Прежде чем разрабатывать систему с несколькими контурами, рекомендуется рассчитать объем теплоносителя, проходящего через каждый отдельный контур. После этого нужно сложить все результаты, чтобы получить общую мощность устройства.
Насос для теплых полов: как выбрать, куда устанавливать и как правильно рассчитать мощность
При проектировании отопительных систем для домов с площадью 50-100 м2 и более, предпочтительным вариантом является использование напорного насоса для водяного отопления. Это устройство гарантирует стабильный поток теплоносителя, что, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение тепла по всей площади помещения. Наиболее распространенным и предпочитаемым вариантом является жидкостный роторный насос. Он отличается высокой надежностью, хорошей производительностью и работает на существенно меньшем уровне шумов.
Данный насос обеспечивает постоянную циркуляцию воды через трубопроводы системы, что не только способствует равномерному нагреву поверхностей, но и защищает жилище от потерь тепла. Это особенно актуально в регионах с холодными зимами. Установка насосов такого типа считается обязательной для больших площадей, однако для небольших помещений (до 40-50 м2) его установка может не потребоваться.
Для всех остальных вариантов, где площадь превышает указанные размеры, установка насоса становится необходимостью, и это обуславливается несколькими техническими факторами:
- Часто для обогрева применяются трубы с малым сечением, что приводит к значительным теплопотерям. Это, в свою очередь, может вызвать перегрев котла и потребность в использовании большего количества твердого топлива.
- Некоторые виды напольных покрытий не выдерживают высоких температур – например, ламинат и дуб могут деформироваться. Они требуют равномерного распределения тепла, что и обеспечивается функцией водяного насоса. При расчете таких систем обязательно учитывается смесительный узел, который позволяет поддерживать необходимый температурный режим.
- Стены дома могут быть выполнены из одного материала с одинаковой теплоемкостью, тогда как полы, как правило, состоят из различных материалов. К примеру, в ванной комнате можно увидеть керамическое покрытие, в то время как в других помещениях полы могут быть выполнены наливным способом. Разные теплоемкости требуют равномерного распределения тепла для предотвращения перегрева или недостатка тепла в отдельных частях помещения.
Важно! Нет обязательной необходимости в том, чтобы контур напольного отопления и основная группа отопления работали от одного котла, поскольку параметры этих систем могут значительно различаться друг от друга.
Как выбрать насос для теплых полов
Для домов с типичной площадью (до 250-300 м2) и на 1-2 этажах можно выбрать насос, оснащенный жидкостным ротором, который имеет рабочее колесо, погруженное в воду. Это обеспечивает относительно низкий уровень шума в ходе работы и продолжительный срок службы (отсутствует необходимость в постоянной смазке механизма). В случае, если площадь дома значительно больше или если в нем более 2 этажей, рекомендуется рассмотреть модели с сухим ротором. Теперь давайте более подробно разберем основные отличия между этими двумя типами насосов:
- Мокрый ротор — это устройства, которые обладают средней мощностью и оптимально подходят для помещений площадью до 250-350 м2. Крыльчатка в таких насосах находится непосредственно в потоке воды, благодаря чему они работают тихо, потребляя при этом минимальное количество энергии и отличаются повышенным сроком службы.
- Сухой ротор — это модели с высокой мощностью, предназначенные для использования на площадях от 250 м2. Они требуют регулярной чистки и смазки, что может потребовать дополнительных затрат на обслуживание. В домах с трех и более этажей следует также рассматривать именно насосы с сухим ротором.
Для стандартных домов средней площади идеальны бессальниковые насосы, которые характеризуются надежностью и эффективностью в эксплуатации.
Как правильно рассчитать мощность насоса для теплого пола
Расчет необходимой мощности насоса можно провести, исходя из его основных технических характеристик, которые обычно обозначаются двумя цифрами, например: 25/40. Первая цифра указывает на диаметр резьбы, например, 25 мм, тогда как вторая цифра обозначает напор: 40 дм или 4 метра (что соответствует 0,4 атм). Выбор устройства определяется в зависимости от площади обогреваемого помещения.
