Расчет насоса для теплого пола

Расчет, выбор и установка водяного насоса для теплого пола

Для обустройства системы отопления “теплый пол” обычно применяют двухконтурные обогревательные котлы. Но, поскольку они предназначены, главным образом, для обогрева помещений путем установки там отопительных настенных нагревателей, то может потребоваться дополнительное оборудование – насос для теплого пола.

В каких случаях не обойтись без монтажа насоса

Практически все двухконтурные котлы оснащены циркуляционными насосами, которые обеспечивают устойчивую подачу теплоносителя с температурой до 60 °С. Поэтому при небольшой площади поверхности пола, нуждающейся в отоплении (до 40-50 м 2 ) дополнительный насос или группа не нужны. Для остальных случаев его монтаж обязателен в силу следующих обстоятельств:

• Трубопроводы теплого пола, зачастую, намного меньшего поперечного сечения, чем трубы отопительной системы, вследствие этого возникают теплопотери. В результате котел будет перегреваться, а для твердотопливных мини-моделей – расходоваться больше топлива.
• Ряд отопительных котлов вообще не предусматривает низкотемпературный режим эксплуатации. Для настенных нагревателей это приемлемо, а для теплых полов – нет: многие группы покрытия, например, дубовый паркет, ламинат и т.д., высоких температур не переносят, и деформируются. Поэтому при расчете схемы теплого пола дополнительно появляется смесительный узел, снабжаемый термостатическим датчиком для регулировки температуры.
• Если стены помещений дома возведены из одного материала и, следовательно, обладают одинаковыми показателями теплоемкости, то полы могут быть изготовлены из материалов с резко различными теплофизическими характеристиками. Например, в ванной комнате пол может быть выложен керамической плиткой, а в комнатах – быть наливным. Как следствие, требуемая температура для каждого отопительного контура будет различной. При расчетах следует также учитывать сколько зон дома, например, лестничные пролеты многоэтажных зданий, вообще не смогут быть обогреты теплыми полами.

Следует также учесть, что во многих случаях «заставить», чтобы одновременно и группа нагревателей, и теплый пол работали от одного отопительного котла не получится, поскольку эксплуатационные требования к этим системам слишком разнятся.

Расчет параметров и эксплуатационных характеристик оборудования

При разработке схемы отопления теплого пола часто предусматривают монтаж двух дополнительных узлов: коллектор и смесительный узел. Первый узел нужен для обеспечения подачи теплоносителя раздельно до каждого отопительного контура, а второй узел регулирует температуру теплоносителя для прямой и обратной ветвей. Для дома в два и более этажей приходится предусматривать по циркуляционному насосу на каждый этаж либо применять установку сдвоенного агрегата.

Правильно подобрать агрегат следует с учетом следующих параметров:

1. Требуемой подаче, которая, в свою очередь, зависит от того, сколько этажей в доме, какие длина и диаметр трубопроводов.
2. Расходу, который определяется в зависимости от места монтажа котла.
3. Суммарных значений гидросопротивления системы отопления, которые зависят от количества и конструкции узлов запорной и распределительной арматуры.
4. Сколько градусов разницы должно быть между начальной и конечной температурами теплоносителя.

Большинство производителей данных изделий заявляют о невозможности применения в качестве теплоносителя бытовых антифризов, хотя при замкнутой системе обогрева и наличия двух автономных контуров у котла, это обстоятельство некритично. Наоборот, вода, где всегда присутствуют водорастворимые соли магния и железа, способствует образованию накипи.

Останавливаясь на варианте с бытовым антифризом, следует применять только составы на основе пропиленгликоля или глицерина, поскольку этиленгликолевые антифризы очень токсичны.

Типовая маркировка циркуляционного насоса, при помощи которого производится подключение системы теплого пола, включает в себя три числовых характеристики. Первое число указывает диаметр присоединительных трубопроводов в мм, второе устанавливает, сколько этажей может иметь дом и, следовательно допустимую высоту подъема теплоносителя в дм, третье определяет допустимую длину трубопроводов.

