Как рассчитать мощность насоса для теплого пола?

Расчет и выбор насоса для водяного пола

Водяной подогрев пола — экономичная при эксплуатации система, но она сложна, трудоемка и дорога на процессе монтажа. Она состоит из большого количества компонентов, которые нужно связать и согласовать между собой. Одним из элементов является насос для теплого пола. Это далеко не самая габаритная и не самая дорогая составная часть, но от правильности его выбора и установки зависит эффективность и работоспособность системы в целом.

Функции

Водяной теплый пол отличается от традиционной системы отопления тем, что длина контуров значительная — до 120 метров в максимуме, а диметр труб обычно небольшой 16-20 мм. В каждом контуре имеется множество поворотов. Потому становится ясным, что для нормальной работы обогрева понадобится принудительная циркуляция. И именно насос для водяного пола обеспечивает достаточную для нормальной температуры скорость движения теплоносителя по трубам. Более того, для поддержания стабильной температуры будет лучше, если насос будет иметь несколько скоростей. Такие устройства называют регулируемыми и их работой можно управлять вручную или использовать для этого автоматику.

Выбор насоса для теплого пола — довольно сложная и ответственная задача

Расчет параметров насоса

В системах отопления устанавливают циркуляционные насосы. Они не создают избыточного давления, а просто проталкивают теплоноситель с определенной скоростью. Так как потребность в тепле меняется в зависимости от погодных условий, то и скорость движения теплоносителя должна меняться. Потому лучше устанавливать регулируемые насосы — трехскоростные.

Перед покупкой следует определиться с двумя основными параметрами: производительностью (расходом) и напором. Если теплоносителем будет выступать вода, рассчитывают производительность насоса по следующей формуле:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

• Pн — мощность отопительного контура, кВт;
• tобр.т — температура теплоносителя в обратке
• tпр.т — температура подачи.

Если контуров несколько, определяете расход по каждому из них и складываете. Сумма расходов всех контуров и будет требуемой производительностью агрегата.

Разница температур в системах водяного отопления составляет обычно 5 о С, мощность контура чаще всего зависит от отапливаемой площади, потому для упрощения побора насоса для водяного теплого пола можно воспользоваться таблицей. Но нужно учесть, что при расчетах брались средние цифры для средней полосы России. Потому, если у вас дом имеет не лучшее утепление, или вы живете значительно севернее или южнее средней полосы, вам придется скорректировать результат (или посчитать самостоятельно). Вообще, этот параметр берут с запасом 15-20% на случай аномальных холодов.

Таблица определения производительности насоса в зависимости от отапливаемой площади

Вторая характеристика, по которой подбирают насос — это напор, который он может создавать. Напор необходим для преодоления гидравлического сопротивления труб, фитингов, других компонентов системы. Сопротивление системы зависит от материала трубы и ее диаметра. Значение гидравлического сопротивления трубы имеется в сопроводительных документах к ним (можно воспользоваться усредненными данными). Также в расчет принимают увеличение сопротивления на вентиле (1,7), на арматуре и фитингах (1,2) и на смесительном узле (необходим при использовании высокотемпературного котла и коэффициент для него 1,3).

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — напор насоса;
• П — гидравлическое сопротивление погонного метра трубы,
• Па/м; L — длина труб наиболее протяженного контура, м;
• К — коэффициент запаса мощности.

Для расчета требуемого напора в контуре паспортное гидравлическое сопротивление метра трубы умножают на длину контура. Получают значение в кПа (килопаскалях). Переводят это значение в атмосферы (напор насосов измеряется в атмосферах) 100 кПа=0,1 атм. Найденное значение в зависимости от наличия арматуры и вентилей умножают на соответствующие коэффициенты. После всех операций вы нашли рабочую точку насоса.

По графической характеристике выбираете модель

Но расчет насоса для теплого пола еще не окончен. Теперь нужно выбрать модель. Для этого в каталоге понравившегося производителя находите характеристику насоса. Она представлена в виде графика. Подбираете модель так, чтобы найденная рабочая точка находилась в средней трети характеристики. Если устанавливать будете трехскоростной вариант, то подбирайте модель по второй скорости — так обеспечите оптимальный, а не на пределе, режим работы и ваш насос будет служить долго и обеспечит нормальную температуру даже в холодные дни.

Какой насос для теплого пола выбрать

Правильно рассчитать параметры — это еще не все. Нужно выбрать тип насоса, материал, из которого он изготовлен и фирму-производителя. Это ничуть не менее важно, чем верные характеристики.

Для бытового использования подходят два типа оборудования:

Насосы с мокрым ротором. Это устройства не самой большой мощности, но в большинстве случаев их производительности достаточно для обеспечения работоспособности теплого пола площадью до 400 м 2 . «Мокрым» ротор называется потому, что крыльчатка находится непосредственно в теплоносителе, соответственно, охлаждение и смазка происходят с его использованием. Это оборудование популярно потому, что тихо работает, потребляет мало электроэнергии и отличается высокой надежностью.

Строение насоса с мокрым ротором

Насосы с сухим ротором имеют повышенные мощности и соответствующие габариты

С выбором типа все просто: устанавливаем агрегат с мокрым ротором. Параметры рассчитали. Но есть еще и такие тонкости, как маркировка и размер (длина) насоса.

Как выглядит вживую насос с мокрым ротором, как «громко» он работает, посмотрите в видео.

Маркировка и материал корпуса

Это две или три цифры типа: 25/40, 25/60-130 или 32/80 и т.п. Первая цифра — диаметры входных/выходных отверстий в миллиметрах. То есть в приведенной маркировке присоединительные размеры 25 мм и 32 мм. Вторая цифра — это высота подъема, которую обеспечивает данная модель. В приведенном примере это 4 метра, 6 метров и 8 метров. Если перевести атмосферы, то это 0,4 атм, 0,6 атм, 0,8 атм. Третья цифра — монтажная длина, то есть размер всего устройства от одного конца, до другого. В нашем примере это 130 мм.

