Выбор насоса для теплого водяного пола и для чего он нужен

Материалы для теплого пола

Схема такого пола на картинке выглядит всегда довольно сложной – масса коммуникаций, соединенных между собой, по которым к тому же течет вода. Однако на деле система включает не такой уж обширный список элементов.

Материалы для водяного теплого пола

Комплектующие для водяного теплого пола:

• при отсутствии возможности подключения к системе централизованного отопления – нагревательный котел;
• насос, который либо встроен в котел, либо приобретается отдельно. Он будет нагнетать воду в систему;
• непосредственно трубы, по которым будет двигаться теплоноситель;
• коллектор, который будет отвечать за распределение воды по трубам (не всегда необходимый);
• для коллекторов будут необходимы специальный шкаф, разветвители, распределяющие холодную и горячую воду, а также клапаны, система аварийного слива, приспособления для отведения воздуха из системы;
• фитинги, шаровые клапаны и т. д.

Один из вариантов схемы отопления в частном доме с теплым полом на первом этаже

Также для обустройства теплого пола понадобится материал для теплоизоляции, крепежи, сетка армирующая, лента демпферная. Если выполняется сырой способ монтажа, то еще и бетонная смесь, из которой будет изготовлена стяжка.

Крепления для труб водяного теплого пола

Планка монтажная для теплого пола

От методики монтажа часто будет зависеть и выбор материалов и инструментов для системы подогрева пола. Существуют два вида укладки оборудования – это сухая и мокрая.

1. Мокрая технология предусматривает использование утеплителя, крепежной системы, труб, бетонной стяжки. После того как все элементы будут залиты стяжкой, поверх укладывается и само напольное покрытие. По периметру помещения обязательно укладывается лента демпферная. Под утеплитель желательно поместить гидроизоляционный слой на случай утечки воды – он защитит соседей от возможного потопа.

2. Сухая технология. В этом случае система обогрева укладывается на деревянные пластины или полистирольные маты в специально сделанные каналы. Поверх системы укладываются листы фанеры или ГВЛ. Сверху монтируется напольное покрытие. Кстати, не стоит укладывать поверх системы ДСП или ОСБ, так как в их составе есть вещества, которые под воздействием повышенной температуры начинают испаряться и негативно воздействуют на организм человека.

Ни первый, ни второй способы не являются идеальными – каждый имеет свои достоинства и недостатки. Однако чаще всего применяется именно мокрый способ, когда система теплого пола укладывается в стяжку. Причина проста – дешевизна, хотя в обслуживании этот вид довольно сложен. Например, отремонтировать трубы в стяжке будет непросто.

Стяжка для теплого пола

Правила и нюансы эксплуатации оборудования

Для чего нужен насос в системе отопления?

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос

Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать о принудительной циркуляции, поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Информация о насосах

Общие сведения

Циркуляционные насосы представляют собой устройства, которые обеспечивают перераспределение жидкости внутри замкнутого контура.  Чаще всего эта разновидность насосного оборудование используется в отопительных системах (в том числе в низкотемпературных, к которым и относится водяной обогрев напольного покрытия), а также в системах кондиционирования и охлаждения.

Основная задача устройства – постоянно перемещать значительный объем жидкости, обеспечивая постоянное давление и равномерное движение теплоносителя по системе. Использование насоса существенно повышает эффективность работы теплого пола, поскольку в длинных контурах не застаивается вода.

Основные элементы конструкции

Типовой насос для водяного теплого пола имеет следующую конструкцию:

• Базовый элемнт устройства  – корпус, который производится из материалов с высокой механической прочностью. Традиционно для изготовления корпусов используют металлы (бронза, литой чугун, нержавеющая сталь), однако некоторые современные модели выполняют в пластиковых корпусах.
• На корпусе размещаются патрубки для присоединения вводных и выводных труб. У промышленных насосов, которые используются для обслуживания контуров большой протяженности, вместо патрубков предусмотрены фланцевые соединители диаметром 40 мм и более.
• Движение теплоносителя обеспечивается за счет вращения крыльчатой лопасти. На сегодняшний день лучшими считаются крыльчатки, которые производятся из технолоплимера, поскольку этот материал практически не подвержен износу.
• Крыльчатка приводится в движение электромотором, который у большинства моделей расположен на боковой поверхности корпуса.

