Подробно об установке насоса в систему отопления

Самой эффективной системой для обогрева дома считается водяное отопление. Значительную роль в его качественном функционировании играет водяной насос для отопления.

Тёплый пол водяной: рациональный обогрев

Подогрев пола при помощи водяного устройства находится вне конкуренции. Преимущество данных обогревательных элементов состоит в превышении эффекта, который можно получить, применяя стандартные конвекционные механизмы. Во время обогрева помещений такими методами, тепловые потоки распределяются крайне неравномерно, что приводит к скоплению такого воздуха под потолком. При этом нижняя часть помещения практически не прогревается, пол же, и вовсе остается холодным.

Важно! Физиология человека не относит подобный подход к обогреву помещения к идеальной разновидности.

Устройство обогрева квартиры или дома, является скрытым, что становится идеальным решением для домов, где живут дети, обеспечивая полную безопасность.

Тёплый пол водяной: рациональный обогрев

Можно отметить и другие преимущества данной системы:

  • равномерное прогревание внутренней части комнаты;
  • продолжительный эксплуатационный период;
  • высокая степень гигиеничности;
  • экономия энергии за счет автоматической регулировки системы.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

Традиционная система отопления, подразумевающая установку приборов теплообмена в комнатах (радиаторов или конвекторов), относится к высокотемпературным. Именно под нее рассчитано абсолютное большинство котлов любого типа. Средняя температура в трубах подачи в таких системах поддерживается на уровне около 75 градусов, а нередко бывает даже и выше.

Но подобные температуры – по целому ряду причин абсолютно не допустимы для контуров «теплого пола».

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?
  • Во-первых, это совершенно не комфортно – ходить по слишком горячей, обжигающей ноги поверхности. Для оптимального восприятия обычно достаточно температур в диапазоне 25÷30 градусов.
  • Во-вторых, сильного нагрева «не любит» ни одно напольное покрытие, а некоторые из них просто быстро выходят из строя, теряют свой вид, начинают или вспучиваться, или давать щели и трещины.
  • В третьих, высокие температуры негативно сказываются и на стяжке.
  • В-четвертых, трубы вмурованных контуров также имеют свой температурный предел, а с учетом их жестокой фиксации в слое бетона, невозможности термического расширения, в стенках труб создаются критичные напряжения, приводящие к быстрому выходу из строя.
  • И в-пятых, с учетом площади нагреваемой поверхности, участвующей в теплоотдаче, высокие температуры для создания оптимального микроклимата в помещении – совершенно излишни.

Для радиаторов отопления и для контуров «теплого пола» требуются совершенно разные уровни температур

Как добиться такого «паритета» температур теплоносителя в системе. Существуют, конечно, современные котлы отопления, рассчитанные на работу в том числе и с «тёплыми полами», то есть способные поддерживать температуру в трубе подачи на уровне 35-40 градусов. Но как тогда быть с тем, что в доме предусмотрены и радиаторы, и подогрев пола – организовывать две системы? Совершенно не выгодно, сложно, громоздко, тяжело в управлении. Кроме того, такие котлы пока что еще остаются достаточно дорогим удовольствием.

Разумнее обойтись уже имеющимся оборудованием, просто внеся необходимые изменения в разводку контуров. Оптимальное решение – смешивать горячий теплоноситель с остывшим, уже отдавшим тепло в помещения, чтобы выйти на необходимый уровень температуры.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

По большом счету, это ничуть не отличается от того процесса, который мы проделываем ежедневно по многу раз, открывая водопроводный кран, и вращением «барашков» или перемещением рычага добиваемся оптимальной температуры воды для принятия водных процедур, мыться посуды и других надобностей.

Принцип работы смесительного узла во многом повторяет функционирование обычного смесителя на кухне или в ванной.