Расшифровка маркировки циркуляционных насосов

Теперь определимся с материалом корпуса. Если трубы выбраны правильно, то проблем быть не должно: система замкнутая и кислорода мало, так что ставить можно будет агрегат из любого материала. Но если вы не учли кислородопроницаемость и в системе этот активный окислитель присутствует, то чугунный корпус вашей системе противопоказан. Тогда ставьте с корпусом из нержавейки или из полимера.

Что касается фирм. Лучше всего брать оборудование европейских производителей. При выборе насоса для водяного теплого пола лучше не экономить: от того как стабильно работает этот элемент, зависит ваш комфорт и наличие тепла в доме. Выбирайте самые лучшие фирмы, с самой хорошей репутацией. Хорошо зарекомендовали себя немецкие кампании Grundfos и Wilo. Но в случае с Wilo нужно смотреть на страну, для которой изготовлена продукция: те, которые идут на рынок СНГ и Китая чаще выходят из строя. Так что будьте внимательными.

Особенности установки

Куда бы вы ни ставили циркулярный насос, его ротор должен быть направлен горизонтально. В принципе, вертикальная установка возможна, но тогда при выборе нужно учесть, что в таком варианте он будет терять порядка 30% мощности.

При монтаже в системе водяного пола насос чаще ставится в подающем трубопроводе, но уже после смесительного узла (тут температура будет для него нормальной). Хотя есть схемы, в которых он стоит в «обратке» или в байпасе подмеса. Некоторые схемы предусматривают наличие двух насосов. Так два автономных устройства рекомендуют устанавливать в двухэтажном доме: по одному на каждом уровне. Так легче регулировать напор в каждой из веток.

Чаще всего циркуляционный насос устанавливают в подающем трубопровода после группы помеса

При заполнении системы в ней обязательно будет присутствовать воздух. Его наличие может блокировать движение теплоносителя: образуется воздушная пробка. Не во всех коллекторах есть возможность спустить воздух. Потому во многих насосах имеется специальный выпускной вентиль. Это небольшой диск на лицевой панели, на котором имеется канавка. В канавку упираетесь отверткой и немного поворачиваете диск против часовой стрелки. Воздух начинает выходить (подставьте какую-то посуду, потому что постепенно с пузырьками воздуха начнет выходить вода). Когда вода пойдет сплошной струйкой без пузырьков, клапан перекрываете, повторно запускаете систему и еще раз пробуете выпустить воздух. Иногда, прежде чем весь воздух будет удален, требуется повторить процедуру несколько раз.

Есть еще одна особенность систем водяного теплого пола. Если вы не используете низкотемпературные источники (конденсационные газовые или электрические котлы), то перед подачей воды в трубы пола, в горячую воду от котла подмешивается охлажденная из «обратки». Все, конечно, можно собрать из отдельных элементов, но можно купить и насосно-смесительный узел (или насосную группу) в сборе. Они бывают разного состава и, соответственно, цены, но выполняют основную функцию: поддерживают заданную вами температуру воды на входе в коллекторный узел. Но в основе этой группы приборов лежит все тот же насос, и выбирать его нужно по параметрам, которые мы рассчитали выше.

Неисправности насосов и способы их исправления

Если в качестве теплоносителя используется обычная водопроводная вода, то на крыльчатке постепенно откладываются соли. Активизируется процесс, если температура воды превышает 55 о С. Потому многие модели имеют встроенный терморегулятор и просто отключают устройство до тех пор, пока состояние воды не придет в норму.

Устанавливая насос для теплого пола помните, что его ротор должен быть направлен горизонтально

Но соли все равно понемногу скапливаются. Во время отопительного сезона, пока насос работает постоянно, особых проблем не возникает. Но вот при запуске системы после летнего перерыва часто насос «не качает». Он гудит, но никакого движения теплоносителя нет. Все потому, что соли закоксовали ротор, и он не может провернуться. Решить проблему можно, если вручную (отверткой или каким-то другим инструментом) провернуть крыльчатку несколько раз. Если вам удалось сдвинуть ротор, и крыльчатка сделала несколько оборотов, можно считать, что насос в рабочем состоянии. Устанавливаете его на место и включаете. Все должно работать.

Еще раз о том, почему нужно выбирать для отопления регулируемые насосы смотрите в этом видео.

Итоги

Насос для теплого водяного пола — важная составляющая, которая обеспечивает работоспособность всей системы. Потому так важно правильно рассчитать его производительность и напор. Если с расчетом возникли сложности, может есть смысл обратиться к профессионалам, так как покупка нового — недешевое удовольствие (вряд ли кто-то согласится поменять на другую модель потому что вы ошиблись в расчетах).

Как подобрать насос для теплого водяного пола – различия в деталях

Системы водяного обогрева пола отличаются своей экономичностью в процессе эксплуатации. Но их монтаж дорогостоящее и трудоемкое мероприятие. Конструкция состоит из большого количества узлов и компонентов, одним из которых является насос для теплого водяного пола.

Теплые полы представляют собой сложную систему. Все ее элементы обязаны функционировать согласовано, и выполнять свое назначение. Эффективность обогрева напольной поверхности зависит, в том числе, и от правильной работы насоса.

В зависимости от размеров и назначения помещения вся протяженность трубопроводов достигает 100 и более метров. При этом диаметр труб составляет около 20 миллиметров. Трубопровод делают с большим количеством поворотов. Таким образом, для теплоносителя создаются условия, при которых поток жидкости получает большое сопротивление. Чтобы преодолеть его, необходимо задействовать высокопроизводительные устройства, обладающие достаточной мощностью. Вот почему не стоит сомневаться, нужен ли насос на теплый водяной пол.

Помимо этого, в зависимости от температуры теплоносителя изменяется скорость, с которой жидкость двигается по трубопроводу. Показатели величины давления должны изменяться плавно, чтобы не произошел гидравлический удар. Необходимо, чтобы насос мгновенно реагировал на изменяющиеся условия, при которых эксплуатируется система обогрева напольного покрытия.

