Схема устройства теплого пола. Принципы организации

Схема устройства теплого пола. Принципы организации

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

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.

Схема устройства водяного теплого пола

Принцип работы следующий. Нагретый теплоноситель поступает от котла. Он попадает на термостатический клапан, который при превышении порогового значения температуры, открывает подмес воды из обратного трубопровода. На фото перед циркуляционным насосом есть перемычка. В ней устанавливают двухходовой или трехходовой клапан. Открывая его и подмешивают остывший теплоноситель.

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.

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.

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.

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.

Схема подключения водяного теплого пола. Различные типы теплых полов. Принципиальные отличия

На практике в частных домовладениях сегодня осуществляется монтаж теплых полов трех типов:

• бетонные;
• легкие;
• тонкие.

Каждый тип имеет свои технологические особенности, определенную схему подключения которые во многом определяются типом жилого помещения. Теплый пол на основе бетонной стяжки монтируется в домах и строениях, обладающих достаточно крепкими перекрытиями. Выбирая подобную схему отопления, важно помнить о существенных ограничениях с технологической точки зрения. Речь идет о дополнительной нагрузке на перекрытие и уменьшении внутреннего пространства за счет поднятия пола на 10-15 см.

Важно! При оборудовании системы отопления подобного типа важную роль играют технологические ограничения. Новая бетонная стяжка обладает значительным весом (200-300 кг/м²), поэтому при укладке теплого пола в обычной комнате площадью 15 кв. м. на перекрытие будет давить бетонный монолит весом в 2-3 тонны.

На заметку: монтаж теплых полов с жидким теплоносителем в жилых помещениях многоквартирных домов запрещен. Основная причина запрета — технологический фактор. Трубопровод для водяного пола не в состоянии противостоять увеличенному гидравлическому сопротивлению. На функциональности системы отопления может сказаться некачественный теплоноситель. К тому же всегда высока вероятность нарушения целостности и выхода из строя водяного контура в результате гидроудара.

Для жилых домов с крепкой и надежной конструкцией бетонный водяной пол отличное решение обогрева жилых помещений. Для городской квартиры такой вариант выглядит проблематичным. Единственная возможность реализации подобной схемы отопления в городской квартире, использовать теплый пол в качестве вспомогательного, дополнительного источника отопления. Водяной контур можно уложить на пол в небольших по площади помещениях. К примеру, очень распространенный вариант — теплые полы в ванной комнате и в детской.

Песчано-цементная стяжка, в которую запрятан водяной контур, будет хорошо защищать трубопровод от повреждений, и обеспечивать хорошую теплоотдачу.

Легкий водяной пол – схема отопления, специально рассчитанная для оборудования в домах деревянной конструкции. Основное преимущество в данном случае, минимальная нагрузка на перекрытия. В свою очередь легкие полы по типу напольного покрытия делятся на деревянные и полистирольные конструкции.

Третий тип водяных полов, используемых в быту — это тонкие конструкции. Здесь основной упор делается на трубы небольшого диаметра, благодаря которым высота всего пирога составляет 25 мм.

Схема подключения теплого пола к котлу. Схемы подключения водяного теплого пола

Теперь посмотрим практичные схемы подключения теплого пола в доме.

Прямое подключение от котла

Данная схема наиболее проста в монтаже, однако имеет ряд ограничений для реализации.

• Во-первых, она может применяться только в низкотемпературных котлах с возможностью регулирования температуры теплоносителя. Как следствие эта схема может применяться только тогда, когда отсутствует радиаторное отопления, а теплый пол единственный источник тепла в доме.
• Во-вторых, несмотря на кажущуюся простоту монтажа, схема «капризна» к нюансам подключения и требует опыта подобных работ.

Реализуется данная схема подключения с помощью 3-х ходового или 2-х ходового клапанов.

3-х ходовой клапан

Задача 3-х ходового клапана в смешении горячего (прямого) и холодного (обратного) потоков теплоносителя. На схеме вы видите вариант установки 3-х ходового клапана. Здесь он играет роль термостата.

Термостат это прибор обеспечения постоянной температуры, в нашем случае, теплоносителя.

Данная схема имеет ряд особенностей. Во-первых, она не работает в контурах длиннее 35-40 метров. Во-вторых, она не пригодна, если нужно по отдельности регулировать температуру каждого контура.

• Первый недостаток устраняется установкой температурных датчиков с сервоприводами и термостатическими клапанами на каждый контур.
• Второй недостаток устраняется установкой циркуляционного насоса.

2-х ходовой клапан

Альтернатива 3-х ходового клапана, является 2-х ходовой клапан или питающий клапан.

Его задача, обеспечить не постоянный, а периодический подмес воды. Обеспечивает такой подмес термоголовка с термодатчиком входящая в конструкцию клапана. По сути, 2-х ходовой клапан либо отсекает горячую воду от котла, либо добавляет её в систему.