Понятно, что сам смесительный узел устроен намного сложнее, чем обычный кран. Его конструкция должна обеспечивать устойчивую, сбалансированную циркуляцию теплоносителя в контурах теплого пола, правильный отбор нужного количества жидкости из подающей и обратной трубы, необходимую «закольцованность» потока (когда нет необходимости притока тепла от котла), простой и понятный визуальный контроль за параметрами системы. В идеале – смесительный узел должен сам, без вмешательства человека, реагировать на изменение исходных параметров и вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать стабильный уровень нагрева.

Весь этот комплекс требований, на первый взгляд – кажется очень сложным, трудным для понимания и тем более самостоятельной реализации. Поэтому многие потенциальные владельцы обращают свое внимание на готовые решения – укомплектованные смесительные узлы, реализуемые в магазинах. Внешний вид таких изделий, действительно, внушает уважение своей «навороченностью», однако, и цена довольно часто просто пугает.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

На первый взгляд – все очень сложно, да и неимоверно дорого

Но если вникнуть в сам принцип работы смесительного узла, понять где, как и за счет чего происходит процесс смешивания, если ясно представить направление потоков теплоносителя в нем, то картина проясняется. А в итоге оказывается, что собрать такой узел, приобретя необходимые детали и используя своё умение в монтаже сантехнических изделий – вполне посильная задача.

Сразу оговоримся – речь в дальнейшем будет идти в основном именно про смесительный узел. Он в дальнейшем подключается к коллектору «теплого пола», про который, безусловно, определенные упоминания просто неизбежны. Но сам коллектор, то есть его устройство, принцип работы, монтаж, балансировка – это тема для отдельной публикации, которая обязательно появится на страницах нашего портала.

Устройство и принцип работы

Система теплый пол в работе

Устройство и принцип работы

В системе водяного подогрева теплого пола используется система труб, по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего трубы заливают в цементную стяжку, но есть системы сухого монтажа — деревянные или полистирольные. Главная составляющая — большое количество труб небольшого сечения, уложенных под напольное покрытие.

Читайте также:  Как подобрать самое экономное электро отопление без котла

Где можно монтировать

Устройство и принцип работы

Из-за большого количества труб водяной подогрев делать целесобразно в частных домах. Потому что система отопления многоэтажек ранней постройки маломощная, не рассчитана на такой способ обогрева. Сделать теплый пол от отопления можно, но система центрального отопления дома не в состоянии продавливать необходимый объем тепоносителя по трубам теплого пола, поэтому или у вас будет холодно, либо у соседей по стояку отопления. Гидравлическое сопротивление водяного пола в разы выше, чем радиаторной системы отопления и оно может затормозить движение теплоносителя. Управляющие компании разрешение на монтаж теплого пола не дают.

Водяной теплый пол подразумевает большое количество труб небольшого диаметра

Устройство и принцип работы

Хорошая новость состоит в том, что в новостройках стали делать две системы: одна для радиаторного отопления, вторая — для водяного теплого пола. В таких домах и разрешения не требуется: разрабатывалась соответствующая система с учетом более высокого гидравлического сопротивления.

Принципы организации

Устройство и принцип работы

Чтобы понимать, что вам необходимо для того чтобы сделать водяной теплый пол своими руками, нужно разобраться в том, из чего состоит система и как она работает.

Регулировка температуры теплоносителя

Устройство и принцип работы

Для того, чтобы ногам на полу было комфортно, температура теплоносителя не должна превышать 40-45 °C. Тогда пол прогревается до комфортных значений — порядка 28 °C. Большая часть отопительного оборудования выдавать такую температуру не может: минимум 60-65 °C. Исключение — конденсационные газовые котлы. Они показывают максимальную эффективность именно при малых температурах. С их выхода подавать нагретый теплоноситель можно напрямую в трубы теплого пола.

При использовании котла любого другого типа необходим узел подмеса. В нем к горячей воде от котла добавляется остывший теплоноситель из обратного трубопровода. Состав этого уза вы видите на схеме подключения теплого пола к котлу.

Устройство и принцип работы

Схема устройства водяного теплого пола

Смешанный поток через циркуляционный насос попадает на термостат, который руководит работой термостатического клапана. При достижении заданной температуры подача из обратки прекращается, при превышении снова открывается. Так происходит регулировка температуры теплоносителя водяного теплого пола.

