Pompa kondensatu – urządzenie, obok którego nie przechodzi się obojętnie
Ocena użytkowników: / 3
SłabyŚwietny 
Data dodania: 24.03.2015

Stale wzrastające zapotrzebowanie na komfort i dobre samopoczucie, ekstremalnie gorące lato, z którym mamy do czynienia w ostatnich latach oraz najnowsze uregulowania prawne, które wchodzą w życie, powodują stały wzrost liczby urządzeń klimatyzacyjnych, nie tylko w budynkach użyteczności publicznej, ale także w budynkach prywatnych.

Polska, ze swoim rynkowym potencjałem w branży klimatyzacji i chłodnictwa, jest strategicznie ważnym rynkiem dla wielu firm. Wzrastająca popularność urządzeń klimatyzacyjnych stawia przed inżynierami nowe wyzwania i nowe problemy konstrukcyjne. Jednym z tych problemów, który trzeba rozwiązać, jest kondensująca się para wodna zawarta w spalinach i powietrzu, stykającym się z chłodnymi powierzchniami, nazywana skroplinami lub kondensatem. Jeżeli nie usuwa się powstającego kondensatu to można spotkać się ze skutkami jego działalności, takimi jak uszkodzenie urządzeń chłodniczych, instalacji lub nawet naruszenie konstrukcji budynków. Warto także zwrócić uwagę na wpływ takiego kondensatu na zdrowie ludzi znajdujących się w zasięgu kondensującej się pary wodnej.

 

 

Powstawanie skroplin i ich odprowadzenie

 

Użytkując klimatyzatory tzw. splity, aby powietrze mogło schłodzić pomieszczenie, musi przepłynąć przez zimny parownik. Zetknięcie się wilgotnego powietrza z chłodną powierzchnią parownika powoduje wykroplenie zawartej w powietrzu wilgoci (pary wodnej). Oznacza to, że para wodna zamienia się w cząsteczki wody, które uderzają w chłodną, metalową powierzchnię parownika i opadają na dół do wanienki odkraplacza. Ilość wykraplanej pary wodnej zależy od wielu parametrów:

  • mocy urządzeń klimatyzacyjnych,
  • wilgotności powietrza,
  • strumienia powietrza,
  • temperatury parowania czynnika chłodniczego.

 

Przyjmuje się, że w warunkach klimatycznych zachodniej Europy przy 1 kW mocy chłodniczej maksymalnie 0,5÷0,8 l wody wykrapla się w ciągu godziny. Ta ilość wody, nawet gdy jest niewielka, musi być odprowadzona. W przypadku urządzenia klimatyzacyjnego, które nie zostało fabrycznie przez producenta wyposażone w pompkę skroplin, to obowiązkiem instalatora jest, aby ten problem rozwiązał. Ma do tego różne możliwości:

a) Odpływ grawitacyjny: odprowadzenie skroplin realizowane jest rurką prowadzoną ze stałym spadkiem (1÷2 cm/m). Jest to rozwiązanie najczęściej stosowane. Głównym problemem w tym rozwiązaniu jest ułożenie przewodów tak, aby zachować stały spadek, co może być trudne i bardzo często mało estetyczne. Do tego dochodzi brak stałego rozdziału urządzenia od rurki wodnej, co może grozić zakażeniem takiej instalacji bakteriami;

b) Odparowanie skroplin przez podgrzewanie: to rozwiązanie jest stosowane powszechnie w technice chłodniczej. Słabymi punktami tego rozwiązania są: 1 – kondensat nie jest odprowadzany poza pomieszczenie, lecz odparowywany, a wraz z parą wodną unoszone są także bakterie, które dopiero w przestrzeni powietrznej mogą być niszczone; 2 – jest to rozwiązanie, które zużywa sporo energii (500 W w ciągu długiego czasu);

c) Odprowadzenie skroplin przez wmontowaną osobno pompę do kondensatu.

 

 

2015 03 51 1

Rys. 1. Pompa kasetowa

 

 

Rodzaje pomp kondensatu

 

Oferta rynkowa tego rodzaju pomp jest obecnie bardzo duża. Przeważają w niej pewne rozwiązania techniczne, które skrótowo zostały omówione poniżej.