Для более точного выбора оптимальной модели агрегата необходимо сделать ряд расчетов.

Рассчитать минимально допустимую производительность. Для воды используется зависимость:

P_н –мощность отопительного агрегата, кВт;

t_пр – температура в прямом отопительном контуре, ° С;

t_обр – температура в обратном отопительно м контуре, ° С.

С учетом форсмажорных ситуаций, значение фактической производительности по сравнению с результатами расчета увеличивают на 15-20%.

Сделать расчет требуемого напора:

Н – напор агрегата, кПа;

П – гидросопротивление погонного метра трубы;

L – длина трубопровода в наибольшем из отопительных контуров, м;

Σk – коэффициент запаса мощности, составляет 1,10-1,15.

Поскольку напор обычно задается в атмосферах, то напомним: 1000 кПа ≈ 1 атм. По расчетным данным нужно правильно сделать выбор параметров циркуляционного насоса.

Как выбрать производителя и модель насоса

Сравнивая расчетные показатели с фактическими, указанными на шильдике агрегата, нужно подобрать модель, характеристики которой соответствуют средней части его расчетных значений и объему отапливаемого дома. Тогда насос не будет перегреваться и при подключении обеспечит оптимальные условия для прокачки теплоносителя.

Выбор марки оборудования нужно сделать с учетом следующих обстоятельств:

• Для помещений площадью до 300 м 2 более правильно выбрать насос с узлом так называемого «мокрого» ротора, поскольку крыльчатка в таких агрегатах постоянно находится в теплоносителе, они работают тише и меньше изнашиваются;
• Для домов имеющих три и более этажей, подходят циркуляционные водяные насосы с узлом «сухого» ротора – они мощнее, и потому при подключении обеспечат надежное функционирование системы теплого пола со значительной протяженностью трубопроводов. Повышенный шум от таких агрегатов нивелируется их монтажом в технических помещениях дома. Хороший вариант в таком случае – насосная группа либо сдвоенный насос;

• При выборе материала корпуса учитывают, что бытовой антифриз не обладает ярко выраженными окислительными качествами, поэтому корпус насоса может быть чугунным. В остальных случаях, лучше приобретать агрегаты в корпусе из нержавеющей стали или из полимеров;
• Модели, имеющие встроенный терморегулятор, обеспечивают предохранение рабочей крыльчатки от отложения на ее поверхности накипи от горячей воды;
• Наиболее авторитетными производителями подобного оборудования считаются торговые марки Grundfos (Дания) и Wilo (Германия). Из более бюджетных вариантов можно упомянуть фирмы DAB (Польша) и Sprut (КНР).

Монтаж и эксплуатация

При установке и подключении водяных циркуляционных насосов следует помнить о следующем:

1. Монтаж должен быть выполнен таким образом, чтобы рабочий вал располагался горизонтально, иначе фактическая мощность снижается на 25-30%.
2. Для системы теплого пола, изделие целесообразно монтировать в обратной ветке, по схеме с байпасом. В противном случае может создаться разрежение теплоносителя на выходе из отопительного котла с его резким перегревом.
3. Перед пуском водяного насоса из коллектора обязательно стравливают воздух.

Установка оборудования ведется в следующей последовательности: устанавливается байпас, до и после агрегата к линии присоединяются два крана Маевского, а перед насосом дополнительно – еще и очистной фильтр.

Наиболее часто встречающейся проблемой при эксплуатации рассмотренных изделий является их повторный запуск после длительного простоя. Дело в том, что во время работы в период предыдущего отопительного сезона, на подвижных частях водяного насоса откладывается значительное количество накипи. Провернуть крыльчатку можно и вручную, но лучше разобрать агрегат, извлечь ротор и тщательно очистить всю внутреннюю поверхность от отложившихся солей.