Варианты монтажа

Некоторые модели также комплектуются воздухоотводом. У других встречается более распространенный вариант: специальная гайка на корпусе, которая выкручивается для выпуска накопившегося воздуха.

Особенности эксплуатации в системах теплого пола

Принцип использования

Традиционно циркуляционные установки монтируются в отопительных системах радиаторного типа.

Однако теплый пол имеет свои конструктивные особенности, и потому насос нужно приобретать с учетом этих нюансов:

• Во-первых, в радиаторных системах используется высокотемпературный теплоноситель, потому насосная группа монтируется на обратном трубопроводе. Это позволяет избежать перегрева элементов, контактирующих с горячей водой, и увеличить ресурс службы устройства.
• Отопление полов производится с использованием низкотемпературных жидкостей (нагрев выше 40С осуществляется крайне редко), потому насос можно монтировать как на  подающую, так и на обратную трубу.

Вариант установки на обратный трубопровод

• Радиаторные системы отличаются малой скоростью движения теплоносителя, благодаря чему циркуляция может осуществляться за счет естественных факторов, таких как перепад температур.
• А вот водяной теплый пол без насоса эффективно работать может только в том случае, если он имеет контур малой длины. Для стандартных комплектаций, у которых для обогрева используется 50 м трубопроводов и более, требуется насос с достаточно хорошим напором.

Кроме того, стоит принимать во внимание и особенности размещения управляющего коллектора. Как правило, коллекторный шкаф имеет небольшие габариты, потому для обслуживания системы теплых полов  приходится устанавливать компактный, но в то же время производительный насос

Критерии грамотного выбора оборудования

Все старания по монтажу сведутся к нулю, если неправильно подобрать оборудование. Чтобы не ошибиться, необходимо предварительно проанализировать все стороны конкретной отопительной системы и произвести необходимые расчеты.

Основные разновидности насосов

По конструкционным особенностям все приборы делятся на 2 категории: с мокрым и сухим ротором.

Насосы «мокрого» типа. Этот вариант подходит для частных домов. Агрегат компактный, почти бесшумный и имеет удобное для обслуживания и ремонта модульное строение.

Но, к сожалению, не отличается высокой производительностью – максимальный КПД современных моделей достигает 52-54%.

Циркуляционные устройства для отопительных сетей нельзя путать с аналогичными приборами для ГВС. Насос для отопления не нуждается в антикоррозийном корпусе из бронзы или нержавейки и в дополнительной защите от накипи – соответственно, и стоит дешевле

Насосы с сухим ротором производительны, неприхотливы к качеству теплоносителя, способны работать под большим напором и не требуют строго горизонтального расположения на трубе. Однако они более шумные, а их работа сопровождается вибрацией. Многие модели устанавливаются на фундамент или металлическую опорную раму.

Для монтажа консольных, моноблочных или «In-line» моделей необходимо отдельное помещение – котельная. Их целесообразно применять, когда необходим расход более 100 м³/ч, то есть для обслуживания групп коттеджей или многоквартирных домов.

Краткий обзор технических характеристик

При выборе насоса обязательно следует изучить технические характеристики и сопоставить их с требованиями системы отопления.

Важными являются такие показатели, как:

• напор, который покрывает потери гидравлики в контуре;
• производительность – объем воды или подача за определенный временной интервал;
• рабочая температура теплоносителя, max и min – у современных моделей в среднем +2 ºС… +110 ºС;
• мощность – с учетом гидравлических потерь механическая мощность преобладает над полезной.

Важны и конструкционные детали, например, входной/выходной диаметр патрубков. Для систем отопления средние параметры – 25 мм и 32 мм.

Количество электронасосов подбирают, ориентируясь на протяженность отопительной магистрали. Если общая длина контуров до 80 м, достаточно одного прибора, если больше – потребуются дополнительные устройства

Примером агрегата для оснащения отопительной сети жилья площадью 100 м² является насос Grundfos UPS с трубным соединением 32 мм, производительностью 62 л/с и весом 3,65 кг. Компактный и малошумный чугунный прибор не слышно и за тонкой перегородкой, а его мощности достаточно для транспортировки жидкости на 2 этаж.

Насосы со встроенной электроникой позволяют оперативно переводить оборудование в более удобный режим в зависимости от смены температуры или давления в сети. Автоматические устройства снабжены цифровыми дисплеями, которые предоставляют максимум информации по работе насоса: температуру, сопротивление, давление и т.д.

Дополнительная информация о расчете и выборе циркуляционного насоса для отопления представлена в статьях:

1. Как рассчитать насос для отопления: примеры расчетов и правила подбора оборудования
2. Подбор циркуляционного насоса: устройство, виды и правила выбора насоса для отопления
3. Циркуляционный насос для отопления: десятка лучших моделей и советы покупателям

Насос для теплого водяного пола

Насос для теплого водяного пола – не самый дорогостоящий, но обязательный элемент системы отопления, от которого во многом зависит эффективность ее работы (теплоотдача и экономичность).

Это устройства, принцип работы которых основан на создании центробежной силы.

По сути, основными элементами агрегата являются:

• корпус (в зависимости от размеров и мощности агрегата может изготавливаться из полимерных материалов, нержавеющей стали и чугуна);
• вал с крыльчаткой, обеспечивающий затягивание и проталкивание жидкости;
• электромотор, заставляющий ротор (вал) вращаться.

Какой насос выбрать?

1. Как понятно из названия, циркуляционные насосы обеспечивают циркуляцию теплоносителя по системе. При этом для работы с обогреваемыми полами применяются два типа:

   с мокрым ротором, когда создающая вращение, затягивающая и под давлением проталкивающая по трубам воду крыльчатка расположена внутри корпуса агрегата и находится в непосредственном контакте с нагретым теплоносителем;

Циркуляционные аппараты с мокрым ротором, благодаря особенностям своей конструкции, отличаются более компактными габаритами и доступной ценой.

При этом жидкость-теплоноситель выполняет для них одновременно роль смазки.

Выбирать циркуляционный насос стоит исходя из площади отапливаемой поверхности, а также от площади жилища в целом. Устройства с мокрым ротором не характеризуются высокой мощностью и производительностью, а потому для обустройства системы водяного встроенного отопления жилища площадью более 400 квадратных метров не пригодны.

Более мощными, подходящими для работы с системах обогрева промышленных комплексов и многоквартирных домов представляются циркуляционные насосы с сухим ротором, вынесенным за корпус агрегата. Однако высокая производительность устройства требует и постоянного профессионального обслуживания. Это обеспечит высоконагруженному аппарату стабильную длительную работу без перебоев.

Также отвечая на вопрос о том, какой ставить насос на теплый водяной пол, стоит проанализировать условия работы агрегата. Устройство контактирует с водой. При этом абсолютной герметичности системы отопления достичь нереально, и в трубах, а также в насосе скапливается воздух, в результате чего происходит окисление и коррозионное разрешение. В связи с этим на устройства, выполненные в чугунном корпусе, смотреть нужно в последнюю очередь как они изготовлены из материала, подверженного окислению.

Для наиболее простых, не используемых постоянно систем отопления вполне подойдут недорогие односкоростные варианты, в то время как для возможности регулирования подачи теплоносителя и температуры лучше отдать предпочтение более дорогим двух- и трехскоростным моделям.
Поскольку проникающий в систему и скапливающийся воздух нуждается в сгоне, лучше организовать водяной теплый пол с циркуляционным насосом, имеющим на корпусе специальную откручивающуюся гайку, позволяющую спустить воздух из системы, тем самым повысив эффективность обогрева.
Подбор агрегата по параметрам маркировки.

Зная, как выбрать насос для теплого водяного пола правильно, можно исключить такие проблемы как финансовые потери из-за переплаты за устройство большой мощности при требуемой меньшей, либо же связанные с низкой эффективностью и недолговечностью устройства при интеграции в систему, требующие замены агрегата на новый подходящий.

Прежде всего, необходимо ориентироваться на параметры напора и производительности, а также мощность контура теплого водяного пола.

Производительность

Для определения требуемой производительности циркуляционного насоса необходимо мощность контура (кВт), помноженную на постоянный коэффициент 0,86 (для воды, для иных сред другие значения), разделить на разницу температур теплоносителя на входе и выходе.

Значение производительности определяется по каждому контуру отопления отдельно, после чего полученные показатели складываются в один общий.

Это и будет итоговая требуемая производительность устройства.

Для двухэтажного дома лучше спроектировать и смонтировать на каждом этаже по системе контуров, подключенных к отдельному коллектору с насосом.

Эффективность работы отопления будет выше, нежели при одном общем коллекторе и одном мощном насосе.

Напор

Характеристика мощности насоса, описывающая его способность выталкивать воду в вертикальном направлении, называется напором и измеряется в метрах водяного столба или атмосферах. Для одноэтажных частных домов подойдут устройства с напором 0,6 атм или 6 м.в.с.

Насос не должен работать на износ, а потому подбирать его следует, ориентируясь на указанные в его маркировке средние значения.

Возможные схемы подключения

Как правило, теплые полы без циркуляционного насоса подключают к уже существующей радиаторной системе отопления. Врезку делают в подающую линию. Возможны два варианта:

• в квартире с централизованным отоплением;
• в частном доме с индивидуальным отоплением от котла.

В своем доме для работы теплого пола без насоса, рекомендуется выбрать мощный котел, неважно, газовый или электрический. Главное, чтобы его мощности хватало и на радиаторы, и на напольный обогрев

Стоит выбрать котел с встроенным насосом.

Естественная циркуляция теплоносителя

Этот наиболее трудный в реализации вариант для теплого пола.Сделать однотрубную систему отопления батареями, при которой теплоноситель самотёком будет циркулировать не сложно.

Главное правило: центр нагрева (котёл) должен быть ниже центра остывания. Но вот подключить в эту схему тепл.полы сложнее.

Для частного дома возможен такой вариант:

Котел устанавливается ниже ТП, например, в подвале. Для еще большего увеличения давления циркуляции можно увеличить к-во секций в приборах стояка, для компенсации потерь в них по циркуляции и теплу (сопротивление теплого пола), а также увеличить диаметр стояка.

Схема с естественной циркуляцией

На схеме изображен самый «сильный» вариант для работы ТП. Возможно также установить котел на 1-й этаж. Получится, что теплый пол ниже центра котла. Но кольцо циркуляции через стояк и ТП тоже имеет свой центр охлаждения. Складывая их вместе (ц.о.стояка +ц.о. ТП), образуем общий центр остывания, находящийся выше центра котла. Естественная гравитационная система в этом случае также будет работать.

Котел со встроенным насосом

Более простой вариант подключения — это использование одного насоса на котле для прокачки теплоносителя и по радиаторам и по теплому полу.

Трубы напольного обогрева подключают через термостатический клапан. Монтируют клапан на подачу теплоносителя, а к обратной трубе устанавливается перемычка. Клапан предназначен для регулировки температуры теплоносителя, он представляет собой смеситель, внутри которого установлен термочувствительный элемент. Клапан защищает систему – он автоматически прекращает поток на трубе подачи в нужный момент.

Такие варианты подключения без насоса водяного ТП к котлу оправданы лишь на небольших участках — в сан.узлах, кухне, прихожей. На большой площади самотечный теплый пол реализовать не получится.

С другой стороны, в малых помещениях удобнее монтировать электрический подогрев, не забивая себе голову расчетами гидросопротивления и центра охлаждения.

Предыдущая
Теплый полОсновные схемы подключения водяного теплого пола
Следующая
Теплый полСовмещенное отопление: водяные полы и радиаторы

Производительность оборудования

Водяные полы в домах из дерева

Особенности обогрева деревянного пола

Водяной теплый пол под деревянные полы, а тем более на деревянное основание монтируют не так часто. Причин этому несколько:

При работе с деревянными основаниями необходимо компенсировать теплоемкость древесины, используя отражающие элементы

1. Теплопроводность древесины. С одной стороны это плюс — деревянная основа выступает в качестве теплоизолятора. С другой стороны, прогреваться пол будет довольно долго. Кроме того, есть риск, что значительная доля энергии уйдет именно на нагрев чернового пола, и в помещение попадет только часть тепла (относительно небольшая).
2. Температурная деформация. Укладка труб с горячей водой в толще деревянного пола может привести к неравномерному изменению линейных размеров его отдельных участков. В результате стабильность конструкции существенно снижается — в первую очередь из-за появления щелей и в черновом настиле, и в каркасе.

