Главная » Водяное отопление » Выбор насоса для теплого пола
Одной из самых практичных и экономичных отопительных систем является конструкция теплый пол. Система монтажа оборудования непростая и многокомпонентная. Весомую роль в конструкции играет насос для теплого пола.
Прибор представляет собой небольшой агрегат простого устройства, но от его работы зависит результативность и экономичность функционирования всей системы. Именно поэтому, ниже детально рассмотрим, как правильно выбрать устройство для теплого водяного пола.
Зачем для теплого пола нужен насос
Укладка контура подразумевает наличие изгибов, из-за чего естественный ток жидкости невозможен. Нагрев теплоносителя не превышает температуру в 40 градусов. Все это влияет на эффективность системы – любое нарушение приводит к образованию воздушных пробок. Насос нужен, чтобы решить эту проблему, хотя некоторые владельцы домов стараются сэкономить, оборудуя отопление без принудительной циркуляции.
Насос для теплого пола создает достаточное давление в системе, разгоняя воду по трубам. Естественная циркуляция приводит к потере тепла.
Маркировка
Выбирая циркуляционный насос для теплого пола, следует уделить внимание характеристикам, отображенным на его корпусе. В строке «Тип» можно увидеть и буквы, и цифры:
- UPS – определяет управление или количество скоростей (UP – односкоростные, UPS – трехскоростные, UPE – электронное управление).
- Первая цифра обозначает диаметр патрубков входа/выхода в мм.
- Второе число указывает на высоту подъема теплоносителя. Это может быть 40, 60, 80, т. е. на 4, 6, 8 м или 0,4; 0,6; 0,8 атмосфер.
- А – наличие воздухоотвода или материал корпуса. А – воздухоотвод есть, В – корпус выполнен из бронзы, N – материал корпуса – нержавеющая сталь.
- Третья цифра обозначает монтажную длину.
В маркировку дополнительно вносятся данные об электропотреблении и прочие. Все зависит от производителя. Для выбора оборудования главной является строка «Тип» с условными обозначениями.
Устройство и принцип работы
В устройство входят элементы:
- корпус;
- двигатель, оборудованный крыльчаткой и соединенный с корпусом;
- детали для соединения частей.
Иногда насос оснащают воздухоотводом, но это встречается редко. Чаще используют специальную гайку – если ее открутить, воздух самостоятельно выходит из системы.
Принцип работы механизма прост: жидкость направляется в корпус, где благодаря вращению крыльчатки подхватывается и давлением выбрасывается дальше. За счет этого процесса происходит принудительная циркуляция воды.
В некоторых насосах установлено 2 мотора – так оборудование продолжит циркуляцию даже при максимальных нагрузках. Второй двигатель подключается при необходимости и принимает на себя часть работы. Также устройство считается более надежным за счет резерва. Однако оборудование с 2 моторами стоит дороже и владельцу придется самому решать вопрос разумности такой покупки.
Насос устанавливается в любой точке системы – обычно на краю подающего или обратного контура. Рекомендуется в индивидуальном порядке выбирать место для монтажа разгонного оборудования. Особых требований не предъявляется – рабочая температура не принципиальна, но будет разумнее установить устройство там, где она ниже.
Рекомендации по эксплуатации
Система работает без сбоев в отопительный сезон, но в жаркий период простаивает. За период застоя образуются скопления жестких солей в корпусе. Крыльчатки с малой мощностью вращения не могут справиться с загрязнениями и провернуть винт.
Чтобы ликвидировать засор, придется сделать пуск винта вручную. Для этого необходимо немного сдвинуть крыльчатку с места. Но чтобы такого не возникало, нужно приобретать более мощное и качественное оборудование, которое само в состоянии справиться с заторами.
Рекомендуем: Чем хороша труба Валтек для тёплого пола?
- Какие характеристики имеет тёплый пол Warmstad?
- Как настроить программируемый терморегулятор для тёплого пола?
- Что представляет собой тёплый пол Национальный комфорт?
- Как работает водонагреватель для тёплого пола?
- Как осуществляется подключение тёплого пола?
- Как уложить тёплый пол на кухне?
Виды циркуляционных насосов
Выделяется два типа:
- с мокрым ротором;
- с сухим ротором.
Оборудование для циркуляции воды в теплых полах классифицируется по мощности – она влияет на особенности разных насосов.
С мокрым ротором
Крыльчатка устанавливается максимально близко к ротору (часто они размещены в одном корпусе) – это позволяет добиться компактности оборудования. Чтобы жидкость не проникала к электронике, вал привода оснащен сальником из герметичной резины.
Часто в таких насосах установлена двойная защита. Модели с мокрым ротором отличаются небольшими размерами, поэтому их монтируют прямо в прогреваемой комнате. Они практически бесшумны при работе.
Мощность позволяет прогонять воду в системе для зданий общей площадью до 400 м2. Одна из популярных моделей с мокрым ротором, подходящая под приведенные характеристики – Willo. Эти насосы достаточно эффективны, но экономично потребляют электроэнергию, что позволяет снизить траты на счета.
Небольшая масса и габариты допускают монтаж прямо на трубах отопительного контура без наличия дополнительных крепежей на опорах. Все элементы обязательно изолируются для исключения риска удара током. Если случаются перепады напряжения, в ход идет встроенное реле – оно не позволяет механизму выйти из строя.
С сухим ротором
Каждая конструктивная часть насоса расположена в отделенном корпусе. «Сухая» модель достаточной мощности без труда обеспечит циркуляцию жидкости в системе на несколько квартир.
Оборудование отличается большими габаритами, поэтому требуется установка в отдельной комнате. Из-за массивности для крепления понадобится металлическая рама.
Сухие модели сильно шумят при работе, потому их редко используют в отоплении частных домов. Такие насосы применяют на предприятиях крупной промышленности или торговых точках.
Препятствием для использования насоса с сухим ротором в частном доме часто становится то, что для функционирования модели необходима трехфазная электросеть с внутренним напряжением в 380 В.
Неисправности и ремонт
В тепловой системе, особенно в районах с жесткой водой, накапливаются соли, которые могут оседать на деталях насоса. Ротор может заклинить. И если после летнего отдыха помпа перестает работать, то следует аккуратно разобрать прибор, и протолкнуть отверткой крыльчатку. Поддалась и прокрутилась несколько раз — можно устанавливать систему обратно. Эта поломка характерна для систем с мокрым ротором. Особенно аккуратно следует осуществлять это с насосами, которые имеют керамические подшипники. Материал хрупкий, и в случае поломки придется искать подходящую запчасть, осуществлять капитальный ремонт.
