Transport cieczy służących do chłodzenia i klimatyzacji odgrywa ważną rolę w instalacjach technicznych budynków. W ten sposób tłoczy się za pomocą pomp zimmną wodę do chłodzenia maszyn roboczych w przemyśle i do chłodzenia skraplacza w urządzeniach klimatyzacji budynków. Instalacje klimatyzacyjne wymagają nośników do transportowania ciepła i wykorzystują pompę obiegową do poprawy warunków wymiany ciepła i uzyskiwania krótszych czasów regulacji. W poniższym artykule przedstawiona zostanie charakterystyka pracy pomp wirnikowych w układzie zasysania.

Pompy zdolne są do zasysania dzięki ciśnieniu działającemu na lustro cieczy w zbiorniku na ssaniu pompy. W zbiornikach otwartych jest to ciśnienie atmosferyczne. Jego średnia wartość na wysokości poziomu morza wynosi pb = 101 320 N/m2 (1,0132 bara) i odpowiada ciśnieniu słupa wody o wysokości 10,33 m w temperaturze 4°C. Zgodnie z tym normalne ciśnienie powietrza powinno zapewnić pompie możliwość zassania wody z głębokości ok. 10 m. Rzeczywista osiągalna geodezyjna wysokość zasysania HSgeo jest jednak znacznie mniejsza. Przyczyny tego są następujące:
- Ciecz wrze, gdy osiągnięta zostanie zależna od jej temperatury wartość ciśnienia na syce nia pD [N/m2]. W najwyższym miejscu zassanego słupa cieczy ciśnie nie może więc spaść tylko do tej wartości.
- W przewodzie ssawnym powstają różnice ciśnienia wskutek różnicy prędkości przepływu - vS 2/2g [m], oraz na sku tek tar cia cie czy, zmian kierunku jej przepływu i zmian przekroju poprzecznego przewodu HVS [m].

Dodatkowa strata ciśnienia powstaje w skutek tarcia i zmian prędkości przepływu podczas napływu cieczy do kanałów utworzonych przez łopatki wirnika. Aby uniknąć tworzenia się pary, całkowita wielkość energii (statyczna wysokość ciśnienia plus wysokość prędkości przepływu vS 2/2g) w przekroju poprzecznym przewodu dolotowego pompy musi być zatem większa o pewną wartość od wysokości ciśnienia pary tłoczonej cieczy. Ta różnica energii określa na jest angielskim wyrażeniem NPSH [m], skrót od „Net positiv suction head“ i jest tożsama z wcześniejszym powszechnym określeniem „Wysokość ciśnienia utrzymania HH”. Przy ustawieniu pompy powyżej poziomu zasysanej wody z otwartego zbiornika różnica ciśnienia HSgeo nie może być, większa niż HSgeo = pb/(g * r) - pD/(g * r) - HVS - NPSH [m]
gdzie, g jest z przyspieszeniem ziemskim wyrażonym w m/s2, a r gęstością w kg/m3.

Gdy zbiornik jest zamknięty, to w miejsce pb/(g * r) podstawia się bez względną wysokość ciśnienia w zbiorniku (pl + pb)/(g * r), przy czym „pl” określa nad ciśnieniem w zbiorniku.
Przy zastosowaniu jednostki ciśnienia [bar], gęstości r [kg/dm3] i g = 9,81 [m/s2] równa nieprzyjmuje następującą postać ogólną: HSgeo = [10,2 * (pb + pl - pD)]/r - HVS - NPSH [m]
W przypadku podciśnienia w zbiorniku wielkość pl przyjmuje znak mnus.

Najmniejsza wartość NPSH, przy której można eksploatować pompy przy zadanych parametrach pracy (liczba obrotów, przepływ, wysokość podnoszenia, rodzaj tłoczonej cieczy) może zostać odczytana z charakterystyk podanych w katalogach. Tak zdefiniowana wartość NPSH określana jest także skrótem NPSHR (NPSH wymagane). Nie jest to wielkość stała, lecz rośnie wraz ze zwiększającym się przepływem. Gdy porówna się pompy wirnikowe o różnej prędkości obrotowej, to okaże się, że wartość NPSH rośnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. Zdolność zasysania pompy zatem spada. Pompy o większych prędkościach obrotowych wirnika mają, także w przypadku zimnej wody, niższe wysokości zasysania lub mogą być eksploatowane tylko z napływem cieczy. Poprawa zdolności zasysania jest możliwa przez zmniejszenie prędkości obrotowej; odbywa się to jednak kosztem ekonomiczności instalacji.

W przypadku istniejącej lub projektowanej instalacji wartość NPSHA w przekroju poprzecznym otworu wlotowego pompy może zostać wyznaczona z równania: NPSHA = [10,2 * (pb + pl - pD)]/r - HVS - HSgeo [m] Gdy poziom cieczy znajduje się ponad pompą, to za miast HSgeo stosowana jest geodezyjna wysokość na pływu HZgeo a równanie ma postać: NPSHA = [10,2 * (pb + pl - pD)]/r - HVS - HZgeo [m].
Przy projektowaniu instalacji pompowej zaleca się, aby dobierać pompę, której NPSHR jest co najmniej 0,5 m mniejsze niż dana wartość NPSHA.

W przy padku pompy znajdującej się w ruchu wartość NPSHA wyznacza się w wyniku pomiaru ciśnienia p1 w króćcu ssawnym pompy z równania: NPSHA = [10,2 * (pb + pl - pD)]/r + v1 2/2g - HSgeo [m] z wcześniej podanymi jednostkami ciśnienia i gęstości. Gdy mamy doczynienia z podciśnieniem, to wartość p1 ma znak minus. Wielkość v1 stanowi średnią prędkość przepływu we wlotowym przekroju poprzecznym A1 pompy; v1 = Q/A1, przy czym Q w m3/s i A1 w m2. Wysokość ciśnienia atmosferycznego ma znaczny wpływ na zdolność zasysania pompy. Pomijając wahania, związane z warunkami atmosferycznymi, w granicach ± 5% lokalnej wartości średniej, spadek ciśnienia atmosferycznego następuje wraz ze wzrostem wysokości położenia.

Przy tłoczeniu wody gorącej istotną rolę odgrywa wielkość ciśnienia nasycenia pary. Gdy ciecz znajduje się w stanie wrzenia, to wielkości pI + pb = pD oraz HSgeo są ujemne. Wymagana jest zatem wysokość na pływu HZgeo. Wtedy równanie upraszcza się do postaci NPSHA = HZgeo - HVS [m] Także w warunkach temperatury poniżej stanu wrzenia, zdolność zasysania pompy jest zmniejszona i w tym przypadku może już być wymagana odpowiednia wysokość ciśnienia na dopływie. Przyjmuje się, że pompa przy temperaturze wody wynoszącej 20°C może pokonać geodezyjną wysokość zasysania HSgeo = 6 m. Wraz ze wzrostem temperatury wody, a więc przy wzroście ciśnienia pary następuje spadek wielkości HSgeo i przy temperaturze wody TW ~87°C przechodzi ona w wielkość ciśnienia dopływu, która po osiągnięciu stanu wrzenia ma stałą wartość średnią HZgeo = 4 m.