Циркуляционный насос для теплого пола – виды моделей, устройство, монтаж

Основные характеристики циркуляционных насосов

Определяющими критериями при выборе агрегата для водяного теплого пола являются показатели его производительности и напора.

Производительность агрегата рассчитывается в кубометрах (литрах) в час. В нормальном режиме агрегат за 1 час должен прокачивать теплоноситель, превышающий в 3 раза объем всей системы теплого водяного пола. Производительность агрегата должна быть тем выше, чем больше площадь укладки трубопровода теплого пола. Запас производительности должен составлять 15-20%. Это увеличит срок эксплуатации агрегата и предотвратит проблемы, связанные со слабым обогревом в холодный период.

Напор, выдаваемый агрегатом, второй важный показатель. Он должен быть достаточным для преодоления всех узких мест и изгибов трубопровода, чтобы доставлять теплоноситель до самых отдаленных точек помещения. Расчетная производительность при этом должна оставаться неизменной. Для бытового использования обычно достаточно применять агрегат с напором до 6 м водяного столба.

Как подобрать циркуляционный насос для теплого пола по расчетному напору

Так как напором преодолевается гидравлическое сопротивление всех элементов системы, нужно учитывать эти показатели персонально:

  • материал и диаметр трубы влияют на сопротивление, содержатся в инструкции к агрегату;
  • коэффициент увеличения сопротивления на вентиле – 1,7;
  • коэффициент сопротивление на арматуре и фитингах – 1,2;
  • коэффициент сопротивления на смесительном узле – 1,3.

Формула расчета напора такова: Н=(ПхL+ЕК)/1000 где:

  • Н-напор агрегата;
  • П- сопротивление 1 м погонного трубы;
  • Па/м,L- длина самого длинного контура, м;
  • К- коэффициент запаса мощности.

Длину контура умножают на показатель гидравлического сопротивления в 1 м трубы. Полученное в кило паскалях (кПа) значение переводят в атмосферы 100 кПа = 0,1атм. Результат умножают на коэффициенты сопротивления всех элементов системы. Итогом будет рабочая точка агрегата.

Таблица расчета циркуляционного насоса для теплого пола

Затем по каталогу или паспорту моделей находят эту характеристику, выполненную графически. У правильно выбранной модели агрегата рабочая точка должна размещаться в средней трети графика. При установке 3-х скоростного агрегата подбор насоса производится по 2-ой скорости, что даст возможность эксплуатировать насос в оптимальном режиме.

Как выбрать насос, рассчитав объем теплоносителя

Обычно подбор необходимого агрегата производят специалисты по монтажу, но можно это сделать и индивидуально, произведя некоторые расчеты. Выполняем их по формуле Q=0,86хPн/(T п -Tоб), где

  • Q – объем теплоносителя, в кубометрах в час;
  • 0,86 – коэффициент преобразования;
  • Pн – мощность контура теплого пола, требуемая для компенсации тепловых потерь;
  • (Тп-Тоб) – разница между температурами теплоносителя, поступающего в систему трубопоровода и выходящего по обратным трубам.

Исходные данные тепловых потерь и температур берутся из строительных справочников. Таким образом, узнается объем расхода теплоносителя в определенном контуре. Имея информацию о расходе теплоносителя и сопротивлении системы и применив параметры из инструкции производителя, мы сможем выбрать подходящий агрегат.

Какой тип насоса выбрать

Рассчитав технические показатели агрегата, необходимые для того, чтобы циркуляция в системе была правильной, нужно определиться с типом насоса. Для бытового применения используют два типа агрегатов:

  • с мокрым ротором;
  • с сухим ротором.

Агрегаты с мокрым ротором обладают не очень большой мощностью, но ее вполне достаточно, чтобы обеспечить работоспособность системы теплого водяного пола не превышающую по площади 400 м2. Ротор называется мокрым из-за крыльчатки, располагающейся прямо в теплоносителе. Посредством него обеспечивается смазка и охлаждение мотора. Такие устройства имеют преимущества за счет:

  • бесшумной работы;
  • малой энергопотребляемости;
  • надежности (имеют запас моторесурса);
  • простота экпслуатации (не требуют дополнительного обслуживания).