Насос для системы «теплый пол с сухим ротором» должен проходит техническое обслуживание, смазывание деталей, замену прокладок. Срок службы таких устройств при правильном уходе длительный.
По каким параметрам выбрать
Рекомендуется покупать насос в комплекте с теплым полом, но если оборудование приходится докупать отдельно, стоит обратить внимание на определенные параметры:
- Мощность. Измеряется в кубических метрах или литрах в час. Должна в 3 раза превышать объем циркулирующей жидкости в системе. Рекомендуемая производительность – на 25% выше установленного уровня (из-за постоянной работы оборудование может быстро износиться).
- Предельный напор. Характеристика зависит от протяженности трубопровода, диаметра труб и материала. Если напора не хватит, насос для теплого водяного пола начнет перегреваться и быстро выйдет из строя.
- Габариты. Маленькую модель проще монтировать. Однако размеры – далеко не главное, поскольку компактные насосы обычно не отличаются мощностью.
- Количество фаз. Частному дому хватит однофазного мотора. Трехфазные устройства используются для отопления больших зданий.
Насосная группа
Комплектуется узел теплого пола:
- Насосом. Отвечает за циркуляцию жидкости по системе.
- Запорными клапанами. При наборе установленной температуры перекрывают подачу теплоносителя в систему.
- Перепускным клапаном. Предназначен для выравнивания давления между подачей и возвратом.
- Термостатическим и обратным клапанами. Обеспечивают поддержку постоянства температурного режима работы системы.
- Коллектором. Может присутствовать или нет в зависимости от схемы подключения (параллельная или последовательная).
Если правильно подключить водяной пол с тепловым насосом, то можно получить отдельный качественный источник отопления.
Как произвести расчет насоса
Внимание нужно обратить на подачу и напор – производительность. Гидравлическое сопротивление, преодолеваемое насосом, равно максимальному напору в трубах, а подача – 0.
Подбор модели основывается на объеме теплового носителя. Исходя из этого рассчитывается гидравлическое сопротивление. На потерю тепла влияют:
- теплопроводность материалов;
- ограждения;
- нахождение дома относительно сторон света;
- температура в среде.
После расчета расхода теплоносителя требуется определить параметр сопротивления в прогреваемом контуре. Для этого применяют стандартные таблицы. По окончании можно приступать к выбору модели.
В качестве примера можно взять насос для дома с площадью в 200 м2. Внутри оборудования двухтрубная система из труб с диаметром в 32 мм, длина – 50 м, материал – полипропилен, график температур – 70-90 градусов. Потери равны 24 кВт при массовом расходе в 1.03 м3/ч. Дальше по таблице определяется гидравлическое сопротивление, в этом случае – 1,8 мбар/пог. м. Для протяженности в 50 метров получится 90 мбар. Нужно суммировать с сопротивлением деталей системы, к примеру, выйдет 1 м. В итоге владельцу потребуется производительность в 1,1 м3/ч с напором в 2м. Исходя из полученных параметров, можно приобрести устройство с достаточными характеристиками.
Технические характеристики
Этот пункт статьи поможет вам сделать все необходимые расчёты и ответить на вопрос, как выбрать циркуляционный насос для тёплого пола.
Расчёт производительности насоса:
Pн – максимальная мощность нагревательного контура в кВт; t° пр.т. – стартовая температура жидкости на входе в обогревательную систему; t° обр.т. – температура жидкости на выходе из обогревательной конструкции. Q = 0,86 x Pн / (t° пр.т. – t° обр.т.)
В случае, если в помещении требуется подсоединить не один контур, то стоит сложить все показатели по каждому из них.
Специалисты советуют для каждой комнаты устанавливать автономную систему тёплого водяного пола, что позволит с большей точностью координировать показатели микроклимата с учётом назначения комнаты и повысить надёжность функционирования системы отопления в целом.
Температурные показатели могут разниться, это происходит из-за следующих факторов:
- Длина отопительного контура. Естественно, чем длина больше, тем больше площадь обогрева должна быть. Нужно будет много энергии и температура на входе и выходе будет разная.
- Место нахождения здания. Многое зависит от климатических условий. Если помещение находится с северной стороны, то мощность насоса должна быть выше. Специалисты советуют покупать устройство с мощностным запасом 20-25 %.
- Производительность теплоизоляционного слоя. Если в момент работ по монтажу отопительного пола не соблюдались правила установки, то потери тепла будут очень высокие.
Хорошо это заметно на первых этажах зданий, когда неверная теплоизоляция приводит к значительной потери тепла на обогрев почвы. Данные эксплуатационные условия тоже могут стать причиной сильного расхода энергии тепла и снижения производительности системы, что будет увеличивать нагрузку на циркуляционный насос.
Когда производится подбор насосной группы для тёплого пола, учитывается и такой показатель, как напор потока. Напор должен быть такой, чтобы он смог осилить гидравлическое сопротивление теплоносителя в системе.
Гидравлический отпор зависит от общей контурной длины, диаметра, скорости движения воды. Производящие компании обычно указывают эти характеристики. Если подогрев делается вручную, то расчёт величины насосного напора ведётся по специальной формуле.
Формула для расчёта величины насосного напора:
Н – необходимый напор насоса; П – гидравлическое сопротивление погонного контурного метра; L – общая длина контура, которая включает также наземные системы управления; К – это желательный показатель запаса мощности циркуляционного насоса. Н = (ПхL + ∑К) / (1000)
Особенности монтажа
Насос монтируется между трехходовым клапаном и коллектором системы. Только тогда вся конструкция будет работать. Если установить оборудование между подключением к радиаторной сети и клапаном, смесительный узел будет не многофункциональным, а обогрев окажется неэффективным.
Техника крепится за фланцы при помощи накидных гаек – они поставляются в коробке. Установка обычно не вызывает трудностей, если подводка обустроена правильно, с выдержкой достаточных расстояний.