Чтобы была возможность поддерживать в помещении комфортные условия проживания, задействуют автоматику, к которой подключают агрегат – он должен обладать возможностью функционирования на нескольких скоростях.

Выбор насоса согласно техническим характеристикам

Обычно для конструкции обогрева пола используют циркуляционные насосы, такие как на фото. Характеристики данных агрегатов максимально соответствуют предъявляемым к ним требованиям.

Следует знать, как рассчитать мощность насоса для теплого пола правильно, чтобы приобрести нужную модель.

Вычисления производят по формуле:

Q = 0,86×Pн/(t°пр.т – t°обр.т), где

Q – расход жидкости в метрах кубических в течение часа;

Pн – максимальная мощность контура (кВт);

t°пр. т – величина температуры воды в подающей трубе;

t°обр. т – величина температуры жидкости на выходе.

Если при укладке конструкции запроектирован монтаж нескольких контуров, то требуется узнать суммарное значение с учетом каждого из них.

По мнению специалистов для отдельного помещения лучше обустраивать автономную систему обогрева поверхности пола, в результате чего появляется возможность экономно расходовать тепловую энергию. Можно будет регулировать состояние микроклимата в зависимости от назначения того или иного помещения, и сделать работу конструкции более надежной.

Разница между температурой воды в нагревательном контуре на входе в него и на выходе зависит от ряда параметров:

1. Протяженность трубопровода. Чем длиннее будет контур, тем большую площадь он должен обогревать. Это означает значительный расход тепловой энергии, а показатели температуры на входе и выходе будут сильно отличаться;
2. Качество обустройства теплоизоляции. Если в процессе создания системы была нарушена технология, то потери тепла в процессе эксплуатации теплого пола достигнут высоких цифр. Особенно это касается помещений, расположенных на нижнем этаже, так как неправильно сделанная теплоизоляции будет способствовать расходу значительного объема энергии на обогрев грунта. Чрезмерные потери тепла приводят к увеличению нагрузки, оказываемой на циркуляционный насос для теплого пола.
3. Климат в зоне нахождения дома. Чем севернее регион, тем значительнее запас мощности должен быть у системы обогрева и циркуляционного агрегата. Производители советуют выбирать их с показателем, равным 20–25%.

Еще одним важным значением для определения, как подобрать циркуляционный насос для теплого пола, является напор потока теплоносителя. Его должно хватать, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление воды в системе. Зависит показатель гидросопротивления от протяженности контура, сечения труб для воды, скорости передвижения жидкости.

Приобретая насос, следует обращать внимание на то, чтобы в сопроводительных документах к нему были указаны вышеназванные параметры.

При самостоятельном обустройстве системы для расчета напора теплоносителя используется формула:

H= (П×L + ΣК) /(1000), где

Н- искомая величина;

П ­– гидросопротивление на одном метре контура;

L – протяженность самого длинного из контуров вместе с системами управления;

К — коэффициент рекомендованного запаса мощности устройства.

После того, как станут известны все данные, переходят к выбору оптимальной модели насоса.

Виды циркуляционных агрегатов

Особенности конструкции циркулярных насосов, предназначенных для водяных полов, зависят от параметра мощности.

Бытовым потребителям можно использовать следующие модели агрегатов:

Насосы, укомплектованные «мокрым» ротором

Внешние размеры таких устройств минимизированы по причине расположения крыльчатки близко к ротору насоса, иногда она располагается в одном с ним корпусе. Чтобы исключить попадание жидкости в электродвигатель, на валу привода устанавливают надежный сальник, сделанный из износостойкой и сверхпрочной резины.

Иногда для циркуляционного насоса предусматривают обустройство двойной гидрозащиты. Поскольку агрегат отличается компактными размерами, его можно установить непосредственно в помещении, которое будут отапливать. Производители гарантируют мощность, которой хватит для функционирования отопительной конструкции на площади до 400 «квадратов». Читайте также: «Как рассчитать мощность теплого пола – теория и практика».

Для работы устройств с «мокрым» ротором потребуется однофазная сеть напряжением 220 В. Агрегаты характеризуются низкой шумностью, высокой производительностью, минимальным потреблением электроэнергии. Абсолютно герметичный корпус насоса имеет небольшой вес.

Все вышеперечисленные характеристики позволяют монтировать циркуляционные агрегаты прямо на трубопроводе. При этом не потребуется дополнительное их крепление на несущих поверхностях. Чтобы исключить возможность поражения током, такие элементы как корпус, электропроводка и обмотка обеспечиваются повышенной защитой. Для недопущения перегрева обмоток ротора и стартера в результате продолжительной работы агрегата на критических показателях мощности устанавливают тепловое реле.

Насосы, укомплектованные «сухим» ротором

У таких устройств все элементы находятся в отдельном корпусе. Достаточно мощные гидравлические агрегаты способны обслужить квартиры большой площади или одновременно несколько. Для размещения устройств с «сухим» ротором необходимо выделить технологическое помещение. Их устанавливают на отдельной раме.

Такие насосы имеют значительный вес, а высокие показатели издаваемого шума не позволяют их размещать в жилых комнатах. Для частных домовладений используются редко. Водные насосы с «сухим» ротором применяют для больших по площади помещений — производственных и коммерческих.

Они работают с приводом от трехфазного двигателя. Насосы оснащают полным защитным комплектом для электрических компонентов.

Информация на корпусе насосов

Стандартно нанесенная на корпус маркировка содержать должна все технические параметры агрегата. Первая сверху цифра говорит о монтажном диаметре труб для теплоносителя, вторая – о давлении (означающем максимальный подъем жидкости на высоту), третья из цифр — о длине насоса в рабочем состоянии.

Следующие показатели означают напряжение и частоту колебаний в сети. Затем идет информация относительно величины коэффициента смещения фаз. На корпусе могут быть данные о высоте подъема жидкости в зависимости от сечения труб.