 

 

Pompa wirowa lub pompa odśrodkowa

 

W tego typu rozwiązaniach pomp skropliny usuwane są przez turbinę. Jednak są one bardzo czułe na zanieczyszczenia i dlatego są odpowiednie do instalacji o dużych ilościach kondensatu. Ich wysokość podnoszenia nie jest duża, a gabaryty samego urządzenia dodatkowo ograniczają zakres ich stosowania. 

 

Pompy odśrodkowe budowane są w formie otwartej lub zamkniętej. Często w urządzeniach takich jak klimatyzatory kasetonowe mogą być już wbudowane w jednostkę, która nie wymaga większej wysokości podnoszenia niż maksymalnie 0,70 m lub w formie zamkniętej umieszczone w zbiorniku skroplin. Pompy odśrodkowe są także montowane w wannie kondensatu lub kondensat zbierany jest w zbiorniku pompy. W zależności od wykonania, pompy odśrodkowe sterowane są pływakiem lub przez sprężarkę.

 

 

2015 03 52 1

Rys. 2. Pompa odśrodkowa Sauermann Si-82 ze zbiornikiem skroplin

 

 

Pompy perystaltyczne

 

Pompa perystaltyczna pracuje na bardzo prostej zasadzie. Walce umieszczone na rotorze naciskają przy każdym obrocie na elastyczny wąż, w którym znajduje się woda i wyciskają z niego zawartość. Za walcem następuje napełnienie wodą opróżnionej części węża, z której woda zostanie wyciśnięta przy następnym obrocie. Pompy te są przeznaczone do najcięższych kondensatów, ale także do pracy na sucho. Mogą zasysać wodę ze stałą wydajnością, nawet do 2 m, niezależnie od wysokości tłoczenia (do około 12 m).

 

Sterowanie tymi pompami w technice chłodniczej realizowane jest przez sprężarkę lub termostat (różnica temperatury). Inną ich zaletą jest bardzo cicha praca. Niestety nie mają wyłącznika alarmowego, co oznacza, że przy braku napływu kondensatu (awaria instalacji lub pompy) pompa nie wyłącza się. Dlatego wymaga się, aby pompa perystaltyczna była przynajmniej raz w roku wymieniana.

 

 

Pompy tłokowe i membranowe

 

Pompy monoblokowe lub w wykonaniu Split sterowane są poziomem cieczy. Sterowanie odbywa się najczęściej przez wyłącznik pływakowy zintegrowany z pompą lub zewnętrzny. W wykonaniu Split wyłącznik pływakowy, dzięki swoim bardzo małym wymiarom, może być umieszczony nawet w bardzo małych klimatyzatorach i być połączony kablem z oddzielnie zamontowaną pompą (np. w kanale kablowym, w przestrzeni międzystropowej).

 

Jako urządzenia samozasysające, w zależności od typu i wykonania, mogą pokonać różnicę poziomów między wyłącznikiem pływakowym a blokiem pompy nawet do 2 m. Najczęściej dzisiaj spotykane na rynku pompy pracujące w układzie Split, w zakresie mocy chłodniczej do 20 kW, charakteryzują się bardzo cichą pracą i w zależności od fabrykatu są wyposażone w kontakt alarmowy. Ten wyłącznik alarmowy jest bardzo ważnym elementem zapewniającym bezpieczną pracę klimatyzatora, gdyż w przypadku groźby przelania się kondensatu ze zbiornika, zatrzymuje wykraplanie się kondensatu i nie dopuszcza do powstania szkód spowodowanych przez zalanie wodą. Dla Sauermanna wyłącznik alarmowy nie jest możliwą opcją, a jest bezwzględną koniecznością.