Устройство и принцип работы

Распределение по контурам

Далее теплоноситель попадает на распределительную гребенку. Если водяной теплый пол сделан в одном небольшом помещении (ванной, например), в котором уложена всего одна петля из труб, этого узла может и не быть. Если петель несколько, то между ними необходимо каким-то образом распределять теплоноситель, а потом его каким-то образом собрать и отправить в обратный трубопровод. Эту задачу и выполняет распределительная гребенка или, как еще называют, коллектор теплого пола. По сути это две трубы — на подаче и обратке, к которым подключены входы и выходы всех контуров теплого пола. Это самый простой вариант.

Устройство и принцип работы

Смесительный узел теплого пола с возможностью автоматического поддержания температуры

Если теплый пол сделан в нескольких помещениях, то лучше ставить коллектор с возможностью регулировки температуры. Во-первых, в разных помещениях требуется разная температура: кто-то предпочитает в спальне +18 °C, кому-то необходимо +25 °C. Во-вторых, чаще всего, контуры имеют разную длину, и передать могут разное количество тепла. В-третьих, есть помещения «внутренние» — у которых на улицу выходит одна стена, а есть угловые — с двумя или даже тремя наружными стенами. Естественно, количество тепла в них должно быть разным. Обеспечивают это гребенки с термостатами. Оборудование недешевое, схема сложнее, но такая установка позволяет поддерживать заданную температуру в помещении.

Устройство и принцип работы

Терморегуляторы есть разные. Одни контролируют температуру воздуха в помещении, вторые — температуру пола. Тип выбираете сами. Независимо от этого, они управляют сервомоторами, установленными на гребенке подачи. Сервомоторы в зависимости от команды увеличивают или уменьшают проходное сечение, регулируя интенсивность потока теплоносителя.

Теоретически (и практически бывает) может возникнуть ситуации, когда подача на все контуры окажется перекрытой. В таком случае циркуляция прекратится, котел может закипеть и выйти из строя. Чтобы этого не случилось, обязательно делают байпас, через который проходит часть теплоносителя. При таком построении системы котел в безопасности.

Устройство и принцип работы

Посмотреть один из вариантов системы можно в видео.

Заключение

Нужен ли насос на теплый водяной пол? Однозначно! Однако к выбору устройства необходим детальный подход с анализом реальных потребностей, специфики и условий эксплуатации, а также технических характеристик самого устройства.

Рекомендуем:

  • Утепление стен деревянного дома снаружи
  • Подключение стальных радиаторов отопления
  • Терморегулятор своими руками: схема регулятора температуры, установка и настройка термостата для батареи отопления
  • Биметаллические радиаторы секционные (5, 6, 10 секций): как выбрать такую систему отопления для квартиры и дома, фото-материалы

Помпы с мокрым ротором

У мокрых модификаций вал, крыльчатка контактируют с перекачиваемым ресурсом, она же служит смазкой, охлаждением.

Помпы с мокрым ротором

Статор отделен специальной колбой, герметизирующей части электромотора, иначе напряжение передавалось бы через воду на все металлические элементы системы.

Составные части, как работают

Помпы с мокрым ротором

Конструкция мокрого ЦН:

  • корпус, выдерживающий высокие давления, — чугунный, стальной, алюминиевый. Для стандартных домашних условий — это небольшой блок, который закреплен прямо на трубе, байпасе;
  • вал (подвижный сегмент), он же ротор из стали, керамики с подшипниковым узлом, рабочим диском с лопастями. Последняя зафиксирована неподвижно, являет собой 2 соединенные лопастями колеса с отверстиями: на одном — для движения ресурса, на соседнем — для закрепления на валу электромотора;
  • статор (неподвижный узел) на роторе с обмоткой возбуждения (индуктором) для стабилизации частоты вращения и потока, для чего на нем есть небольшие лопатки под определенным углом. Данная часть предотвращает срыв потока. Эта деталь состоит из сердечника, станины. В пазах первого — обмотка. Статор — это также магнитопровод и несущая конструкция;
  • микросхема контроля, клеммы для питания. На моделях без первого элемента есть конденсатор, а на контактном блоке — селектор скоростей.
Помпы с мокрым ротором

