Nové trendy čerpací techniky v oblasti vytápění

V oblasti teplovodního vytápění se používají dva typy oběhových čerpadel. Otáčkově regulovaná oběhová čerpadla a čerpadla s pevnými otáčkami. V soustavách, v nichž je konstantní průtok teplonosného média, budou často nejhospodárnější oběhová čerpadla s pevnými otáčkami. Ta kromě poskytovaného komfortu a rozsáhlých možností komunikace s řídicí jednotkou přinášejí výrazné úspory ve spotřebě elektrické energie.

  Čerpadla jsou nanejvýš důležitá k dosažení požadované účinnosti otopného systému. Mají zde podobnou funkci jako lidské srdce. Potřebnou kvalitu provozu čerpadla však lze dosáhnout pouze v patřičném kontextu. Hodnota každého jednotlivého čerpadla je odvozena od jeho interakce s ostatními komponenty dané soustavy. V procesu volby správného čerpadla musíme zvažovat jak faktor provozní spolehlivosti, tak i faktor hodnotné a rychle návratné investice.
   V oblasti vytápění se používají dva typy oběhových čerpadel. Otáčkově regulovaná oběhová čerpadla, která se v otopných soustavách vyskytují už 10 let, přispívají významnou měrou k optimalizaci otopných systémů, které se vyznačují změnou průtoku teplonosného média v čase. Tato čerpadla zajišťují průtok média podle okamžité potřeby dané soustavy. Umožňují tak dosažení nemalých energetických úspor a následně velice rychlou návratnost vložených investic. Tam, kde je požadován konstantní průtok teplonosného média, zůstanou však často tím nejhospodárnějším řešením oběhová čerpadla s pevnými otáčkami.

Výhody regulovaných čerpadel
   Otáčkově regulovaná čerpadla je výhodné používat u soustav s proměnným průtokem. Toto řešení přináší vysoký obslužný komfort a rozsáhlé možnosti komunikace s řídící jednotkou vedle už zmíněných úspor ve spotřebě elektrické energie, u kterých se ještě zastavíme. Při uvažování všech nákladů spojených s vlastnictvím čerpadla (Cost of Ownership) je zřejmé, že tato, ve srovnání se standardními typy dražší čerpadla, mají poměrně krátkou dobu návratnosti. Plyne to z toho, že regulovaná čerpadla ušetří až 50 až 60 % elektrické energie ve srovnání s čerpadly s pevnými otáčkami, u nichž ale připadá 80 - 90 % všech nákladů spojených s jejich vlastnictvím jen na elektrické napájení. Přední světoví výrobci čerpadel přistupují k řešení problémů v oblasti vytápění komplexním způsobem, kdy na základě spolupráce s konečnými uživateli i s montážními firmami se snaží vyvíjet taková čerpadla, která splňují zákaznické požadavky, což jsou zejména maximální úspory spotřeby elektrické energie, snadná obsluha a uživatelský komfort a konečně snadná instalace.

Úspora elektrické energie
   Snížení spotřeby elektrické energie během provozu čerpadel lze dosáhnout několika způsoby:
• Používáním technologie permanentních magnetů v rotoru čerpadla. Vynález výroby permanentních magnetů je znám již řadu desetiletí, ale až v poslední době došlo s rozvojem výroby permanentních magnetů k jejich postupnému uplatnění u čerpadel. Motory využívající tuto technologii se vyznačují vyšší účinností.
• Používáním nových způsobů regulace čerpadel. U standardních otáčkově regulovaných čerpadel jsou využívány dva základní způsoby regulace podle diferenčního tlaku, a to regulace podle konstantního resp. podle proporcionálního tlaku, kdy se v závislosti na zvoleném způsobu regulace a na konkrétních provozních podmínkách mění otáčky čerpadla. U nových čerpadel Grundfos Magna je kromě těchto dvou způsobů regulace možno použít zcela novou a zatím zcela ojedinělou funkci AUTO (tato funkce je nastavena přímo ve výrobě), která vychází z principů regulace podle proporcionálního tlaku, ale od tohoto způsobu se odlišuje automatickým přizpůsobováním charakteristické křivky skutečným provozním podmínkám, takže čerpadlo pracuje vždy s maximální účinností. Nastavení hodnot pomocí složitých matematických výpočtů a integrovaná databáze výkonových parametrů umožňují čerpadlu pracovat stále v optimálním provozním bodě.
• Redukovaným nočním provozem. K dalším energetickým úsporám dochází vlivem používání funkce »Noční redukovaný provoz«, která byla poprvé použita u elektronicky regulovaného oběhového čerpadla Grundfos Alpha pro rodinné domky a nyní i u nových regulovaných čerpadel pro větší výkony Grundfos Magna. Čerpadlo se automaticky přepíná (s určitou časovou prodlevou) do tohoto energeticky podstatně méně náročného provozu, kdy je provozováno podle minimální křivky, jestliže integrovaný snímač teploty zaregistruje pokles teploty kapaliny o 10 ± 5 ⁰C. Pokud se naopak zvýší teplota kapaliny o 5 ⁰C, čerpadlo se okamžitě přepíná na normální provoz.
   Všechny tři zmíněné prvky (rotor z permanentních magnetů, funkce AUTO a funkce Noční redukovaný provoz znamená další snížení spotřeby elektrické energie cca o 10 % ve srovnání s dosavadními regulovanými oběhovými čerpadly, takže ve srovnání s klasickými neregulovanými oběhovými čerpadly úspora elektrické energie činí až 60 %.