Деревянные основания подвержены температурным и влажностным деформациям — эту особенность придется учитывать

1. Воздействие влаги. Конечно, системы водяного теплого пола делают герметичными, всеми силами стараясь избежать протечек. Но при укладке под деревянным покрытием даже конденсат, вызванный разницей температур, может стать причиной набухания древесины.

Трубы нужно обязательно прятать под опорными элементами, иначе они будут повреждены при ходьбе по полу

1. Значительная толщина нагревательных элементов. Если трубы водяного теплого пола укладываются в стяжку, их толщину можно легко компенсировать, залив нужный слой бетона. При монтаже на деревянное основание приходится решать эти проблемы иначе, так как просто настелить чистовое покрытие поверх труб не получится.

Традиционный вариант с заливкой стяжки (на фото) здесь не подойдет — слишком велика нагрузка

Впрочем, все, что я отметил выше, отнюдь не значит, что деревянная система водяного пола нереализуема в принципе. Если учесть все эти недостатки и использовать в работе современные материалы, приспособления и технологии, то теплый пол по лагам или дощатому настилу будет работать на зависть соседям.

Как можно сделать основание?

Планируя монтаж теплого пола в доме с деревянным перекрытием или системой лаг, нам нужно решить главный вопрос — куда прятать трубы?

При укладке на деревянное основание трубы нужно защитить от нагрузки, используя дистанционные вставки из дерева или ДСП

Сложность здесь состоит не только в том, чтобы защитить их от нагрузки. Это, как раз, сделать несложно — достаточно поднять уровень финишного покрытия на несколько сантиметров. Но в таком случае мы сильно проигрываем в эффективности теплопередачи: над трубами образуется воздушная прослойка, которая выступает в роли теплоизолятора. То есть греем мы что угодно, но не сам пол.

Вот почему при сборке системы теплого пола покрытие стараются уложить точно по уровню верхнего края трубы.

Для этого применяют такие приспособления:

Любой из этих вариантов подходит, если нам нужно уложить теплый пол на фанеру или другое деревянное основание. Я сторонник полимерных матов, но и фрезерованные модели из ДСП, и даже простые конструкции из набитых на пол реек вполне имеют право на существование.

Сборное основание из ламинированной ДСП, готовое к укладке труб

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

• тип материалов, использованных в процессе строительства;
• вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
• температурные показатели в регионе проживания;
• использование дополнительных источников обогрева;
• точные размеры площади помещения;
• предполагаемый температурный режим в помещении;
• высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру. Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Зачем нужны насосы?

Циркуляционные насосы для отопления – это компактное электрооборудование роторного типа, где теплоноситель приводится в движение вращающимися лопастями агрегата. Они включаются в автономную систему перед самым котлом и работают от обычной бытовой сети.

При правильном монтаже отопительного контура вода в нем, конечно, может циркулировать естественным образом, подчиняясь элементарным законам физики. Но перенос тепловой энергии в этом случае будет медленнее, а ее распределение – неравномерным. Лучше всего прогреются помещения, оказавшиеся ближе к котлу отопления. К самым дальним придет чуть теплая вода, которая уже не сможет нормально работать в радиаторе.

Для повышения эффективности, быстрого и равномерного обогрева всей площади частного дома для водяного контура нужно выбрать подходящий циркуляционный насос. Обычно его монтируют на «холодной» ветке обратного потока отопления. Здесь агрегат создает разрежение в системе, всасывая остывший теплоноситель и принудительно загоняя его в котел. На освободившееся место устремляются потоки воды из радиаторов, а те, в свою очередь, тут же заполняются кипятком.

Насос, предназначенный для отопления, позволяет решить сразу несколько технических вопросов:

• Нет необходимости укладывать нитки трубопровода под уклоном.
• Появляется возможность подобрать меньший диаметр труб.
• Снижается риск появления воздушных пробок, препятствующих циркуляции теплоносителя.
• Температура на «холодном» входе котла отопления и на выходе имеет небольшой разрыв, что позволяет уменьшить расход энергоносителей и увеличить ресурс самого нагревателя.
• Выдерживается постоянная скорость движения воды в системе обогрева.

С необходимостью применения такого полезного агрегата мы определились. Теперь остается разобраться, как подобрать циркуляционный насос, который будет работать долго и эффективно. Предлагаем руководство по выбору этого оборудования и краткий обзор самых популярных моделей.

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 насосная группа 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.

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.