При старте лопастной диск вращается, создается вакуум внутри патрубка, теплоноситель втягивается, перемещается ротором дальше по оборудованию (от входа до выпуска). Производится забор и выталкивание. Центробежное усилие способствует перемещению ресурса по всей схеме. Возникающий напор создает нужное усилие на разных сегментах трубной линии, на ее подъемах создает циркуляцию.

Читайте также:  Изготовление обогревателя для дома своими руками

Нюансы, плюсы и минусы

Помпы с мокрым ротором

Мокрые насосы циркуляционные, впрочем, как и все, обычно модульного исполнения. Приборы подбираются под параметры схемы (напор, требуемое максимальное количество перекачиваемого объема). Немаловажный плюс — устройство сборное, что упрощает его починку, сломанные части заменяемые.

Мокрые ЦН ставят на подавляющем большинстве домашних систем, это стандарт, и вот почему:

Помпы с мокрым ротором
  • прибор практически бесшумный, что подходит для жилья, для лучшего комфорта;
  • компактность, малый вес — устройство являет собой небольшой короб, для которого не требуется особого крепления, выгородки, места на полу. Изделие просто врезается в трубу и «висит» на ней;
  • нет потребности дополнительно охлаждать (в отличие от сухих моделей), эту функцию выполняет протекающая внутри вода;
  • запчастей меньше, возможность их замены, легкий ремонт, демонтаж, частота техобслуживания минимальная;
  • широкий диапазон настроек;
  • длительная работоспособность, если есть фильтр и рабочая жидкость без мелкодисперсных частиц;
  • дешевле, если аппарат для небольшой стандартной производительности.

Недостатки для домашнего отопления мокрой помпы:

Помпы с мокрым ротором
  • если вода содержит мелкодисперсные абразивные частички (известь, железо и прочее), то крыльчатка, другие части (гидравлика), контактирующие с жидкостью, сравнительно скоро износятся, выйдут из строя. Для таких изделий рекомендована закрытая система, с очищенным ресурсом, фильтр-грязевик обязательный;
  • малый КПД — около 55%;
  • диапазон производительности более ограниченный, чем у сухих вариантов. Но его хватит для обслуживания среднестатистического частного дома, поэтому, а также из-за низкой цены часто применяют для жилья.

Где устанавливают

В большинстве случаев систему напольного отопления монтируют в частных и загородных домах, где есть автономный котел, работающий на недорогих видах топлива — газе, угле или дровах.

В квартирах водяной теплый пол устанавливается реже — в первую очередь из-за сложностей с подключением к источнику горячей воды. Конечно, можно установить в одном из помещений автономный газовый или электрический котел, но в этом случае теряется одно из главных преимуществ теплого пола — экономия места.

Более целесообразным кажется подключение теплого пола к централизованному отоплению. Однако в этом случае, во-первых, утрачивается автономность системы. Во-вторых, для этого требуется специальное разрешение от ЖКХ или управляющей компании. Его можно получить, только если квартира находится в конце отопительного контура. Это может быть первый или последний этаж в зависимости от особенностей схемы подачи тепла в здание. Такое подключение водяного теплого пола не вызывает гидравлический и тепловой дисбаланс в системе отопления. Достаточно установить счетчик тепловой энергии, и можно подсоединять теплый пол.

Также можно воспользоваться одной из схем подключения, предлагаемых опытными теплотехниками, — врезка системы с теплообменником или по типу «вторичного кольца». Однако тогда вам придется доказать коммунальщикам, что данные схемы будут работать и не нанесут вреда централизованной СО

Подключение теплого пола к системе отопления своими руками

Иногда возникают ситуации, когда у потребителя с полностью смонтированной отопительной системой в доме возникает потребность проложить теплый пол в каком-либо из помещений. При этом на коллекторной гребенке, если она была установлена заранее, отсутствуют свободные выводы, или контур от нее придется тянуть слишком далеко. Также следует учитывать, что дополнительно приобретать и устанавливать коллекторный распределительный узел с электронасосом слишком накладно и нерационально.

