Oběhové čerpadlo se zahřívá: důvody, jak opravit, provozní pravidla

Na rozdíl od jiných systémů topných kotlů pracuje čerpadlová jednotka neustále, aniž by se na vteřinu vypínala. Není proto divu, že se oběhové čerpadlo zahřívá. Každý elektromotor při zatížení rozptýlí určitou energii a ohřeje se. Problém je, že při špatném nastavení režimu se vinutí, pouzdro a ložiska zahřívají více, než by měly. Pokud nenastavíte chod kotle, elektromotor se bude s největší pravděpodobností topit až do vyhoření.

Čerpací zařízení

Většina návrhů plynových kotlů používá úspěšný model cirkulační jednotky. U variant na tuhá paliva, uhlí a dřevo musí být čerpací cirkulační zařízení vybráno a spočítáno individuálně.

Existuje mnoho modelů a značek čerpadel. Téměř každá firma, která vyrábí topná zařízení, si vyrábí vlastní čerpadla nebo používá produkty známých značek jako je WILO Navien Duca ERCO. Všechny mají dvě věci společné:

1. Plní stejnou funkci a mají téměř stejné parametry a rozměry.
2. Oběhová čerpadla jsou navržena podle stejného provedení – odstředivá, s mokrým nebo suchým rotorem.

Rozdíly mohou být pouze v těsnění hřídele a řízení rychlosti otáčení. Stejné čerpadlo v topném systému může pracovat v několika režimech. Zároveň zajišťuje potřebný tlak a průtok vody.

Oběhové čerpadlo je v podstatě asynchronní motor s rotorem z litého hliníku instalovaným uvnitř skříně s oběžným kolem.

Spirálový kryt je namontován na oběžném kole. Kolo může být zavřené nebo otevřené.

Spouštěcí relé a pracovní kondenzátor jsou namontovány v přídavné krabici na krytu.

Když se kolo s oběžným kolem otáčí uvnitř spirály, vzniká odstředivý prstencový proud vody, který je setrvačností vrhán do spirály, poté přes tlakové potrubí snímače průtoku do výměníku tepla. Nejsou zde žádné třecí části, pouze ložiska a utěsněná hřídel. Není prakticky čím se zahřívat. Pokud se tedy oběhové čerpadlo zahřívá, znamená to, že pracuje ve vypnutém režimu a dochází k dodatečnému zatížení.

Hlavní důvody pro vytápění

Elektromotor a v některých případech průtoková část „kolečka-šneka“ se může zahřívat z vizuálně obtížně zjistitelných důvodů. Závěry lze činit pouze na základě nepřímých důkazů. Proč se zahřívá – kvůli ztrátě elektrické energie na tepelnou energii a také v důsledku tření částí a proudění vody.

Existují pouze čtyři hlavní důvody:

1. Nesprávné připojení.
2. Nedostatečné napájecí napětí nebo nesprávná výměna kondenzátoru.
3. Cizí předměty, zátky, znečištění v topném systému, průtoková cesta okruhu.

Jakýkoli motor čerpadla se při zatížení zahřívá. V podlahových systémech vnitřního vytápění se mohou oběhové jednotky s kovovým (hliníkovým nebo litinovým) tělesem zahřát až na 70 °C, přičemž maximální teplota chladicí kapaliny dosahuje 90 °C.

Lehká oběhová čerpadla pro bytové nástěnné kotle jsou vyrobena v plastovém pouzdře, ohřívají max. na 40-50 o C, přičemž teplota čerpané vody je přibližně stejná.

Vinutí asynchronního motoru, který je hlavním zdrojem tepla, je navrženo tak, aby bylo dosaženo maximální účinnosti při určitých otáčkách rotoru a stabilního napětí 220-230 V u oběhových čerpadel pro domácnost. Jakákoli odchylka od optimálního „koridoru“ z hlediska napětí nebo rychlosti (tlaku) vede k tomu, že účinnost prudce klesá, elektrická energie se odvádí jako teplo a oběhové čerpadlo se zahřívá.

Nedostatek síťového napětí

Teoreticky lze výkon (otáčky) asynchronního motoru upravit snížením nebo zvýšením napájecího napětí do vinutí. Tato metoda se však nepoužívá, protože motor se velmi zahřívá. Pokud tedy síťové napětí výrazně poklesne, oběhové čerpadlo nebude schopno vytvořit požadovaný tlak a bude velmi horké.