Принцип действия циркуляционного насоса в системе отопления «теплый пол»
Название устройства, циркуляционный насос, говорит само за себя. За счет работы ротора с крыльчаткой, подвижной и вращающейся части прибора, обеспечивается циркуляция жидкого теплоносителя в трубопроводе. Здесь уместно напомнить, что для центральной системы отопления или магистрали ГВС, наличие циркуляционного агрегата не обязательно. Благодаря централизованной подаче, в системе создается необходимо рабочее давление, обеспечивающее достаточно интенсивный поток теплоносителя в трубопроводах.
На заметку: циркуляционные насосы для централизованных систем отопления имеют не один, а несколько установок (насосных станций), с помощью которых горячий теплоноситель сначала распространяется до отапливаемых объектов, а уже потом, расходится непосредственно к потребителям.
Насосы, используемые для отопительных систем, могут работать как с котловой водой, так и с другими жидкими средами, использующиеся в качестве теплоносителя. Однако прибор, который представляет собой насос, рассчитанный для водяного теплого пола, работает только на воде. Следует об этом помнить.
Устанавливается агрегат сразу за трехходовым клапаном, который осуществляет подмес прохладной воды в систему. Для теплого пола требуется подбор насоса, который будет отвечать соответствующим параметрам всего автономного отопления. Агрегат, установленный в системе, должен вытягивать получаемую в результате подмеса жидкость для последующей подачи в коллектор. За счет того, что крыльчатка оснащена лопастями, во время вращения ротора внутри рабочей полости создается зона низкого давления. В результате вращения ротора с крыльчаткой, входящая в тело прибора жидкость под действием законов физики, продолжает дальше, только уже интенсивнее с увеличенной скоростью.
Вместе с предохранительным клапаном, байпасом и расширительным блоком насос составляет единый комплекс оборудования – насосно-смесительный узел. В результате работы насосной группы в петлях водяных контуров создается оптимальное рабочее давление, благодаря которому вода поступает в каждый отопительный водяной контур с нужной скоростью и интенсивностью.
Возможные проблемы
Оборудование работает зимой и не вызывает проблем, но в летнее время насос стоит без дела. В системе начинают откладываться соли жесткости, особенно в корпусе. При наступлении отопительного сезона двигатель активируется, но крыльчатка не крутится из-за засора. Маломощный мотор не сможет ее провернуть.
Требуется открутить гайку – там будет вырез под ключ или отвертку. Дальше вручную придется провернуть вал с крыльчаткой. Главное – немного сдвинуть механизм с места, а потом мотор справится сам. Если все же не справится, придется разбирать коробку и прочищать детали от отложений.
При правильном обустройстве системы и покупке насоса с нужными характеристиками эксплуатация теплого пола не вызовет трудностей.
Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный циркуляционный насос. Которым в основном и обеспечивается движение теплоносителя по контурам (петлям) отопительного трубопровода.
В том случае, когда температура теплоносителя формируется не смесительным узлом, а как-то иначе (РТЛ-регулировка, котлом, солнечным коллектором, внешним смесителем), то насос в контуре теплого пола скорее всего не понадобиться, достаточно будет и общего в отопительной системе.
Но чаще всего теплые полы создаются со своим нососно-смесительным узлом.
Какой насос подойдет
В смесительном узле теплых полов применяется обычный циркуляционный насос, который пригоден и для радиаторной системы отопления.
Эти агрегаты отличаются малой мощностью, небольшим напором и небольшим расходом жидкости. Соответственно и потребляемая мощность незначительна (40 – 150 Вт), шум при работе почти отсутствует.
Все циркуляционные насосы для бытовой отопительной системы (в т.ч. и для теплых полов) обозначаются парой цифр, например, — 25/40.
Где первая 25 — диаметр резьбы подключения в мм (иначе — 1 дюйм). Дюймовое подключение — наиболее ходовое в быту для главных магистралей, такой же диаметр резьбы, например, у коллекторов для теплого пола….
Вторая цифра означает напор в дм. т.е. 40 — 4 метра водяного столба, или 0,4 атм.
Маркировка 25/60 означает уже более мощную модель – дающий напор в 6 метров.
Напор и мощность
Требуемые характеристики насоса и его марка должны быть определены в проекте на теплый пол исходя из теплопотерь, площади, количества контуров, марки труб, диаметра труб, длины петель, разницы температур…
Но приобретение проекта, или даже проведение простых расчетов, для многих не желательные затраты времени, денег и сил.
Многие желают знать «здесь и сейчас немедленно», — какой насос выбрать для теплого пола.
Но вопрос не сложный, — предстоит выбрать всего лишь между 25/40 и 25/60 (для больших площадей лучше поставить два и более «маленьких» насосно-смесительных узлов), — других подходящих вариантов просто трудно найти.
Если брать радиаторную систему, то в силу ее простоты выбор насоса упрощается. До площади дома до 160 м кв. потянет и 25/40. В пределах 160 — 250 – м кв., – 25/60 и т.д.
«Детская болезнь домашних монтажников» — установить циркуляционные насос «с запасом на всякий случай». Там, где достаточно 20, ставят 80, — получают очень существенный перерасход электроэнергии, шум в радиаторах и трубах…
Лучшие насосы для теплого пола и цены на них в Москве
Рассмотрим список более популярного оборудования со средними ценами:
- марка «Grundfos». Оборудование производится в Сербии, Дании, Китае и Германии. На протяжении 70 лет фирма заслужила положительные отзывы клиентов. Насосы экономично расходуют энергию, не издают лишнего шума, в некоторые модели встроен экран со значениями мощности и энергии. Средняя цена в интернет-магазинах Москвы от 19 до 22 тысяч рублей;
- насосы под названием «Wilo». Долговечная продукция по ценам от 5000 рублей и выше. Рассмотрим плюсы:
- защищен от коррозии;
- Есть модели как с сухим ротором, так и с мокрым;
- Эффективное энергопотребление;
- Корпус Простота в использовании;
- Бесшумная работа;
- марка «Dab». Модели мокрого типа от итальянской фирмы. Насосы пользуются популярностью среди владельцев частных загородных домов и коттеджей. Цены довольно высокие — от 7000 до 26000 рублей. Преимущества оборудования:
- корпус наделен защитой от влаги;
- очень экономичные модели. Потребление от 35 до 80 Ватт;
- покрыты изоляционным слоем от наружного тепла;
- встроенное отведение воздуха;
- фирма под названием «Forte» выпускает насосы и насосные группы для теплого пола. Продукция этой марки предназначена для универсального пользования. Подходит и для квартир, и для домов. Корпус изделий сделан из дюралюминия или чугуна, что повышает эксплуатационный срок. Продукция наделена небольшими габаритами. Также есть возможность переключаться между тремя скоростными режимами. Переключение скорости осуществляется в том случае, если вода в трубах чистая, без грязных образований. В противном случае система может выйти из строя. Расценки на данную продукцию в разы меньше, чем на аналоги, а именно от 2000 до 6000 рублей;
- Бренд «Lowara». Производство итальянской компании. На рынке более 40 лет. Цены колеблются от 15000 до 30000 рублей. Положительные стороны:
- высокопроизводительные;
- большой эксплуатационный срок;
- корпус из бронзы или чугуна защищает от внешних повреждений;
- комплектующие изготовлены из нержавеющей стали;
- защита от высоких температур и перегрузок;
- автоматическое отведение лишнего воздуха;
Рекомендуем: Как уложить тёплый пол под ламинат?