Чтобы более точно рассчитать напор, следует использовать следующую формулу:
Nap = (C*D + k) / 1000, где:
- Нап – напор;
- C – сопротивление (величина, устанавливаемая на 1 метр);
- D – длина трубы;
- k – коэффициент, который обозначает запас мощности.
Важно! Если площадь вашего дома превышает 250 м2, вы можете установить два агрегата с параметром 25/40. Однако не стоит выбирать насосы с повышенными показателями напора, так как это будет нецелесообразно. Расходы на отопление останутся аналогичными, но уровень шума и затраты на электроэнергию увеличатся.
Производительность насоса определяется количеством воды, которая проходит через него за единицу времени (в м3 в час). Чтобы выбрать подходящий насос для системы напольного отопления, можно воспользоваться специальными таблицами.
Точный расчет базового коэффициента полезного действия (КПД) насоса для напольного отопления может быть выполнен на основе следующего уравнения:
- Q – производительность;
- P – мощность прибора;
- t1 – температура теплоносителя в обратной трубе;
- t2 – температура теплоносителя на подаче.
Для домов с большой площадью будет более эффективно установить два насоса среднего размера, чем один насос с высокой мощностью. В этом случае следует протестировать эффективность каждого блока и затем суммировать полученные значения.
Рекомендуется приобретать напольные насосы с высоким коэффициентом полезного действия (КПД), превышающим расчетные показатели на 15-20%. Это особенно важно в условиях аномально холодных зим или при неэффективной теплоизоляции самого дома.
Какой насос подойдет для систем отопления
В смесительном узле для систем с подогревом пола используется стандартный циркуляционный насос, который в равной степени подходит для других отопительных систем.
Подобные устройства обладают низкой эффективностью, минимальной высотой и малой скоростью потока. В результате потребление энергии остается на низком уровне (в пределах 40 — 150 Вт), а уровень шума во время работы также является очень низким.
Все циркуляционные насосы для бытового отопления (включая системы с подогревом пола) обозначаются знаком, состоящим из двух цифр, например, 25/40.
Где первая цифра 25 обозначает диаметр соединительной резьбы в миллиметрах (также известный как 1″). Однодюймовое соединение является наиболее распространенным, используемым для магистральных соединений и имеет постоянный диаметр резьбы, как, например, для коллекторов напольного отопления…..
Вторая цифра указывает на скорость потока в дециметрах, т.е. 40 обозначает 4 метра водяного столба или 0,4 атм.
Обозначение 25/60 указывает на более мощную модель с 6-метровой головкой.
Напор и мощность насоса
Необходимые характеристики и марка насоса должны быть определены на этапе проектировки системы с подогревом полов, исходя из таких факторов, как теплопотери, площадь пола, количество контуров, тип используемых труб, диаметр труб, длина контуров, температурная разница и прочие важные параметры.
Однако большинство людей считают, что получать проект или выполнять даже элементарные расчеты — это ненужные временные и финансовые затраты.
Родственники и знакомые часто стремятся сразу же узнать, какой насос лучше выбрать для теплого пола.
На самом деле, выбор несложен — достаточно лишь определиться между моделями 25/40 и 25/60. Для больших площадей целесообразнее установить два или более «меньших» насосно-смесительных узлов, поскольку другие варианты найти достаточно сложно.
Если вы рассматриваете возможность установки радиаторной системы, это значительно упрощает выбор насоса, поскольку процесс становится более прозрачным. Для площади до 160 м2 подойдет модель 25/40, а если площадь составляет 160-250 м2, то модель 25/60 и так далее.
Внимание! Нередко можно столкнуться с распространенной ошибкой, когда установку циркуляторов проводят «на всякий случай». Например, там, где достаточно 20, устанавливают модели на 80, что приводит к значительным затратам энергии, а также к повышению уровня шума в радиаторах и трубах…..
Подбор насоса для теплого пола также не представляет особой сложности. Однако исходные данные могут значительно разниться — длина контуров может варьироваться от 20 до 140 м, температурный перепад между подачей и обраткой может быть различным, а также стоит учитывать теплоизоляцию самого пола и другие параметры.