Некоторые из агрегатов укомплектованы двумя двигателями. Такая конструкционная особенность позволяет преодолевать пиковые нагрузки, не допуская перегрева обмоток. В работу включается второй из них, который также способен заменить вышедший из строя первый двигатель. В результате исключается возможность размерзания конструкции в сильные морозы.

Варианты монтажа электрических насосов

Циркуляционные агрегаты разрешается устанавливать как на входе, так и на выходе жидкости из трубопровода. Место монтажа обычно выбирают, исходя из характеристик контура.

На выходе воды ее температура значительно ниже, чем на входе, что предпочтительнее для насосов. Но установка в конце контура не является обязательной, поскольку все агрегаты изготавливают с некоторым запасом прочности относительно предельного рабочего температурного режима.

Выбор насоса для системы водного пола

Многих хозяев частных домовладений, планирующих установить систему обогрева напольного покрытия, интересует вопрос: «Циркуляционный насос для теплого пола как выбрать?».

Специалисты советуют покупать насосы одновременно с конструкционными элементами «теплого» пола. Попытки самостоятельного приобретения агрегата могут закончиться снижением эффективности работы системы или быстрым выходом ее из строя. Что касается ремонта «теплого» пола, то он обойдется в значительную сумму.

Однако, если отсутствует такая возможность, то зная, как рассчитать насос для теплого пола и как его грамотно выбрать, можно подобрать нужную модель. Читайте также: «Как рассчитать водяной теплый пол – советы от специалиста».

До покупки следует обратить внимание на определенные параметры:

1. Производительность в кубометрах или в количестве литров жидкости, которая перекачивается в единицу времени. Чтобы обеспечить обогрев помещения в достаточной степени, агрегат должен пропускать за час трехкратный объем теплоносителя, который может находиться в отопительном контуре.
2. Максимально возможный напор. Его подбирают, учитывая диаметр, длину и материал изготовления труб для контура.
3. Габариты. Чем меньше размеры агрегата, тем проще отыскать для него место монтажа. Но небольшие насосы не способны работать с высокой производительностью.
4. Фазность тока. Для жилых домов будет достаточно насосов, имеющих однофазный двигатель. Для больших по площади зданий, например, промышленного назначения, следует приобретать агрегаты с приводом от трехфазного двигателя.

Знания, как подобрать насос для теплого пола правильно, помогут приобрести модель, которая обеспечит нужную эффективность системы, ее надежность и длительный срок эксплуатации.

Рекомендации специалистов

Чтобы продлить сроки работы насоса, нужно не забывать следующие правила:

1. Агрегат необходимо устанавливать в месте, в котором при потребности можно будет без проблем осуществлять ремонтные работы или гарантийное обслуживание.
2. Несмотря на то, что импортные насосы отличаются высоким качеством, до старта отопительного сезона надо проверять их техническое состояние по причине низкого качества воды и особенностей условий эксплуатации. Особенно внимательно нужно осмотреть состояние сальника, обеспечивающего гидроизоляцию вала устройства от ротора.

Накануне стартового запуска системы обогрева пола необходимо удалить имеющиеся в ней воздушные пробки. С этой целью в ней несколько раз меняют воду и устанавливают специальный вентиль. Присутствие воздушных пробок станет препятствием для передвижения жидкости, а автоматика постоянно начнет включать циркуляцию.

Примеры расчета насоса для водяного пола

Все большее число домовладельцев для отопления применяют системы теплого водяного отопления. Это не очень сложное инженерное сооружение, поэтому перед началом работ надо выполнить расчет насоса для теплого пола.

Такой расчет можно выполнить своими силам или воспользоваться онлайн-калькулятором. Они обычно располагаются на сайтах компаний, которые занимаются монтажом таких отопительных систем.

Данные необходимые для правильного расчета насоса

Принцип работы типовой отопительной системы замкнутого типа довольно прост.

Котельное оборудование нагревает теплоноситель, который проходит через отопительные приборы, отдавая тепловую энергию в окружающее пространство. Если при сооружении будет использована естественная циркуляция теплоносителя, то придется укладывать трубопровод под определенным углом к горизонту. Это позволит рабочей жидкости перемещаться самостоятельно.

Но при таком способе невозможно обеспечить достаточно высокую скорость передвижения теплоносителя из-за чего он возвращается в котел сильно охлажденным и это вынуждает его работать непрерывно с предельной нагрузкой. В связи с этим теплый пол без насоса, схема подключения которого находится на сайтах компаний, может доставлять определенные трудности в эксплуатации.

Для того чтобы увеличить скорость потока, используют циркуляционные насосы. Их использование позволяет добиться разницы температуры на входе и выходе из линии трубопровода в несколько градусов. Соответственно, котел перестает работать с полной нагрузкой, так снижаются затраты на энергию.

Конструктивно насос состоит из: корпуса, для изготовления которого применяют медные и нержавеющие сплавы; электрического двигателя; рабочего колеса (крыльчатки). При его вращении появляется центробежная сила. В итоге на выходе из корпуса формируется требуемый набор, и рабочая жидкость подается в трубопровод.

Существует два типа насосов — сухие и мокрые. Они отличаются друг от друга строением ротора. В конструкции мокрого колеса расположено непосредственно в рабочей среде, но электрическая часть узла надежно герметизирована в металлическом стакане, разделяющем статор и ротор.

Но такой тип агрегатов не стоит устанавливать для перекачивания горячей воды, с течением времени соли, растворенные в воде, забьют собой микронные зазоры между ротором и статором, в результате чего двигатель перестанет функционировать.

В двигателе сухого типа рабочее колесо также погружено в рабочую среду, но при этом элемент полностью от нее изолирован. Следует отметить, что устройства последнего типа отличаются высокой производительностью.

Домовладелец должен понимать, что расчет циркуляционного насоса для теплого пола, это довольно сложное дело и будет лучше, если его выполнят специалисты теплотехники. Кстати, после проведения расчетов будет ясна и схема подключения насоса теплого пола.

