Насос для теплого водяного пола

Краткое содержание

Вопрос, необходим ли насос для теплого водяного пола, решается на стадии проектирования. Желание удешевить устанавливаемую систему за счет отказа от этого оборудования значительно снижает эффективность функционирования водяного контура, даже если учтена необходимость установки труб с расчетным наклоном.

Обусловлено это достаточно большой общей длиной монтируемого трубопровода, а также частым возникновением воздушных пробок. По этой причине специалисты рекомендуют оборудовать водяную обогревательную систему насосом.

Функциональное предназначение

Основная функциональная роль насоса заключается в создании оптимального давления в обогревательной системе, содействующего беспрепятственной циркуляции теплоносителя. Это позволяет устранить риск появления сбоев в функционировании водяного пола из-за завоздушивания системы.

Особенную актуальность подобное решение приобретает, если длина укладываемых труб значительная, а при их укладке образуется большое количество поворотов, тормозящих движение жидкости. Оснащение системы водяного пола насосом, имеющим несколько скоростей, увеличивает эффективность обогрева, так как появляется возможность поддерживать стабильную расчетную температуру в системе.

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.

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.

  Насос с мокрым ротором

• 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.

  Насос с сухим ротором

Определение производительности, мощности

G = Q / 1,16 • (t_п. – t_обр.),

где Q – требуемая мощность водяного контура, Вт;

1,16 – удельная теплоемкость воды, Вт•ч/кг•°С;

t_п. – температура воды на подаче, °С;

t_обр. – температура в обратке, °С.

Требуемая тепловая мощность приблизительно равняется 100 Вт, умноженным на обогреваемую площадь помещения.

Чтобы определить производительность подбираемого насоса в м³/ч (что чаще указывается в паспорте), нужно полученный результат в кг/ч разделить на плотность воды, определяемую по справочным таблицам при нужной температуре теплоносителя. Например для 80°С плотность составит 971,8 кг/м³.

Если планируется уложить несколько водяных контуров, то расчет ведется по каждому в отдельности, а результаты суммируются. Обычно для избежания проблем расчетный показатель производительности увеличивается на 15-20%, чтобы система могла обеспечить жилище теплом при наступлении сильных холодов.

Напор

Еще одним показателем, подлежащим расчету, является величина создаваемого насосом напора (Н, м), обеспечивающего нормативно установленную циркуляцию нагретой воды в системе. Для определения применяется следующая формула:

Н = (R • L + Z) / p • g,

где R – гидравлическое сопротивление, указываемое в технической документации водяного контура, прямого участка трубы (зависит от величины сечения и материала), Па/м;

L – длина укладываемого трубопровода, м;

Z – сопротивление разнообразных факторов, создающих помехи воде при движении (изгибы, повороты, фитинги, запорная арматура и пр.), Па;

р – плотность воды при нужной для расчета температуре, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, ≈ 9,8 м/сек².

Для загородных домов, используя графические характеристики, которые можно найти в справочной литературе, обычно выбираются модели насосов, имеющих средний показатель напора до 6 м (0,6 атм.).

Критерии выбора

Чтобы циркуляционный насос обеспечивал бесперебойное и эффективное функционирование водяного теплого пола, следует при его подборе, кроме производительности и напора, обратить внимание еще на несколько показателей.

• Наличие нескольких скоростей. Обычно хватает трех, позволяющих оперативно регулировать степень нагрева теплоносителя.
• Потребление электроэнергии. Наиболее экономными являются усовершенствованные модели насосов, оснащенные модулем автоматического регулирования интенсивности работы в зависимости от степени нагрева теплоносителя.
• Шумовой фон. Для жилых помещений этот показатель является важным. Практически не доставляют беспокойства малогабаритные разновидности насосов с мокрым ротором.

Немаловажным критерием является производитель. Среди крупных компаний, имеющих имидж надежных партнеров, выпускающих качественные насосы, можно отметить следующие известные бренды:

• Grundfos (Дания);
• Ebara (Япония);
• DAB (Италия);
• Halm (Германия);
• Lowara (Италия);
• AlfaStar (Польша);
• Pedrollo (Италия);
• Wilo (Германия).

Пользуются спросом циркуляционные насосы бренда Wester (Китай), которые при относительно небольшой стоимости имеют хорошее качество.

Монтаж

При проведении установки насоса целесообразно располагать его так, чтобы ротор был ориентирован горизонтально. При этом стрелка, изображенная на корпусе, должна сопадать с направлением движения теплоносителя. После завершения монтажа в насос открывается доступ воды, затем открывается винт для удаления воздуха. При вертикальном направлении работоспособность не снижается, но есть риск потери мощности до 30%.

