Как рассчитать насос для теплого пола?

Насос для теплого 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 5оС, 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.

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 м2. «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.

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 55оС. Потому многие модели имеют встроенный терморегулятор и просто отключают устройство до тех пор, пока состояние воды не придет в норму.

Источник: https://gscomplect.com/nasos-dlya-teplogo-vodyanogo-pola/

Насосы для теплых полов — расчет мощности, особенности, монтаж

Жидкостный подогрев пола представляет собой выгодную и надежную эксплуатационную систему. Одну из ключевых ролей в ней играет насос для теплого пола. От правильного выбора этого агрегата зависит работоспособность и эффективность всей конструкции в целом.

Как рассчитать мощность насоса для теплого пола?

Системы отопления, в большинстве случаев, работают в паре с циркуляционными насосами. Они не способны создавать избыточное давление и используются для проталкивания теплоносителя на определенной скорости. В связи с тем, что потребность в температуре может меняться в зависимости от погоды, то и в скорость движения теплоносителя необходимо вносить определенные коррективы. Из-за этого следует устанавливать трехскоростные насосы с возможностью регулировки.

Перед покупкой агрегата для теплых полов в квартире следует определиться с несколькими важными параметрами: напором и мощностью. Если роль теплоносителя будет играть вода, то для расчета мощности насоса используют такую формулу: Q=0,86*Ph(t пр.т-t обр.т), где:

• Ph – это мощность отопительного контура;
• t обр. т – температура воды в обратном направлении;
• t пр.т – температура подачи.

Обычно разница в температурах системы жидкостного отопления составляет не более 5 °C.

На мощность контура влияет площадь отапливаемого помещения, поэтому чтобы было легче рассчитать мощность насосного оборудования следует воспользоваться таблицей:

Второй характеристикой мотора является создаваемый им напор. Он обязательно необходим для преодоления сопротивления фитингов, труб и других элементов трубопровода. В любом случае гидравлическое сопротивление трубы будет зависеть от материала, из которого она изготовлена. При расчете следует обратить внимание на сопротивление в области вентиля, фитингов и смесительного узла. Для расчета напора используют следующую формулу: H=(П*L+ƩK)/(1000), где:

• H – это напор насоса:
• П – гидравлическое сопротивление одного погонного метра трубопровода;
• – длина наиболее протяженного контура трубопровода;
• K – показатель запаса мощности.

При расчете напора необходимо умножить длину контура на сопротивление одного метра трубопровода. Полученное значение измеряется в кПа. В дальнейшем его нужно перевести в атмосферы, используя соотношение: 100 кПа=0,1 атм.

Как выбрать насос для теплого пола?

Перед тем, как подобрать насос для теплого пола, также следует определиться с рядом других факторов. Они имеют не меньшее значение, чем создаваемым насосом напор и его мощность. К этим факторам относится:

• Потребление электроэнергии – некоторые современные насосы оборудованы устройством отключения агрегата. Это устройство автоматически регулирует работу прибора и отключает его тогда, когда это необходимо. Управление агрегатом осуществляется при помощи встроенного программатора, расположенного рядом с коллекторным узлом;
• Скорость нагревания – обыкновенные насосы оборудуются трехходовым краном, который позволяет регулировать скорость циркуляции теплоносителя;
• Тип теплоносителя – большинство насосов нагревают полы посредством воды, которая циркулирует по трубопроводу. Однако есть и такие приборы, для работы которых следует использовать специальные жидкости. Применение воды в таких устройствах только навредит им;
• Наличие шума при работе насоса – современные приборы работают практически бесшумно, однако их стоимость достаточно высока. Тем не менее, именно такие устройства советуют покупать эксперты.

Подробно изучив каждый из этих факторов, вы сможете приобрести оборудование, которые не подведет вас в самый неподходящий момент.

Установка насоса на теплый пол – советы профессионалов

Насос необходимо монтировать между коллектором теплого пола и трехходовым клапаном. Только установив прибор таким образом, будет работать вся конструкция теплого пола. Если не придерживаться этого правила и установить агрегат между трехходовым клапаном и подключением к радиаторной сети, то узел смесителя будет не рабочим, и теплый пол функционировать не будет.

Крепить агрегат нужно за фланцы посредством накидных гаек. Обычно они поставляются в комплекте с прибором. Если подводка сделана правильно и были выдержаны нужные расстояния, то проблем с монтажом насоса возникнуть не должно.

В любом случае перед установкой прибора необходимо изучить схему подключения. При этом следует обращать внимание на маркировку прибора и способы его фиксации:

В конструкции теплых полов краны монтируются на входе в узел смесителя и на каждом коллекторном контуре. Потеря теплоносителя из насосного смесительного узла не считается критичной. Многие специалисты советуют устанавливать перед насосом фильтр, который не даст твердым частицам из теплоносителя просочиться внутрь конструкции насоса.

Очень важно грамотно составить электрическую схему. При включении насоса в действие приходит и система отопления теплых полов. Насос функционирует постоянно до тех пор, пока работает подогрев полов.

Насос может запускаться автоматически – по команде термостата и датчиков, расположенных на теплом полу. Зачастую также применяется схема, когда за управление насосом отвечает аварийное реле отключения. В таких случаях при подаче слишком горячего теплоносителя цепь размыкается.

Источник: https://sadovij-pomoshnik.ru/nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-vodosnabzheniya-otopleniya/dlya-teplyh-polov.html

Циркуляционный насос для теплого пола: как выбрать? Расчет

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.

Устройство циркуляционного насоса для теплого пола

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)

Источник: https://nasosovnet.ru/circ/tsirkulyatsionnyj-nasos-dlya-teplogo-pola.html