Как правило, в загородных домах применяют отопительные системы двух типов – с принудительной подачей теплоносителя и естественной. Первый тип обеспечивает циркуляционный насос. Его задача заключается в обеспечении подачи теплоносителя с заданной скоростью. Для проведения расчетов циркуляционного насоса потребуются следующие данные:

1. Объем теплоносителя, который должен прокачиваться через трубопроводную систему за определенный отрезок времени, то есть в м.куб./ч.
2. Объем тепла, необходимый для обогрева помещения – этот параметр называют тепловой мощностью, ее измеряют в Вт.

При выполнении расчета необходимо учесть разницу температуры в трубопроводе, то есть в трубе выходящей из нагревательного прибора и той, через которую она подаётся обратно. Для длинных трубопроводов разница может составлять до 20 град, если в отопительной системе использованы короткие контуры, такое значение составляет 10 град. Если обогревание теплого пола выполняют с небольшой площадью, то температурный перепад принимают равным 5 градусам.

Нельзя забывать и о типе теплоносителя. Если в трубопровод залита вода, то при расчете принимают коэффициент теплоемкости, он составляет 1,163. Если в системе применяют антифриз, то этот коэффициент имеет другое значение и его определяют по специальной литературе.

Кроме названных данных, при выполнении расчетов потребуются следующие данные:

1. Вид строительных материалов, использованных при возведении здания.
2. Площадь обогреваемого помещения.
3. Будет ли использовано дополнительное нагревательное оборудование.

Количество контуров

При укладке теплого пола применяют цельную трубу. Наличие соединений повышает вероятность повреждения трубы по стыку, а это приводит к дополнительным затратам на ремонт и восстановление отопительной системы.

То есть домовладелец должен знать общую длину теплового контура. По сути, это самый простой расчет, но для его проведения потребуется подготовить детальную схему помещения с указанием всех линий и расстоянием между ними.

Для проведения подобного расчета применяют несколько методик:

1. По средней величине. На один квадратный метр пола монтируют 5 п. м. трубы. То есть, требуется перемножить площадь помещения на 5.
2. По размеру среднего шага. Для этого необходимо площадь помещения умножить на среднюю величину шага в метрах и к полученному значению добавить 10% на углы и повороты. Если у стены дистанция между линиями составляет 100 мм, то в центре он составляет 300 мм. То есть средний шаг будет равен 200 мм.
3. Можно использовать размер ширины помещения. Ее требуется перемножить на число шагов и добавить длину комнаты на повороты. Такой метод расчета применяют при монтаже пола змейкой.

Следует обратить внимание на то, что оптимальная длина трубопроводной системы составляет 80 – 120 п.м. То есть при таких параметрах теплоноситель прогреет помещение, и при этом не остынет до той температуры, при которой произойдёт падение давление в системе. Если расчетная длина будет больше этой величины, то имеет смысл смонтировать второй контур подачи тепла.

Гидравлическое сопротивление трубы

Сопротивление перемещения потока теплоносителя, которое оказывает трубопроводная система, называют гидравлическим. Его оценивают как объем утерянной тепловой энергии, израсходованной на силы трения.

Любая трубопроводная конструкция состоит не только из прямых отрезков, но и поворотов, ответвлений и пр., для их формирования применяют различные соединительные устройства. Все это приводит к появлению гидравлического сопротивления. Оно зависит и от материала, использованного для производства трубопровода.

Проведение соответствующих расчетов позволит снизить тепловые потери и, таким образом, избежать ненужных затрат энергии. Гидравлический расчет проводят для достижения следующих целей:

1. Расчета потерь давления на отрезках отопительной системы.
2. Вычисления оптимального размера трубопровода, при это необходимо учитывать рекомендованную скорость движения потока.
3. Вычисления тепловых потерь и размера минимального сопротивления давления в трубопроводной системе.
4. Правильной сборки параллельно размещенных линий и установленной арматуры.

В ходе движения по закрытому контуру поток должен преодолевать определенное сопротивление. С его увеличением должна быть повышена мощность насоса.

На самом деле нет смысла приобретать оборудование большой мощности, так как вырастут энергозатраты. Если она будет недостаточной, то насос не сможет обеспечить требуемое давление, а это приведет к росту тепловых потерь.

Маркировка насоса

Для правильного подбора насосного оборудования, который предназначен для обеспечения принудительного движения теплового носителя, требуется разбираться в его технических характеристиках. Еще необходимо понимать, какая информация зашифрована в его маркировке.

На деле требуется обращать внимание на два ключевых свойства- напор и производительность (расход).

Напором называют сопротивление, создаваемое системой, преодолеваемое агрегатом. Для измерения этой характеристики применяют метры водяного столба. По большей части предельное давление задано верхней точкой трубопровода, по которому происходит перемещение теплоносителя.

Производительность говорит о том, какое количество теплоносителя возможно передать по трубопроводу за определённое количество времени. Производительность измеряют в куб.м в час.

На шильдике, который закреплен на корпусе насоса, указываются следующие данные:

• присоединительные размеры;
• напор;
• Производительность;
• Длина насоса.

Длина насоса

При расчете длины трубопровода необходимо учитывать строительную длину насоса, то есть расстояние между торцами насоса. Если в расчете будет совершена ошибка или указан слишком короткий размер, то придется слишком сильно натягивать трубы. Это чревато повреждением рукава.

Пример расчета насоса

Исходя из того, что на один кв. м потребуется уложить пять погонных метров рукава – в помещении на 50 кв. м потребуется уложить 250 п. м рукава, плюс 37 метров запаса на повороты. Так как типовая поставка составляет 120 метров, придется устанавливать три отрезка, два по 120 метров и один на 37 м.

На 50 м.кв.(1 контур)

При использовании придется устанавливать один циркуляционный насос. Его производительность должна быть определена по выражению

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т, где

Pн — мощность отопительного контура, кВт,

tобр.т — температура теплоносителя в линии обратной подачи,

tпр.т — температура в линии прямой подачи.

