Hilfe wird die Geschwindigkeit des Kühlmittels abhängig von seiner Temperatur in verschiedenen Kreisläufen unabhängig geregelt. Pumpen mit Automatisierung sind um ein Vielfaches teurer und werden in Wohnungen und kleinen Wohngebäuden selten eingesetzt.

Der Markt bietet sowohl Modelle mit Standard- als auch Nicht-Standard-Strukturen an, die zusätzliche Funktionalität bieten. Bewertung der besten Wärmepumpen, basierend auf Bewertungen von echten Benutzern, wir hierher gebracht.

Weitere Nuancen bei der Auswahl einer Pumpe

Wichtig ist, dass das Gerät nicht nur seine Funktion erfüllt, sondern auch lange funktioniert, ohne den Bewohnern des Hauses oder der Wohnung Unannehmlichkeiten zu bereiten.

Daher sollten Sie bei der Geräteauswahl folgende Regeln beachten:

1. Wählen Sie namhafte Pumpenhersteller: Calpeda, Grundfos, WILO. Der Preis ihrer Ausrüstung ist 20–40 % höher, aber die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls ist viel geringer.
2. Nehmen Sie ein Gerät mit 20-30 % höheren Eigenschaften als berechnet. Diese Reserve verringert die Betriebsbelastung und erhöht die Lebensdauer der Geräte.
3. Achten Sie auf die Maße, damit die Pumpe in den dafür vorgesehenen Raum passt.
4. Der Betrieb des Gerätes sollte möglichst geräuschlos erfolgen, um die Bewohner nachts nicht zu stören.
5. Es besteht keine Notwendigkeit, ein Modell zu kaufen, dessen Leistung die berechneten Parameter deutlich übersteigt. Dies führt nicht nur zu einem übermäßigen Energieverbrauch, sondern auch zu unnötigem Lärm.
6. Wählen Sie eine Pumpe speziell für Heizungsanlagen, da diese für Betriebstemperaturen bis 130-150 °C ausgelegt sind.
7. Es ist wünschenswert, dass das Gerät über ein eingebautes Netz verfügt, um im Kühlmittel schwebende Feststoffpartikel zu filtern.

Die Leistungsmerkmale der Geräte müssen unbedingt mit den Parametern der Heizungsanlage übereinstimmen, daran kann nicht gespart werden. Darüber hinaus müssen Sie nur für einen zuverlässigen Hersteller, eine erhöhte Sicherheit des Gehäuses und ein automatisches Kontrollsystem bezahlen.

Die meisten Heizungsumwälzgeräte im Haushalt erfordern keine Einstellung. Um sie zu starten, reicht es aus, die Rohre an die Rohrleitung anzuschließen und das Gerät an das Stromnetz anzuschließen. Wir haben uns angeschaut, wie man die Pumpe richtig einbaut Schritt für Schritt Anweisungen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

So wählen Sie eine gute Umwälzpumpe zum Heizen aus:

DAB-Zirkulationsausrüstung:

Vergleich zweier Grundfos-Geräte: USV- und Alpha2-Modelle:

Es ist besser, die Wahl einer Umwälzpumpe mit Spezialisten abzustimmen.Wenn Verkäufer in einem Geschäft die Leistung der Ausrüstung für eine Standardwohnung vorschlagen können, müssen Sie sich vor dem Kauf eines Heizgeräts für ein Landhaus für komplexe Berechnungen an Profis wenden.

Es ist zu beachten, dass ein Umtausch im Laden nach dem ersten Gebrauch nicht mehr möglich ist, daher ist es besser, sofort ein passendes Modell zu kaufen.

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