Все перечисленные варианты имеют право на установку. Какой выбрать — решать вам, просто нужно учитывать особенности оборудования, его сочетание с теплым полом и ваши финансовые возможности.
Где обычно рекомендуют устанавливать насос?
Часто в интернете можно встретить информацию о том, что насос лучше ставить на обратку и конечно, этому есть определенные объяснения:
- Если поставить насос на подаче, то насос быстрее выйдет из строя, потому что тут температура выше, а если поставить на обратке, то агрегат прослужит много лет;
- На подаче плотность воды меньше и ее трудно качать;
- Давление в обратке выше, а соответственно насосу работать легче.
Но все выше приведенные доводы считаются не совсем правильными и мы разберемся почему.
- Во-первых, допустимая температура для насосов является +110 — +115 градусов, но в отопительной системе, обычно температура достигает 80 о и в редких случаях 90 о . Поэтому здесь никак не влияет момент куда установить насос на обратку или на подачу.
- Плотность воды также не влияет, потому что разница между этим параметром при температуре 50 о и 80 о настолько мала, что она никак не скажется на работе агрегата.
- Разница давлений, между значением в теплоносители и магистрали также очень маленькая, что и не имеет смысла ее высчитывать.
Исходя отсюда делаем единственный вывод, что устанавливать циркуляционные насосы можно как на подаче, так и на обратке. И где он будет установлен никак не отразиться на его работе и долговечности. Главным условием, которое должно соблюдаться при установке котла — это удобство обслуживания.
Важные особенности установки
Главным секретом правильной установки насоса является горизонтальная направленность его ротора. Если установить ротор вертикально, то насос потеряет в мощности до 30%.
Местом установки в системах водяного обогреваемого пола чаще представляется подающая ветвь трубопровода после смесительного узла.
Возможные неисправности в работе и их устранение:
- Частой проблемой, настигающей домовладельцев в самом начале нового отопительного периода, представляется накапливание солей на крыльчатке ротора, особенно при использовании в качестве теплоносителя обычной жесткой водопроводной воды.
- Если посмотреть информацию по теме «теплые полы водяные насос и водонагреватель», можно отметить, что такая отопительная система не рассчитана на температурный режим выше 50⁰С, так как при более высоких температурах происходит закоксовывание ротора солевыми отложениями. Не каждая модель насоса оснащена датчиком, контролирующим температуру воды и отключающим насос до тех пор, пока показатель температуры воды не придет в норму.
- Отказывающееся качать воду устройство можно «расшевелить», если отверткой несколько раз провернуть крыльчатку. После нескольких свободных оборотов устройство можно установить на место и включить в сеть.
Как правильно должен быть установлен насос?
При установке насоса главное все сделать правильно. Важно чтобы ротор стоял горизонтально. На сегодняшний день современные насосы выпускаются с мокрым ротором, через который омываются поверхности, которые трутся. Клемная коробка, которая установлена на роторе должна располагаться сверху или сбоку. Не допустимо ее располагать снизу потому что не удобно будет ее обслуживать, и в случае прорыва может затопить. Как уже выяснили ранее, то совершенно не важно на подаче или обратке будет стоять насос. Важно совсем другое, а именно насос должен располагаться между котлом и радиаторами. Он может быть перед радиаторами или после них, причем потоки будут совершенно одинаковыми. Ни в коем случае нельзя ставить насос по средине системы, потому что будет образовываться потоки пониженного давления.
Это все общая информация, но что делать если у Вас твердотопливный котел.
Обеспечение частного дома теплом – это одна из важных задач, которая стоит перед его владельцем в холодное время года. Не все имеют возможность подключиться к центральному отоплению, поэтому автономные системы теплоподачи пользуются большой популярностью у жителей индивидуальных домов. Для обеспечения бесперебойной подачи тепла рекомендуется использовать циркуляционный насос для отопления, поскольку даже самый маленький прибор способен принести пользу.
Что такое совмещенное отопление
Комбинированной (смешанной) называют такую систему отопления, в которой присутствуют как традиционные высокотемпературные (обычные радиаторы, конвекторы), так и низкотемпературные (теплые полы, реже — теплые стены) нагревательные приборы.
Водяные полы в совмещенной системе подключают двумя способами:
- К существующим отопительным котлам. Преимущества такого решения – уменьшение сметной стоимости оборудования, сокращение времени монтажа. Недостаток – дополнительное отопление не может функционировать в автономном режиме. Это становится причиной увеличения расхода тепловой энергии, эффективность использования теплого пола понижается.
- Устанавливать отельные котлы для обогрева пола. Недостаток – значительное возрастание стоимости. Преимущества – полная автономность, водяные полы можно использовать независимо от радиаторов. Это может быть необходимо для небольшого подогрева комнаты, кода батареи уже отключены, например, в осенне-весенний период.
Важно! В многоквартирных домах подключение водяных полов к существующей системе отопления запрещено!
1 этаж — теплый пол, 2 этаж — радиаторы
Особенности комбинированной системы
Основные моменты, на которые следует обратить внимание, при реализации комбинированной системы отопления частного дома:
- Необходимо создать в системе отопления два независимых температурных режима — для контура радиаторов и контура водных полов. Дело в том, что для батарей требуется относительно высокая температура в подаче/обратке (не выше 70/55°С для современных систем отопления). Для теплого пола в то же самое время требуется относительно низкая температура (порядка 40/30°С). Современные котлы эту задачу сами по себе штатными средствами решить не могут.
