Solkretspumpar från Grundfos – vad används de till och hur fungerar de

Grundfos solärpumpor – vad de gör och hur de fungerar

Solära värmesystem har under de senaste åren blivit en vanlig del av bostadshus, semesterbostäder och kommersiella byggnader. Oavsett om det gäller uppvärmning av varmvatten, stöd till uppvärmningssystem eller pooluppvärmning, finns det bakom varje fungerande solcirkulation ett osynligt men avgörande utrustning – en solpump. Här kommer Grundfos med sin serie Solar, som är utformad just för dessa krävande förhållanden. I denna artikel tittar vi på vad solpumparna egentligen gör, varför man inte kan koppla in en vanlig cirkulationspump direkt till en solfångare, och hur man väljer rätt modell till sitt specifika system.

Vad är en solcirkulation och varför behöver den en specialpump

En solcirkulation är en sluten hydraulisk slinga som kopplar solfångarna på taket till en buffert eller en värmespridare. I denna slinga cirkulerar ett värmetransportmedel – vanligtvis en frysningsmedelblandning baserad på propylenglykol och vatten i proportionen 40–60 %. Denna blandning har tydligt andra fysiska egenskaper än ren vatten: den är tätare, har högre viskositet (särskilt vid låga temperaturer), högre kokpunkt och är kemiskt aggressivare mot vanliga elastomerer och messingkomponenter.

Utöver det uppnår solfångarna under varma sommardagar vatten temperaturen i intervallet 120–180 °C, och vid stagnation (när pumpen inte fungerar eller bufferten är full) kan temperaturen i solfångaren stiga över 200 °C. Sådana förhållanden skulle enkelt förstöra en vanlig cirkulationspump som är utformad för uppvärmningssystem med temperaturer upp till 95–110 °C.

Av detta följer det att en solpump måste uppfylla flera strikta krav:

• Temperaturbeständighet minst till 130 °C (för korta toppar till 140 °C)
• Materiell kompatibilitet med glykolblandningar och andra solmedia
• Packningar av EPDM eller PTFE, inte av NBR-gummi
• Kärlslager som kan arbeta utan oljemaskning (mediet är det enda smörjmedlet)
• Beständighet mot ång-luft kavitationsförhållanden vid stagnation
• Förmåga att återupprätta cirkulationen efter omfyllning av cirkulationen med ånga

Därför har Grundfos utvecklat serien Solar – pumpar som är konstruerade från grunden för solapplikationer och inte bara modifierade versioner av standardcirkulationspumpar.

Grundfos Solar 15-80 och Solar 25-120 – parametrar och skillnader

Grundfos erbjuder i sin grundläggande solserie främst två modeller som täcker större delen av hushålls- och mindre kommersiella installationer. Låt oss titta närmare på dem:

Grundfos Solar 15-80, 130 mm

Grundfos Solar 15-80, 130 mm är en kompakt modell avsedd för mindre solsystem. Siffrorna i namnet är inte slumpmässiga – "15" betecknar diametern på anslutningshålet (DN 15, alltså ½"), "80" uttrycker den maximala transportningshöjden i tiondelar av en meter (alltså 8 meter vattenpelare) och "130 mm" är axellängden mellan anslutningarna. Denna modell är idealisk för solsystem med 2–4 plana solfångare eller 1–2 rörformade solfångare, vilket motsvarar en vanlig familjebostad med 3–5 personer.

Maximala flödet hos denna pump är cirka 3 m³/h, vilket vid rekommenderat flöde för solfångare på 15–25 l/(m²·h) räcker till solfångarområdet upp till cirka 8–12 m². Motorn har en effekt i intervallet 45–65 W beroende på hastighetsinställningen. Pumpen har tre manuellt växelbara hastigheter, så det är möjligt att anpassa flödet efter det specifika systemet.

Grundfos Solar 25-120, 180 mm

Grundfos Solar 25-120, 180 mm är en större modell lämplig för större solinstallationer. DN 25 (1") tillåter ett högre flöde utan onödiga tryckförluster, och den maximala transportningshöjden på 12 meter vattenpelare täcker längre och mer komplexa ledningar. Axellängden på 180 mm motsvarar den europeiska standarden för större solstationer.

Denna modell hanterar solfångarområdet upp till 20–30 m², vilket motsvarar system med kombinerad varmvattenberedning och uppvärmningsstöd, eller solsystem för större familjebostäder eller fler bostadsenheter i en lägenhetsbyggnad. Motorns effekt ligger mellan 60 och 100 W, återigen med tre manuellt valbara hastigheter.

Båda modellerna delar konstruktionsdrag typiska för Grundfos solpumpar: roterande delar av rostfritt stål, pumpkropp av järn med antikorrosiv yta, glidslägg av grafit och keramik, packningar av EPDM och driftspänning 230 V / 50 Hz.

Hur solarpumpa fungerar – fysiken bakom

För att förstå hur en solarpump fungerar måste vi först förstå vad som sker i solcirkulationen. Solfångarna absorberar solljuset och överför det till värmetransportmediet. Pumpen driver mediet genom solfångarna, där det värms, och genom värmeskytten i ackumulatortanken, där energin överförs till vattenvärmningen. Det kylta mediet återgår sedan tillbaka till solfångaren – och cykeln upprepas.

Grundfos Solar använder tekniken med fuktig rotor (wet rotor) – motorns rotor är direkt i kontakt med värmetransportmediet, som också kylar och smörjer glidfjädrarna. Detta eliminerar behovet av mekanisk packning och förlänger pumpens livslängd markant. En annan fördel med fuktig rotor är den tysta drift – ljudnivån är betydligt lägre jämfört med torra pumpar, vilket är viktigt vid installation i bostadsbyggnader.

Pumpens arbete styrs av en extern solstyrenhet (t.ex. Grundfos DMS/DMH eller styrningar från Resol, Deltasol m.fl.). Styrenheten jämför temperaturen på solfångaren (sensor T1) med temperaturen i ackumulatortanken (sensor T2). Om temperaturdifferensen är större än inställd hysterese (ofta 5 – 8 °C) aktiverar styrenheten pumpen. När differensen sjunker under minsta värdet (ofta 2 – 3 °C) stängs pumpen av. Detta enkla, men effektiva algoritm förhindrar att pumpen obehövligt cirkulerar mediet och kylar ner tanken.

I praktiken stöter man också på situationen stagnation – detta sker när tanken är fullt laddad och solen fortfarande lyser. Temperaturen i solfångaren stiger över kokpunkten för glykolblandningen (vid 50 % propylenglykol är det cirka 165 °C vid atmosfäriskt tryck), mediet förångas och ångorna trycker tillbaka vätskan till expansionskärl. Pumpen måste i denna situation kunna motstå de varma ångorna utan skador – och just detta är solpumparna från Grundfos konstruerade för.

Material- och konstruktionsdetaljer som avgör i praktiken

När jag sett system i praktiken där kunder istället för en solpump installerat en vanlig cirkulationspump som t.ex. Grundfos UPS eller liknande standardmodeller har resultatet alltid varit detsamma: efter 1 – 3 säsonger började problemen. Skadade packningar av NBR-gummi, rostiga rotorer, fastsittande axelpackningar eller smälta plastdelar i pumpens hylsa. Det handlar inte om dålig kvalitet på vanliga pumpar – de är helt enkelt inte byggda för dessa förhållanden.

Solpumpar från Grundfos Solar skiljer sig i dessa viktiga konstruktionsdelar:

• Packningar av EPDM (etylén-propylén-dién-gummi): EPDM är motståndskraftig mot temperaturer upp till 150 °C och kompatibel med glykolblandningar. Vanliga NBR-packningar degraderas vid 120 °C och i kontakt med glykol.
• Rotor av rostfri stål AISI 316: Motståndskraft mot korrosion orsakad av degraderad solvätska (vid åldring förändras pH och vätskan blir mer aggressiv).
• Grafitskiva-keramiska glidfjädrar: Fungerar pålitligt även vid höga temperaturer och kräver ingen smörjning. De använder inte kugghjul med plasthållare, som misslyckas vid 130+ °C.
• Hylsa av järn med epoxibeklädnad: Järn klarar temperaturstöten bättre än plastmaterial, epoxibeklädnaden skyddar mot korrosion.
• Maximal drifttemperatur 130 °C (kortvariga toppar 140 °C): Detta är garantivärdet för kontinuerlig drift, inte bara ett laboratorietest.

För jämförelse: standarden Grundfos UPS 25-30 är en utmärkt cirkulationspump för uppvärmning, men dess maximala drifttemperatur är 110 °C och packningarna är inte kompatibla med glykol. Därför är den inte lämplig att installera i en solcirkulation. Mer om skillnaderna mellan pumptyper finns i artikeln Grundfos UPS vs. solpumpar från Grundfos – vilken passar ditt system i detta Värdetingscenter.

Dimensionering – hur man väljer rätt storlek på solpump

Att välja rätt storlek på pumpen är en av de mest undervärderade faserna i planeringen av en solsystem. En för liten pump gör inte tillräckligt med flöde, vilket leder till överhettning av solfångarna och snabbt åldring av värmetransportvätskan. En för stor pump cirkulerar mediet snabbt, men ökar elanvändningen och förkortar tiden det tar att värma vätskan i solfångarna – systemets verkningsgrad sjunker.

Grundregel för dimensionering: flöde 15 – 25 liter per timme per kvadratmeter solfångare. Vid högre flöde värms vätskan inte tillräckligt (låg delta-T), vid lägre flöde kommer stagnationssituationen för tidigt.

Exempel på beräkning: Ett bostadshus har 8 m² plana solfångare. Rekommenderat flöde är 15 × 8 = 120 liter per timme, det vill säga 0,12 m³/h. Detta värde ligger långt under den maximala flödeskapaciteten för Grundfos Solar 15-80 (3 m³/h), så sett till flödet passar den minsta modellen. Avgörande blir då pumpens tryckhöjd – tryckförluster i systemet.

Tryckförluster beräknas från summan av:

• Förluster i ledningarna (beroende av diameter, längd och flöde)
• Förluster i solfångarna (ofta 0,1 – 0,5 bar beroende på typ)
• Förluster i värmeskytten i tanken (0,2 – 0,8 bar)
• Förluster i ventiler, armaturer och solstationen (0,1 – 0,3 bar)

I praktiken för en typisk villa med 6 – 10 m kolektorledning (mässing DN 18 × 1 mm) och 1 – 2 plana solfångare blir den totala tryckförlusten 0,3 – 0,7 bar, vilket motsvarar 3 – 7 m vattenpelare. Solar 15-80 med maximalt drifthöjd på 8 m WC täcker de flesta sådana tillämpningar.

För större system – till exempel kombinationen TUV + uppvärmningsstöd för ett hus med 5+ personer, solfångararea 12 – 25 m², längre ledningar eller rörformiga (vakuum) solfångare med högre tryckförluster – är det lämpligare att använda Solar 25-120. Mer om korrekt procedur för dimensioneringsberäkning finns i artikeln Vilken prestanda på pumpen från Grundfos behövs för mitt hem.

Installation av solpump i praktiken

Solpumpen installerar man alltid på returledningen i solcirkulationen (kall ledning), alltså på ledningen som leder den kalla vätskan tillbaka från tanken till solfångarna. Det finns två anledningar till detta: för det första är temperaturen lägre på returen, vilket förlänger pumpens livslängd. För det andra är trycket högre på returen tack vare expansionskärl, vilket minskar risken för kavitation.

Installationsplatsen är horisontell – pumpens axel måste vara horisontell. Vertikal installation med motor nedåt är inte tillåten (vätskan skulle tappa ur leden), vertikal installation med motor uppåt är tillåten för de flesta Solar-modeller, men Grundfos rekommenderar horisontell position för maximal livslängd.

Vid installation används i praktiken så kallade solstationer (Grundfos Solar Station, Roth, Resol m.fl.), som i en kompakt enhet integrerar pumpen, kulventiler, återstängningsventil, säkerhetsventil, termometer, flödesmätare och manometer. Detta lösning är enklare att installera, hydrauliskt balanserad och estetiskt renare.

Elanslutningen till pumpen är enkel: 230 V / 50 Hz via solregulator. Regulatorn stänger och slår på pumpen baserat på temperaturdifferenser (T1 solfångare − T2 tank). Rekommenderad ledningsarea är minst 1,5 mm², ledningslängden bör inte överstiga 20 m utan att öka ledningsarean. Pumpen har ingen egen termostat eller styrenhet – det är en ren mekanisk enhet som styrs externt.

Om du vill veta mer om installationsprocessen inklusive hydraulisk anslutning, avluftning och inställning av regulatorn, läs artikeln Installation av cirkulationspump från Grundfos steg för steg i detta Veta-center.

Underhåll av solpumpar från Grundfos Solar

Solpumpar är utformade som lågunderhållsbara apparater – i idealfallet fungerar de år utan att något behöver göras. Ändå finns det några steg med förebyggande underhåll som betydligt förlänger systemets livslängd:

Kontroll och byte av värmebärare

Detta är enligt mina erfarenheter den vanligaste försummade aspekten vid underhåll av solsystem. Propylenglykol förstår med tiden – oxideras, förändrar pH och förlorar korrosionsinhibitorn. Rekommenderad kontrollintervall för pH i vätskan är varje 2:e år. Om pH sjunker under 7,0 (vätskan blir sur) är byte av vätskan nödvändigt, annars uppstår korrosion i pumpen och solfångarna. En god värmebärare på propylenglykolbasis bör ha ett pH mellan 7,5 – 9,0. Byte av vätskan rekommenderas varje 5 – 10:e år oavsett mätresultat.

