Waterpomp voor verwarming: typen, technische specificaties en kiesregels

Zwaartekrachtverschijnselen kunnen niet altijd een voldoende circulatie van de warmtedrager garanderen, vooral niet in complexe systemen met meerdere circuits. Een waterpomp voor ruimteverwarming kan de beweging van de warmtedrager stimuleren. Wat is dit apparaat precies? Deze vraag beantwoorden we in ons artikel.

Naast de constructie en technische specificaties van de waterpomp, bespreken we de soorten en kenmerken van de markering. Ook gaan we uitgebreid in op de voordelen van circulatieapparatuur en de belangrijke parameters die u in overweging moet nemen bij de keuze.

Algemene opbouw van de waterpomp

Een waterpomp wordt in het verwarmingscircuit geïntegreerd om de beweging van de warmtedrager te waarborgen. Daarom worden dergelijke systemen verwarming met dwangcirculatie genoemd.

Het bestaat uit de volgende basiselementen:

• behuizing met werkruimte;
• motor;
• waaier;
• ontluchtingsschroef;
• klemmenkast.

De klemmenkast kan zijn voorzien van extra mechanische en elektronische apparatuur, die bedoeld is om de werking van de motor te regelen.

De eenvoud van het ontwerp zorgt voor een hoge betrouwbaarheid van de pompen, waardoor ze ongeveer 5-10 jaar efficiënt kunnen functioneren.

Tijdens de eerste start van een watercirculatiepomp moet u de ontluchtingsschroef losschroeven en de lucht uit de werkruimte laten ontsnappen.

Soorten pompen voor verwarmingssystemen

Moderne circulatiepompen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: 'droge' en 'natte' types. Ze verschillen enigszins in interne constructie en werkingsschema, maar de vloeistofbeweging wordt nog steeds verzekerd door circulatieprocessen in het systeem. Sommige modellen zijn uitgerust met apparaten voor automatische regeling van hun werking.

Variant #1 — apparaten van het droge type

De constructie van een droge circulatiepomp impliceert geen contact van de warmtedrager met de rotor. Het werkgebied is gescheiden van de onderdelen van de elektromotor door speciale ringen.

Ze worden vervaardigd uit de volgende materiaalsoorten:

• grafiet;
• keramiek;
• wolfraamcarbide;
• roestvrij staal;
• aluminiumoxide.

Het werkingsprincipe van een 'droge' pomp is gebaseerd op de rotatie van het wiel in het medium van de warmtedrager. Het watertoevoergat bevindt zich in het midden van de hoofdkamer, en het afvoerkanalensysteem bevindt zich aan de periferie.

De werkzone van 'droge' circulatiepompen is alleen via een as met de motor verbonden, waardoor indien nodig de elektrische aandrijving kan worden vervangen.

De rotatie van de schoepen van het functionele wiel veroorzaakt centrifugaalkrachten die de warmtedrager van het midden van de behuizing naar de randen verplaatsen. Dit werkingsprincipe van de circulatiepomp zorgt voor een constante beweging van water door de interne kamer.

De positieve kenmerken van verwarmingsapparatuur van het droge type zijn:

• hoog rendement – 70-80%;
• minimale waterslag bij het starten;
• mogelijkheid tot horizontale en verticale plaatsing van de motor;
• het verpompen van grote volumes warmtedrager dankzij het hoge vermogen.

Vanwege de combinatie van zuinigheid en geluidsproductie worden 'droge' pompen voornamelijk gebruikt in verwarmingssystemen van industriële, administratieve gebouwen en grote woongebouwen.

Daarom kunnen bij apparaten van dit type de volgende negatieve aspecten worden onderscheiden:

1. Een hoog geluidsniveau, waardoor ze niet in appartementen kunnen worden gebruikt.
2. De noodzaak om de afdichtingsschijven elke 2-3 jaar te vervangen.
3. Een grote kans op lekkage van warmtedrager naar buiten bij schending van de dichtheid van de werkkamer.
4. De noodzaak van externe koeling van de motor.

