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
Агрегаты с сухим ротором отличаются повышенной мощностью. В этом случае ротор находится в отдельной герметичной емкости. Ему периодически требуется техническое обслуживание — чистка и смазка. Но такое оборудование в частных домовладениях может быть использовано, пожалуй, только для устройства фонтанов.

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).

Насос для водяного теплого пола – какой выбрать, как произвести расчет производительности и установить своими руками

Водяной тёплый пол — сложная конструкция, состоящая из множества компонентов. Один из таких элементов — циркуляционный насос, от него зависит, как эффективно будет работать пол.

Сегодня мы расскажем, какие есть типы насосов, и какими они обладают характеристиками. Вы узнаете, как выбрать и рассчитать мощность циркуляционного насоса для тёплого пола, и как смонтировать обогрев с ним.

Предназначение

Основная функция циркуляционного насоса — обеспечение оптимального давления в трубопроводе, чтобы циркуляция теплоносителя в магистрали была бесперебойной. Это сведёт к минимуму сбои в работе тёплого водяного пола из-за завоздушивания труб.

Отказ от агрегата в целях экономии, при сооружении водяных полов с обогревом (в любой из комнат — кухня, ванная), отразится на эффективности их работы.

Виды насосов

Циркуляционный насос — вспомогательное оборудование, оно создаёт принудительное перемещение и распределение жидкости по трубам. Типовая модель — это корпус с патрубками для подключения труб, и лопасти — они гоняют теплоноситель.

Ассортимент большой, но вот видов всего несколько.

С «мокрым» ротором

В данном механизме, ротор контактирует с водой. Вал вращаясь, засасывает жидкость, и под воздействием давления она продвигается дальше. В таком насосе вода служит смазкой.

Это оборудование имеет не большую мощность, поэтому применяется в водяном отопление, устанавливающемся на площади до 400 м2. Такие насосы надёжны, бесшумны и экономичны, так как потребляют мало электрической энергии.

С «сухим»

В «сухих» моделях — ротор не соприкасается с теплоносителем, он расположен в специальной герметичной ёмкости. В качестве изоляции выступают кольца из резины или манжеты. На таком механизме не сказывается отрицательно жёсткая вода. Данный вид имеет большую мощность, она выше, чем у «мокрых» моделей.

Главный минус — шумная работа. Помимо этого, требуется постоянное обслуживание оборудования — очистка и смазывание.

Промышленные

Промышленные насосы — это сдвоенная конструкция, они удобны в использовании в период сильных морозов.

При необходимости активируется вторая установка, тем самым, работоспособность увеличивается, и теплоноситель начинает активнее циркулировать по трубам водяного пола. Кроме того, если ломается один, можно включить второй.

Классификация по скорости

Насосное оборудование классифицируется так же по скорости, и бывает:

• односкоростное — имеет один температурный режим;
• многоскоростное — несколько скоростных режимов, они применяются в нагревательных системам имеющих разный температурный показатель.

При сооружении тёплых полов рекомендован трёхскоростной насос.

Производительность насоса для теплого пола

В полах с обогревом, на узле смешивания ставятся такие-же установки, как и в системах с батареями. Они обладают разными характеристиками и показателями.

Маркировка

Все бытовые приспособления имеют цифровую маркировку, к примеру — 25/40-130. Первые цифры (25) — это диаметр резьбы входного или выходного проёма указанный в миллиметрах.

Вторые две (40) — высота подъема, создаваемая устройством — это 4 метра. Замыкающие цифры (130) — размер приспособления от края до края.

Материал корпуса

Если выбор насоса для тёплого пола и его монтаж произведен правильно, то можно ставить любую модель.

Но если неправильно рассчитан уровень проницаемости кислорода, или он не учтён вовсе, то чугунная модель не подходит, так как присутствует окислитель. Тогда следует использовать нержавеющие устройства или полимерные.