Монтируется циркуляционный насос в зависимости от рассчитанной схемы подключения в следующих положениях:

• На трубе подачи. В этом случае располагается насос после смесительного узла.
• На трубе возврата. Среди рекомендаций специалистов преобладает мнение, что производительность насоса выше, если он монтируется на обратке. Особую актуальность этот момент обретает, если для нагревания воды установлен твердотопливный насос, способный довести теплоноситель до парообразного состояния, при котором насос просто не сможет функционировать.

Если обогреваемая площадь меньше 200 м², то разница температуры воды на подаче и при обратном циркулировании небольшая. Поэтому располагать насос можно в любом удобном для пользователя месте. При установке водяного обогревательного контура в особняках с несколькими этажами рекомендуется на каждом оборудовать отдельный насос, чтобы система получилась легко управляемой.

Устранение неисправностей

Основным фактором, отрицательно воздействующим на функционирование насоса, является качество воды, поступающей в водяной обогревательный контур. Если насос работает непрерывно, то отложение солей в меньшей степени снижает его работоспособность, нежели в периоды отключения.

Иногда после отключения теплого пола на летний период насос при последующем включении перестает перекачивать воду из-за того, что ротор не поворачивается. Нужно осторожно при помощи подручных средств прокрутить несколько раз крыльчатку. Если насос не начинает функционировать, потребуется помощь специалиста.

Теплые полы – достаточно эффективный и экономичный вариант дополнительного отопления дома или квартиры.

Но, вся эффективность будущего теплого пола зависит от того, насколько грамотно вы сможете выбрать и установить главный компонент системы – насос для теплого пола.

1 Подбор насоса для теплого пола

Вариаций отопления для теплых полов множество. Они бывают электрические и водяные. Электрические варианты пола чаще применяются в маленьких помещениях, где нет возможности проложить трубы с водой, и могут быть выполнены из:

• инфракрасной пленки;
• нагревательных матов;
• нагревательных кабелей.

Водяные варианты полов – это всегда уложенные одним из способов (бетонным или настильным) трубы нужного диаметра. Настильная технология может быть:

• реечной;
• модульной;
• полистирольной.

Но, каким бы не был водяной пол – главная его особенность в том, что длина контура может достигать 100-120 метров, в то время как диаметр трубопровода составляет всего лишь 16-20 мм. Поэтому, во избежание образования воздушных пробок и, как следствие, выхода всего контура из строя очень важно уметь правильно рассчитать параметры напорной техники. к меню ↑

1.1 Расчет насоса для теплого водяного пола

Выбирать технику для принудительной циркуляции водяного теплоносителя требуемой  мощности сложно. Правильно подобранный и установленный электронасос должен обеспечить длительную безпроблемную эксплуатацию и максимально эффективную производительность.

Рассчитывать насосы на теплый пол водяного типа нужно начиная с подбора  вида и мощности  напорного аппарата. По строению они могут быть с мокрым или сухим ротором. Мощность будет определяться числом, которое будет равно общему объему теплоносителя в системе, умноженной на три. Эта цифра будет указателем средней мощности напорного аппарата в соответствии с технической документацией к модели.

Чтобы подбирать нужную мощность насоса для водяного теплого пола следует учитывать еще несколько основных критериев:

• расход электроэнергии;
• производительность – то есть количество теплоносителя в кубометрах, которое система сможет прокачать за один час;
• давление (особенно важно определить этот параметр для систем с большим объемом теплоносителя в трубах);
• напор – это скорость прохождения теплоносителя по трубам в метрах за одну минуту;
• тип возможных теплоносителей;
• максимально допустимую температуру нагрева теплоносителя.
  

  Место насоса в системе теплых полов

Но, основными из них все же будут производительность и напор. Если в качестве теплоносителя будет вода, то можно воспользоваться формулой для определения производительности: Q = 0,86хPн:(Т пр.т. —Т обр.т.), где:

• Pн — это показатель мощности отопительного контура в кВт;
• Т обр.т. — это температура теплоносителя в трубе обратного тока;
• Т пр.т — температура теплоносителя в трубе подачи.

По этой формуле можно примерно определить, что средние показатели производительности напорных аппаратов для средних годовых температур в помещениях будут выглядеть так. При площади отапливаемого помещения в 80-120 м², производительность напорной техники должна быть не ниже 1,5 -2 м³/ч, при площади от 160 до 240 м², производительность не должна опускаться ниже 2-3 м³/ч, при площади помещений свыше 300 м², производительность должна быть 4 м³/ч и выше.

Чтобы рассчитать напор, которому нужно преодолевать сопротивление труб, фитингов, клапанов и других составляющих всей системы теплого пола, воспользуйтесь формулой H = (ПхL + ΣК) : 1000, где: П – это сопротивление одного метра трубопровода, L – длина труб самого длинного участка контура и ΣК – это коэффициент запаса мощности.

к меню ↑

1.2 КАК ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАТЬ НАСОС И ТРЕХХОДОВОЙ КЛАПАН ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА? (ВИДЕО)

к меню ↑

2 Установка и монтаж теплых полов с насосом

Как  и какой напорный аппарат подобрать мы уже разобрались. Теперь давайте разберемся, как и в какую монтажную схему его поставить. Схемы монтажа зависят от циркуляции теплоносителя в системе. Каждая схема отличается по устройству и комплектации. к меню ↑

2.1 Гребенка

Гребенка – это электронный распределительный коллекторный узел. Гребенка дает возможность управления несколькими отопительными контурами в одновременном автоматическом режиме, потому что насосный коллекторный модуль отвечает за полный контроль и распределение теплоносителя по всему трубопроводу.

Выглядит модуль гребенка как две трубы (латунная и стальная) в сборе с контрольными датчиками давления и температуры. Этими трубами происходит забор подогретого теплоносителя из трубы прямого тока и вывод остатков теплоносителя в обратный трубопровод.

Схема гребенка представляет из себя конструкцию из трехходового крана, который выполняет функцию регулирования расхода теплоносителей, сервопривода, который монтируется на трубу обратного тока, регулирует температуру и контролирует расход теплоносителя.

Кроме того, установленным терморегулятором контролируется температурные колебания,  а двумя электровентилями, которые  устанавливают на обеих трубах, можно в случае аварийного скачка давления быстро сбросить его до безопасного уровня. Они еще могут управлять электроклапаном, который контролирует уровень обогрева.

За смешение теплоносителя в прямой и обратной трубе отвечает циркуляционный напорный аппарат, и через установленные клапана отвода воздуха можно стравливать из труб воздушные пробки. к меню ↑

2.2 Радиаторы плюс теплые полы

В этом случае радиаторы отапливают помещение отдельно от теплого пола. Эта схема должна функционировать при соблюдении одного условия: радиаторы и теплые полы должны быть разной температуры. Эта схема часто применяется на небольших территориях, полы которых выложены, например, плиткой или камнем.

Для нормальной работы этой комбинированной схемы для каждого контура ставят один (отдельный) термостат, который должен снижать температуру воды в трубах обратного тока. Но, можно вместо термостата устанавливать гидрострелки – приборы, которые дают возможность включения каждого контура по отдельности.

Малый контур при такой схеме постоянно гоняет через гидрострелку жидкость, и когда температура носителя падает, то включается только тот насос, контур которого требуется подогреть. к меню ↑

2.3 Насосно-смесительные узлы для теплых полов

Эти схемы мы разберем на примерах смесительных узлов марок Tim и Valtec (Валтек). Смесительный модуль или узел – это насосная группа, которая состоит из циркуляционного напорного аппарата, котла для нагрева, расширительного бака, вентилей, манометра и коллектора.

Работает эта схема  на принципе смешения подогретой жидкости из трубы прямого забора с остывшим носителем из обратки или байпаса, если таковой установлен в системе смесительного узла.

Например, смесительный модуль марки Tim позволяет экономить достаточно большое количество средств при наличии автономной системы отопления и кучу нервов при условии централизованного отопления, которое не устаивает вас по температурным характеристикам.

Узел Tim предоставит вам возможность отрегулировать нужный температурный режим для каждого помещения по отдельности. Кроме того, модуль легко монтируется в схему теплый пол плюс радиаторы. И, практически незаменим для частных тепличных хозяйств.

Элементы корпуса, соединителей, гильзы, перепускного байпаса делают из литой и горячештампованной  латуни марок OTS-60-РЬ2/CW-617-N по нормативам  UNI-1982-00 и UNIEN 12165.  Возвратный трубопровод, капиллярные  трубки, выносные датчики терморегуляторов делают из никелированной меди марки Cu-DHP-CW-024A, по нормативу EN 1057.

Из этил-пропиленового эластомера марки EPDM-70-Sh изготавливают уплотнители и соединения, а акрило-бутадиен стирол (ABS) идет на производство ручек для перепускных клапанов, корпусов термо­головок и колпачков воздухоотводчиков.

Узел оснащен термостатическим регулировочным клапаном с термоголовкой, погружным датчиком измерения температур, капиллярной импульсной трубкой и автоматическим поплавковым воздухоотводчиком.

Смесительный модуль может работать с температурами теплоносителей до 90 °С, выдерживает давление в 10 бар и обладает отличной пропускной способностью – до 5  м³/ч. Поэтому использование насосно-смесительных узлов, и комбинированных схем отопления значительно упрощает жизнь в отопительный период.