- Поэтому требуется применение дополнительных комплектующих: смесительных клапанов, циркуляционных насосов, запорной арматуры и т.п., которые требуют не только дополнительных расходов на покупку, но и технически правильную стыковку с котлом.
- Для регулирования комбинированной системы отопление требуется выбор соответствующих технических средств и их правильная увязка. Смесительные узлы с регулировкой при помощи термостатических клапанов, электронная регулировка температуры подачи или погодозависимое управление внешним контроллером или средствами самого котла, управление теплым полом по комнатным датчикам (термостатам), логика работы циркуляционных насосов и т.п.
Ручное или автоматическое переключение?
При подключении двух котлов в одну систему можно применять автоматическое или ручное переключение на резервный источник. Конечно же, любому заказчику проекта отопления захочется получить именно первый вариант, который, кстати, не всегда целесообразен. Рассмотрим это на примерах схем отопления с 2-мя котлами «газ-электричество» и «дрова-электричество».
- Газ-электричество.
В обоих устройствах за поддержание температуры теплоносителя на заданном уровне отвечают встроенные термостаты. Их устанавливают на выходе из теплообменника в корпусе котла. В некоторых случаях управление передают комнатному термостату или погодозависимой автоматике.В газовом котле включает и выключает горелку термостат, в электрическом эту функцию несет ТЭН. Автоматическое переключение на резерв тоже выполняется по команде термостата.
Рассмотрим такую ситуацию: запущен газовый котел (основной). Через какое-то время теплоноситель прогревается до заданной температуры, и горелка выключается. Тепло отдается в помещение, и вскоре температура в системе снова падает. Термостат срабатывает и дает команду на включение. Вопрос: повторное включение горелки или ввод резерва? Ситуация не патовая, решения есть, но в бытовом отоплении их применяют редко, поскольку это приводит к удорожанию системы.
И электрический и газовый котлы отличаются высокой степенью надежности. Обычно такую пару переключают вручную. В большинстве случаев повод для запуска резерва — плановая остановка основного котла.
- Дрова-электричество.
Если один из двух котлов в частном доме работает на твердом топливе, то автоматическое переключение на отопление от электроэнергии будет единственным верным решением. Ситуация с прогоранием топлива была рассмотрена выше.
Почему ТП в доме много не бывает
Следует отметить, что если вы решились на водяные теплые полы, нет особого смысла ограничивать их площадь. Скажем, делать их только в двух санузлах и прихожей (площадь ТП при этом составит около 20м²). Лучшим решением будет сделать водяной подогрев везде, где планируется плитка (обычно прихожие, холлы, кухни, кладовые, и даже гостиные, отапливаемый подвал), а по возможности и в других помещениях дома, даже спальнях.
На это есть ряд причин:
- Небольшое удорожание за комфортный дом. При реализации водяного теплого пола даже на небольшой площади при наличии в системе отопления радиаторов, вам придется делать смесительный узел с регулировкой и насосами, покупать коллектор и обвязывать его с помощью запорной арматуры и труб. Будет этот смесительный узел работать на 10м² или на 100м² ТП, — существенной роли не играет. А стоить и в том, и другом случае он будет почти одинаково, ведь запорная арматура, смесительные клапаны и циркуляционные насосы будут одними и теми же. Да, коллектор ТП будет, скажем, не на 2 — 3 контура, а на 10, но стоить при этом он будет не в 3 — 5 раз дороже, а раза в 2.
- Стяжка все равно будет по всему полу. Если вы укладываете теплый пол только в части помещений в пределах этажа, перед вами все равно встает вопрос заливки стяжек по всей площади дома (этажа). Это нужно для того, чтобы у вас не было ступенек и порожков между комнатами: это неудобно, небезопасно, да и просто некрасиво. Заливать полы по плите перекрытия, утеплителю на плите или по утеплителю с теплыми трубами разницы нет — стоить это будет одинаково (цена идёт за площадь заливки). А вот потом переделать и в будущем добавить водяной обогрев в других местах будет очень сложно, а чаще — просто невозможно.
- Утепление пола первого этажа. Тут же встает вопрос и по утеплению полов в тех помещениях, где хоть и нет водяного подогрева, но утеплять их необходимо. Это касается перекрытий над подвалами и полов по грунту. Во всех домах это необходимо для уменьшения теплопотерь.
Таким образом, разница в деньгах при увеличении площади подогрева будет определяться только стоимостью трубы для теплого пола и стоимостью ее монтажа.
Требования к помещениям с газовыми котлами
Теперь рассмотрим требования, которые выдвигаются к помещениям с газовыми котлами. Газовые котлы, мощность которых не превышает 30 кВт, могут устанавливаться на любом из этажей почти во всех помещениях, кроме тех, в которых постоянно находятся люди (спальни, гостиные, детские, а также гаражи и лестничные площадки, если котлы оборудованы открытой камерой сгорания). При использовании сжиженных газов ограничений больше, например, они не могут устанавливаться в цокольных или подвальных помещениях. Котлы, мощность которых превышает 30 кВт, устанавливаются в отдельных помещениях с высотой потолка не ниже 2,5 м. Объем помещения для газовых котлов мощностью до 30 кВт должен быть минимум 7,5 м3, если котел находится на кухне, где кроме него есть еще и газовая плита на 4 горелки, минимальный объем такой кухни – 15 м3.
Вентиляция помещения с газовым котлом
Для обеспечения подачи воздуха в помещение с газовым котлом используется приточное отверстие сечением не меньше 200 см2, находящееся на высоте не более 30 см от пола. Воздух может поступать как с улицы, так и из соседних помещений.
В котельных, где установлены котлы, работающие на сжиженном газе, вытяжное отверстие должно находится внизу на уровне пола, а вытяжной канал должен иметь наклон, направленный наружу. Это связано с тем, что сжиженный газ тяжелее воздуха, и при утечке он опустится вниз. Приточное отверстие тоже должно находится на уровне пола и иметь сечение 200 см2.
Классическая схема монтажа
Рассмотрим стандартную проверенную и рекомендованную производителями оборудования схему обвязки настенных газовых котлов в комбинированных системах отопления с радиаторами и водяными теплыми полами.
Схема комбинированного отопления от одного котла
Обозначение основных элементов схемы:
- настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком;
- гидравлический разделитель (термогидравлический разделитель или гидрострелка);
- коллектор (коллекторная балка) для подключения отопительных контуров;
- узел циркуляции контура радиаторного отопления;
- смесительный узел конура водяного теплого пола;
- предохранительный термостат.
Принцип работы и назначение основных узлов.
Настенный газовый котел 1 (это может также быть и электрокотел или любой другой) нагревает теплоноситель и с помощью встроенного циркуляционного насоса подает его в термогидравлический разделитель 2 (гидравлическую стрелку).
Гидрострелка, по сути, является ничем иным как отрезком трубы большого диаметра с четырьмя отводами. Т.о. нагретый теплоноситель постоянно циркулирует по замкнутому контуру котел-стрелка (А-В)-котел.
При включении насосов контура радиаторов 4 или/и контура теплых полов 5 происходит подача нагретой воды из гидравлической стрелки 2 (С-D) через коллектор 3 в радиаторы и теплый пол. В контур радиаторов 4 вода поступает той же температуры, до которой она была нагрета котлом, а в смесительном контуре теплого пола 5 вода понижает свою температуру в смесительном узле (в данном примере при помощи трехходового смесительного клапана) и поступает в теплые полы.
Гидравлическая стрелка в этой схеме нужна для следующих целей:
- oбеспечивает постоянную и независимую от отопительных контуров циркуляцию теплоносителя через котел посредством котлового насоса;
- обеспечивает независимость работы циркуляционных насосов в контурах радиаторов 4 и теплых полов 5 от насоса котла 1 и друг от друга;
- облегчает гидравлический расчет системы отопления;
- служит местом дополнительного обезвоздушивания и улавливания шлама из теплоносителя (см. воздухоотводчик и сливной кран на стрелке).
Как последовательно встроить вспомогательное устройство в систему отопления
Для монтажа циркуляционного насоса используют однотрубную или двухтрубную систему отопления. Перед началом обязательно изучите инструкцию, приложенную к прибору. Во время подготовки из обвязки удаляют воду, затем проводят чистку труб от грязи, коррозии и накипи. Устройство монтируют согласно плану, заполняют теплоносителем и начинают эксплуатировать.
Насос предпочтительней ставить на обратку, используя байпас. Последний помогает перекрывать ток жидкости, если возникла необходимость замены деталей или устранения неисправностей.
Учитывайте диаметр трубы отвода: она должна быть меньше, чем магистраль.
С обеих сторон байпаса размещают краны для защиты от аварий. При необходимости, их перекрывают. На центральную часть обвязки устанавливают ещё один. Он помогает направить рабочую жидкость в насос циркуляции. Перед входом желательно поставить фильтр, очищающий воду от примесей и твёрдых солей.
Упрощенный вариант подключения
Вот предлагаемое нами решение для смешанной системы отопления дома с радиаторами и теплым полом. Первая картинка — вариант смесительного узла с трехходовым клапаном, вторая — с двухходовым клапаном. Оба варианта одинаково функциональны, однако второй вариант может быть более подходящим для большей площади теплых полов, все зависит от характеристик смесительных клапанов.
С 3х-ходовым смесительным клапаном
С 2х-ходовым смесительным клапаном
На рисунках показаны:
- источник тепла (настенный газовый или электрический котел) со встроенным насосом, расширительным баком, предохранительным клапаном и т.п.;
- перепускной клапан для радиаторного контура;
- смесительный клапан для теплого пола (трехходовой или двухходовой);
- циркуляционный насос контура водяных теплых полов;
- перепускной клапан для контура теплых полов;
- предохранительный термостат;
- балансировочный вентиль на подмесе для двухходового смесительного клапана.
Использование встроенного насоса
В этой схеме предлагается использовать котловой насос, который встроен в практически любой бытовой настенный котел хорошей мощности (до 35 кВт) для циркуляции теплоносителя в контуре радиаторов. Было бы неразумным не использовать его потенциал и дополнительно усложнять и удорожать систему отопления.
Мнение эксперта
Сергей Пермяков
Инженер систем отопления
Встроенные в настенные котлы циркуляционные насосы обеспечивают напор на выходе котла порядка 20 — 25 кПа при расходах теплоносителя 1000 — 1500 л/ч. Например, для котла Baxi Luna 3 Comfort 24 кВт расход теплоносителя составит 1100 л/ч при перепаде давления на выходных патрубках котла в 25 кПа. Такая подача при разности температур ΔT=20°К может обеспечить отопительную мощность в 24 кВт. Значит, если контур радиаторов будет иметь гидравлическое сопротивление не более 25 кПа, то встроенного в котел насоса будет достаточно, чтобы передать в радиаторный контур полную мощность котла (24 кВт).
Для того чтобы воспользоваться потенциалом котлового насоса, да еще и обеспечить циркуляцию через теплые полы в отдельном контуре требуется их правильная увязка между собой. Достигается это в нашей схеме с помощью организации т.н. кольцевой схемы.
В схеме котельной присутствуют два независимых кольца циркуляции теплоносителя: 1. котловой контур (котел-радиаторы-котел); 2. контур ТП.
Эти два кольца имеют один общий друг с другом участок С-D. Конструктивно он представляет собой два близко расположенных тройника с отводами на контур теплого пола. Близкое расположение отводов тройников (на расстоянии не более 100 — 200 мм друг от друга) гарантирует низкое гидравлическое сопротивление этого участка С-D, а значит и малое влияние контуров друг на друга. Это этакий аналог гидравлической стрелки, только без функций шламоуловителя и сепаратора воздуха.
Функцию шламоуловителя будет выполнять обязательный к установке в системе отопления косой фильтр-грязевик с сеткой, а воздухоотводчики есть в самом котле (автоматический), радиаторах и на коллекторе теплого пола.
Принцип работы кольцевой схемы
Нагретая в котле вода поступает в подачу радиаторного контура (точка А). Благодаря перепаду давления между подающим и обратным патрубками котла теплоноситель проходит через радиаторы и возвращается в котел по пути: подача котла-А-радиаторы-В-С-D-обратка котла.
Между точками А и В установлен перепускной клапан 2, который мы настраиваем на значение перепада давления в 20 — 25 кПа. Это значит, что до тех пор, пока все или большинство радиаторов открыто, основной поток теплоносителя идет через сами радиаторы, а не через перепускной клапан 2. При закрытии части радиаторов избыток теплоносителя начинает проходить через перепускной клапан 2. При полном перекрытии радиаторов (режим «только теплый пол»), уже весь поток проходит через клапан 2.
Мнение эксперта
Сергей Пермяков
Инженер систем отопления
Таким образом, в контуре котла сохраняется постоянство потока теплоносителя. Это, во-первых, положительно сказывается на работе самого теплообменника котла, во-вторых, на участке кольца C-D так же всегда сохраняется полный поток теплоносителя, с которого мы можем снять тепло на нужды теплого пола.
При включении циркуляционного насоса контура теплого пола 4, создаваемый им перепад давления заставляет часть теплоносителя из точки C поступать в трехходовой смешивающий клапан и соответственно в точке D возвращаться остывшим из контура теплых полов в обратку котлового кольца. Независимо от того, с какой скоростью работает насос 4, насколько открыт клапан 3 или сколько петель теплого пола работает в данный момент, количество воды, входящее в тройник С равно количеству воды, выходящей из тройника D в котел. Т.е. количество теплоносителя, проходящего в котловом кольце, постоянно.
При отключенном котловом насосе (котел остановился по достижению требуемой температуры) не возникает паразитной циркуляции через теплообменник котла. Теплоноситель циркулирует по кольцу контура теплого пола и только на участке C-D котлового кольца.
При отключенном насосе теплого пола 4 и включенном котловом насосе (режим «только радиаторы») перепада давления на участке C-D недостаточно, чтобы возникла паразитная циркуляция в контуре теплого пола. Становятся ненужными обратные клапаны.
Перепускной клапан 5 в контуре теплого пола обеспечивает минимальную циркуляцию теплоносителя при закрытии петель теплого пола. Его можно не ставить, если насос будет с частотным регулированием или будет использована покомнатная автоматика для теплого пола с модулем управления циркуляционным насосом.
Предохранительный термостат 6 устанавливается на подающий трубопровод контура теплого пола и при превышении температуры в контуре выше 50°С отключает насос 4.
В схеме с двухходовым термостатическим клапаном вентиль 7 необходим для балансировки степени смешения теплоносителя в контуре теплых полов. Его положение настраивается при пусконаладке системы отопления.
В итоге:
- Удается отказаться от гидравлической стрелки, дополнительного циркуляционного насоса для контура радиаторов и элементов их обвязки без ущерба функциональности системы отопления, требуется лишь правильный расчет;
- Упрощается управляемость системы отопления и снижаются эксплуатационные затраты на электроэнергию для третьего насоса (экономия порядка 20 — 40 кВт*ч в месяц).
Виды циркуляционных насосов
Конструкция типового циркуляционного насоса состоит из корпуса, изготовленного из нержавеющего металла, керамического ротора и вала, оснащенного колесом с лопастями. Ротор приводится в действие с помощью электродвигателя. Подобная конструкция обеспечивает забор воды с одной стороны устройства и ее нагнетание в трубопроводы со стороны выхода. Движение воды по системе происходит за счет центробежной силы. Таким образом, преодолевается сопротивление, возникающее на отдельных участках труб отопления.
Все подобные устройства разделяются на два типа – сухой и мокрый. В первом случае отсутствует контакт ротора с перекачиваемой водой. Всю его рабочую поверхность от электродвигателя отделяют специальные защитные кольца, тщательно отполированные и подогнанные между собой. Работа насосов сухого типа считается более эффективной, однако в процессе эксплуатации возникает довольно сильный шум. В связи с этим, для их установки оборудуются отдельные изолированные помещения.
При выборе таких моделей следует учитывать наличие воздушных завихрений, образующихся во время работы. Под их воздействием в воздух поднимается пыль, которая может легко попасть внутрь устройства и нарушить герметичность уплотнительных колец. Это приведет к выходу из строя всей системы. Поэтому в качестве защиты между кольцами присутствует тончайшая водяная пленка. Она обеспечивает смазку, предотвращая преждевременный износ колец.
Циркуляционные насосы мокрого типа имеют отличительную особенность в виде ротора, постоянно находящегося в перекачиваемой жидкости. Место расположения электродвигателя надежно отделено герметичным металлическим стаканом. Данные устройства как правило используются в небольших отопительных системах. Они значительно меньше шумят при работе и не требуют дополнительных мероприятий по техническому обслуживанию. Обычно такие насосы периодически ремонтируются и настраиваются до нужных параметров.
Существенным недостатком этих насосов считается низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточной герметичности гильзы, разделяющей статор и теплоноситель
Выбирая нужную модель, следует обращать внимание на то, чтобы в насосе был не только мокрый ротор, но и защищенный статор
Последние поколения циркуляционных насосов практически полностью автоматизированы. Умная автоматика обеспечивает своевременное переключение уровня обмоток и существенно увеличивает производительность устройства. Такие модели чаще всего используются при стабильном или незначительно изменяющемся расходе воды. Благодаря ступенчатой регулировке, появилась возможность выбора наиболее оптимальных режимов работы и существенной экономии электроэнергии.
Типичные ошибки комбинированных систем
Желание сэкономить приводит к различным вариациям предлагаемых схем. В процессе упрощения иногда исключают важные элементы и система отопления в итоге выглядит так:
Но так делать все же неправильно, потому что:
- В этой схеме отсутствует развязка (независимость) двух оставшихся насосов котла 1 и контура теплых полов 3, т.к. они подключены к общим точкам схемы A и B, между которыми есть большое гидравлическое сопротивление. В отличие от схемы с гидравлической стрелкой, где между точками A и B (D и C) сопротивление очень мало (на то он и гидравлический разделитель).
- В некоторых ситуациях (когда все радиаторы закрыты, а теплый пол работает) насос котла и насос теплых полов работают последовательно, мешая друг другу. Это приводит к изменениям расхода теплоносителя через теплообменник котла.
- В ситуациях, когда работают и радиаторы, и теплый пол, насос теплых полов 3 при определенных положениях смесительного клапана 2 снижает перепад давления между точками A и B и тем самым снижает циркуляцию теплоносителя через контур радиаторов.
- А в случае остановки котла 1, насос теплых полов 3 все равно гоняет теплоноситель через котел и через контур радиаторов, создавая паразитную циркуляцию. И если с паразитной циркуляцией через контур радиаторов можно бороться установкой обратного клапана (в точке A по направлению к радиаторам), то с паразитной циркуляцией через котел справиться не получится.