Насос теплого пола – выбор и установка

Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный циркуляционный насос. Которым в основном и обеспечивается движение теплоносителя по контурам (петлям) отопительного трубопровода.

В том случае, когда температура теплоносителя формируется не смесительным узлом, а как-то иначе (РТЛ-регулировка, котлом, солнечным коллектором, внешним смесителем), то насос в контуре теплого пола скорее всего не понадобиться, достаточно будет и общего в отопительной системе.

Но чаще всего теплые полы создаются со своим нососно-смесительным узлом.

Какой насос подойдет

В смесительном узле теплых полов применяется обычный циркуляционный насос, который пригоден и для радиаторной системы отопления.

Эти агрегаты отличаются малой мощностью, небольшим напором и небольшим расходом жидкости. Соответственно и потребляемая мощность незначительна (40 – 150 Вт), шум при работе почти отсутствует.

Все циркуляционные насосы для бытовой отопительной системы (в т.ч. и для теплых полов) обозначаются парой цифр, например, — 25/40.

Где первая 25 — диаметр резьбы подключения в мм (иначе — 1 дюйм). Дюймовое подключение — наиболее ходовое в быту для главных магистралей, такой же диаметр резьбы, например, у коллекторов для теплого пола….

Вторая цифра означает напор в дм. т.е. 40 — 4 метра водяного столба, или 0,4 атм.

Маркировка 25/60 означает уже более мощную модель – дающий напор в 6 метров.

Напор и мощность

Требуемые характеристики насоса и его марка должны быть определены в проекте на теплый пол исходя из теплопотерь, площади, количества контуров, марки труб, диаметра труб, длины петель, разницы температур…

Но приобретение проекта, или даже проведение простых расчетов, для многих не желательные затраты времени, денег и сил.

Многие желают знать «здесь и сейчас немедленно», — какой насос выбрать для теплого пола.

Но вопрос не сложный, — предстоит выбрать всего лишь между 25/40 и 25/60 (для больших площадей лучше поставить два и более «маленьких» насосно-смесительных узлов), — других подходящих вариантов просто трудно найти.

Если брать радиаторную систему, то в силу ее простоты выбор насоса упрощается. До площади дома до 160 м кв. потянет и 25/40. В пределах 160 — 250 – м кв., – 25/60 и т.д.

«Детская болезнь домашних монтажников» — установить циркуляционные насос «с запасом на всякий случай». Там, где достаточно 20, ставят 80, — получают очень существенный перерасход электроэнергии, шум в радиаторах и трубах…

С выбором насоса для теплого пола дело обстоит почти также просто. Хоть здесь больше разнообразия в исходных данных – длина контуров может меняться существенно от 20м до 140м, запросы по разности температур подачи и обратки могут быть разными, больше влияет утепленность самого пола и др.

Для минимализации разности температур между подачей и обраткой требует установить более производительный насос.

Какой должен быть расход и напор

Руководствуясь опытом создания теплых полов можно сказать, что производительность насоса для достаточного обогрева «среднеутепленного здания» в климате средней полосы должна быть примерно следующей.

Т.е. – для площади в 100 м кв. частного дома в средней полосе потребуется насос с производительностью от 1,5 м куб. в час.

Например, используется 7 контуров отопления, если расход делится примерно поровну, тогда он составляет немногим более 0,2 м куб в час в каждом контуре.

В табличке приведены примерные данные по падению напора в контурах теплого пола с использованием трубы 16 мм.

Вероятно, положены петли с длиной 70 – 80 м. Расход в каждом контуре около 3 литров в минуту (0,18 куб/час), соответственно максимальный напор согласно таблицы — около 2 м в. ст.

Следовательно, для 100м кв. этой «среднеохлаждаемой» площади нам нужен насос, который бы давал расход в 1,5 м куб при напоре в 2 метра водяного столба.

Подбор по характеристикам

Рассмотрим графики характеристик циркуляционых насосов Грундфос (Grundfos) под названием Солар.

