Как правильно подобрать циркуляционный насос для теплого пола

В холодное время года создать комфортную атмосферу и нужную температуру в доме помогают отопительный котел, радиаторы отопления с трубами и еще некоторые устройства и приборы, без которых вся отопительная система не может нормально функционировать. К одному из таких устройств относится циркуляционный насос.

Схема теплого пола с готовым модулем.

До не давнего времени система так называемого теплого пола с принудительной циркуляцией теплоносителя для владельцев частных домов была в некотором смысле роскошью. А сейчас, когда требования потребителей к комфорту и энергосбережению возросли, циркуляционные насосы стали широко использоваться в быту, конкретно в системе теплого пола.

Для чего необходим циркуляционный насос

По законам физики все действие системы отопления основано на циркуляции тепла. Чтобы отопительные приборы отдавали требуемое количество тепла, теплоносителю должен быть задан определенный поток, в этом используют специальный расчет. В домах, имеющих площадь более 100 кв.м., желательно использовать принудительную циркуляцию теплого пола, потому что естественная конвекция не может предоставить равномерный прогрев.

Циркуляционный насос перемещает задаваемое тепло по системе, установленной в полу, с равномерной скоростью во все радиаторы отопления.

Схема подключения обогрева пола.

Поэтому важно подобрать насос согласно гидравлическим параметрам определенной отопительной системы.

Циркуляция теплоносителя бывает:

• естественная циркуляция, которая достигается за счет разницы плотности между охлажденной и нагретой водой;
• принудительная циркуляция, которая достигается с помощью циркуляционного насоса.

Отопительной системе, работающей на основе естественной циркуляции, необходим значительный расход топлива, потому что в подающей линии требуется поддерживать высокую температуру. Ведь насколько выше температура воды, настолько будет меньше и ее плотность. А значит, будет повышаться скорость движения воды по трубам. С системой естественной циркуляции тяжело использовать запорно-регулирующую термостатическую арматуру, следовательно, проблематично становится поддерживать комфортную температуру в доме. Поэтому систему теплого пола без циркулярного насоса невозможно настроить для нормального функционирования.

В системе горячего водоснабжения, или ГВС, циркуляционный насос необходим, чтобы всегда иметь горячую воду в любой точке водоразбора. К этой же системе ГВС можно подключать полотенцесушители, ведь для их работы потребуются только циркуляция теплоносителя. В задачу такого насоса входит преодоление гидравлического сопротивления трубопроводов и элементов системы теплого пола путем перекачивания необходимого объема теплоносителя.

Как правильно сделать расчет и подобрать насос для системы теплого пола

Схема теплого водяного пола.

У циркуляционного насоса основными параметрами являются его напор и подача, или производительность. Наибольшее гидравлическое сопротивление, которое способен преодолеть насос, – это и есть максимальный напор системы, и его подача равняется нулю. Зависимость напора от производительности называется технической характеристикой насоса.

Подбирается насос с учетом необходимого объема теплоносителя, расчет которого основан на перекачивании воды с определенным преодолением гидравлического сопротивления. Расчет расхода теплоносителя происходит путем вычисления потери тепла в отопительном контуре и температурной разницы обратной и прямой линий. Зная теплопотери, можно произвести расчет и вычислить требуемый расход теплоносителя.

Потеря тепла зависит от следующих факторов:

• ограждающих конструкций;
• теплопроводности материалов;
• температуры окружающей среды;
• расположения здания относительно сторон света.

После того как произведен необходимый расчет расхода теплоносителя, следует определить гидравлическое сопротивление отопительного контура. Обычно эти данные берутся из готовых таблиц. Сделав расчет расхода теплоносителя и сопротивление системы, получают точные данные рабочей точки. После этого, имея на руках расчет и определенные параметры, можно подобрать насос, чтобы рабочая кривая лежала не ниже рабочей точки отопительной системы.

Схемы укладки теплого пола.

Например, требуется сделать расчет и подобрать насос для дома с площадью 200 кв.м. В этом случае из полипропиленовых труб длиной 50 м и диаметром 32 мм монтируется двухтрубная система отопления. Система отопления будет иметь температурный график 90/70 градусов, теплопотери составят 24 кВт при массовом расходе 1,03 м³/ч. Далее определяется гидравлическое сопротивление по готовой таблице, которое составит 1,8 мбар/пог.м.

