Расчет, выбор и установка водяного насоса для теплого пола

Практические рекомендации по обслуживанию и эксплуатации циркуляционных насосов

Циркуляционный насос

Для того, чтобы продлить время эксплуатации циркуляционного насоса нужно выполнять несколько правил.

1. Корпус современных насосов изготавливается из непрочных нержавеющих сплавов, а не из чугуна, как делалось ранее. Не затягивайте соединительные элементы с большим усилием, не используйте для герметизации паклю. Для исключения протечек настоятельно рекомендуется пользоваться только современными лентами. Они отлично держат давление воды, а для полной герметизации соединений нет надобности сильно затягивать гайки.

2. Насос должен располагаться в таком месте, чтобы при необходимости можно было без проблем выполнить ремонтные работы или провести очередное регламентное обслуживание. Зарубежные производители выпускают очень качественные насосы, но с учетом отечественных условий эксплуатации и химического состава воды перед каждым отопительным сезоном рекомендуется проверить их техническое состояние

Особое внимание следует обращать на целостность сальника для гидроизоляции вала насоса от ротора. Если вода имеет в своем составе много растворенного кальция, то со временем на металлических поверхностях образуются твердые отложении, повреждающие сальник

Их нужно аккуратно удалить.

3

Перед первым запуском системы подогрева пола важно полностью удалить все воздушные пробки. Для этого придется несколько раз сменить воду в системе, при необходимости установить специальный вентиль

Наличие воздушных пробок создает препятствия движению теплоносителей, температура нагрева пола ниже заданной. Автоматика постоянно включает насос, в результате значительно увеличивается время его работы, гарантийный рабочий ресурс преждевременно исчерпывается.

Если все монтажные работы сделаны согласно рекомендациям, показатели мощности и производительности насоса выбраны правильно, технические регламентные работы выполняются своевременно и в полном объеме, то есть гарантия эффективного функционирования системы подогрева пола.

Сборка готового комплекта

Самый простой и надежный способ, но более дорогой — это купить готовый комплект насосно-смесительного узла и коллекторной группы. Руководство по сборке заводского комплекта содержит пошаговые инструкции, что позволяет собрать его своими руками даже неопытному мастеру.

Сборка готового комлекта насосно- смесительного узла и коллекторной группы

Подключение труб теплого пола к коллектору производится с учетом пропускной способности распределительных гребенок и составленной схемы с обозначением размеров труб, точек их соединения с элементами отопительной системы и местами укладки. Работы по подключению водяного контура проводят после установки коллектора и системы защиты (байпас, воздушный клапан).

По окончании работ, соединения проверяют на герметичность. Для этого коллектор для теплого пола с расходомером подключают к главному насосу, который нагнетает требуемое давление, и оставляют систему на 24 часа. Если за сутки не произошло изменение установленных параметров – смесительный узел можно смело эксплуатировать. Все проверки должны проводиться до укладки финишного напольного покрытия.

Если вы задались целью собрать систему распределения водяного теплого пола самостоятельно, а не покупать готовый комплект, то рассмотрим более дешевые варианты конструкций своими руками.

Из профильной металлической трубы

Коллекторная група из профильной трубы

Перед изготовлением коллектора необходимо составить схему с расположением всех элементов узла. В качестве материала изготовления лучше выбрать стальные трубы с квадратным типом сечения. Такой вид несложен в обработке, что существенно снижает трудозатраты на установку патрубков.

Коллекторы из профильной трубы применяются в отопительной схеме объектов с большим количеством контуров и гидравлическим разделителем. Параметры трубы квадратного сечения – 80*80 или 100*100 мм

Поэтапный процесс производства сборной конструкции распределительного узла выглядит следующим образом:

Сборка коллектора из металлической профильной трубы

Выбор и его особенности

Тонкости маркировки. У всех насосов есть маркировка, по которой всегда можно определить его присоединительные размеры — это первые числа, и высоту подъема – второе число. При проведении гидравлического расчета, все эти параметры уже известны и определены. Кроме этого, есть табличка, показывающая расчет производительность аппарата при скорости вращения ротора. Наконец, в этой же таблице, можно найти значения потребляемой мощности при каждом режиме работы. Поэтому знание маркировки избавит от любой ошибки.

Кроме стандартных циркуляционных насосов, есть на рынке и аппараты сдвоенного типа которые могут эффективно использоваться в отоплении больших площадей, благодаря своей мощности. Кроме этого, возможно их использование в режиме с половинной мощностью, когда работает только один двигатель. А второй, всегда может быть подключен при необходимости.
Еще один аргумент в пользу выбора устройства с несколькими скоростными режимами

Наибольший эффект от теплого пола возникает при управлении температурой теплоносителя в каждом, отдельно взятом помещении, поэтому при установке циркуляционного агрегата необходимо учитывать этот нюанс.
Для примерного подбора насоса, можно использовать таблицу, но обратить внимание на следующее, что эти значения применимы к утепленному помещению в средней полосе климатических условий. При других условиях будет нужно увеличить мощность на 15-20%.

Принцип действия циркуляционного насоса в системе отопления «теплый пол»

Название устройства, циркуляционный насос, говорит само за себя. За счет работы ротора с крыльчаткой, подвижной и вращающейся части прибора, обеспечивается циркуляция жидкого теплоносителя в трубопроводе. Здесь уместно напомнить, что для или магистрали ГВС, наличие циркуляционного агрегата не обязательно. Благодаря централизованной подаче, в системе создается необходимо рабочее давление, обеспечивающее достаточно интенсивный поток теплоносителя в трубопроводах.

Насосы, используемые для отопительных систем, могут работать как с котловой водой, так и с другими жидкими средами, использующиеся в качестве теплоносителя. Однако прибор, который представляет собой насос, , работает только на воде. Следует об этом помнить.

Устанавливается агрегат сразу за трехходовым клапаном, который осуществляет подмес прохладной воды в систему. Для теплого пола требуется подбор насоса, который будет отвечать соответствующим параметрам всего автономного отопления. Агрегат, установленный в системе, должен вытягивать получаемую в результате подмеса жидкость для последующей подачи в коллектор. За счет того, что крыльчатка оснащена лопастями, во время вращения ротора внутри рабочей полости создается зона низкого давления. В результате вращения ротора с крыльчаткой, входящая в тело прибора жидкость под действием законов физики, продолжает дальше, только уже интенсивнее с увеличенной скоростью.

Вместе с предохранительным клапаном, байпасом и расширительным блоком насос составляет единый комплекс оборудования – насосно-смесительный узел. В результате работы насосной группы в петлях водяных контуров создается оптимальное рабочее давление, благодаря которому вода поступает в каждый отопительный водяной контур с нужной скоростью и интенсивностью.

Технические характеристики насоса

Для обустройства теплых полов используются циркуляционные насосы, характеристик которых вполне достаточно для обеспечения полноценного и эффективного отопления. На интенсивность движения теплоносителя по трубам влияет его температура и давление в системе. Нормальное функционирование теплого пола предполагает, что в контуре не будет гидроударов, а насос будет своевременно реагировать на изменения в системе. Как правило, к отопительной системе подключается автоматика, которая отслеживает ряд параметров и подает насосу необходимые команды.

Мощность насоса рассчитывается по формуле:

• Q = 0,86 x Рн / (toпр.т – toобрт.т), где
• Рн – предельная мощность отопительной системы,
• toпр.т – температура теплоносителя на выходе в контур,
• toобрт.т – температура теплоносителя на выходе системы.

При подключении нескольких контуров их показатели нужно сложить, чтобы они учитывались при расчетах. Специалисты рекомендуют в каждом помещении устанавливать отдельный контур теплого пола – за счет этого достигается максимальная степень контроля работы системы, позволяющая настраивать микроклимат в зависимости от особенностей и назначения отдельных помещений.

Разница температур в трубах подачи и обратки варьируется в зависимости от следующих факторов:

1. Длина контура. Увеличение протяженности контура обычно сопряжено с большой площадью отапливаемого помещения. Разумеется, при таких условиях теплоотдача будет достаточно интенсивной, и температура воды на выходе из контура снизится.
2. Качество утепления. Монтаж теплых полов должен выполняться грамотно и с учетом всех требований, предъявляемых к данным системам. В частности, при недостаточно надежной теплоизоляции уровень теплопотерь будет оказывать заметное влияние на эффективность отопления. Для компенсации тепловых потерь насосу придется перекачивать большее количество жидкости.
3. Климатические условия в регионе. Если здание установлено в регионе, который характеризуется серьезными холодами, то теплый пол должен иметь повышенную мощность. Циркуляционный насос в таких условиях тоже должен иметь запас мощности. Рекомендуется приобретать устройства, мощность которых хотя бы на четверть превышает требуемую. Вполне подойдут качественные и надежные насосы «Грундфос» для теплого пола (подробнее: «Какие бывают насосы для отопления Грундфос – виды, преимущества циркуляционных насосов Grundfos»).

Помимо мощности, любой насос имеет еще одну важную характеристику – напор потока теплоносителя. Величины напора должно быть достаточно для того, чтобы гидравлическое сопротивление теплоносителя преодолевалось. Уровень гидравлического сопротивления определяется длиной контура, диаметром используемых труб и скоростью движения теплоносителя.

Чтобы рассчитать величину напора в системе, нужно воспользоваться следующей формулой:

• Н = (П х L + K) / (1000), где
• Н – напор циркуляционного насоса,
• П – гидравлическое сопротивление на 1 м трубопровода (определяется по диаметру труб, материалу их изготовления и скорости движения теплоносителя),
• L – суммарная длина трубопровода, учитывающая каждый участок системы,
• К – коэффициент запаса мощности насосного оборудования.

Когда все расчеты завершены, можно заняться выбором наиболее подходящего для конкретной ситуации устройства.

Как подобрать

При работах по монтажу возникает вопрос, как выбрать насос для тёплого водяного пола, ведь разновидностей конструкции не одна.

Они могут быть с сухим и мокрым ротором.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором подразумевают вращение конструкции в теплоносителе. Это осуществляется при помощи специальной смазки, а статор защищается гильзой. Достоинства мокрого ротора – это малые размеры и вес, бесшумная работа и несложная конструкция.

Подробнее о видах циркуляционных насосов здесь

При монтаже системы «тёплый пол» в загородном доме пользуются популярностью именно насосы с ротором мокрого типа.

Циркуляционные насосы с сухим ротором предполагает наличие электрического двигателя, который соединяется с помпой с помощью торцевого уплотнителя. В данном случае насос не контактирует с жидкостью. Двигатели здесь более мощные, а, значит, способны функционировать более эффективно и подавать больше теплоэнергии. Недостатком сухого ротора является его громкая работа в системе

Комплект для насосной группы

Также выбор насоса для тёплого пола стоит делать с учётом следующих характеристик:

1. Так как в жидкости содержится кислород, то применять корпус из чугуна в конструкции нельзя.
2. Не стоит монтировать насос высокой мощности для нормальной циркуляции жидкости.
3. Если вода очень жёсткая, то на роторе могут появляться солевые отложения. Так происходит при повышении температуры жидкости до 55 °С и выше. С целью предотвращения появления отложений, устанавливают термостаты. Они отключают циркуляционные насосы при достижении определённого температурного уровня.
4. При использовании котельного оборудования, которое не оснащено управляемой панелью и не поддерживает подключение насоса, приобретают таймер. Если приспособление подключается к современной панели, то всё решается при помощи программного уровня.

О критериях выбора труб для тёплого пола можно прочитать здесь.

Производители

На рынке насосов для систем отопления, как и в любом сегменте продаж, существует огромный выбор фирм и производителей, которые создают предложение. Среди массы разновидностей товара, представленного к продаже, есть компании с большим опытом работы, проверенные временем и имеющие массу положительных отзывов покупателей.

Немецкая фирма Grundfos давно заняла свое место в сегменте насосов для отопительных систем как радиаторных, так и в системах теплый пол. Данные насосы имеют мало нареканий, они отличаются качеством сборки и работоспособностью.

Именно эти две фирмы являются флагманами всей индустрии. Остальные компании гораздо менее известны или являются очень дорогими. А эти две немецкие фирмы являются лучшим примером сочетания цены и качества. Также часто используются итальянские насосы, которые отличаются высокой мощностью и долгим сроком эксплуатации.

Устройство и особенности

Циркуляционные насосы относятся к устройствам центробежного типа. Рабочие органы – электромотор и вал с крыльчаткой. Корпуса изготавливаются из нержавейки, чугуна, полимеров.

Поскольку абсолютно герметичных систем не существует (в трубах скапливается воздух), насос в чугунном корпусе выбирать нежелательно, у него низкая сопротивляемость окислению.

Корпус оснащается двумя патрубками для подсоединения подачи и обратки. Насос также может быть оснащен воздухоотводом. Если нет, то на корпусе есть гайка, которую отвинчивают при необходимости стравить воздух.

Роторы у насосов бывают мокрые и сухие. Мокрый непосредственно контактирует с водой: при подаче на аппарат электроэнергии вал с крыльчаткой вращается, затягивает теплоноситель и проталкивает его под давлением дальше.

У этих насосов вода выполняет функцию смазки. Они не самые мощные (могут обогреть дом не более 400 метров квадратных), но долговечные.

Сухие роторы с теплоносителем непосредственно не контактируют, поэтому нуждаются в регулярном обслуживании. В частных хозяйствах их обычно не используют. Это мощное оборудование, подходящее для городских домов и промышленных комплексов.

Зачем нужен насос для системы теплых полов?

Привычная система отопления существенно короче по своей длине, чем контур обогрева водяного пола. В контуре системы нагрева домашнего напольного покрытия все установленные змейкой трубы имеют диаметр 15…20 мм, а общая протяженность трубопровода – до 120 метров. Любой контур укладывается змейкой, поэтому в нем присутствует много поворотов.

Для движения теплоносителя (воды) по всей схеме контура нужен агрегат, запускающий принудительную циркуляцию

Важность этого конструктивного элемента заключается также в поддержании стабильной температуры, что обеспечивается разными режимами работы – скорость вентилей может регулироваться вручную или автоматически

Как выбрать?

Чтобы не ошибиться с выбором, необходимо изучить советы профессионалов, которые мы для вас подобрали:

• Покупку насоса необходимо совершать одновременно со всеми конструкционными элементами будущей системы. Так получится добиться максимальной эффективности системы и обеспечить ее долговечность. Ремонтные работы будут стоить дорого, поэтому лучше сразу обезопасить себя.
• Выбор насоса должен основываться на производительности агрегата. Этот параметр может показывать производительность в литрах или кубометрах. Все зависит от количества теплоносителя, который будет находиться в системе. Умножаем эту величину на 3 и получаем необходимую производительность насоса.

• Напор должен подбираться в соответствии с параметрами труб, из которых состоит система (учитывая диаметр, длину, материал).
• Небольшой насос проще разместить в помещении, но размеры агрегата напрямую связаны с его мощностью. Небольшой насос — ограниченная мощность.
• Фазность также влияет на выбор насоса. Обычно для частных объектов выбирают однофазные агрегаты. А вот промышленные площади требуют установки насосов с трехфазным двигателем.
• Иностранные насосы не всегда оказываются лучше отечественных аналогов. Продукция наших производителей рассчитана на низкое качество воды и особенности использования, характерные для нашей местности.

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.