 

Wyłączniki pływakowe w pompach tłokowych i membranowych powinny być przynajmniej raz w roku przeglądane (niezależnie od fabrykatu). Najlepiej robić to na początku sezonu. W zależności od warunków, w jakich urządzenia pracują, układ odkraplania jest mniej lub bardziej obciążony. Drobne cząstki zanieczyszczenia, w czasie wyłączenia, osiadają na filtrach, na wyłączniku pływakowym oraz na dnie zbiornika kondensatu, co może powodować zawieszenie się pływaka przy ponownym uruchomieniu instalacji. Sauermann intensywnie pracował nad rozwiązaniem tego problemu czego efektem jest specjalna konstrukcja wyłącznika pływakowego, który przy normalnym stopniu zabrudzenia kondensatu nie doprowadza do zawieszenia się pływaka.

 

 

2015 03 52 2

Rys. 3. Uniwersalna pompa monoblokowa Sauermann Si-10 ze zintegrowanym wyłącznikiem pływakowym

 

 

Dobór pompy kondensatu 

 

Przy doborze pompy oprócz tego, co zostało omówione, główną rolę odgrywa wymagana wydajność pompy. W naszych szerokościach geograficznych stosuje się następującą zasadę ogólną: na 1 kW mocy chłodniczej w ciągu godziny pojawia się do usunięcia 0,5÷0,8 litra skroplin. Wysokość podnoszenia pomp odśrodkowych, tłokowych i membranowych określa się na podstawie strat ciśnienia w przewodzie odprowadzającym kondensat. Dokładne tabele wydajności i wykresy opracowane dla określonego typu pompy można znaleźć w materiałach technicznych większości producentów.

 

Prześledźmy na konkretnym przykładzie jak można dobrać pompę tłokową.

 

Dane wyjściowe do doboru pompy:

  • moc klimatyzatora 3,5 kW,
  • wysokość ssania między wyłącznikiem pływakowym a pompą 0,5 m,
  • wymagana wysokość podnoszenia kondensatu 3,0 m,
  • długość rurki 15 m.

 

Niewiadome:

  • ilość pojawiającego się kondensatu,
  • sprawdzamy, czy wybrana pompa jest w stanie odprowadzić ilości pojawiającego się kondensatu.

 

Rozwiązanie:

 

Weźmy znaną pompę SI 2100 i sprawdźmy, czy dla naszych specjalnych wymagań ma odpowiednią wydajność. Przyjmujemy, że maksymalna ilość skroplin, jaką należy usunąć, to 0,8 l/(kW·h).

 

Dla tych danych liczymy: Moc klimatyzatora w kW x przyjęta ilość kondensatu w l/(kW·h), co daje ilość litrów kondensatu odprowadzonego w ciągu godziny.

 

Wprowadzając do wzoru znane już wartości, otrzymujemy:

 

3,5 kW x 0,8 l/(kW·h) = 2,8 l/h

 

Do dalszego doboru posłużmy się przykładową tabelą parametrów rzeczywistych przepływu pompy SI 2100. Z wcześniejszych danych wiadomo, że wysokość ssania wynosi 0,5 m. Z tabeli producenta dla danej pompy wiemy, że wysokość ssania wynosi od 0 albo od 1,0 m. Dla rozpatrywanego przykładu potrzeba wysokości ssania to 0,5 m, dlatego pozostałe wartości trzeba przyjąć dla wysokości ssania 1,0 m, aby być po bezpiecznej stronie (tabela 1. (1)). Teraz dobieramy wartości podane dla wysokości podnoszenia 3,0 m przy 1,0 m wysokości ssania (tabela 1. (2)).

 

Następnie patrzymy w tabeli na kolumnę całkowitej długości rurki odprowadzającej kondensat. W tabeli nie ma kolumny dla rurociągu 15 m, dlatego bierzemy wartości z kolumny 20 m. Jako wynik otrzymujemy wydajność pompy 2,9 l/h (tabela 1. (3)).

 

Ponieważ po stronie ssawnej (przed pompą) jak i po stronie tłocznej (za pompą) wartości zostały zaokrąglone na niekorzyść rzeczywistych warunków pracy, które w rzeczywistości mogą dostarczać ponad 3 l/h kondensatu, a więc znacznie więcej, niż przyjęte wartości dla naszej szerokości geograficznej, a więc proponowany model SI 2100 można spokojnie zastosować.

 

 

2015 03 53 1

 

 

Dennis GITTER
kl. Sales Manager Eastern Europe,
Sauermann GmbH

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.