Kontroll av drifttryck

Solcirkulationen bör ha ett tryck på 1,5 – 2,5 bar vid kall temperatur (20 °C) enligt projektet. Ett tryck under 1 bar indikerar läckage eller otillräcklig fyllning. En regelbunden visuell kontroll av manometer på solstationen upptäcker problem innan de orsakar kavitation i pumpen. Om pumpen arbetar vid tryck under 0,5 bar hotas omedelbart kavitationsdamm.

Visuell kontroll av tätningar och kopplingar

Kontrollera en gång per år (idealiskt innan säsongen, alltså våren) synliga tätningar på solstationen, anslutningsmuttrar till pumpen och flexibla slangar om de används. Värmebäraren är ganska tydligt färgad (typiskt orange eller rosa) och eventuellt läckage är synligt. Vid första tecknet på läckage bör tätningen bytas – den gamla vätskan med lågt pH är aggressiv och ett litet läckage förvärras snabbt.

Test av flöde och Delta-T

Om systemet har en flödesmätare (vilket det bör ha) kontrollera flödet under en klar solig dag. Det bör motsvara projektvärdet (typiskt 15 – 25 l/m²·h). Ett minskat flöde kan indikera delvis blockering av värmesken (avsedda från degraderad vätska), luftbubbla i systemet eller pågående problem med pumpen. Delta-T mellan solfångaren och tanken bör vid normal belastning vara 5 – 15 °C.

Komplett årsplan för förebyggande kontroll hittar du i artikeln Underhåll och service av pumpar från Grundfos – vad att kontrollera varje år.

Solförstärkande pumpar mot andra Grundfos-pumpar – vad att använda var

Kunder frågar oss ofta om de inte kan använda något billigare och tillgängligare istället för en specialiserad solfångarpump. Låt oss gå igenom det mer konkret:

Grundfos UPS 25-30 (se produktens sida) är en utmärkt cirkulationspump för uppvärmningslopp med temperaturer upp till 95 °C och ren vatten eller inhiberad vatten med max 10 % glykol. Den passar inte för solfångarlopp med glykol och temperaturer upp till 130 °C – NBR packningarna tål kontakt med koncentrerad glykol vid 120 °C max några månader.

Grundfos UNILIFT KP 150 A1 (GRUNDFOS UNILIFT KP 150 A1) och UNILIFT KP 250 A1 (GRUNDFOS UNILIFT KP 250 A1) är dränkbara pumpar för vattenavsked – de tillhör en helt annan kategori och är inte avsedda för solfångar- eller uppvärmningsapplikationer. Deras plats är i pumpning av regnvatten, pumpning vid översvämningar, avvattning av källar etc.

Slutsatsen är tydlig: för solfångaruppvärmning alltid Grundfos Solar. För uppvärmning Grundfos UPS eller nyare Alpha/Magna. För vattenavsked Grundfos UNILIFT. Varje serie är utformad för specifika förhållanden och att byta ut dem får konsekvenser.

Levnad och ekonomi hos solfångarpumpar

Ett kvalitativt solfångarpump från Grundfos har en livslängd på 15–25 år vid korrekt installation och underhåll. Effekten varierar mellan 45 och 100 W beroende på modell och inställd hastighet. Vid typisk drifttid för en solfångarsystem i centrala Europa (1 400–1 800 timmar per år) och en genomsnittlig effekt på 60 W innebär detta en förbrukning på cirka 84–108 kWh per år, vilket vid en elpris på 0,20 €/kWh motsvarar 17–22 € per år. I ekonomiskt perspektiv är det inte en stor kostnad jämfört med vad solfångarsystemet sparar på värmevatten.

För jämförelse: modernisering till en solfångarpump med EC-motor (elektroniskt kommuterad motor) – om systemets storlek tillåter det – kan minska förbrukningen med 40–60 %. Grundfos erbjuder olika varianter i detta hänseende och vi rekommenderar att du rådgör med säljaren vid nya installationer.

Vanliga frågor (FAQ)

Kan jag använda en standard cirkulationspump (t.ex. Grundfos UPS) istället för en solfångarpump?

Nej, vi rekommenderar inte det. Standard cirkulationspumpar är inte konstruerade för värmetransporteringsmedier baserade på glykol, arbets temperaturer över 110 °C och stagnationsvillkor vid 140–180 °C. Packningar av NBR-gummi degraderas, roterna rostar och hela pumpens livslängd i solfångarloppen förkortas till 1–3 år istället för standardens 15–25 år. Därtill kan garantivillkor från tillverkaren av solfångare och buffertank försvinna vid användning av felaktig pump.