На 50 м.кв. (2 контура)

В системе, где проложены два контура, придется проводить расчет по каждому из насосов по той же формуле, что приведена в предыдущем разделе

ВАЖНО! ПОДКЛЮЧЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРОВЕДЕНО ТОЛЬКО ПОСЛЕ ТОГО, КАК СМОНТИРОВАНА КОЛЛЕКТОРНАЯ ГРУППА ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА С НАСОСОМ.

В каких случаях можно обойтись без насоса

Перемещение теплоносителя в контуре может происходить благодаря законам физики. То есть, нагретая рабочая жидкость поднимается вверх, а охлажденная опускается вниз. Таким образом происходит нагрев помещения, так работает теплый пол без насоса от котла.

Больше всего такие системы применяют в загородных домах или на дачах. Это обусловлено тем, что в пригородных условиях электроснабжение не всегда отличается стабильностью или его нет вообще. Поэтому не всегда целесообразно использовать оборудование с принудительной циркуляцией.

На интернет-ресурсах компаний, которые заняты установкой подобного оборудования, можно найти схему подключения насоса для теплого пола.

Циркуляционный насос для теплого пола: расчет, выбор, монтаж

В наше время все большую популярность получают системы теплых полов. Их применяют как для обогрева помещений в целом, так и для отопления отдельных его сегментов. Монтаж систем теплого пола производят в квартирах и индивидуальных домостроениях. Ведь всегда приятно, да еще и полезно, пошлепать босыми ногами по теплой поверхности.

По своей конструкции системы теплых полов бывают электрическими и водяными. Именно для второго варианта необходим циркуляционный насос, который является сердцем всей системы.

Система водяного теплого пола: как устроена?

Система включает в свой состав следующие обязательные компоненты:

• источник тепла (котел, стояк централизованного отопления);
• теплоноситель (вода, тосол, масло и др.);
• трубы обогрева;
• утеплитель;
• управляюще-распределительное устройство;
• насос циркуляционный.

По разветвленной сети трубопроводов, расположенных на полу под покрытием, циркулирует теплоноситель. Источником тепла обычно выступает газовый котел.

Использование водяных полов в квартирах с источником тепла, подающимся централизованно по стояку, допускается в домах с поквартирной горизонтальной разводкой отопления.

Схема обустройства теплого пола

С целью одинакового прогрева полов трубы размещают на не большом расстоянии между собой (100-200 мм). У стен расстояние между трубами оставляют меньше чем в центре помещения. Раскладка труб проводится по двум схемам:

• змейкой – ассоциируется с трассой слалома или зигзагом;
• улиткой – напоминает спираль.

Теплоноситель, прогретый до температуры 35-45 градусов, проходя по трубопроводу, теряет температуру. Оптимальная длина трубопровода (петли) до 120 м. Этого хватает для покрытия помещения площадью до 20 м2. Для больших помещений монтируют несколько трубопроводов. К источнику тепла их подсоединяют параллельно через коллектор, который располагают в специальном шкафу. В нем же устанавливают запорную и управляюще-регулирующую аппаратуру (манометры, термостаты, сливные краны, датчики расхода, воздушные клапаны), а также насосы.

Стандартный циркуляционный насос для водяного теплого пола и его устройство

Устройство обеспечивает равномерное перераспределение теплоносителя в замкнутом контуре, поддерживает постоянное давление в системе. Применение устройства существенно увеличивает эффективность работы системы теплого пола, исключая застой теплоносителя в длинных трубопроводных контурах.

Стандартное устройство, по сути, представляет собой обычный циркуляционный насос, состоящий из следующих базовых элементов:

1. Корпус – основной элемент устройства, который выполняется из высокопрочных материалов. Обычно корпуса изготовляют из различных металлов: нержавеющей стали, бронзы, литого чугуна. В отдельных современных устройствах применяют пластиковые корпуса.
2. Патрубки или фланцы располагаются на корпусе и обеспечивают соединение с вводными и выводными трубами.
3. Лопастная крыльчатка обеспечивает движение теплоносителя за счет своего вращения. Изготовляются из металлов, пластика и современного материала технополимера, который почти не изнашивается.
4. Электромотор обычно размещается на боковой части корпуса и приводит в действие крыльчатку.

Циркуляционные насосы следует закреплять так, чтобы ротор располагался в горизонтальном состоянии. Если вал расположить вертикально потери мощности составят до 40%.

Основные характеристики циркуляционных насосов

Определяющими критериями при выборе агрегата для водяного теплого пола являются показатели его производительности и напора.

Производительность агрегата рассчитывается в кубометрах (литрах) в час. В нормальном режиме агрегат за 1 час должен прокачивать теплоноситель, превышающий в 3 раза объем всей системы теплого водяного пола. Производительность агрегата должна быть тем выше, чем больше площадь укладки трубопровода теплого пола. Запас производительности должен составлять 15-20%. Это увеличит срок эксплуатации агрегата и предотвратит проблемы, связанные со слабым обогревом в холодный период.

Напор, выдаваемый агрегатом, второй важный показатель. Он должен быть достаточным для преодоления всех узких мест и изгибов трубопровода, чтобы доставлять теплоноситель до самых отдаленных точек помещения. Расчетная производительность при этом должна оставаться неизменной. Для бытового использования обычно достаточно применять агрегат с напором до 6 м водяного столба.

Как подобрать агрегат по расчетному напору?

Так как напором преодолевается гидравлическое сопротивление всех элементов системы, нужно учитывать эти показатели персонально:

• материал и диаметр трубы влияют на сопротивление, содержатся в инструкции к агрегату;
• коэффициент увеличения сопротивления на вентиле – 1,7;
• коэффициент сопротивление на арматуре и фитингах – 1,2;
• коэффициент сопротивления на смесительном узле – 1,3.

