Er zijn twee type installaties waar centrifugaalpompen in zijn toe te passen. Dit zijn open pompsystemen, denk hierbij aan drinkwatersystemen, en gesloten pompsystemen, denk hierbij aan verwarmings- en koelsystemen.
Open pompsystemen
Bij een open pompsysteem moet vloeistof uit een laaggelegen toevoerreservoir naar een hoger gelegen reservoir verpompt worden. De pomp transporteert het water uit het onderste reservoir naar de gewenste hoogte.
Hierbij is het niet voldoende om het debiet van de pomp aan de geodetische opvoerhoogte aan te passen. Want op het laatste aftappunt, b.v. een douche op de bovenste verdieping in een hotel, moet de druk nog sterk genoeg zijn. Ook met de wrijvingsverliezen die in de stijgleiding ontstaan, moet rekening worden gehouden.
Pompopvoerhoogte = geodetische opvoerhoogte + druk + leidingverliezen
Voor noodzakelijke onderhoudswerkzaamheden moeten de afzonderlijke leidingsegmenten door middel van kranen afgesloten kunnen worden. Dit geldt in het bijzonder voor pompen, omdat er anders voor een reparatie of een vervanging van de pomp grote hoeveelheden water uit de stijgleidingen moeten worden afgetapt.
Ook moeten er in het lagergelegen toevoerreservoir en in het hooggelegen reservoir vlotterkleppen of andere regelelementen worden voorzien, om een eventuele overloop te voorkomen.
Bovendien kan in de stijgleiding op een passende plaats een drukschakelaar worden ingebouwd, die de pomp uitschakelt als alle aftappunten zijn gesloten en er geen water meer wordt afgetapt.
Pompsysteem voor het transporteren van water naar een hoger niveau
Gesloten pompsystemen
Terwijl het bij een waterpompsysteem om een open systeem met vrije uitloop (bijvoorbeeld aftappunt in de vorm van een kraan) gaat, is een verwarmingsinstallatie een gesloten systeem.
Nog eenvoudiger is dit principe te begrijpen, als we ons voorstellen dat het verwarmingswater in de leidingen alleen gewoon in beweging wordt gehouden, ofwel circuleert.
Het verwarmingssysteem kan in de volgende elementen worden onderverdeeld:
- warmtebron;
- warmtetransport- en verdelingssysteem;
- membraanexpansievat voor het vasthouden en regelen van de druk;
- warmteverbruikers;
- regelsysteem;
- veiligheidsklep.
Met warmtebronnen worden hier verwarmingsketels e.d. op gas, olie of vaste brandstof bedoeld. Hiertoe behoren ook elektrische nachtstroomkachels met centrale waterverwarming, stadsverwarmingsstations en warmtepompen.
Het warmtetransport- en verdelingssysteem omvat alle leidingen, verdeel- en verzamelstations en natuurlijk de circulatiepomp. De pompcapaciteit hoeft in een verwarmingsinstallatie slechts zodanig te worden ontworpen dat alle weerstanden, denk hierbij aan bochten, appendages, leidingdiameters, van de installatie worden overwonnen. Met de hoogte van het gebouw wordt geen rekening genomen, want het water dat door de pomp de toevoerleiding in wordt geperst, duwt het water in de retourleiding terug naar de ketel.
Circulatiesysteem aan de hand van een voorbeeld van een verwarmingsinstallatie
Centrifugaalpomp met expansievat
Het membraanexpansievat is verantwoordelijk voor het compenseren van het veranderende watervolume in de verwarmingsinstallatie, afhankelijk van de bedrijfstemperaturen, waarbij tegelijkertijd de druk stabiel moet worden gehouden.Warmteverbruikers zijn de verwarmingsvlakken in de te verwarmen ruimten (radiatoren, convectoren, paneelverwarming enz.). Warmte-energie stroomt van punten met een hogere temperatuur naar punten met een lagere temperatuur en wel hoe groter het temperatuurverschil is, des te sneller. Deze overdracht vindt plaats door drie verschillende natuurkundige processen:
- warmtegeleiding;
- convectie, d.w.z. opstijgende lucht;
- warmtestraling.
Zonder een goede regeling wordt vandaag de dag geen enkel technisch probleem meer opgelost. Zo is het vanzelfsprekend dat er zich in elke verwarmingsinstallatie regelsystemen bevinden. Het eenvoudigst te begrijpen zijn wat dit betreft de thermostaatventielen om de kamertemperatuur constant te kunnen houden. Maar ook in de verwarmingsketels, in mengers en natuurlijk in pompen bevinden zich intussen innovatieve mechanische, elektrische en elektronische regelaars.