Для минимизации перепадов температур между подачей и обраткой важно установить более эффективный насос.
Какой должен быть расход и напор?
Согласно наблюдениям из опыта эксплуатации систем водяного отопления, мощность насоса для обеспечения эффективного отопления «умеренно изолированного здания» в средиземноморском климате должна составлять в среднем:
То есть, для частного дома площадью 100 квадратных метров, расположенного в условиях средней полосы, необходим насос с производительностью около 1,5 кубометра в час.
Если, к примеру, используется 7 отопительных контуров, то расход будет примерно 0,2 кубометра в час для каждого контура, при условии равнозначного распределения нагрузки.
В таблице представлена информация о примерных падениях давления в контурах водяного отопления с трубой диаметром 16 мм.
Можно установить петли длиной 70-80 м. Расход в каждом контуре составляет около 3 литров в минуту (0,18 кубических метров в час), поэтому максимальная высота давления должна составлять около 2 м водяного столба в соответствии с таблицей.
Таким образом, для площади 100 м2 с указанным «усредненным охлаждением» требуется насос, обеспечивающий поток в размере 1,5 м³ и поддерживающий давление на уровне 2 м водяного столба.
Параметры и характеристики для подбора насоса
Характеристики насоса, а также его модель зависят от проектируемой схемы для настелки теплого пола, которая базируется на следующих данных: теплопотери, отапливаемая площадь, число контуров, тип и диаметр труб, длина контуров, разница температур и других факторов.
К сожалению, произвести простейшие расчеты или даже заказать проект отопления многим кажется чрезмерной тратой времени и ресурсов. Практически все хотят сразу же пойти в магазин и выбрать необходимый насос, основываясь на имеющейся информации о наличии и сравнении цен.
Замечу, что фактически выбор остается довольно ограниченным – между насосами 25/40 и 25/60. Другие подходящие параметры можно встретить редко или это связано с трудностями их поиска.
Многие даже допускают ошибку — устанавливают насосы для систем отопления с избыточным запасом мощностей. То есть там, где можно было обойтись насосом с мощностью 20 Вт, они ставят устройства на 60 Вт или даже на 80 Вт, что может привести к высокому уровню энергозатрат и увеличению шума в радиаторах и трубопроводах. Для выбора насоса для теплого водяного отопления важно учитывать и другие факторы: длину контуров (которая может варьироваться от 20 до 140 м), разницу температур между подачей и обраткой, теплоизоляцию полов и т.д.
Если необходимо минимизировать разницу температур между подачей и обраткой, решением будет установка более эффективного насоса.
Какие параметры расхода и напора необходимы?
Если, например, у вас имеется 7 отопительных контуров, расход составит чуть более 0,2 кубических метров в час для каждого контура с условием равномерного распределения по системе.
В таблице для примера указано, какое падение давления можно ожидать в контурах, если используется 16-миллиметровая труба в водяном отоплении.
Возможно создание петель длиной 70-80 метров. Расход в каждой петле будет составлять около 3 литров в минуту (0,18 кубических метров в час), а максимальный напор будет составлять около 2 метров водяного столба, согласно результатам таблицы.
Таким образом, для площади в 100 м2 с учетом «среднего охлаждения» потребуется насос, который обеспечит расход 1,5 м³ и поддержит уровень напора на уровне 2 м водяного столба.
Подбор параметров насоса по характеристикам
На диаграммах характеристик циркуляционных насосов компании Grundfos (например, Grundfos UPS) можно увидеть, что новейшая модель из серии 25/40 имеет производительность 1,7 м³/ч при высоте напора в 2 метра. Для достижения этих результатов она работает на второй передаче и потребляет всего 50 Вт/ч.
Рекомендуется использовать насос 25/40 для отопления площади до 100 м2 (при наличии 7 контуров по 12-13 м2). Для площадей, превышающих 120 м2, следует выбирать насос 25/50, который будет эффективен до 160 м2. Таким образом, мы приближаемся к правильному расчету подходящего насоса для системы водяного отопления с подогревом пола.
Что говорит сам производитель? В следующей таблице представлены рекомендации от компании Grundfos.