Циркуляционный насос для теплого пола с сухим ротором обладает большой мощностью. Ротор располагается в индивидуальном герметичном корпусе. При эксплуатации, требуется периодическое техническое обслуживание (смазка, чистка). В работе агрегат с сухим ротором ведет себя довольно шумно.

Насосно-смесительный узел для теплого пола

В индивидуальном частном строительстве для обустройства системы водяного теплого пола практически всегда останавливаются на варианте насоса с мокрым ротором.

Материал корпуса и маркировка

Выбирая циркуляционный насос для теплого пола нужно обращать внимание на материал корпуса и маркировку. Обычно материал корпуса значения не имеет, так как при правильном выборе труб и замкнутой системе кислорода выделяется мало. Однако чтобы, перестраховаться от окислительных процессов, лучше отдать предпочтение корпусу из нержавейки или полимерных материалов.

Маркировка, нанесенная на корпусе насоса, состоит из 2-3-х цифр, например 25/60-130 или 32/80. Первый показатель – диаметры входных/выходных отверстий в миллиметрах, на примере 25мм и 32 мм. Второй показатель – высота подъема, обеспечиваемая данным агрегатом. В нашем случае 6 м, 8 м. При переводе метров в атмосферы получится 0,6 и 0,8 атм. Третий показатель – размер устройства, его монтажная длина. В примере этот показатель равен 130 мм.

Как устроена система водяного теплого пола

Система включает в свой состав следующие обязательные компоненты:

  • источник тепла (котел, стояк централизованного отопления);
  • теплоноситель (вода, тосол, масло и др.);
  • трубы обогрева;
  • утеплитель;
  • управляюще-распределительное устройство;
  • насос циркуляционный.

По разветвленной сети трубопроводов, расположенных на полу под покрытием, циркулирует теплоноситель. Источником тепла обычно выступает газовый котел.

Использование водяных полов в квартирах с источником тепла, подающимся  централизованно по стояку, допускается в домах с поквартирной горизонтальной разводкой отопления.

Схема обустройства теплого пола

С целью одинакового прогрева полов трубы размещают на не большом расстоянии между собой (100-200 мм). У стен расстояние между трубами оставляют меньше чем в центре помещения. Раскладка труб проводится по двум схемам:

  • змейкой – ассоциируется с трассой слалома или зигзагом;
  • улиткой – напоминает спираль.

Теплоноситель, прогретый до температуры 35-45 градусов, проходя по трубопроводу, теряет температуру. Оптимальная длина трубопровода (петли) до 120 м. Этого хватает для покрытия помещения площадью до 20 м2. Для больших помещений монтируют несколько трубопроводов. К источнику тепла их подсоединяют параллельно через коллектор, который располагают в специальном шкафу. В нем же устанавливают запорную и управляюще-регулирующую аппаратуру (манометры, термостаты, сливные краны, датчики расхода, воздушные клапаны), а также насосы.

Стандартный циркуляционный насос для водяного теплого пола и его устройство

Устройство обеспечивает равномерное перераспределение теплоносителя в замкнутом контуре, поддерживает постоянное давление в системе. Применение устройства существенно увеличивает эффективность работы системы теплого пола, исключая застой теплоносителя в длинных трубопроводных контурах.

Стандартное устройство, по сути, представляет собой обычный циркуляционный насос, состоящий из следующих базовых элементов:

  1. Корпус – основной элемент устройства, который выполняется из высокопрочных материалов. Обычно корпуса изготовляют из различных металлов: нержавеющей стали, бронзы, литого чугуна. В отдельных современных устройствах применяют пластиковые корпуса.
  2. Патрубки или фланцы располагаются на корпусе и обеспечивают соединение с вводными и выводными трубами.
  3. Лопастная крыльчатка обеспечивает движение теплоносителя за счет своего вращения. Изготовляются из металлов, пластика и современного материала технополимера, который почти не изнашивается.
  4. Электромотор обычно размещается на боковой части корпуса и приводит в действие крыльчатку.
Устройство циркуляционного насоса для теплого пола

Циркуляционный насос для теплого пола следует закреплять так, чтобы ротор располагался в горизонтальном состоянии. Если вал расположить вертикально потери мощности составят до 40%.

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.

nasosdlyateplogovodyanogopolasovetipovib_448BD51B.jpg

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.

Nasos-dlja-teplogo-pola-e1428330077737.jpg

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий