Насос для отопления теплого пола: выбор, установка и расчёт мощности

Виды циркуляционных насосов

Инженерные особенности устройства циркуляционных насосов для теплого водяного пола во многом зависят от требуемой мощности. Для бытовых и промышленных потребностей применяются два типа агрегатов.

Циркуляционный насос GRUNDFOS

С «мокрым» ротором

За счет размещения крыльчатки насоса в непосредственной близости к ротору (в большинстве случаев в одном корпусе) появляется возможность минимизировать внешние размеры. Для предупреждения попадания воды в электродвигатель на вал привода установлены надежный сальник из модифицированной особо прочной и износостойкой резины. В некоторых случаях предусмотрена установка двойной гидрозащиты. Насос очень компактный, устанавливается непосредственно в отапливаемых помещениях. Гарантированной мощности достаточно для обслуживания отопительной системы помещений общей площадью до 400 м2. Насосы обладают низкой шумностью, работают от однофазной сети напряжением 220 В. Имеют относительно высокую производительность и низкое потребление электрической энергии, корпус полностью герметичный с небольшим весом. Такие характеристики позволяют устанавливать насос непосредственно на трубопроводах, дополнительной фиксации на несущих поверхностях не требуется. Для исключения возникновения рисков поражения током электропроводка, обмотки и корпус имеют повышенную защиту. Для предупреждения перегрева обмоток статора и ротора вследствие длительного периода работы на критических значениях мощности установлено биметаллическое тепловое реле.

С «сухим» ротором

Насосы с сухим ротором имеют повышенные мощности и соответствующие габариты

Насос с сухим ротором

се элементы гидравлического насоса располагаются в отдельном корпусе. Мощные насосы, могут обслуживать большие квартиры или несколько одновременно. Для установки требуется наличие специального технологического помещения, монтируются на отдельной раме. Имеют большой вес, показатели шумности не позволяют устанавливать такие агрегаты в жилых помещениях. Для отопления частных зданий применяются крайне редко, встречаются только в системах для больших коммерческих и производственных помещений. Питаются от трехфазного тока напряжением 380 В, имеют полный комплект защитной электрической арматуры.

Насосы с сухим ротором

Насос с сухим ротором – строение

Классификация насосов для теплого пола

Установка насоса на теплый пол

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

Монтаж теплого пола: циркуляционный насос и монтаж коллектора

Как устанавливается насос

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

При наличии шумного оборудования, его допустимо устанавливать под пол.

Схемы монтажа

При обустройстве тёплых водяных полов, он может монтироваться:

на подающую трубу, за смесительным коллектором;

на трубу обратки, перед котлом.

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

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

Процесс установки насоса

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

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

Устанавливается прибор, перед которым ставится фильтр.

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

Как подбираются технические характеристики насоса

Для теплого пола применяются циркуляционные насосы, по своим техническим параметрам они в максимальной степени соответствуют выдвигаемым требованиям. Производительность насоса рассчитывается по формуле

Q = 0,86×Pн/(t°пр.т – t°обр.т).

В этой формуле Pн равняется максимальной мощности теплового контура в кВт; t°пр. т – начальная температура теплоносителя на входе в систему обогрева; t°обр. т – температура теплоносителя на выходе из системы обогрева пола. Если в квартире к одному насосу планируется подключать несколько контуров, то необходимо суммировать все значения по каждому из них.

Практический совет. Профессионалы рекомендуют для каждого помещения монтировать автономную систему теплого пола. Это позволит более точно регулировать параметры микроклимата с учетом назначения помещения и повысить надежность работы отопительной системы.

Формулы для расчета насоса

Разница температур на входе и выходе зависит от нескольких факторов:

• Длины контура. Чем больше длина, тем больше площадь должна обогреваться. Это значит, что потребуется много тепловой энергии, температура на входе и выходе будет значительно отличаться;
• Эффективности теплоизоляции. Если во время монтажа теплого пола грубо нарушались установленные правила, то непродуктивные тепловые потери будут составлять значительные показатели. Особенно это заметно на первом этаже, неправильная теплозащита приводит к тому, что большое количество тепловой энергии расходуется на обогрев почвы. Такие условия эксплуатации также становятся причиной чрезмерного расхода тепловой энергии и понижения эффективности системы, увеличивают нагрузку на насос;
• Климатической зоны расположения здания. Чем севернее проживает владелец квартиры, тем больше запас по мощности должна иметь система теплого пола, тем больше мощность у циркуляционного насоса. Производители рекомендуют приобретать насосы с 20–25% запасом по мощности.

Расчет и выбор насоса

Таблица характеристик для подбора насоса

Второй важный показатель насоса – напор потока. Напор должен быть достаточным для преодоления гидравлического сопротивления жидкости в системе. Гидросопротивление зависит от общей длины контура, его диаметра и скорости движения теплоносителя. Производители систем водяного пола должны указывать эти параметры, если подогрев делается самостоятельно, то для расчета величины напора насоса нужно пользоваться формулой

H= (П×L + ΣК) /(1000), где

• Н – требуемый напор насоса;
• П ­– гидросопротивление погонного метра контура, зависит от диаметра, материала изготовления труб и скорости движения жидкости;
• L – общая длина контура, включающая и надземные системы управления;
• К – рекомендованный коэффициент запаса мощности насоса.

После получения всех данных можно приступать к выбору конкретной модели.

Подбор насоса для теплого пола

Как работает циркуляционный насос в системе отопления

Вопрос отопления особенно остро стоит в частных домах, где нет подключения у централизованной системе. В квартирах все гораздо проще, хотя в последнее время нередко хозяева уходят от уже имеющегося отопления к своему собственному, то есть покупают котел и насос для достижения оптимальной на их взгляд температуры.

В частном доме, как говорится, «с нуля», гораздо проще организовать отопительную систему. Ничего сложного в этом нет – нагревательный котел с циркуляционным насосом, который обеспечивает движение теплоносителя по трубам. Автоматика позволяет получить желаемую температуру за счет нескольких режимов работы устройства.

Циркуляционные насосы с электронным управлением – это вообще находка. Несложное программирование исключает участие человека в процессе отопления.

Принцип работы циркуляционного насоса

Конструктивное устройство такого агрегата очень простое: внутри нержавеющего корпуса располагается ротор и вал с крыльчаткой. Ротор необходим для приведения в рабочее состояние электродвигателя.

С одной стороны агрегата при помощи вращающейся крыльчатки вода всасывается, а с другой – нагнетается в трубопровод. Если на некоторых участках появляется сопротивление, то насос его подавляет, проталкивая теплоноситель.

Механизм работы циркуляционного устройства прост, но именно таким образом помещения в доме нагреваются за считанные минуты, а количество требуемого теплоносителя значительно снижается за счет возможности использования труб небольшого диаметра.

При подборе циркуляционного насоса нужно учитывать не высоту здания, а длину трасс и толщину труб. Так как воду до нужного этажа поднимает не насос, а сама вода. Подающая и обратная труба являются сообщающимися сосудами.

Типы циркуляционных насосов

В зависимости от конструкции, циркуляционные агрегаты делятся на два вида:

Мокрые – в них ротор и вал с крыльчаткой постоянно контактируют с теплоносителем, который в данном случае не только охлаждает электродвигатель, но и смазывает поверхности между рабочими элементами насоса.

Ротор и статор в таком устройстве отделены друг от друга специальной чашей из нержавеющей стали, чтобы жидкость не попадала в мотор.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором применяют в жилых домах, где имеют место небольшие и несложные системы отопления. Эти устройства работают практически бесшумно, но обладают низким КПД (около 50 %), поэтому их не устанавливают на промышленных объектах.

Сухие, в которых ротор не соприкасаются с жидкостью-теплоносителем. Для отделения рабочей камеры от электродвигателя используются специальные защитные кольца.

Насосы с сухим ротором гораздо более эффективные, чем мокрые, их КПД составляет 80 %. Но очень шумная работа не позволяет монтировать их в жилых помещениях.

Обеспечить нормальное отопление в частном доме или на любом другом объекте без циркуляционного насоса практически невозможно. Какой тип устройства лучше приобрести сможет посоветовать только грамотный специалист.

Правила подбора циркуляционного насоса для отопительной системы

Даже следуя рекомендациям профессионала, желательно самому хоть немного разбираться в характеристиках насоса. При выборе циркуляционного устройства для своей системы отопления, необходимо учитывать такие параметры:

• мощность насоса;
• производительность агрегата;
• диаметр труб;
• напор теплоносителя;
• температуру перекачиваемой жидкости;
• пропускную способность нагревательного котла.

Все эти показатели обозначаются в маркировке насоса. На нем должны быть указаны:

• диаметр входящего трубопровода, мм;
• давление, или высота подъема жидкости;
• мощность, или объем теплоносителя, перекачиваемый насосом за единицу времени (у каждого циркуляционного устройство имеется три уровня мощности);
• производительность, которая зависит от протяженности труб и их диаметра.

Расход теплоносителя обычно устанавливают равным мощности отопительного котла.

Помимо технических характеристик, нельзя забывать и о таких факторах, как:

• климатические условия в регионе;
• материал теплоизоляции в доме;
• устройство пола и перекрытий между этажами в доме (если они есть);
• количество и вид окон в помещениях.

Одним из важнейших правил выбора циркуляционного насоса для частного дома – не приобретать слишком мощный агрегат, этот параметр должен соответствовать необходимому расходу теплоносителя. В обратном случае, насос будет много времени работать «вхолостую», используя немалое количество лишней электроэнергии.

Среди наиболее распространенных и эффективных устройств выделяют марки Wester и Grundfos.

Нужен ли насос на теплый водяной пол

Насос обеспечивает циркуляцию воды в контуре, благодаря чему поверхность равномерно прогревается и защищает дом от теплопотерь, что особенно важно для регионов с экстремально морозными зимами. Установка такого прибора обязательна, но не во всех случаях

Считается, что если площадь пола небольшая (до 40-50 м2), монтировать такой прибор не нужно.

Во всех остальных вариантах монтаж насоса нужен, причем не только по причине комфорта, но и в силу некоторых технических особенностей:

1. Зачастую для обогрева используют трубы с малым сечением, поэтому в них возникают большие теплопотери. Из-за этого сам котел будет перегреваться, понадобится большее количество твердого топлива.
2. Отдельные виды покрытия пола не переносят высоких температур – например, ламинат, дуб деформируется. Поэтому они нуждаются в равномерном распределении тепла, что и обеспечивает водяной насос. В расчете таких схем обязательно учитывают смесительный узел, позволяющий поддерживать нужный режим.
3. Стены дома выполняют из одного материала, который обладает одинаковым значением теплоемкости. Однако полы чаще всего изготавливают из разных материалов. Например, в ванной комнате присутствует керамическое покрытие, а в других помещениях полы могут быть наливными. Поскольку теплоемкости отличаются, появляется необходимость в равномерном распределении тепла.

Внимание! Чаще всего не стоит рассчитывать на то, чтобы контур пола и группа нагревателей работали от одного и того же котла. Параметры этих систем ощутимо отличаются

Выбор по параметрам

Желательно использовать для насоса трехскоростной ротор

Принцип работы, который имеют насосы для тёплого пола, можно сравнить с агрегатами, установленными для отопления. Устройства не нагнетают избыточного давления в систему, а просто осуществляют проталкивание жидкости внутри трубопровода с определёнными скоростями.

В связи с тем, что нагревательная способность может изменяться, от температурных условий, то режим работы насоса, влияющий на движение теплоносителя должен регулироваться. Поэтому, для тёплых полов рекомендуется использовать трёхскоростной циркуляционный электронасос.

Если говорить о профессиональном выборе устройства, то необходимо руководствоваться следующей формулой, характеризующей его производительность: M=0.86 * Rh / (t пр. т – t обр. т).

• M – производительность насоса.
• Rh – мощность отопительного контура, кВт.
• t пр. т – температура жидкости на обратке, ⁰С.
• t обр. т – температура жидкости на подаче, ⁰С.

По статистике, разница в показателях отопительных систем обычно принимается как величина, отличная друг от друга не более чем на 5 ⁰С., а мощность отапливаемого контура определяется непосредственно от площади обогреваемого помещения.

Исходя из этого, для того, чтобы упростить выбор мощности водяных насосов можно руководствоваться таблицей, приведённой далее. При этом следует учитывать, что для расчётов брались примерные температурные показатели средней полосы России. Поэтому, если ваш частный дом плохо утеплён или вы проживаете в других регионах с более мягким или напротив, морозным климатом, рекомендуется выполнить полноценную методику расчёта.

Площадь помещения, м2	Производительность насоса на радиаторном отоплении	Производительность насоса при тёплом поле
80 -120	0,4	1,5
120 – 160	0,5	2,0
160 – 200	0,6	2,5
200 – 240	0,7	3,0
240 – 280	0,8	4,0
280 – 350	1,2 – 1,5	6,0

В первую очередь сопротивление зависит от диаметра самой трубы. В этом случае необходимо принимать для расчёта увеличение сопротивления на входе в систему, арматуре и фитингах. Величину гидравлического сопротивления труб можно найти в технической документации, на них. Для определения используется следующая формула: М= (H*K + ∑R) / 1000.

• М – мощность напора насоса.
• Н – величина гидравлического сопротивления 1 метра трубы.
• К – длина наибольшего контура, м.
• R – коэффициент запаса мощности.

Расчет параметров циркуляционного насоса

Две главные характеристики насоса: производительность и напор. Формулы и принцип расчета при использовании теплоносителей одинаков. Меняются только константы теплоотдачи, а следовательно, производительности. При использовании антифриза конечный результат умножают на 1,2. Сделаем расчет насоса для теплого пола, по трубам которого циркулирует водопроводная вода.

Расчет производительности насоса

В помещениях площадью более 50 м2 для водяного теплого пола делают до десяти контуров, соединяя их параллельно. В этом случае подсчитывают расход тепла (производительность) каждого контура по отдельности, затем складывают и вставляют сумму в формулу. В результате получают мощность насоса, обслуживающего контуры.

Десятилетия работы строителей и теплотехников в этой области дали возможность свести расчетные данные в таблицу. В ней отражается зависимость производительности насоса от площади отапливаемого помещения. Расчеты и цифры в таблице относительны, так как в этом случае не учитываются расходы энергии на используемые материалы:

• Площадь 80-120 м2  производительность  1,5 м3/час
• Площадь 120-160 м2  производительность  2,0 м3/час
• Площадь 160-200 м2  производительность  2,5 м3/час
• Площадь 200-240 м2  производительность  3,0 м3/час
• Площадь 240-280 м2  производительность  4,0 м3/час

Расчет напора насоса

Еще один критерий, который надо учитывать, выбирая насос для водяного пола – это создаваемый им напор. Он напрямую зависит от показателя гидравлического сопротивления труб, величина которого указывается в документах, сопутствующих продаже, и от длины контура или всех контуров, если их несколько.

Как правильно подобрать насос для теплого пола?

Оптимальный выбор модели по техническим параметрам и характеристиками – это только часть решения вопроса подбора оборудования, также необходимо уделить внимание материалу, из которого изготавливается насос, его типу, а также фирму-производителя. Для бытового применения используют два варианта приборов: с мокрым и сухим ротором

Первый, представляет собой агрегат с небольшой мощностью, который оптимально подходит для помещений с общей площадью до 400 кв. м. Название этого прибора связано с тем, что его крыльчатка находится в жидкости, а значит, охлаждение происходит посредством теплоносителя

Для бытового применения используют два варианта приборов: с мокрым и сухим ротором. Первый, представляет собой агрегат с небольшой мощностью, который оптимально подходит для помещений с общей площадью до 400 кв. м. Название этого прибора связано с тем, что его крыльчатка находится в жидкости, а значит, охлаждение происходит посредством теплоносителя.

Преимущества данной модели заключаются в бесшумной работе, низком потреблении электроэнергии, а также в высоком уровне надежности конструкции.

Что же касается устройств с сухим ротором, то они имеют более высокий уровень мощности, по сравнению с предыдущим вариантом оборудования. В конструкции насоса ротор располагается в отдельной емкости, где нет прямого контакта с теплоносителем.

Этот аппарат нуждается в регулярном техническом обслуживании, в основе которого чистка и смазка. Но для использования в быту их применяют очень редко, зачастую, в устройстве фонтанов. Поэтому следует отдавать предпочтение первому типу.

Схема циркуляционного насоса для теплого пола

Расчет стоимости

Ориентировочный расчет стоимости водяного теплого пола для дома с активной площадью подогрева 100 м2:

• Упаковка экструдированного пенополистирола Пеноплэкс толщиной 5 см стоит примерно 1150 рублей. Площадь материала в ней 5,04 м2, значит нам понадобится 20 упаковок утеплителя, итого 23000 рублей.
• Армированная сетка 15*15 см, из прутков 5 мм стоит 53 рубля за квадратный метр, значит всего на армирование у нас уйдет 5300 руб.
• Рулон полиэтиленовой гидроизоляции 200 мкм имеет площадь 300 кв. м., и стоит 3800 рублей.
• Цена на метр металлопластиковой трубы – 40 рублей. При укладке с шагом 15 см, расход составит 6,7 погонных метра на квадрат, итого нам потребуется 670 метров трубы стоимостью 26800р. Плюс дополнительный запас на подвод контуров к коллектору.
• Демпферную ленту для экономии сделаем своими руками из вспененного полиэтилена, потребуется около 30 квадратных метров. Цена полиэтиленовой подложки толщиной 8 мм составляет примерно 22 рубля за квадрат, итого 660 р.
• 2 коллектора от Valtec на 7 контуров обойдутся в 3200 р.
• 14 фитингов для подключения труб к коллектору будут стоить 1610 р.
• Готовый смесительный узел с насосом на 7 контуров стоит 14500 р.
• Плюс прибавим сюда дополнительные расходы на крепеж (саморезы, нейлоновые стяжки) +1000 р.
• Итого материалы обойдутся вам в 79870 рублей, без учета покупки котла.

Стоимостной расчет теплых водяных полов показан на фото

Стоимость стяжки для пола вместе с работой из пескобетона толщиной 6 см составляет примерно 480 рублей за метр, итого +48000 руб.

Если вы будете нанимать мастеров, дополнительно нужно учесть стоимость укладки труб, изоляции, сетки и испытания системы. Итоговая стоимость монтажа системы под ключ составит примерно 1500 рублей за квадратный метр.

Правила монтажа

При установке вал насоса всегда должен располагаться горизонтально. Если вы установите вал вертикально, то насос теряет около 30% своей производительности. Перед насосом должен устанавливаться фильтр, а с его двух сторон шаровые краны. Это позволит, на случай неисправности изделия, осуществить ремонт не сливая весь теплоноситель из системы теплого пола. Устанавливается насос на обратке перед котлом. Так, насос будет толкать воду непосредственно в котел. Как следствие работа устройства будет осуществляться при низких температурах, что значительно увеличит его эксплуатационный срок. Плюс к этому вверху котла может накапливаться воздух. Если установить насос на подаче, то вверху может образоваться вакуум, вследствие чего в этой части котла может закипеть теплоноситель. За счет того, что насос будет закачивать воду в котел, воздушного пространства попросту не будет.

Итак, мы рассмотрели особенности того, как подобрать циркуляционный насос. Мы узнали о том, что существует несколько видов насосов, а также как правильно его установить. Нам будут интересны ваши комментарии, касательно этой темы. Оставляйте их в конце этой статьи.

Рекомендации по выбору

Чтобы обеспечить нормальную циркуляцию горячей воды в системе, следует подбирать агрегаты, исходя из следующих рекомендаций:

1. В водной среде содержится кислород, поэтому не стоит устанавливать помпу с чугунным корпусом.
2. В водной среде достаточно большое содержание солей, которые могут оседать на роторе при температуре + 55°С и выше. Поэтому должен быть предусмотрен регулятор температуры, который отключит агрегат при определенном ее повышении, то есть работать как станция.
3. Если отопительный котел со стандартной панелью управления, в этом случае подключают таймер.

Замечание специалиста: чтобы обустроить теплый пол в индивидуальном жилище, не требуются насосы большой мощности. С такой работой вполне справится насос мокрого типа. Работает он тихо, технического обслуживания не требует, имеет длительный срок эксплуатации, к тому же цена на данный агрегат невысокая.

Тип оборудования

Обеспечит эффективный обогрев циркуляционный насос для теплого пола, подающий жидкость с постоянной заданной скоростью без образования разрушительного избыточного давления. Относится он к центробежному типу. Рабочими органами является электромотор, а также вал, оборудованный крыльчаткой.

https://youtube.com/watch?v=7lo26JQODhc

Как подобрать циркуляционный насос

На корпусе, выполненном из чугуна, нержавейки или прочных, не поддающихся коррозии полимеров, располагаются два патрубка, служащие для выполнения подсоединения обратки и подачи. Некоторые модели оснащаются воздухоотводом, а при его отсутствии функцию стравливания воздуха выполняет специальная гайка, которую нужно просто отвинтить.

Есть две разновидности циркуляционных насосов.

• С мокрым ротором, который в процессе работы вступает в непосредственный контакт с водой. Вал при вращении затягивает жидкость, а затем под давлением проталкивает ее дальше. В подобных насосах вода дополнительно выступает в роли смазки. Эти устройства не отличаются высокой мощностью, применяясь в небольших по площади (≤ 400 м2) помещениях. Они надежные, экономные с небольшим потреблением электроэнергии. Среди достоинств можно отметить практически бесшумную их работу.

• Сухие роторы в непосредственное соприкосновение с теплоносителем не вступают. Им требуется регулярное обслуживание, выражающееся в проведении смазочных операций и плановой чистки. В частных подворьях подобные мощные насосы практически не находят применения. Они больше подходят для промышленных комплексов.