Vilken glykolblandning ska jag använda för solfångarloppet med Grundfos Solar?

Grundfos rekommenderar värmetransporteringsvätska baserad på propylenglykol (inte etylenglykol – den är giftig) i en koncentration av 40–50 % vattenblandning. Denna koncentration skyddar mot frost ner till –25 till –30 °C och har kokpunkt över 160 °C vid atmosfäriskt tryck. Vätskan måste innehålla korrosionsinhibitorer godkända för kontakt med koppar, aluminium och järn. Använd aldrig bilkyl (etylenglykol) eller okänd frostskyddsmedel utan märkning för solfångarsystem.

Hur ljudmätta är solfångarpumparna från Grundfos Solar?

Grundfos Solar tillhör tysta nedsänkta pumpar – ljudnivån ligger kring 35–42 dB(A) vid normal belastning, vilket är jämförbart med en tyst datorfläkt. Vid installation i en teknisk lokal är det inget problem. Om pumpen börjar ge ut högre ljud (surr, klick) är det ett tecken på luftbubblor i systemet eller börjande skador på lager – se artikeln Grundfos pump pumpar inte eller gör ljud – orsaker och lösningar.

Vad händer med solfångarpumpen vid långvarig strömavbrott?

Pumpen stannar och det uppstår stagnation i solfångaren. Mediet förångas, trycket i systemet stiger kortvarigt (därför är säkerhetsventilen obligatorisk), därefter kondenserar ångan i expansionskärl. Vid återkomst av el och start av pumpen återupprättas cirkulationen oftast automatiskt – ångan trycks tillbaka in i solfångaren där den kondenserar. Solfångarpumpar från Grundfos Solar är dimensionerade för sådana cykler. Om blockeringen upprepas efter omstart är orsaken troligen otillräcklig expansionskärlsvolym eller för hög förinställning.

Behöver man byta värmetransporteringsvätskan vid pumpbyte?

Inte nödvändigtvis, men det är en god tillfälle. Vid pumpbyte måste systemet avluftas och delvis tömmas – det är en idealisk tidpunkt för att ta prov på vätskan och mäta pH. Om vätskan är äldre än 8–10 år eller har ett pH under 7,5 är det rimligt att byta den vid denna tillfälle. Du spar därmed på kostnaden för en återkommande service om några år.

Vilken är skillnaden mellan Grundfos Solar 15-80 och Solar 25-120 – hur väljer man?

Grundregel: Solar 15-80 för system med solfångararea upp till 10–12 m² och total tryckförlust upp till 6–7 m WC. Solar 25-120 för ytor 12–30 m², längre ledningar (över 15 m), vakuumrörkollektorer (som har högre tryckförluster än plana) och system med kombinerad funktion TUV + uppvärmningsstöd. Vid tveksamhet rådgör alltid med projektören eller säljaren – underdimensionering är värre än överdimensionering, men en starkare pump är inte alltid lösningen för ett dåligt utformat system. Fler valkriterier hittar du i artikeln Hur man väljer rätt cirkulationspump från Grundfos för uppvärmning.

Slutsats – varför investeringen i rätt pump är värd det

Solfångarpumpen är i förhållande till de totala kostnaderna för solfångarsystemet en relativt liten post – typiskt 80–180 € beroende på modell. Ändå avgör den om ditt solfångarsystem kommer att fungera pålitligt i 20 år, eller om du varje 2–3 år kommer att behöva åtgärda fel, läcka och dyr reparation. Grundfos Solar 15-80 och Solar 25-120 är beprövade lösningar med lång historia i tusentals installationer över hela Europa. De är inte de billigaste på marknaden, men de är pålitliga, reservdelar är lätt tillgängliga och serviceverket från Grundfos fungerar även hos oss i Sverige.

Om du inte är säker på vilken modell som är rätt för ditt specifika solfångarsystem – vilken yta solfångarna har, vilken typ (plana mot vakuumrör), hur många meter ledning – tveka inte att titta på fler artiklar i detta Veta-center. Frågor om val, dimensionering och vanliga problem behandlas i artikeln Vanliga frågor om Grundfos pumpar, som du hittar i samma sektion.

Har du frågor om denna ämne?

Kan du inte bestämma dig eller har du en specifik situation i din bostad? Skriv till oss – vi hjälper gärna.

Förnamn och efternamn Fyll inte i detta fält:

E-post

Meddelande