Vodní čerpadlo není správně nainstalováno

V plynovém dvouokruhovém topném kotli je téměř nemožné nesprávně nainstalovat cirkulační zařízení. Jiná věc je, pokud je instalováno externí čerpadlo pro zvýšení rychlosti pohybu podél okruhu s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny.

Čerpadlo se zahřeje ve dvou případech:

1. Pokud jsou hřídel motoru a osa otáčení oběžného kola umístěny pod úhlem k horizontu. Pro eliminaci ztrát odvodem tepla musí být vstup do oběžného kola oběhového čerpadla vodorovný. V ideálním případě by to měl být rovný úsek potrubí umístěný vodorovně.
2. Čerpadlo se instaluje na horkou trubku kotle (na výstupu z výměníku tepla).

Ve vystupujícím vodním proudu ohřátém na 80-90 o C se rozpustí až 10 % přehřáté páry. Dochází k tzv. varu chladicí kapaliny. Když bubliny vstoupí do spirály oběhového čerpadla, zhroutí se do kapaliny a vytvoří velké množství tepla. Samotné oběžné kolo, hřídel a ložiska čerpadla se velmi zahřívají.

Proto je čerpadlová jednotka umístěna na studené straně kotle nebo jako u plynových nástěnných modelů přímo před vstupem do výměníku. Jen tak se čerpadlo nezahřeje.

Zablokování topného systému cizím tělesem

Pokud se do potrubí okruhu dostane mastnota, vodní kámen, koudel nebo dýmová páska, všechny tyto nečistoty dříve nebo později skončí uvnitř průtokové části na kalovém filtru. Kromě toho není bahenní zátka pro oběžné kolo zvlášť nebezpečná.

Přečtěte si také:

Anton Glushkov, prezident společnosti NOSTROY: „Stavební činnost je stále atraktivní, ale přesto finančně velmi náročná“ — Vseostroike.rf

Pravděpodobnost zaseknutí je vysoká pouze v případě, že se jedná o pevný předmět. Například kamínek zanechaný bezohlednými mechaniky při montáži topného systému. Jedině tak hrozí zaseknutí. Ale častěji je oběžné kolo jednoduše zničeno nárazem. Čepele rozdrtí malé úlomky na prášek.

Horší je, když cizí tělesa usazená na bahenním filtru blokují průřez potrubí. Kapacita okruhu je snížena na minimum. V tomto případě bude oběhové čerpadlo čerpat vodu v malém objemu spirály a tělesa. Uvnitř obrysu unikne pouze malá část.

Voda a těleso oběhového čerpadla se zahřejí. Tento jev se nazývá hydrodynamický ohřev. Je tak silný, že i relativně teplá vratná voda může vřít, když se dostane do běžícího čerpadla. Trubky, pouzdro a vinutí motoru se zahřejí.

Nedostatečný tlak

Odstředivá čerpadla mají jednu důležitou konstrukční chybu. Pro stabilní provoz oběžného kola je nutný tlak na vstupu čerpadla. Pokud je to nedostatečné, voda padající na čepele se začne vařit bublinami. Tomu se říká kavitace. Vzniká tak velké teplo, díky kterému se oběhové čerpadlo zahřeje, ať už jsou ložiska mazána sebevíc a topný okruh proplachován. V tomto případě nebudou viditelné žádné vnější důvody pro vytápění. Jediná věc, která indikuje kavitaci, je nízký hukot a rychlé opotřebení lopatek.

Problém lze odstranit pouze zvětšením průtokové plochy potrubí a snížením kohoutů, ventilů, filtrů – armatur, na kterých je aktivován hydraulický tlak. Potom se zvýší tlak vody na vstupu a čerpadlo se nezahřeje.

Nedostatek mazání ložisek

Jakýkoli motor nebo oběhové čerpadlo s elektromotorem pracující na „suchých“ ložiskách se velmi zahřívá. Situaci lze zachránit pouze nanesením dostatečného množství maziva na držák.

Výkonné čerpací jednotky mají speciální přístupová zařízení – odnímatelné kryty, poklopy, olejničky, přes které je vhodné mazat ložiska.

Je ale potřeba dávat pozor, při mazání nesprávným typem maziva se čerpadlo zahřeje ještě více než dříve. Pravda, teplo bude vznikat hlavně u ložisek.

Některé modely používané na dvouokruhových kotlích jsou mazány jednou za celou dobu životnosti. Ale montují se hlavně s kluznými ložisky (pouzdrami). Instalace dalších doplňků není poskytována.

Manželství

U vadných zařízení se obvykle zahřívá hlavně vinutí motoru nebo kondenzátor. V tomto případě se čerpadlo při provozu i za ideálních podmínek zahřívá. Vzhledem k tomu, že elektromotor byl sestaven v Číně nebo Indii, je tloušťka izolace drátu minimální. Pokud se dovnitř dostane i malé množství vlhkosti, motor se nejprve zahřeje a poté shoří. K tomu obvykle dochází během silných přepětí v síti.

Vady mohou být ve formě drsnosti a prověšení uvnitř hlemýždě a těla. Aby se oběhové čerpadlo nezahřívalo, musí být vnitřní povrch hladký, téměř vyleštěný. V opačném případě řádově vzrostou ztráty, klesne tlak a tělo se zahřeje.

Jak opravit topení

První a nejdůležitější věcí je propláchnout potrubí a uzavírací ventily topného okruhu. Vyměňte kohoutky s malou průtokovou plochou za větší. Vyhoďte všechny zpětné ventily a nahraďte je na obtocích konvenčními kulovými kohouty. To vše sníží hydraulické ztráty a přidá hydraulický tlak na vstupu do oběhového čerpadla.

Dále je třeba čerpadlo přesunout z horního potrubí (přímo) do spodního vratného potrubí. Pokud není místo, přivařte další koleno. Tím se sníží tepelné zatížení motoru a sníží se riziko spálení výměníku tepla, pokud je napájení náhle vypnuto.

Aby se oběhové čerpadlo nezahřívalo, je třeba zvolit model s rezervou chodu minimálně 15 %. Takový elektromotor má o něco vyšší ztráty, ale má dvojnásobnou plochu. Teplo se tedy efektivněji odvádí do vzduchu a čerpadlo se nepřehřívá.

Provozní řád a prevence

Nejdůležitější věcí při provozu topného systému je teplota a tlak chladicí kapaliny. Je nutné sledovat teplotu ložisek a kondenzátoru. Můžete nainstalovat teplotní senzor, použít ruční bezkontaktní infračervený teploměr nebo pravidelně kontrolovat víko ručně.

Prevence je jednoduchá – jednou ročně, před začátkem topné sezóny, je potřeba propláchnout systém a spirálu cirkulační jednotky. Nezapomeňte zkontrolovat motor při volnoběžných otáčkách.

Pokud jsou ložiska nová, můžete upustit od maziva a použít vysoce kvalitní motorový olej. Do každého se nakape 10-15 kapek. Tím se sníží ztráty třením na polovinu, ale během topné sezóny se bude muset několikrát promazat. Jak se opotřebovávají, je potřeba ložiska umýt a promazat.

Důvodů, proč se oběhové čerpadlo zahřívá, není mnoho. Je důležité stanovit správnou diagnózu, najít „nemoc“. Jediná věc, kterou byste neměli dělat, je pravidelně rozebírat a znovu sestavovat čerpadlovou jednotku po příští generální opravě, zařízení vždy funguje hůř než předtím.

Řekněte nám o svých zkušenostech s „ošetřováním“ jednotek oběhových čerpadel. Proč se zahřívaly a jak byl problém vyřešen? Uložte si článek do záložek, abyste měli vždy k dispozici užitečné informace.

Během instalace se na potrubí topného systému vždy instaluje tlakové čerpadlo. Oběhové čerpadlo topení je zařízení, které nuceně přemísťuje chladicí kapalinu pod tlakem v uzavřeném okruhu. Umožňuje rychlé ohřev topného systému v celé budově a rovnoměrné rozložení tepla ve všech místnostech. Čerpadlo pracuje nepřetržitě, aniž by se na minutu vypnulo.

Když se oběhové čerpadlo zahřeje, jeho přehřátí negativně ovlivňuje tepelný výkon topného systému domu a zvyšuje spotřebu plynu. Silné zahřátí zařízení může vést k jeho konečnému selhání a prudkému poklesu teploty v prostorách. Je nutné tomu věnovat pozornost a přijmout veškerá opatření k odstranění problému.