Напор, мощность и расход — расчёт показателей

Данные двигатели обладают маленькой мощностью и напором, уровень расхода воды, так же не велик, поэтому у них потребление электроэнергии не значительное (40 — 150 Вт).

Рассчитать эти показатели просто, рассмотрим на примере:

1. Производительность — для тёплого водяного пола при обогреве здания, которое имеет среднее утепление, и площадь:
2. 80 — 120 м2 — 1.5 м3;
3. до 160 м2 — 2;
4. до 200 метров — 2.5;
5. до 240 — 3;
6. до 280 — 4.

То есть, для обогрева дома 100 м2, подойдёт насос мощность которого 1,5 м3 в час.

Расчёт производительности насоса для тёплого пола при использовании воды, как теплоносителя, выглядит следующим образом:

Q = 0,86 * Pн / (t пр.т — t обр.т), где:

• Pн — мощность в кВт;
• tобр.т — показатель температуры отработанной воды;
• tпр.т — градус нагрева жидкости на входе.

При сооружении системы с несколькими петлями, сначала высчитывается объём теплоносителя проходящего через каждый контур, все результаты складываются, и получается производительность всего устройства.

• Напор — необходим для преодоления теплоносителем гидросопротивления. На него влияет длина трубопровода и материал, из которого он изготовлен.

Напор вычисляется с учётом мощности двигателя и количества веток. На площади 100 м2, где применяется насос перекачивающий 1,5 м3 в час, при монтаже 7 петлей, он будет равен 0,2 м3 в час.

Можно рассчитывать напор по формуле:

• H — напор;
• П — гидросопротивление,
• Па/м; L — размер наиболее длинной ветки;
• К — запас мощности.

Подбор насоса для теплого пола

Как подобрать циркуляционный насос для тёплого пола? Необходимо учитывать характеристики системы, размер комнат и возможные теплопотери. Рекомендуются модели 25/40 и 25/60.

Не стоит устанавливать мотор, имеющий большой запас мощности, это не к чему, и приведёт лишь к увеличению затрат на электроэнергию. Если площадь большая, то лучше использовать несколько маленьких агрегата.

Для помещений площадью 100 м2 (с 7 контурами) рекомендован прибор 25/40. Он выдаёт расход воды 1,7 м3, при напоре 2 метра, и потребляет 50 Вт в час. Если комната свыше 120 м2 — 25/60. Он потребляет 80 Вт ресурса, расход 2,8, напор более 3 метров.

В случае, если квартира имеет плохое утепление, и происходят большие потери тепла, то следует подбирать насос с повышенной производительностью.

В тёплых водяных полах чаще используются «мокрые» установки. Если площадь не более 400 м2, они надёжны, имеют подходящую производительность и бесшумны. При обустройстве полов в доме с несколькими этажами, рекомендовано подбирать «сухие» виды, так как они мощнее, и способны осуществлять рециркуляционный процесс в магистрали большого диаметра.

Недостаточно просто произвести расчёт параметров насоса, предназначенного для циркуляции воды в тёплом полу, необходимо выбрать вид и материал, из которого он изготовлен. Если используется антифриз, то использовать чугунный агрегат нельзя, так как он имеет выраженные окислительные свойства. В других случаях можно устанавливать прибор из нержавейки или полимера.

Кроме этого, рекомендовано приобретать изделия от известных компаний. Лучше останавливаться на проверенных европейских производителях, таких как датская «Grundfos» или германская «Wilo». Есть компании производящие бюджетные насосы – DAB (Польша) и Sprut (КНР).

При покупке не нужно экономить, от этого компонента на прямую зависит тепло и уют в вашем доме.

Установка насоса на теплый пол

Прежде чем приступать к установке циркуляционного насоса на тёплый пол, следует выбрать место его размещения, и схему монтажа.

Как устанавливается насос

Где бы не устанавливался насос, ротор в обязательном порядке должен размещаться горизонтально. Хотя вертикальный монтаж возможен, то тогда будет теряться до 30% его мощности.

При наличии шумного оборудования, его допустимо устанавливать под пол.