Поэтому оптимальный выход из положения — приобрести и смонтировать термомонтажный комплект вместе с петлей теплого пола в нужном помещении. Его можно подключать к радиаторам, стоякам подачи и обратки, коллекторным распределителям.

Рис. 14 Этапы монтажа термомонтажного узла

Статья по теме:

Какой нужен расход трубы теплого пола на 1 м2 – расчет и таблица. В отдельной статье на нашем сайте можно более подробно узнать про технические параметры и нюансы при прокладке труб теплых полов, а также, количество трубы, необходимое на определенную площадь пола.

Врезка в стену и подключение прибора к петле состоят из следующих операций:

  • Укладывают ветку теплого пола под стяжку, концы труб заводят на стену в штробу.
  • Выбивают в настенной штукатурке площадку, устанавливают в нее коробку термомонтажного узла. Фиксируют ее гипсовым, клеевым или штукатурным раствором.
  • На два резьбовых патрубка прибора диаметром 3/4 дюйма одевают концы труб теплого пола и зажимают их накидными гайками, реализующих компрессионное соединение типа Евроконус.
  • Прикручивают узел винтами к коробке, устанавливают на него термоголовку для регулировки температуры теплоносителя в контуре по параметрам воздуха.
  • Заполняют петлю отопительной жидкостью и стравливают из нее воздух при помощи внутреннего ручного воздухоотводчика.
  • По окончании развоздушивания перекрывают воздухоотводной канал и закрывают прибор декоративной крышкой.
Читайте также:  Горелка на отработанном масле своими руками

Рис. 15 Сравнение эффективности некоторых методов подключения непосредственно от котлов и с помощью различных приборов (+ — положительные параметры, — отрицательные, ± — средние)

Обычно в индивидуальных домах при большом количестве контуров теплых полов используют для их подключения коллекторный распределитель с гребенками, запитанный от прямой линии котла и подключенный к его обратке. Если необходимо в уже смонтированную отопительную систему добавить еще одну петлю теплого пола, лучший вариант — приобрести специально предназначенный для этих целей терморегулируемый монтажный комплект.

Советы по подбору водяного насоса

Водяной насос для отопления необходимо выбирать с учетом конструктивных и технологических особенностей дома или сооружения.

Для этого рекомендуется просчитать количество тепла, необходимое в каждом конкретном помещении здания. Подобные расчеты производят теплотехники, берущие во внимание массу важных факторов:

  • качество утепления крыши, полов;
  • особенности вентиляционной схемы;
  • характеристики окон;
  • материал, из которого выполнены стены;
  • климатические особенности региона.

В результате будет получено значение теплоносителя, измеряемое в м3/час.

Также нельзя оставлять без внимания такой параметр, как уровень напора, определяющий сумму сопротивления гидравлики всей отопительной системы. Этот показатель должен варьироваться в пределах от 2 до 4 м. рт. столба.

Параметр производительности насоса определяется тем, как разность температуры жидкости, циркулирующей в обратном и подающем трубопроводах, влияет на мощность источника тепла.

Целесообразно сложить сопротивление всех составляющих системы: отдельных конкретных элементов (арматуры, колен, фитингов) и участков трубопровода. Данные напора и производительности позволяют выбрать максимально эффективный агрегат.

Следует быть особо внимательными, если оборудование решено внедрить в уже существующую схему обогрева дома. Тогда целесообразно приобрести те циркуляционные насосы, которые кроме бесшумности и экономической выгоды обладают возможностью автоматической регулировки в случае изменений условий работы отопительной системы.

Особенности устройства пола по грунту

Устройство водяного теплого пола по грунту предусматривает укладку пирога, который состоит из:

  • присыпки;
  • слоя щебня;
  • черновой стяжки;
  • гидроизоляции;
  • теплоизоляции;
  • армирования;
  • финишной стяжки.