Формула расчета напора такова: Н=(ПхL+ЕК)/1000 где:

• Н-напор агрегата;
• П- сопротивление 1 м погонного трубы;
• Па/м,L- длина самого длинного контура, м;
• К- коэффициент запаса мощности.

Длину контура умножают на показатель гидравлического сопротивления в 1 м трубы. Полученное в кило паскалях (кПа) значение переводят в атмосферы 100 кПа = 0,1атм. Результат умножают на коэффициенты сопротивления всех элементов системы. Итогом будет рабочая точка агрегата.

Таблица расчета циркуляционного насоса для теплого пола

Затем по каталогу или паспорту моделей находят эту характеристику, выполненную графически. У правильно выбранной модели агрегата рабочая точка должна размещаться в средней трети графика. При установке 3-х скоростного агрегата подбор насоса производится по 2-ой скорости, что даст возможность эксплуатировать насос в оптимальном режиме.

Как выбрать насос, рассчитав объем теплоносителя?

Обычно подбор необходимого агрегата производят специалисты по монтажу, но можно это сделать и индивидуально, произведя некоторые расчеты. Выполняем их по формуле Q=0,86хPн/(T п -Tоб), где

• Q – объем теплоносителя, в кубометрах в час;
• 0,86 – коэффициент преобразования;
• Pн – мощность контура теплого пола, требуемая для компенсации тепловых потерь;
• (Тп-Тоб) – разница между температурами теплоносителя, поступающего в систему трубопоровода и выходящего по обратным трубам.

Исходные данные тепловых потерь и температур берутся из строительных справочников. Таким образом, узнается объем расхода теплоносителя в определенном контуре. Имея информацию о расходе теплоносителя и сопротивлении системы и применив параметры из инструкции производителя, мы сможем выбрать подходящий агрегат.

Какой тип насоса выбрать?

Рассчитав технические показатели агрегата, необходимые для того, чтобы циркуляция в системе была правильной, нужно определиться с типом насоса. Для бытового применения используют два типа агрегатов:

• с мокрым ротором;
• с сухим ротором.

Агрегаты с мокрым ротором обладают не очень большой мощностью, но ее вполне достаточно, чтобы обеспечить работоспособность системы теплого водяного пола не превышающую по площади 400 м2. Ротор называется мокрым из-за крыльчатки, располагающейся прямо в теплоносителе. Посредством него обеспечивается смазка и охлаждение мотора. Такие устройства имеют преимущества за счет:

• бесшумной работы;
• малой энергопотребляемости;
• надежности (имеют запас моторесурса);
• простота экпслуатации (не требуют дополнительного обслуживания).

Агрегаты с сухим ротором обладают большой мощностью. Ротор располагается в индивидуальном герметичном корпусе. При эксплуатации, требуется периодическое техническое обслуживание (смазка, чистка). В работе агрегат с сухим ротором ведет себя довольно шумно.

Насосно-смесительный узел для теплого пола

В индивидуальном частном строительстве для обустройства системы водяного теплого пола практически всегда останавливаются на варианте насоса с мокрым ротором.

Материал корпуса и маркировка

Выбирая циркуляционный насос для теплого пола нужно обращать внимание на материал корпуса и маркировку. Обычно материал корпуса значения не имеет, так как при правильном выборе труб и замкнутой системе кислорода выделяется мало. Однако чтобы, перестраховаться от окислительных процессов, лучше отдать предпочтение корпусу из нержавейки или полимерных материалов.

Маркировка, нанесенная на корпусе насоса, состоит из 2-3-х цифр, например 25/60-130 или 32/80. Первый показатель – диаметры входных/выходных отверстий в миллиметрах, на примере 25мм и 32 мм. Второй показатель – высота подъема, обеспечиваемая данным агрегатом. В нашем случае 6 м, 8 м. При переводе метров в атмосферы получится 0,6 и 0,8 атм. Третий показатель – размер устройства, его монтажная длина. В примере этот показатель равен 130 мм.

Нюансы монтажа циркуляционного насоса

Самая популярная схема установки агрегата при монтаже теплого водяного пола это его расположение на подающем трубопроводе, после смесительного узла. Иногда насос ставят на обратку или в байпасе подмеса. Для двухуровневых строений рекомендовано применять два автономно работающих агрегата. Так проще управлять напором каждой ветки.

Выбранный агрегат, независимо от того где он установлен, должен располагаться так, чтобы его ротор находился в горизонтальном положении. При вертикальном расположении ротора потеря мощности составляет до 30%.

Монтаж теплого пола: циркуляционный насос и монтаж коллектора (видео)

Насос для теплых полов: как выбрать, куда ставится, как рассчитать мощность

В домах со средней и большой площадью (50-100 м 2 и более) лучше использовать насос для водяного теплого пола. Прибор обеспечивает стабильное течение воды, благодаря чему тепло равномерно распределяется по всей поверхности. При выборе подходящей модели покупатели чаще всего останавливаются на насосе с мокрым ротором. Он довольно долговечен, обладает приемлемой мощностью и работает с меньшим шумом.

Нужен ли насос на теплый водяной пол

Насос обеспечивает циркуляцию воды в контуре, благодаря чему поверхность равномерно прогревается и защищает дом от теплопотерь, что особенно важно для регионов с экстремально морозными зимами. Установка такого прибора обязательна, но не во всех случаях. Считается, что если площадь пола небольшая (до 40-50 м 2 ), монтировать такой прибор не нужно.

Во всех остальных вариантах монтаж насоса нужен, причем не только по причине комфорта, но и в силу некоторых технических особенностей:

1. Зачастую для обогрева используют трубы с малым сечением, поэтому в них возникают большие теплопотери. Из-за этого сам котел будет перегреваться, понадобится большее количество твердого топлива.
2. Отдельные виды покрытия пола не переносят высоких температур – например, ламинат, дуб деформируется. Поэтому они нуждаются в равномерном распределении тепла, что и обеспечивает водяной насос. В расчете таких схем обязательно учитывают смесительный узел, позволяющий поддерживать нужный режим.
3. Стены дома выполняют из одного материала, который обладает одинаковым значением теплоемкости. Однако полы чаще всего изготавливают из разных материалов. Например, в ванной комнате присутствует керамическое покрытие, а в других помещениях полы могут быть наливными. Поскольку теплоемкости отличаются, появляется необходимость в равномерном распределении тепла.