Схемы монтажа

При обустройстве тёплых водяных полов, он может монтироваться:

• на подающую трубу, за смесительным коллектором;

• на трубу обратки, перед котлом.

Специалисты чаще размещают устройство на подающем трубопроводе, это помогает избежать завоздушивание системы.

Бывает схема с двумя насосами. Если дом двухэтажный, то на каждом устанавливается по одному, это упрощает процесс регулировки отопительной системы.

Процесс установки насоса

После определения участка для установки насоса, можно приступать к его монтажу:

• Первым делом на место установки устройства нужно вмонтировать байпас (обходную трубу). Для этого, разрезается основная труба.
• На концах трубы следует сформировать резьбу, куда будут устанавливаться шаровые вентили.

• Устанавливается прибор, перед которым ставится фильтр.

После этого, открывается вентиль подающий теплоноситель, и кран для спуска воздуха.

Затем проводится пробное тестирование системы. Включение следует начинать с маленьких оборотов.

Неисправности и как их устранить

В процессе работы циркуляционного насоса могут возникнуть проблем. Одна из них — солевые отложения на крыльчатке, при применении воды — как теплоносителя. Особенно процесс активируется при нагреве воды свыше 55 градусов. Поэтому, большинство моделей имеют терморегулятор, он отключает прибор, чтобы вода остыла до требуемого градуса.

Но даже при этом, соль всё же понемногу будет скапливаться. При работе системы, данный факт существенно не влияет на насос. Но вот при включении тёплого водяного пола после длительного простоя, насос может выйти из строя, так как соль забивает ротор. Проблема решается легко, необходимо вручную произвести прокручивание крыльчатки.

Ещё один момент, который может возникнуть — завоздушивание. Причина образования пробок из воздуха в трубопроводе или агрегате, кроется в неправильном монтаже или эксплуатации оборудования. Избежать это можно несколькими путями:

1. Удалив пробки воздуха в трубах магистрали — делается это до момента включения нагрева;
2. Установив сепараторы или воздушные клапаны;
3. Проводя периодические обслуживание оборудования — это особенно важно сделать при появлении неотапливаемых зон.

Чтобы не возникали воздушные пробки, нельзя проводить резкую смену температурного уровня и давления в системе.

Эксплуатация и уход

Для продления срока службы насосного оборудования в тёплом полу, при установке, эксплуатации и обслуживании, необходимо соблюдать ряда правил:

1. Не производить тугую затяжку соединительных узлов, так как модели современного типа изготовлены из сплавов, которые не имеют большой прочности. Для герметичности системы не рекомендуется применять паклю, а лучше использовать современные ленты, которые хорошо выдерживают большое давление, при этом не требуется тугая затяжка соединительных узлов.
2. Устанавливать прибор в доступном месте, чтобы в случаи поломки его можно было легко заменить. Так же, он нуждается в постоянном профилактическом обслуживании, которое заключается в осмотре сальника. При нахождении в воде большого количества примесей, они твердеют и приводят его к повреждению. Данные отложения необходимо удалить, а для снижения количества их образования лучше установить фильтр.
3. Спускать воздух перед запуском системы, и профилактически 1 раз в месяц, через открытие специального крана. Воздух в магистрали осложняет движение воды, а это провоцирует образование холодных участков. При этом автоматика подаёт команду насосу, и происходит внеочередное его включение, тем самым, он запускается чаще. Это понижает его ресурс, и соответственно уменьшается срок службы.
4. Проводить раз в год смазывание механизма, особенно приспособление «сухого» вида.

Не рекомендовано производить резкое переключение давления или температуры в системе. А при промерзании, или после лета, следует нагнетать температуру постепенно.

В заключении можно сказать, что водяные полы не будут эффективно функционировать без циркуляционного оборудования. Какой выбрать для тёплого пола насос — решать вам. Но если вы не уверены, что сможете самостоятельно установить оборудование, лучше пригласить профессионалов.