На основание засыпается песок. Толщина этого слоя должна составить примерно 15 см. Грунт уплотняется виброплитой. Необходимо обеспечить тщательную трамбовку, чтобы исключить просадку почвы. Песок должен быть утрамбован по мокрой технологии. Если близко к поверхности расположены грунтовые воды, то следует сформировать еще и дренажную систему.

Устройство теплых водяных полов в частном доме на следующем этапе предусматривает укладку слоя щебня. На уплотненный слой засыпается камень или любой другой похожий материал. Нужно выполнить и его трамбовку. Взамен довольно часто используется керамзит. Толщина этого слоя вместе с песком должна составить 30 см. А вот толщина черновой стяжки варьируется от 10 до 15 см.

Особенности устройства пола по грунту

Перед тем как осуществить заливку бетона, необходимо уложить армирующую сетку. Если фундамент обладает большой площадью, то необходимо будет обеспечить компенсационное расстояние между зонами. В образованные промежутки укладывается демпферная лента. Если не использовать отделы для компенсирования нагрузки при монтаже грунтового основания, то в дальнейшем это станет причиной растрескивания стяжки. Исключить появление трещин можно, залив стяжку и накрыв ее пленкой.

Далее конструкция поливается водой каждый день в течение недели. Устройство пола под водяные теплые полы по грунту предполагает укладку гидроизоляции. Она располагается по всей площади плиты. Концы материала должны заходить на стены на 15 см. После завершения работ останутся концы, которые обрезаются малярным ножом. Если пол будет укладываться по грунту, то его обязательно необходимо теплоизолировать.

Если проводить сравнение с обычной стяжкой, то в данном случае осуществляется укладка экрана, который будет снижать тепловые потери. Изоляционным слоем могут выступить полистирольные плиты или пенопласт. Пенополистирол для устройства водяного теплого пола должен закрывать поверхность стяжки. Края материала должны выступать на 15 см. Оптимальная толщина используемого полистирола составляет предел от 5 до 10 см.

Когда ведутся работы по грунтовому основанию, обязательно осуществляется армирование. На следующем этапе можно приступать к монтажу водяного контура. На этом этапе используется армирующая сетка, ее укладывают на черновую стяжку. Арматура служит двум целям. Во-первых, она выполняет роль основания для водяного контура. Во-вторых, она обеспечивает укрепление. Это препятствует разрыву финишного слоя стяжки.

Устройство теплых водяных полов своими руками заканчивается укладкой финишной стяжки. Для этого используется цементный раствор. По поверхности предварительно следует выставить маяки, по которым раствор будет стягиваться и расправляться. Финишная стяжка выступит основанием для декоративного покрытия, поэтому к ней предъявляются высокие требования по плоскости.

Расчет с учетом мебели

Специалисты рекомендуют укладывать теплый пол только там, где не будет находиться громоздких предметов мебели – шкафов, каминов, диванов и т.д. Соответственно, нужно учесть при подсчете места, где не будет теплого пола. Для этого используем формулу:

(S – S1) / H x 1,1 + D x 2 = L

В этой формуле (все значения в метрах):

  • L – Необходимая длина труб;
  • S – Общая площадь помещения;
  • S1 – Общая площадь помещения, где не будет теплого пола (пустых участков);
  • H – Шаг между трубами;
  • D – Расстояние от комнаты до коллектора.

Пример расчета длины труб теплого пола с пустыми участками

  • Длина комнаты 4 метра;
  • Ширина комнаты 3,5 метра;
  • Расстояние между трубами – 20 см;
  • Расстояние до коллектора – 2,5 метра;

В комнате находится:

  1. Диван размерами 0,8 х 1,8 метра;
  2. Шкаф, размерами 0,6 х 1,5 метра.

Вычисляем площадь помещения: 4 х 3,5 = 14 кв.м.

Считаем площадь пустых участков: 0,8 х 1,8 + 0,6 х 1,5 = 2,34 кв.м.