Сопротивление для трубы длиной 50 м будет равно 90 мбар. К этому следует добавить сопротивление элементов системы, которое будет равно, например, 1 м вод.ст. Получается, что параметры точки будут такие: подача или производительность 1,1 м³/ч и напор 2 м. Теперь благодаря полученным параметрам можно подобрать соответствующий циркуляционный насос для его установки в системе теплого пола.
Устройство насоса в системе теплого пола:
Циркуляционные насосы делятся на 2 группы: с сухим и мокрым ротором. В группе с мокрым ротором его вращение происходит непосредственно в теплоносителе, в этом случае данную роль выполняет смазка, а статор изолируется специальной гильзой. Преимуществами здесь считаются: небольшие масса и габариты, простота конструкции и низкий уровень шума. В частных домах в системе теплого пола наиболее чаще используют именно насосы с мокрым ротором.

В насосах с сухим ротором электрический двигатель соединяется с помпой с помощью торцевого уплотнения, но с теплоносителем никак не контактирует. Такая конструкция имеет двигатель большой мощности, а значит, он способен производить большее количество тепла. Но его внушительные габариты и высокий уровень шума, создаваемый при работе, являются главными недостатками.

Особенности использования насосов в системе теплого пола:

Схема работы насоса теплого пола.

• для нормальной циркуляции горячей воды нет необходимости устанавливать конструкцию большой производительности. Но такие модели, в отличие от привычных всем отопительных систем, имеют свои особенности;
• так как в воде содержится кислород, то при использовании циркуляционных конструкций категорически запрещено устанавливать чугунный корпус;
• вода, где замечено высокое содержание солей, приводит к образованию некоторых отложений на роторе. Данное явление происходит наиболее часто при температуре воды от 55°С и выше. В связи с этим многие конструкции оснащены терморегуляторами, которые при достижении определенной температуры отключают насос;
• если оборудование для теплого пола подключено к современной панели управления, то все решается с помощью программного уровня. Если котел оснащен стандартной панелью управления и не поддерживает подключение циркуляционного насоса, то можно дополнительно установить встроенный таймер.

Монтаж насоса для системы теплого пола:

1. Насос устанавливают в разрез трубы непосредственно на подающем трубопроводе. Для его подключения используются специальные краны для обвязки или разборные соединения с накидной гайкой. Здесь важно провести правильный расчет, чтобы при монтаже ось вращения располагалась в горизонтальной плоскости.
2. По окончании монтажа производится наполнение водой всей системы теплого пола. Для этого необходимо удалить воздух из камеры сразу же после запуска насоса с мокрым ротором.
3. Поэтому требуется установить максимальную частоту вращения двигателя и открутить защитный колпачок. Вода с пузырьками воздуха начнет выходить из этого отверстия; когда вся вода выйдет, колпачок надо будет закрутить вновь.

Возможные неисправности насоса

Схема подключения насоса теплого пола.

Обычно циркуляционный насос работает в зимнее время года, то есть он постоянно вращается в определенные месяцы, и тогда никаких проблем обычно с оборудованием не возникает. Но после отопительного сезона насос отключается и примерно полгода находится без движения. А такое состояние может отрицательно сказаться на насосе.

Как уже отмечалось выше, качество воды в системе отопления может быть не всегда хорошее, отчего соли жесткости выпадают в осадок и оседают на внутренних частях насоса. Чаще всего это происходит между корпусом и крыльчаткой. Когда насос отключают на теплое время, крыльчатка закоксовывается – покрывается солями жесткости. С наступлением отопительного сезона, когда включают оборудование, насос начинает шуметь, а циркуляция воды не происходит, потому что закоксовавшаяся крыльчатка не вращается.

Многие думают, что пришла пора менять насос, на самом деле поверхность крыльчатки и внутренность корпуса следует почистить от накопившейся накипи. Поэтому вначале следует проверить всю систему и состояние внутреннего корпуса с крыльчаткой. При соблюдении всех мер по уходу за насосом в отопительный период в доме всегда будет тепло.