Vanwege het grote gewicht wordt dergelijke apparatuur op de vloer geïnstalleerd of aan beugels gehangen.

De elementen van de consolepomp zijn bevestigd op één frame, en de elektrische motor met het werkende wiel in de behuizing zijn via een reductiekast verbonden.

Er zijn twee varianten van de constructieve uitvoering van 'droge' pompen:

1. Monoblock. De motor en de metalen behuizing van het apparaat zijn in één constructie verenigd met specifieke bevestigingen.
2. Console. Aan de behuizing van de apparatuur kan met universele bevestigingen een motor van elk vermogen worden aangesloten.

'Droge' circulatie-apparaten voor verwarmingssystemen zijn bij passend onderhoud duurzamer, waardoor ze geleidelijk de modellen met een natte rotor van de markt verdringen.

Variant #2 — pompen met een natte rotor

Het werkingsprincipe van een circulatieapparaat met een rotor van het natte type is vergelijkbaar met zijn tegenhanger in 'droge' uitvoering: bij rotatie van de schoepen wordt de in het midden toegevoerde warmtedrager naar de periferie van de werkkamer verplaatst, waar het wordt verzameld in de afvoerkanalen.

Alle interne afdichtingen in de 'natte' pomp zijn statisch en niet onderhevig aan dynamische slijtage, waardoor dergelijke modellen betrouwbaarder en duurzamer zijn.

De rotor van de 'natte' pomp staat in contact met het koelmiddel, dat ook zorgt voor de koeling van de motor. Dergelijke apparaten mogen niet in droge toestand werken, omdat ze snel oververhit raken en doorbranden.

De onderdelen van de apparatuur bevinden zich meestal in één behuizing en vormen een enkele constructie, dus bij een defect van afzonderlijke elementen worden deze niet vervangen, maar wordt er een nieuwe pomp gekocht.

Het koelmiddel in de werkkamer volgt een tamelijk kronkelig pad, daarom hangt het geluidsniveau van de pomp af van de gladheid van het materiaal van het binnenoppervlak van de behuizing.

Voordelen van het apparaat met een “natte” rotortype:

• geluidsarme werking;
• compacte afmetingen;
• laag stroomverbruik (30-50 W);
• langdurige werking zonder onderhoud;
• relatief lage kosten;
• eenvoudige installatie.

Apparaten worden vaak direct in de constructie van huishoudelijke ketels ingebouwd, waardoor de keuze van apparatuur bij de installatie van het verwarmingssysteem wordt vergemakkelijkt.

Verwarmingsapparaten van dit type hebben ook nadelen:

• constructieve beperkingen qua maximaal vermogen;
• lage reparatievriendelijkheid;
• laag rendement (40-60%);
• noodzaak van een strikt horizontale plaatsing van de motoras.

Vanwege het lage vermogen wordt het “natte” type pompmachines voornamelijk gebruikt in verwarmingssystemen van appartementen en eengezinswoningen.

Voordelen van circulatieapparatuur

Tot 1990 werden verwarmingssystemen in particuliere woningbouw meestal zonder pompen ontworpen en gebouwd. Het koelmiddel stroomde door de leidingen vanzelf, en de circulatie werd verzekerd door convectiestromen van de vloeistof bij verhitting in de ketel. Tegenwoordig worden nog steeds systemen met natuurlijke circulatie gebruikt, hoewel niet zo vaak.

Goedkope vastebrandstofketels worden geproduceerd zonder ingebouwde pompen, omdat de fabrikant de parameters van het verwarmingscircuit niet kent. Voor dergelijke systemen is de aanschaf van een waterpomp verplicht.