Princip činnosti a konstrukce oběhového čerpadla

Abyste pochopili příčinu přehřátí oběhového čerpadla, musíte pochopit jeho strukturu a schéma činnosti. Konstrukce čerpadla se skládá z pouzdra s motorem a několika hlavních jednotek mechanismu. Zařízení hlavních částí oběhového čerpadla zahrnuje motor, rotor s oběžným kolem, pouzdro zařízení a rotující hřídel.

Princip činnosti oběhového čerpadla je poměrně jednoduchý. Motor otáčí rotorem. Chladicí kapalina, vstupující do oběžného kola rotoru, vytváří potřebný tlak na výstupu z čerpadla a prochází potrubím a topnými tělesy pod vysokým tlakem. Hlavními technickými parametry těchto čerpadel jsou produktivita, výkon, tlak, průměr trubek pro montáž armatur.

Rozdíly v konstrukci rotoru

Existuje několik typů odstředivých oběhových čerpadel, které se liší konstrukcí rotoru:

• s mokrým rotorem;
• suchý rotor.

Konstrukce zařízení je téměř identická, rozdíly spočívají pouze v těsnění hřídele a nastavení otáček. U čerpadel s mokrým rotorem je rotor zcela ponořen do kapaliny, což současně snižuje tření součástí a chladí mechanismus.

Instalace čerpadla s mokrým rotorem se provádí striktně horizontálně. Výhodami tohoto typu jsou vysoká spolehlivost a nízká hlučnost během provozu. Existují i nevýhody – relativně nízká účinnost (asi 50-60 %).

U suchoběžných čerpadel je tato část umístěna v samostatné komoře, oddělené od čerpané kapaliny těsnicími kroužky. To výrazně prodlužuje životnost zařízení se suchoběžným rotorem a zajišťuje vysokou účinnost a výkon (přibližně 80 %).

Taková vodní zařízení slouží v topném okruhu déle než zařízení s mokrým rotorem. Jsou však hlučnější a vyžadují pravidelnou údržbu.

Hlavní příčiny zahřívání a způsoby jejich odstranění

Pokud se oběhové čerpadlo zahřívá, faktory mohou být velmi odlišné: od nesprávné instalace až po problémy s tlakem chladicí kapaliny, elektrickým napětím, ucpanými filtry nebo opotřebením a třením jednotlivých součástí.

Nesprávná montáž

V první řadě důvod, proč se topné čerpadlo zahřívalo, spočívá v chybách při jeho instalaci. Nejčastější chybou je nesprávné umístění a posunutí rotoru od vodorovné osy.

Uvnitř se může hromadit vzduch, zvyšuje se tření součástí a dochází k přehřívání čerpadla. Aby se tato příčina odstranila, je nutné správně nainstalovat čerpací jednotku vzhledem k horizontální poloze.

Videorecenze správné instalace topného čerpadla

Ucpaný systém

Pokud se v topném systému nacházejí nečistoty, suspendované látky, vodní kámen a rez, rychlost chladicí kapaliny se zpomaluje. Čerpadlo pracuje v intenzivnějším režimu, aby zajistilo požadovanou rychlost cirkulace a překonalo odpor, který se vyskytuje v místech zúženého potrubí.

To vede ke zvýšenému tlaku na součásti jednotky a zahřívání rotoru. Abyste odstranili příčinu, je třeba zkontrolovat kvalitu chladicí kapaliny, propláchnout topný systém pod tlakem a vyčistit jej od nečistot.

Cizí tělo

Na vnitřních stěnách trubek, radiátorů a dalších zařízení se může hromadit vodní kámen a rez. Čas od času se může kousek takového kalu odlomit a pohybovat se systémem spolu s chladicí kapalinou a dostat se do kotle nebo čerpadla.

Přítomnost cizího tělesa pod oběžným kolem lze zjistit výskytem nepříjemných zvuků během provozu nebo jeho zasekáváním, případně přehřátím motoru. Pokud se do oběžného kola dostane malý kamínk nebo kousek rzi z obvodu, hrozí riziko zaseknutí a zničení oběžného kola nárazem. Je nutné zařízení okamžitě vypnout, rozebrat a odstranit cizí těleso, které se do něj dostalo.

