Статьи

Как рассчитать насос для теплых полов?

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

Выбор котла, схемы отопления

Итак, теплый пол это низкотемпературный вид отопления. Теоретически можно настроить котёл на минимальный нагрев и получить требуемое тепло. Однако есть нюанс, который нельзя упускать из виду.

Многие современные котлы имеют возможность выдавать теплоноситель с требуемой пониженной температурой. Для этого они имеют режим работы на выдачу теплоносителя с температурой 30-50°C. И тогда если котёл имеет встроенный циркуляционный насос, а теплоноситель одну температуру для всех контуров получаем наименее затратный способ отопления дома водяными тёплыми полами.

В обычных котлах при работе в низкотемпературном диапазоне КПД может резко снижаться, т.е. Та экономия, которой мы всеми силами добивались, проектируя энергоэффективную систему теплого пола, теряет свой смысл.

Мало того, всегда есть помещения с повышенными теплопотерями или места, где разместить элементы тёплого пола просто невозможно (например, лестничные пролёты). Так что отказаться от традиционных радиаторов, и сделать чистую систему теплый пол, удаётся не всегда.

По практике, приходится совмещать две системы. Однако это абсолютно не означает, что необходимо иметь два разных котла. Используют один, работающий в высокотемпературном режиме, контуры теплых полов и отопления разделяют, и подача осуществляется через стандартный трехходовой кран (см. Рисунок).

Обойтись в этом случае одним циркуляционным насосом не удастся, так как согласовать для работы в единой системе два таких разных в силу своих конструктивных особенностей контура вряд ли получится. Если же на один контур «посадить» и радиаторы, и теплый пол, то получим либо нормально работающий теплый пол при чуть теплых радиаторах, либо нормально работающую систему радиаторного отопления при холодных полах.

Данную задачу решает насосно-смесительный узел (см.рисунок). Насос осуществляет циркуляцию теплоносителя в контуре теплого пола, регулирующий клапан подпитывает его горячей водой ровно настолько, чтобы поддерживать температуру подачи на заданном уровне, дополнительная оснастка позволяет настроить требуемый расход.

Монтаж водяного теплого пола

Итак, горячую воду от котла завели на насосно-смесительный узел, который нам будем поддерживать температуру в подающем трубопроводе около 40°C, но как быть с контурами теплого пола – трубы, которые разведены по разным помещениям дома, имеют разную длину.

Понятно, что чем длиннее контур при одинаковом объеме теплоносителя, тем холоднее возвратная вода. При большом перепаде температур подача/обратка на полу появляются ярко выраженные чередующиеся нагретые и холодные участки (температурная зебра). Кроме того, чем меньше длина контура, тем меньше его сопротивление, а значит и вода двинется по пути меньшего сопротивления.

Тут не обойтись без распределительного коллектора. Его назначение сбалансировать подачу теплоносителя между контурами, чтобы распределение тепла по площади было равномерным (см. Рисунок).

Перекрывающими клапанами устанавливается необходимый расход в контуре отопления, Регулировочными клапанами являются электротермические привода. Привод обеспечивает равномерный процесс отпирания и запирания регулировочного клапана. По истечении времени при помощи электронагреваемой системы расширения происходит процесс отпирания. Процесс запирания начинается после прекращения подачи напряжения за счёт охлаждения системы расширения.

Сигнал на отпирание/запирание электротермического привода подает комнатный термостат, установленный в регулируемом помещении. Комнатные термостаты могут быть как проводными, так и беспроводными (передающими сигнал по радиоканалу), как простыми (только установка температуры), так и программируемыми (управление температурой в зависимости от дня недели и времени суток).

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.

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 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.

Лучшие насосы для теплого пола

Есть несколько хороших насосов для теплых полов – какой из них выбрать, решайте сами. Разобраться в этом вопросе нам поможет статья на сайте Бригадир-инфо.ру и методические указания на сайте Минстроя России

Grundfos

Торговая марка из Дании, которая занимается производством насосного оборудования больше 70 лет. У ее циркуляционных приборов хорошие отзывы потребителей. В мире они также ценятся за оптимальное соотношение цены и качества. В настоящее время модели изготавливаются не только в Дании, но также в Сербии, Германии, Китае. Они бесшумны, экономичны, выпускаются в широком ассортименте. У некоторых предусмотрен дисплей с цифровым индикатором, где отображается потребление энергии, мощность.

Другие преимущества насоса Grundfos для теплого пола:

  • защита от перегрева;
  • летний режим – защищает от заклинивания в случае длительного простоя;
  • три скорости;
  • режимы пропорционального и постоянного давления;
  • функция AUTO ADAPT – обеспечивает автоматическую работу, определяя, что нужно системе отопления в тот или иной период времени.

Контролировать все показатели можно с помощью специального приложения для смартфона.

Wilo

Насосы для теплого пола торговой марки Wilo ценятся за высокие показатели энергоэффективности и долговечность. Бренд существует уже около века, поставляя качественное насосное оборудование для систем отопления.

Преимущества:

  • защита корпуса от коррозии и теплоизоляция;
  • защита двигателя от перегрева;
  • широкий модельный ряд – есть устройства «мокрого» и «сухого» типа;
  • минимальное энергопотребление – около 3 Вт;
  • простота в обслуживании;
  • низкий уровень шума.

Из недостатков бренда называют сравнительно высокую стоимость, однако такие насосы для теплого пола окупаются уже за год, ведь их можно регулировать, уменьшая и увеличивая обороты и, соответственно, мощность, в зависимости от температуры воздуха за окном.

DAB

Итальянский бренд, который также изготавливает качественные циркуляционные насосы для теплого пола. Это модели «мокрого типа», которые выбирают часто для коттеджей, загородных домов.

Преимущества:

  • защита от попадания влаги;
  • экономичность – большинство моделей бренда потребляют 78 Ватт, новинка Evosta – 35 Ватт;
  • корпус с теплоизоляционным кожухом;
  • функция спуска воздуха.

Рассчитаны на максимальное рабочее давление 10 бар.

Oasis

Насос подходит для монтажа в системы теплого пола квартир и домов. Изготавливается китайским брендом Forte. Характеризуется продолжительным сроком эксплуатации, благодаря корпусу из чугуна или дюраля, компактными размерами.

У моделей предусмотрено 3 скоростных режима, но использовать их рекомендуется с чистой, не сильно загрязненной примесями водой (для сравнения: некоторые устройства Wilo могут работать даже в агрессивной среде).

В то же время многие покупатели называют насосы Oasis лучшим вариантом для бюджетных систем теплого пола, так как они стоят дешевле европейских аналогов.

Lowara

Итальянский бренд, который занимается производством насосов больше 40 лет. Его устройства характеризуются высокой производительностью, длительным сроком эксплуатации.

Преимущества:

  • защита от феррита и отложений – они притягиваются магнитными деталями;
  • прочный чугунный или бронзовый корпус;
  • детали из нержавеющей стали – из нее сделан узел ротора насоса для теплого пола;
  • защита от высокой температуры и перегрузок;
  • автоматический выпуск воздуха.

Другие хорошие насосы для контура теплого пола – Krakow, Sprut, Gross.

Рассчитать можно по следующей формуле:

Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.

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 55оС. 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).