Tegenwoordig wordt de beweging van het koelmiddel geforceerd uitgevoerd met behulp van waterpompen, die een aantal voordelen hebben:

1. Verminderde belasting van de ketel door het verkleinen van het temperatuurverschil in de inlaat- en uitlaatleiding.
2. Gelijkmatige warmteverdeling over de kamers door dezelfde temperatuur van het koelmiddel over de gehele lengte van de verwarmingsringen.
3. Mogelijkheid tot snelle regeling van de temperatuur van het koelmiddel.
4. Snelle opwarming van het verwarmingssysteem bij het starten van een koude ketel.
5. Geen noodzaak voor leidingen met een helling naar de ketel, die spontane verplaatsing van het koelmiddel mogelijk maken.
6. Mogelijkheid tot gebruik van dunne leidingen, die weinig binnenruimte van de woning innemen.
7. Het vermogen van de pomp maakt het mogelijk om in het verwarmingscircuit voldoende druk op te bouwen om het koelmiddel enkele verdiepingen omhoog te brengen.
8. Gebruik van afsluiters op individuele lussen van verwarmingsnetten.
9. Mogelijkheid om de pomp te integreren in het automatische regelsysteem van de ketel.

Ondanks de vele voordelen hebben circulatiepompen ook twee nadelen: afhankelijkheid van de elektriciteitsvoorziening en extra kosten voor elektriciteit.

Maar de nadelen worden eenvoudig gecompenseerd: de installatie van een waterpomp bespaart 10-20% brandstof, en het aandeel van de elektriciteitskosten in de totale verwarmingskosten bedraagt slechts 3-5%. Bovendien kan bij frequente stroomuitval een UPS worden geïnstalleerd, die gedurende een bepaalde periode de autonome werking van de ketel en pomp garandeert.

Kenmerken van de markering van de apparatuur

Helaas zijn er geen uniforme eisen voor de markering van circulatiepompen. Fabrikanten kiezen zelf de lijst van technische specificaties die op de behuizing van het apparaat worden vermeld.

Bij het kopen van een pomp moet men niet alleen op de markering afgaan. Het is beter om de gebruiksaanwijzing te openen en de technische specificaties daarin te lezen.

Op het voorpaneel worden meestal de volgende gegevens weergegeven:

• stroomrichting van het warmtetransportmedium;
• diameter van de aan te sluiten leidingen;
• maximaal toelaatbare druk;
• fabrikant en model;
• maximale werktemperatuur;
• beschermingsgraad;
• werkparameters van het elektriciteitsnet;
• conformiteitsmarkeringen voor nationale technische voorschriften.

Fabrikanten kunnen naar eigen inzicht andere informatie vermelden. De gedetailleerde technische specificaties van de apparaten staan in de gebruiksaanwijzing.

Meeteenheden verschillen per land, dus de cijferaanduidingen op de behuizing kunnen misleidend zijn. Het is beter om de instructie er nog eens bij te pakken, waar naast de specificaties ook de meeteenheden worden vermeld.

Waarop u moet letten bij het kiezen van een pomp?

De keuze van een aparte pomp voor een verwarmingscircuit moet worden gemaakt met inachtneming van vele parameters.

Technische parameters van de apparatuur

Circulatieapparatuur heeft een aantal kenmerken die vooral belangrijk zijn om te overwegen bij aankoop.

Hiertoe behoren:

1. Rendement – de verhouding tussen de hoeveelheid verbruikte elektriciteit en de nuttige arbeid die wordt verricht bij het verpompen van het warmtetransportmedium.
2. Opvoerhoogte – het drukverschil tussen de uitlaat- en inlaatopeningen van de pomp.
3. Watertoevoer – het maximale volume warmtetransportmedium dat door de werkkamer wordt gepompt bij minimale weerstand van het verwarmingscircuit.
4. Vermogen van elektriciteitsverbruik.
5. Leidingdiameter – nominale waarde van de aan te sluiten apparatuur.
6. Maximale nominale druk (aangeduid als PN) in het werkcircuit bij 20 °C, waarbij nog langdurig functioneren van het apparaat binnen de garantieperiode wordt gegarandeerd.

Deze gegevens zijn meestal voldoende om te bevestigen dat de technische specificaties van de pomp overeenkomen met de parameters van het verwarmingssysteem.

