Średnica nominalna czy wewnętrzna – jakich rur potrzebuje system z pompą ciepła? 

Dariusz Zabrzycki, menedżer ds. produktu w firmie WOLF, zwraca uwagę na to, że istotą problemu okazują się być niskie temperatury, w jakich pracują pompy ciepła. Różnica pomiędzy zasilaniem a powrotem w tych urządzeniach wynosi zazwyczaj około 5-7°C. Dlatego też, aby pompa ciepła mogła osiągnąć określoną moc grzewczą, wymagany jest znacznie większy przepływ wody niż w tradycyjnych systemach grzewczych. I jest on większy około 3-4 razy w porównaniu do kotła gazowego. Jak wiadomo, im większa średnica, tym większy maksymalny przepływ wody. Dzieje się tak, ponieważ moc wyrażana jest jako iloczyn przepływu i różnicy temperatur pomiędzy zasilaniem a powrotem ΔT. Z kolei przepływ jest iloczynem szybkości cieczy i przekroju poprzecznego rury. 

Tak więc można manewrować zarówno szybkością (która zwiększa się wraz ze zmniejszeniem średnicy), jak i wielkością rury. Pierwsza z tych opcji jest raczej odradzana - im szybszy przepływ cieczy, tym większe straty liniowe i miejscowe. Ponadto istnieją konkretne wartości szybkości przepływu, które nie mogą zostać przekroczone. Co więcej, w przypadku pompy ciepła w sytuacji, gdy parametr ten będzie zbyt duży ciecz może nie zdążyć podgrzać się do właściwej temperatury. Dużo prościej jest dobrać odpowiednie średnice rur tak, aby umożliwić pompie osiągnięcie właściwej mocy grzewczej. Z tego też powodu jest to aż tak istotna kwestia. Mowa tutaj zarówno o orurowaniu samego urządzenia, jak i o armaturze stosowanej przy montażu.

Nie daj się zmylić średnicom nominalnym!

Przy doborze rur zawsze należy zwracać uwagę na średnicę wewnętrzną, a nie nominalną. Ta zasada ma swoje zastosowanie także w przypadku wszelkiego rodzaju armatury, czyli zaworów zwrotnych i innych elementów, które potencjalnie mogą przyczynić się do zmniejszenia przepływu wody w instalacji. Spadek przepływu może negatywnie wpłynąć na moc grzewczą pompy ciepła i takiej sytuacji należy unikać. Natomiast przykładowe średnice wewnętrzne różnią się od rodzaju użytych rur. 

“Ważnym elementem jest średnica wewnętrzna. Żeby odpowiednio dobrać taką rurę musimy znać średnicę nominalną, która najczęściej jest podawana jako średnica zewnętrzna rury, oraz grubość ścianki. To pozwoli nam na oszacowanie, ile wody może przepłynąć przez taką rurę, aby nie zmniejszyć wymaganego przepływu”
podkreśla Dariusz Zabrzycki. 

O ile nominalnie może się zdawać, że wszystkie rodzaje przewodów nie różnią się od siebie, to inaczej sprawa wygląda w przypadku średnic wewnętrznych. Zazwyczaj są one największe u rur stalowych i miedzianych, a najmniejsze u rur z polipropylenu (PP). Z drugiej strony rury miedziane charakteryzują się najcieńszymi ściankami, a więc zestawiając je z rurami o identycznej średnicy nominalnej, to właśnie przewody miedziane będą odznaczały się największymi wymiarami wewnętrznymi. Natomiast rury zgrzewane z PP posiadają bardzo grube ścianki, przez co różnica pomiędzy ich średnicami nominalnymi a wewnętrznymi jest spora. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku rur PEX, czyli wykonanych z polietylenu. Wybór nieodpowiedniego rodzaju przewodu, który z pozoru nie wyróżniał się spośród pozostałych średnicą, może mieć znaczący wpływ na funkcjonowanie całej instalacji. Jeśli średnica wewnętrzna takiego przewodu okaże się zbyt mała, pompa ciepła może nie być w stanie osiągnąć zamierzonej mocy grzewczej. 

Każdy szczegół ma znaczenie

Jak już wspomniano, ilość wody w pompie ciepła musi być zdecydowanie większa niż w przypadku standardowego kotła gazowego. Natomiast cała instalacja nie składa się jedynie z samych rur. 

“Chciałbym zwrócić uwagę na coś, o czym czasami się zapomina. Bardzo duży wpływ na funkcjonowanie instalacji mają wszelkie kształtki, jakie będziemy stosować do montażu takiej instalacji i każdy element armatury”

zaznacza ekspert z firmy WOLF. 

Pod pojęciem armatury kryją się m.in. zawory zwrotne i odcinające oraz wiele innych elementów instalacji. Jak zaznacza Dariusz Zabrzycki, zdarzają się i takie sytuacje, gdzie jedna z kształtek posiada średnicę wewnętrzną nieco mniejszą niż rura. Nawet takie niuanse mogą sprawić, że instalacja nie będzie w stanie dostarczyć wystarczająco dużo wody do wymiennika ciepła. Winnym takiego stanu rzeczy są opory miejscowe, które występują na tego rodzaju elementach. Tym samym pompa ciepła może nie osiągnąć wymaganej mocy grzewczej.

Z powyższych przykładów jasno wynika, że uważne dobieranie elementów instalacji jest niezwykle istotne dla jej prawidłowego funkcjonowania. Ta kwestia dotyczy zwłaszcza instalatorów, jednak każdy z użytkowników powinien zdawać sobie sprawę, jakie konsekwencje niesie ze sobą niewłaściwe dobranie orurowania i armatury. Dzięki temu możliwe jest uniknięcie podstawowych błędów w projektowaniu instalacji pompy ciepła i dalszych problemów z jej eksploatacją. 

Materiał powstał na podstawie prezentacji pt.”Średnice, filtry, zabezpieczenia - czyli dlaczego warto uważnie dobierać elementy instalacji” Dariusza Zabrzyckiego z firmy WOLF - Technika Grzewcza , która odbyła się w ramach cyklu Webinarowa Środa