Видим, что «самый младший» насос 25/40 способен выдать расход 1,7 м куб./час при напоре в 2 метра. Это он сделает на второй скорости, потребляя 50 Вт час.

Выбираем насос 25/40 для теплого пола до 100 м кв. (7 контуров по 12 — 13 м кв.) Свыше 120 м кв. – соответственно 25/50 до площади 160 м кв.

По примерным прикидкам, мы выбрали подходящий насос для теплого пола.
А что скажет производитель? Вот официальная таблица рекомендаций от Grundfos.

Варианты выбора, современные насосы

При использовании современных моделей ALPHA, важно учитывать, что режимы «пропорциональное давление» и «AUTOADAPT» просто не подходят к теплому полу, — устанавливайте подходящий режим.

Если теплопотерь больше или дом (теплый пол) плохо утеплен, соответственно значение площади теплого пола, при которой нужно переходить с одного насоса на другой, смещается в меньшую сторону… Ключевую роль в этом играет степень утепленности самого теплого пола.
Как утеплить теплый пол правильно
Но более точные значения можно получить только теплотехническим расчетом и расчетом теплого пола…. которые многие считают просто излишними…

Особенность конструкции насоса и установки

Циркуляционные насосы должны устанавливаться так, чтобы ось ротора находилась в горизонтальном положении. Неважно какая буде подводка труб к насосу — горизонтальная, вертикальная, под углом — ротор должен быть горизонтальным.

В насосе может быть отверстие, закрытое пробкой — для выпуска воздуха.

Из типичных поломок циркуляционных насосов можно выделить засорение отложениями. За теплый сезон, когда насос стоит, из воды выпадают соли, ими могут быть прихвачен вал ротора. Из-за небольшой мощности насос в таком состоянии может не запуститься.

Не включается циркуляционный насос, — что делать?
Остается только закрыть подводящие краны, открыть пробку и провернуть крыльчатку, после чего насос, как правило, работает.

Как правильно установить насос теплого пола

Насос устанавливается между трехходовым клапаном и коллектором теплого пола. Только в этом случае будет работать вся система теплого пола.
Смесительный узел для теплого пола – конструкция

Если установить насос между подключением к радиаторной сети и трехходовым клапаном, то смесительный узел окажется не функциональным, теплый пол работать не будет.

Насос крепится за фланцы с помощью накидных гаек, которые обычно идут в комплекте. Установка насоса обычно проблем не вызывает, если подводка выполнена правильно, с выдержкой нужных расстояний.

Схемы монтажа

Обратите внимание на маркировку насоса и его закрепление в фирменном оборудовании для теплого пола для небольшого дома.

В системе обогреваемых полов краны устанавливаются на входе в смесительный узел и на каждом контуре коллектора. Слив теплоносителя из насосно-смесительного узла, при замене его оборудования не критичен. Но полезно перед насосом, как и в радиаторной системе установить фильтр.

Также важно правильно смонтировать электрическую схему. Включением насоса запускается и отопление теплыми полами. Он работает постоянно, пока работает обогрев полов.

Он может включаться автоматикой, — по командам термостатов в комнате и датчиков в теплом полу. Также не редка схема, когда насосом дополнительно управляет аварийное реле отключения, — при превышении температуры на подающем коллекторе, цепь размыкается.
Еще информация — как выбрать трубопровод для отапливаемого водяного 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.

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).

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Многие хозяева загородных домов, начитавшись и наслушавшись о тех преимуществах, которые дают водяные «тепловые полы», всерьез задумываются о самостоятельном создании подобной системы обогрева помещений. Следует сразу сказать: задача эта – чрезвычайно непростая, масштабная, требующая мобилизации всех своих умений и навыков как в общестроительных вопросах, так и в сантехническом монтаже. Необходимо с особой тщательностью отнестись к подбору всех комплектующие, которые, в свою очередь, должны отвечать целому ряду важных требований.