Snadná obsluha a uživatelský komfort
   V posledních letech se snaží přední výrobci čerpadel o to, aby obsluha byla co nejjednodušší, snadno zapamatovatelná. Výsledkem vzájemné spolupráce výrobce a uživatelů je např. jedinečně řešený ovládací panel svorkovnice čerpadla Grundfos Magna. Panel zřetelně indikuje aktuální hodnotu dopravní výšky přímo v metrech (u dosud používaných regulovaných oběhových čerpadel UPE uváděno v %) a zcela nově i hodnotu průtoku v % jeho maximální možné hodnoty. Pomocí jednoho tlačítka je možno zvolit kromě regulace podle proporcionálního resp. konstantního tlaku i zcela novou funkci AUTO a funkci nočního redukovaného provozu. Na ovládacím panelu jsou zřetelně indikovány i provozní resp. poruchový stav, provoz na MIN. a MAX. křivku a externí řízení.
   Jiným příkladem snahy o co nejjednodušší obsluhu je regulované čerpadlo pro rodinné domky Grundfos Alpha. Je vybaveno pouze jedním přepínačem, kterým se pouhým pootočením nastaví jedna z pěti možných křivek proporcionálního tlaku čerpadla. Zelená signálka na svorkovnici čerpadla indikuje připojení napájecího čerpadla na čerpadlo.

Snadná instalace
   Výrobci čerpadel se snaží maximálně zjednodušit resp. urychlit i jejich instalaci. Výsledkem je např. jedinečně řešená svorkovnice regulovaného oběhového čerpadla Magna, která byla navržena s cílem zjednodušit montáž čerpadla usnadněním přístupu k jeho připojovacím svorkám. Přitom byly zohledněny i zdánlivé maličkosti, které však mají velký význam pro montážní pracovníky. Ve svorkovnici tak nenajdete žádné volné součástky ani úchytné šroubky. Externí řízení čerpadel např. analogovým signálem resp. komplexní řízení čerpadel v rámci komunikace s nadřazeným systémem (např. LON), je zajišťováno velmi jednoduchou montáží příslušného modulu do svorkovnice (pomocí jediného šroubu).
   U čerpadla Alpha se pro připojení napájecího napětí používá nástrčný konektor, takže není nutné demontovat kryt svorkovnice, jak tomu je u stávajících čerpadel.

Dimenzování čerpadel – software
   Používání regulovaných čerpadel působí rovněž jako skrytá bezpečnostní rezerva, která usnadňuje život projektantům. Toto čerpadlo může automaticky snižovat nebo naopak zvyšovat své provozní otáčky až do nalezení optimálního provozního bodu a přitom pracovat se stejně vysokou účinností. »Jedinou starostí« projektanta je tak navrhnout s absolutní jistotou čerpadlo tak, aby se jeho maximální výkon kryl s maximálními požadavky soustavy, v jejímž rámci má být zařazeno. Výrobci čerpadel se dále snaží usnadnit život všem, kteří navrhují čerpadla, různými softwarovými nástroji, jako je např. WinCAPS firmy Grundfos, což je komplexní program, který nachází své uplatnění např. při výběru a dimenzování čerpadel. Obsahuje programy pro výpočet nákladů spojených s cyklem životnosti a doby návratnosti vložených investic. Jinou pomůckou je tištěný průvodce Grundfos System Guide, který podává přehled otopných soustav vytápění, jakož i technické informace o různých možnostech technického řešení - samozřejmě včetně aplikačních možností příslušného zařízení. Samozřejmostí je poskytování podrobných technických informací v technických katalozích čerpadel nebo na stránkách Internetu.
   V případě zájmu Vám podrobnější informace rádi poskytnou ve všech specializovaných prodejnách, které prodávají čerpací techniku zn. Grundfos, nebo přímo pracovníci obchodně-technických kanceláří Grundfos: Olomouc - tel.: 585 716 111, Praha, tel.: 251 553 404, České Budějovice tel.: 387 412 398, Chomutov tel.: 474 624 253.