U kunt meer details over de selectiecriteria vinden in dit artikel.

Voldoende vermogen van het apparaat

De keuze van een specifiek model circulatieapparatuur wordt beïnvloed door technische specificaties, evenals de financiële mogelijkheden van de koper en de eigenschappen van het verwarmingssysteem. Als u wilt besparen, is het belangrijk dat het vermogen van de pomp voldoende is voor de normale werking van de ketel. Het in de handleiding aangegeven waterdebiet is immers altijd aanzienlijk hoger dan het werkelijke debiet.

Om zelf de toereikendheid van het vermogen van het apparaat te bepalen, moet u drie rekenfasen uitvoeren.

Fase #1 — het bepalen van de pompcapaciteit

Bepaal de benodigde pompcapaciteit met behulp van de formule.

Het benodigde vermogen voor de verwarming hangt sterk af van het materiaal van de muren, de aanwezigheid van kieren in de vloer en de luchtdichtheid van de raamframes.

Voor appartementen in flatgebouwen wordt het benodigde vermogen voor de verwarming gesteld op 75-80 W/m², voor huizen op 100-120 W/m². Het temperatuurverschil tussen de inlaat en uitlaat van de ketel bedraagt doorgaans 10 °C.

Dit betekent dat voor een appartement van 60 m² een pompcapaciteit van (80*60)/(1,16*10)=414 (l/uur) voldoende is.

Fase #2 — het berekenen van de opvoerhoogte

Bepaal de opvoerhoogte om de totale hydraulische weerstand van het systeem te overwinnen met behulp van de formule.

Elke afsluiter heeft zijn eigen hydraulische weerstandswaarde, die wordt bepaald aan de hand van speciale tabellen. Bij de berekening moet rekening worden gehouden met de weerstandswaarden van alle leidingelementen.

De genoemde formule vereist complexe berekeningen met behulp van referentiegegevens, daarom kunt u voor thuis- en appartementsverwarmingssystemen gebruikmaken van een vereenvoudigde grafiek.

Het drukverlies hangt sterk af van de diameter van de leidingen, daarom kunt u bij het kiezen tussen twee mogelijke afmetingen beter de grotere kiezen.

Volgens de grafiek bedraagt het drukverlies in een appartement met leidingen met een diameter van 20 mm 70 mm/m, en met een leidinglengte van 50 m is dat 3,5 meter. Dit getal moet worden vermenigvuldigd met een factor 1,3-2,2, die rekening houdt met de weerstand van de waterleidingarmaturen.

Fase #3 — het bepalen van het pompvermogen

Bepaal de toereikendheid van het pompvermogen aan de hand van de grafiek van de opvoerhoogte-debietkarakteristieken.

Onvoldoende vermogen van de waterpomp leidt tot overmatig gasverbruik in de ketel en kan zelfs leiden tot fatale defecten.

Een dergelijke grafiek staat in de gebruikershandleiding en is uniek voor elk pompmodel. Als het snijpunt van de hierboven berekende parameters zich onder curve B bevindt, is het apparaat geschikt voor het verwarmingssysteem; indien erboven, dan niet.

Gedetailleerde aanbevelingen voor het berekenen van de circulatiepomp met concrete voorbeelden hebben we gegeven in het volgende artikel.

Extra functies van het apparaat

Als het voor het verwarmingssysteem van cruciaal belang is dat de vloeistof constant in beweging blijft, kunt u een paar in serie geplaatste pompen in het circuit installeren. De tweede motor in een dergelijk systeem kan inschakelen bij onvoldoende vermogen of bij een storing van de eerste motor.

Voor het automatiseren van de werking van een boiler die wordt verwarmd door het verwarmingscircuit, kunt u pompen met een thermostaat en timer gebruiken. Het ingebouwde mechanisme zorgt voor het in- en uitschakelen van de motor afhankelijk van de temperatuur van het koelmiddel en het tijdstip van de dag.