- Т.к. не поставили защитный термостат 6, то при аварийных ситуациях (например, заклинил смесительный клапан) при попадании слишком горячего теплоносителя (свыше 55°С) в трубы теплого пола может произойти разрушение стяжки пола и напольного покрытия. Да и трубы спасибо не скажут, если в них подать градусов 80.
- Из-за того, что нет перепускного клапана в контуре теплых полов, то при закрытии всех петель теплого пола (автоматикой или просто шаловливыми ручками) циркуляция теплоносителя в контуре прекращается и насос 3, который, конечно же, никто не выключил (ну забыли, с кем не бывает) работает на закрытую задвижку и греется. Конечно, хороший циркуляционный насос типа Grundfos UPS 25-40(60) может, наверное, и год проработать в таком режиме, но рано или поздно и он выйдет из строя.
Защитный (предохранительный) термостат нужен всегда.
А вот перепускной клапан можно и не ставить, когда:
- хотя бы одна петля пола будет всегда открыта;
- или циркуляционный насос будет с частотным регулированием;
- или автоматика управления контурами подогрева умеет управлять и циркуляционным насосом, отключая его, когда все петли теплого пола закроются.
Исходя из недостатков модифицированной схемы, мы призываем не использовать её при монтаже смешанной системы отопления дома.
Самые «ходовые» модели насосных агрегатов
Производители предлагают широкий выбор оборудования разной мощности, предназначенного для перекачки жидких сред с различными параметрами. Но нас интересуют только проточные модели, работающие в сетях домашнего отопления и горячего водоснабжения.
Как отличить циркуляционные агрегаты от центробежных и других видов насосов:
- по форме – электрический мотор и крыльчатка установлены в одном корпусе, патрубки выходят по бокам нижней части (не посередине);
- по наличию «мокрого» ротора, значительно снижающего шум вращения крыльчатки;
- 2 типоразмера монтажной длиной 130 и 180 мм;
- условный проход патрубков — 15, 20, 25 и 32 мм, присоединение — муфтовое (резьбовое);
- паспортное давление – 0.4, 0.6 и 0.8 Бар.
Указанные параметры легко выяснить по маркировке изделия. Пример: цифры в названии Wilo Star-RS 15/4 обозначают внутренний диаметр соединительных патрубков 15 мм (Ду 15) и напор 4 м водного столба (0.4 Бар). Пример второй: аппарат Grundfos ALPHA2 25-60 подключается к трубам Ду 25 и развивает давление 0.6 Бар (6 метров).
Справка. Обычно производители выпускают расширенные линейки изделий. Немецкий бренд Wilo предлагает циркуляционные нагнетатели, располагающие напором 2, 4, 6, 7 и 8 м. вод. ст. Но «ходовыми» моделями все равно остаются «четверки» и «шестерки», реже – «восьмерки».
Устройство насоса с «мокрым» ротором
Конечно, существуют и более мощные насосы, чей напор достигает 1…10 Бар, но в частных жилищах таковые не применяются. Маленькие агрегаты длиной 130 мм с патрубками ½ и ¾ дюйма обычно ставятся внутри котлов, большие (18 см, 1 и 1 ¼») – врезаются в отопительные магистрали.
Циркуляционный насос относится к основному виду оборудования, которое устанавливается в отопительных системах частных домов. Насос позволяет быстро и равномерно прокачивать теплоноситель к приборам отопления в доме, что является залогом равномерного и качественного прогрева помещений.
Установка циркуляционного насоса является обязательной в том случае, если в доме есть теплые полы и система отопления закрытого типа. Но даже в таких случаях, одного насоса может не хватить, особенно если речь идет про двухэтажные особняки.
В каких случаях рекомендуется устанавливать дополнительные насосы в системе отопления? Получится ли повысить эффективность работы отопительной системы, если установить ещё один насос?
В каких случаях необходима установка дополнительного насоса
Монтаж второго циркуляционного насоса в отопительной системе необходим в том случае, когда:
- В систему отопления был добавлен второй контур, длина которого более 80 м;
- В том случае, если радиаторы или теплый пол не прогреваются равномерно, а развоздушивание или увеличение скорости основного насоса никаких результатов не приносят.
Установку дополнительного насоса в систему отопления рекомендуется осуществлять через анулоид (гидравлический разделить, гидрострелка). В таком случае, каждый контур отопительной системы можно подключить отдельно, в результате чего, давление теплоносителя можно выровнять или отрегулировать в зависимости от длины контуров.
Конструкция гидравлического разделителя достаточно проста, и чем-то напоминает обычный коллектор, на котором также есть патрубки и штуцера под развоздушиватели. Однако, диаметр гидравлического разделителя больше, а его основной задачей, является разделение отопительных и котловых контуров.
Также, монтаж нескольких насосов в системе отопления и гидроразделителя актуален в том случае, если в доме установлен пиролизный котел длительного горения. И дополнительные насосы, и гидрострелка, позволяют повысить эффективность отопительной системы в данном случае.
Где лучше ставить циркуляционный насос
В системе отопления автономного типа, принято устанавливать насосы для циркуляции теплоносителя с мокрым ротором. Такое оборудование работает без обслуживания долгое время, а в качестве основной смазки и охлаждающего вещества для постоянно вращающегося ротора, выступает теплоноситель.
При этом, осуществляя монтаж циркуляционного насоса в системе отопления, обязательно следует учитывать определенные правила:
- Рекомендуется, чтобы вал циркуляционного насоса располагался горизонтально по отношению к полу в котельной;
- Обязательно стрелка циркуляционного насоса должна смотреть в ту же сторону, что и стрелка на гидроразделителе;
- Борно циркуляционного насоса, чтобы предотвратить в него попадание воды, рекомендуется располагать сверху устройства.
Кроме того, существует негласное мнение специалистов, которые рекомендуют осуществлять установку циркуляционных насосов на обратном трубопроводе системы отопления. В первую очередь связано это с тем, что на «обратке» несколько меньшая температуры теплоносителя, который нагрев приборы отопления возвращается назад уже остывшим.
Следует знать, что нельзя осуществлять монтаж циркуляционного насоса между радиаторами отопления. Насос следует устанавливать, между котлом и отопительными приборами таким образом, чтобы максимально упростить его обслуживание в процессе эксплуатации.
Если установка насоса осуществляется в однотрубной системе отопления, то рекомендуется использовать байпас, который позволит отсоединить циркуляционный насос в случае его обслуживания или поломки.