Какой насос нужен для теплых полов

Для дома с типичной площадью (до 250-300 м 2 ) и 1-2 этажами можно выбрать насос, оборудованный ротором мокрого типа, крыльчатка которого погружена в воду. Это обеспечивает малошумность и долговечность (не нужно постоянно смазывать механизм). Если же дом имеет большую площадь или более 2 этажей, лучше рассмотреть модель с сухим ротором. Поэтому необходимо уточнить, чем именно они отличаются:

1. Мокрый ротор – это приборы со средней мощностью, они оптимально подходят для помещений до 250-350 м 2 . Крыльчатка механизма находится непосредственно в воде. Оборудование работает довольно тихо, при этом оно потребляет немного энергии и служит длительный срок.
2. Сухой ротор – особо мощные варианты. Применяются на поверхностях с площадью от 250 м 2 , нуждаются в чистке и смазке. Если в доме 3 и более этажей, следует также рассматривать именно сухой ротор.

Для стандартных домов со средней площадью подойдут насосы, работающие на мокром роторе

Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Оценить этот параметр можно по основным техническим характеристикам, которые обозначаются 2 цифрами, например: 25/40. Первое значение характеризует диаметр резьбы – в данном случае 25 мм, вторая – напор: 40 дм или 4 м (то есть 0,4 атм). Выбор зависит от площади пола.

Для точного расчета напора можно применить такую формулу:

Нап = (С*Д+k)/1000 , где:

• Hап – напор;
• С – сопротивление (определяется на 1 метр);
• Д – длина трубы;
• k – коэффициент (характеризует резерв мощности).

Производительность определяется объемом воды, пропущенным за единицу времени (м 3 в час). Подбор подходящего насоса для теплого пола можно сделать с помощью таблицы.

Точный расчет основной характеристики насоса для теплого пола можно сделать на основе такого равенства:

• Q – производительность;
• P – мощность прибора;
• t₁ – температура воды или другого носителя в обратной трубе;
• t₂ – температура воды или другого носителя на подаче.

Для домов с большей площадью срабатывает тот же принцип – лучше установить 2 насоса со средними показателями, чем 1 прибор с большой производительностью. В таком случае понадобится рассчитать показатель каждого прибора, а затем суммировать полученные значения.

Лучше покупать достаточно производительные насосы для пола (на 15-20% больше расчетного) – это поможет в случае аномально холодной зимы или слабого утепления дома

Как выбрать насос для теплого пола

Рекомендуется учесть несколько критериев:

1. Технические характеристики (необходимо сделать предварительные расчеты по описанным выше формулам и определить подходящую модель).
2. Материал корпуса насоса – лучше чугун, нержавеющая сталь или органические полимеры. Именно эти материалы служат дольше всего благодаря высоким антикоррозионным свойствам.
3. Наличие встроенного терморегулятора позволяет защитить крыльчатку от накипи и отложений, которые образуются из-за воздействия горячей воды.
4. Бренд – наибольшей надежностью отличается Германия (Wilo) и Дания (Grundofs). Бюджетные варианты с оптимальным соотношением цена/качество – Польша (DAB) и Китай (Sprut). Также популярностью пользуются итальянские производители (Lowara, Pedrollo) и японский бренд Ebara.
5. Скоростной режим насоса для пола – обычно модели работают на 3 скоростях, что особенно удобно для большой площади отопления, а также 2-3-этажных домов.

Куда ставится насос для теплых полов

Перед подключением насоса к теплому полу важно определить оптимальное место для его установки. Для этого есть 2 варианта:

1. На подаче – то есть рядом со смесительным узлом.
2. На обратке – то есть перед котлом.

В обычной системе монтажники всегда используют второй вариант – насос оптимально поставить именно перед котлом, откуда он будет давать ход воде, что обеспечит ее равномерное прогревание. Но в случае с теплыми полами лучше выбрать монтаж на подаче. Это делают для того, чтобы максимально избежать попадания воздуха в систему.

Как установить насос на теплый пол

После того как место выбрано, следует приступить к монтажу. Алгоритм действий такой:

1. Сначала в монтируемое место устанавливают байпас – обводную трубу.
2. Для этого необходимо разрезать основную трубу.
3. Сформировать на ее концах резьбу.
4. Поставить шаровой кран и вмонтировать насос.
5. Открыть кран для доступа воды.
6. Открыть винт для стравливания воздуха.
7. После установки циркуляционного насоса на теплый пол нужно обязательно протестировать систему. Сначала работу проверяют на малой скорости.

Схема правильного монтажа насоса для теплого пола

Правила ухода за насосом для теплого водяного пола

Насос для теплого пола отличается долговечностью при условии правильного монтажа и отсутствия заводского брака. Однако он также нуждается в обслуживании. Во время эксплуатации необходимо:

1. Периодически (1-2 раза в месяц) стравливать воздух из контура с помощью специального крана. Если это приходится делать слишком часто, есть ошибки в монтаже. Рекомендуется установить дополнительные сепараторы либо воздушные клапаны.
2. Ежегодно проводить смазку рабочего механизма – в этом особенно нуждается насос с сухим ротором.
3. Что касается мокрого ротора, его необходимо иногда (например, раз в 2-3 года) очищать ее от накипи и других отложений.

Заключение

Насос для водяного теплого пола можно выбрать по техническим критериям и другим параметрам (в том числе по бренду производителя). Расчет зависит от площади дома, температуры воды, степени утепления помещения и климатических особенностей местности. Установить такой прибор можно самостоятельно, но только при наличии соответствующих навыков. Ошибки монтажа насоса неизбежно приведут к завоздушиванию и падению производительности.