Hőszivattyú csőméretezés: miért kell vastagabb cső?

GYIK: Miért kell vastagabb cső a hőszivattyúhoz, mint amekkora a gyári csatlakozása?

Többször halljuk ezt a kérdést (és nemcsak laikusoktól, hanem szakemberektől is):

„Ha a hőszivattyú gyári csatlakozása DN25, miért kell utána 35 mm-es csővezetéket építeni?”

Első hallásra jogosnak tűnik a kérdés. A rövid csatlakozócsonk és a több méter hosszú csőhálózat azonban hidraulikai szempontból egyáltalán nem ugyanaz. Egy hétköznapi áruházi példával megmutatjuk, miért kerülhet veszélybe a megfelelő áramlás, ha a teljes rendszert a hőszivattyú csonkmérete alapján építik meg.

Képzeljünk el egy nagy áruházat, amelynek a bejárati ajtaja csak egy méter széles.

Az emberek ezen az ajtón gond nélkül bemennek, mert az ajtó csak rövid szakaszon szűk. Odabent azonban már széles folyosókra van szükség.

Ha az egész áruházban ugyanolyan keskeny, egyméteres folyosó vezetne végig, minden kanyarban, pénztárnál és ajtónál torlódás alakulna ki.

Pontosan ez történik a fűtőfolyadékkal is:

a hőszivattyú csatlakozócsonkja rövid;
a csővezeték viszont több méter hosszú;
vannak benne könyökök, szűrők, szelepek, hőcserélő és más alkatrészek; ezek mind fékezik az áramlást.
A rövid gyári csonk tehát nem azt jelenti, hogy az egész fűtési-hűtési rendszert ugyanekkora átmérőjű csővel kell megépíteni.

Mi történik a valóságban?

A hőszivattyú nem egyszerűen meleg vizet készít. A megtermelt hőt a fűtőfolyadéknak kell elszállítania a gépből. Ehhez meghatározott mennyiségű folyadéknak kell percenként átáramolnia rajta.

Egy 22 kW-os hőszivattyúnál, 5 °C előremenő–visszatérő hőmérséklet-különbséggel számolva, víz esetén megközelítőleg: 3,8 m³ folyadékot kell óránként megmozgatni.
(Fagyállós folyadéknál a pontos érték és az áramlási ellenállás is változik, mert a glikolos keverék sűrűbb, nehezebben áramlik, mint a tiszta víz.)

Ha ugyanazt a folyadékmennyiséget kisebb belső átmérőjű csövön próbáljuk átpréselni:

megnő az áramlási sebesség;
erősen megnő a cső ellenállása;
a keringetőszivattyúnak nagyobb erővel kell dolgoznia;
csökkenhet a tényleges térfogatáram;
romolhat a hőátadás;
zajosabbá válhat a rendszer;
szélsőséges esetben áramlási hibával leállhat a hőszivattyú.
A csőellenállás ráadásul nem kicsit növekszik. Az átmérő csökkentésével a nyomásveszteség nagyon meredeken emelkedik. Ezért néhány milliméter különbség hosszabb csőszakaszon már nagyon sokat jelent.

De akkor miért kisebb a gyári csonk a hőszivattyún?

Mert a gyári csonk:

nagyon rövid;
a gép belső kialakításához igazodik;
csak egyetlen (illetve kettő) pontja a teljes hidraulikai rendszernek;
nem azonos egy több méter hosszú csőhálózattal.

Egy rövid szűkület okoz valamennyi ellenállást, de egészen mást jelent, mint amikor a teljes előremenő és visszatérő vezetéket kisebb átmérővel építik meg.

Röviden a magyarázat:

Egy keskeny kapun - rövid szakaszon - át lehet haladni. Egy kilométer hosszú keskeny alagútban már feltorlódik a forgalom.

Power World R290 hőszivattyúk csatlakozása és minimum csőmérete

Power World típus	Fűtési teljesítménytartomány	Gyári vízáramlás	Gyári csatlakozás	Rifeng minimum szénacél cső
PW020 R290	2,5–6,0 kW	1,03 m³/h	DN25	28 × 1,5 mm
PW030 R290	3,3–8,3 kW	1,43 m³/h	DN25	28 × 1,5 mm
PW040 R290	4,5–11,4 kW	1,96 m³/h	DN25	28 × 1,5 mm
PW050 R290	5,9–14,8 kW	2,55 m³/h	DN25	35 × 1,5 mm
PW055 R290	7,2–18,2 kW	3,13 m³/h	DN25	35 × 1,5 mm
PW060 R290	8,8–22,0 kW	3,78 m³/h	DN25	35 × 1,5 mm
PW070 R290	9,6–24,0 kW	4,13 m³/h	DN32	42 × 1,5 mm

A táblázatban szereplő méretek Rifeng minimum kivitelezési előírások, nem általános méretezési garanciák. Rövid, szakszerűen kialakított primer körre, teljes keresztmetszetű idomokra és megfelelően kiválasztott szerelvényekre vonatkoznak. Hosszabb csővezeték, magasabb fagyálló-koncentráció, sok irányváltás, illetve nagy ellenállású hőcserélő, szűrő vagy váltószelep esetén nagyobb csőátmérőre lehet szükség.

További közérthető ábrákat és műszaki magyarázatokat talál a Rifeng Hőszivattyú Tudásközpontban.