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Главный редактор проекта Stroyday.ru. Инженер.

Если не считать котел, то в качестве основного узла, обеспечивающего требуемый уровень температуры в контурах и стабильную циркуляцию, выступает насосно-смесительный узел. Его приобретают в готовом виде, то есть заводской сборки, или же монтируют самостоятельно. Но как бы то ни было, он в любом случае должен быть в состоянии обеспечить циркуляцию необходимого для реально издаваемой системы количества теплоносителя. Как оценить эту способность? В этом может помочь калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Цены на теплый пол

Калькулятор расчета производительности насосно-смесительного узла «теплого пола»

Пояснения по принципу и порядку проведения расчета

Прежде всего, что такое производительность? Все очень просто – это способность прибора или узла (то есть каждого его элемента) пропустить через себя определённое количество теплоносителя за единицу времени. В рассматриваемом случае это прежде всего касается насоса, обеспечивающего должный уровень циркуляции по всем проложенным контурам «теплого пола». Важна пропускная способность и для двух- или трехходового термоклапана, обеспечивающего дозированное смешение горячих и холодных потоков для получения необходимой температуры.

Понятно, что насос выступает «активным звеном» то есть должен суметь прокачать необходимый объем, а клапан – всего лишь обладать способностью пропустить его через себя. Несмотря на эту принципиальную разницу, значение производительности должно соответствовать параметрам обоих приборов.

• Естественно, в исходных данных ключевым параметром выступает площадь помещений, в которых расположены контуры «теплого пола», подключенные к данному смесительному узлу. Важное значение имеет и планируемый принцип эксплуатации такой системы – будет ли она зимой выступать в роли единственного источника тепла, либо ее работа необходима лишь для повышения общего уровня комфорта в комнатах, а основная нагрузка все же ляжет на радиаторы. Понятно, что необходимая тепловая мощность для этих двух случаев будет различаться.

Для помещений типа ванны, санузла, прихожей, кухни целесообразно принимать в расчет то условие, что «теплый пол» является единственным источником обогрева.

• Далее, в основу вычислений положена теплоемкость теплоносителя, то есть его способность накапливать тепловую энергию в котельной и отдавать ее в помещения. Чем больше прокачано жидкости определённой температуры, тем выше перенос тепла. Этот параметр уже заложен в программу расчета.
• Перепад температуры на подающем и обратном коллекторе вычисляется обычным вычитанием значений. Для водяных теплых полов, при правильной их балансировке и хорошем качестве термоизоляции помещения, оптимальной разницей является 5 ºС. Может быть и несколько больше, но за пределы 8÷10 ºС выходить нельзя. А для комфортного восприятия самой поверхности «теплого пола» достаточно 25-27, реже – 30 ºС .
• По умолчанию калькулятор произведёт расчет для системы «теплого пола», заполненной водой. Если же применяется иной теплоноситель, то можно сделать поправку и на это обстоятельство. Дело в том, что ни один антифриз не может сравниться с водой по удельной теплоемкости, отличаясь вместе с тем более высокой плотностью. Эти данные могут быть указаны на заводской упаковке теплоносителя, или же их несложно найти в интернете именно для планируемого типа незамерзающей жидкости той или иной концентрации.

Результат будет показан в нескольких единицах измерения – это кубометры в част, литры в минуту и в секунду. Это для того чтобы пользователю не пришлось самостоятельно переводить из одной в другую – различные производители комплектующих практикуют нередко и разный подход в указании производительности своих приборов.

Водяной «теплый пол» — масштабная, трудная. но выполнимая задача

Весь комплекс мероприятий включает множество разноплановых операций – от подготовки основания, утепления, раскладки контуров, заливки стяжки – и до монтажа управляющего оборудования и тонкой отладки системы. Оценить всю масштабность создания водяного «теплого пола» своими руками вам поможет специальная публикация нашего портала.

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.

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.