De aansluitdoos kan instelknoppen en een indicatiepaneel hebben. LCD-schermen worden zelden gebruikt op verwarmingspompen vanwege de onverdraagzaamheid van hoge temperaturen.

In vertakte verwarmingsnetwerken kunt u circulatiepompen met een thermostaat en traploze snelheidsregeling van het waaierschoep gebruiken. Hiermee kan in verschillende lussen de snelheid van het koelmiddel autonoom worden geregeld, afhankelijk van de temperatuur ervan. Pompen met automatische regeling zijn vele malen duurder en worden zelden gebruikt in appartementen en kleine woonhuizen.

Op de markt zijn zowel modellen met een standaard als met een niet-standaard constructie verkrijgbaar, die extra functionaliteit bieden. De ranglijst van de beste verwarmingspompen, samengesteld op basis van recensies van echte gebruikers, hebben we hier weergegeven.

Andere nuances bij het kiezen van een pomp

Het is belangrijk dat de apparatuur niet alleen zijn functie vervult, maar ook langdurig werkt, zonder overlast te veroorzaken voor de bewoners van het huis of appartement.

Daarom moet u bij het kiezen van het apparaat de volgende regels in acht nemen:

1. U moet bekende pompfabrikanten kiezen: Calpeda, Grundfos, WILO. De prijs van hun apparatuur is 20-40% hoger, maar de kans op defecten is aanzienlijk kleiner.
2. U moet een apparaat nemen met specificaties die 20-30% hoger zijn dan de berekende waarden. Deze marge vermindert de operationele belasting en verlengt de levensduur van de apparatuur.
3. U moet letten op de afmetingen, zodat de pomp op de daarvoor bestemde plaats past.
4. De werking van het apparaat moet zo stil mogelijk zijn, om de bewoners 's nachts niet te storen.
5. U hoeft niet te proberen een model te kopen met een vermogen dat de berekende parameters ver overschrijdt. Dit leidt alleen tot overmatig energieverbruik en tot extra geluid.
6. U moet een pomp kiezen die specifiek is bedoeld voor verwarmingssystemen, omdat deze zijn ontworpen voor werktemperaturen tot 130-150 °C.
7. Het is wenselijk dat het apparaat een ingebouwd rooster heeft voor het filteren van vaste deeltjes die in het koelmiddel zweven.

De werkeigenschappen van de apparatuur moeten absoluut overeenkomen met de parameters van het verwarmingssysteem; hierop besparen is onmogelijk. U zult alleen extra moeten betalen voor een betrouwbare fabrikant, een verhoogde behuizingsbescherming en een automatisch regelsysteem.

De meeste huishoudelijke circulatiepompen voor verwarming hebben geen afstelling nodig. Om ze te starten, volstaat het om de aansluitingen op de leiding aan te sluiten en het apparaat op het elektriciteitsnet aan te sluiten. Hoe u de pomp correct monteert, hebben wij behandeld in de stap-voor-stap handleiding.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Hoe kiest u een goede circulatiepomp voor de verwarming:

Circulatieapparatuur van DAB:

Vergelijking van twee Grundfos-apparaten: de modellen UPS en Alpha2:

Het is beter om de selectie van een circulatiepomp af te stemmen met specialisten. Als verkopers in de winkel u het benodigde vermogen voor een standaardappartement kunnen adviseren, dan zult u voor de aankoop van een verwarmingstoestel voor een landhuis complexe berekeningen aan professionals moeten overlaten.

U dient te onthouden dat u het na ingebruikname niet in de winkel kunt ruilen, dus het is beter om meteen een geschikt model te kopen.

Wilt u ons artikel aanvullen met nuttige aanbevelingen voor het kiezen van een verwarmingspomp? Of heeft u een inconsistentie in de gepresenteerde gegevens opgemerkt? Schrijf uw opmerkingen in het commentaarblok – wij zullen uw mening zeker in overweging nemen.

Of heeft u na het lezen van het artikel nog vragen? Stel ze aan onze experts, vraag advies – wij zullen proberen u te helpen.