Nedostatečně namazaná ložiska

Nedostatečné mazání ložisek vede ke zvýšenému tření a přehřívání mechanismu čerpadla. Aby se tomu zabránilo, je nutné provádět pravidelnou údržbu zařízení a včas mazat ložiska.

Výkonné čerpací jednotky mají speciální přístupové body pro mazání ložisek – odnímatelné kryty a poklopy. V tomto případě je nutné ložiska mazat mazivem doporučeným výrobcem. Jinak se ještě více zahřejí.

Podpětí v síti

Maximální účinnost čerpadla je možná pouze při stabilním síťovém napětí 220-230V. Provoz oběhového zařízení může být ovlivněn sníženým napětím v síti. To vede k tomu, že účinnost čerpadla prudce klesá a elektrická energie se rozptýlí ve formě tepla. V důsledku toho se čerpací zařízení zahřívá.

Zvýšené napětí v síti

Kolísání napětí v síti – nízké i vysoké – snižuje výkon zařízení a zkracuje jeho životnost. Úroveň napětí v síti můžete zkontrolovat pomocí voltmetru. A k ochraně zařízení se používá stabilizátor sítě. Toto zařízení ochrání čerpadlo, kotel a další zařízení před přepětím, normalizuje napětí a zabrání selhání jednotek z tohoto důvodu.

Nedostatečný tlak

Všechna odstředivá zařízení fungují efektivně pouze s dostatečným tlakem kapaliny. Pro fungování jejich oběžného kola je potřeba tlak na vstupu do čerpadla. Pokud je nedostatečný, voda, která se dostane na lopatky, začne bublat. Tento jev (kavitace) uvolňuje velké množství tepla a oběhová jednotka se začne zahřívat. Tuto příčinu lze zjistit určitým hučením čerpadla a rychlým opotřebením lopatek při vnější kontrole.

Problém lze vyřešit pouze zvětšením průřezu potrubí a snížením počtu kohoutků a ventilů v topném okruhu.

Zastavte po startu

Podobná příčina přehřátí může nastat i v případě, že jsou vodiče z třífázové sítě nesprávně připojeny ke svorkám jednotky. Příčinou je pojistka, která není pevně chráněna.

Situaci lze snadno vyřešit – stačí vyčistit kontakty a správně zapojit vodiče.

Co dělat, když se zařízení zahřeje

Proč se čerpadlo v topném systému zahřívá a jak to opravit? Existuje mnoho důvodů, stejně jako řešení tohoto problému. Je nutné důsledně kontrolovat každý možný důvod jeho zvýšeného zahřívání.

Věnujte pozornost následujícím bodům:

• správnost jeho instalace vzhledem k horizontále;
• otevření všech kohoutků a ventilů v topném okruhu a před čerpadlem;
• kolísání napětí v síti a možný snížený tlak chladicí kapaliny;
• nedostatečné nebo chybějící mazání ložisek zařízení a další důvody.

Aby se zabránilo přehřátí a vypnutí zařízení během provozu, je třeba provádět pravidelnou preventivní údržbu a servis. Jednou ročně je třeba propláchnout topný systém a šnekový ventil jednotky.

To platí zejména pro soukromé domy: v chladném období to může vést k selhání čerpadla a riziku nerovnoměrného vytápění prostor.

Příčiny hluku oběhového čerpadla

Důvody hluku během provozu čerpacího zařízení mohou být různé. Absence expanzní nádrže v systému může také vést k nepříjemným zvukům během provozu čerpadla. Pokud zanedbáte odvzdušnění, může se během provozu čerpadla objevit také hluk a pískání.

Nesprávný výběr čerpací jednotky (příliš výkonná nebo nedostatečně výkonná) nebo nevhodné technické parametry zařízení mohou také způsobit periodické zvuky a pískání.

Videorecenze návrhů odstředivých čerpadel v topných systémech

Vzhledem k jednoduché konstrukci čerpacího zařízení lze možné poruchy v něm omezit na problémy s rotorem, motorem nebo drobné technické opotřebení. Když se oběhové čerpadlo pro vytápění velmi zahřeje, měli byste okamžitě zjistit důvody a odstranit je.

Přehřátí cirkulačního zařízení během delšího provozu při vysokých teplotách může vést ke snížení rovnoměrného vytápění místnosti.

Videorecenze jednoduchého řešení problému s oběhovým čerpadlem