Плюс такой схемы, в простоте и невозможности перегрева. Недостаток, в 200 метровом ограничении площади обогрева. Решаются ограничения в установке циркуляционных насосов с организацией параллельного или последовательного (популярного) типа смешивания.

Схема подключения ВТП через насосно-смесительный узел

Эту схему применяют для одновременного подключения к котлу отопления радиаторов (основное отопление) и водяного теплого пола (дополнительное отопление).

Для реализации этой схемы потребуется коллекторный узел с насосно-смесительным узлом. Коллекторный узел продается в готовом виде и входит в сборку коллекторного шкафа теплого пола. Цена коллекторного узла 10-20 тыс. руб. Опытные мастера собирают насосно-смесительный узел сами.

class="eliadunit">

Задача насосно-смесительного узла обеспечить высокую скорость теплоносителя в системе с возможностью точной и главное, независимой, регулировки температуры. Благодаря насосно-смесительному узлу контура водяного теплого пола от контура радиаторов работают независимо.

Такая независимость контуров обеспечивает гарантированную надежность работы и качество подключения системы водяной теплый пол в доме.

Прямое подключение ВТП от радиатора отопления

Используется для подключения одной нитки теплого пола в небольшом помещении до 10 кв. метров.

Подключение ТП через термостатический клапан, это самый простой и вместе с тем, самый спорный способ подключения. И вот почему.

Во-первых, это способ работает только для совсем маленьких помещений площадью не более 10 кв. метров. Во-вторых, данная схема не обеспечивает высокую скорость теплоносителя и разница температур входа и выхода теплоносителя доходит до 40-45˚C, вместо, нормативных 5-10˚C.

Если кратко описать суть подключения теплого пола через термостатический клапан, это еще один радиатор отопления комнаты, только уложенный в пол. В контуре радиаторного отопления делается петля, ставится тройник, врезается клапан и ставится воздухоотводчик.

Регулировка в таком контуре производится через термоголовку с датчиком (накладным или погружным) прикреплённым к трубе отопления. есть варианты регулировки от температуры воздуха в комнате.

Гидравлический разделитель

Эта схема используется в комбинированных схемах отопления с радиаторами. По сути, является схемой гидравлического разделения системы радиаторного отопления и системы теплый пол.

Если в системе радиаторного отопления используется циркуляционный насос, то наличие второго насоса в смесительном узле может привести к конфликтному нарушению гидравлических режимов.

Для параллельной работы двух насосов в системе отопления устанавливают гидравлический разделитель или теплообменник. Пример на схеме.

Теплый пол водяной. Преимущества и недостатки водяных полов

Использование водяных теплых полов (ТП) возможно в качестве как дополнительного, так и основного источника обогрева комнат в коттеджах и квартирах. Причем чаще всего их укладывают во втором варианте исполнения. В сравнении с батареями напольный обогрев более эффективен в эксплуатации, но и дороже их в реализации.

Среди достоинств систем теплого пола на нагреваемой воде числятся:

• оптимальное для человека распределение тепла по помещению;
• отсутствие циркуляции пыли из-за конвекции воздуха;
• высокая экономичность – теплоноситель приходится нагревать всего до 40–50 0С;
• эстетика – все коммуникации и элементы энергосистемы укрыты в слое стяжки;
• полная электробезопасность;
• отсутствие электромагнитных полей и проблем с высушиванием воздуха;
• срок службы до 50-ти лет;
• плавность прогрева пола, исключающая шоковое воздействие на ламинат и иные покрытия при резком их прогреве.

Если сравнивать рассматриваемый вариант обогрева с радиаторным отоплением, то напольная система оказывается минимум на 20–30% экономичней. А в некоторых случаях эта разница доходит и до 50–60%. Для батарей воду приходится нагревать до температуры в 70–90 0С на входе в радиатор. А для ТП ее подогревают на максимуме, при сильном морозе за окном, лишь до 50–55 0С.

Распределения тепла при отоплении радиатором и системой теплый пол

Минусы у водяного пола следующие:

• возможные протечки воды;
• невозможность укладки в узких коридорах;
• относительная дороговизна;
• большие затраты по времени на устройство;
• высокие нагрузки на перекрытие из-за большого объема бетона;
• подъем пола за счет дополнительной стяжки толщиной 60–150 мм;
• низкая ремонтопригодность;
• высокая инертность.

Чтобы смонтировать трубный теплый пол своими руками и уложить сверху финишное покрытие, требуется до месяца времени. Монтаж его производится в стяжке из бетона, которому нужно порядка трех недель на застывание и упрочнение.

Первоначальные затраты на обустройство водяного ТП выше радиаторного аналога в 1,5–3 раза. Однако благодаря экономичности подобный теплый пол окупается за 3–5 лет.

Главная его проблема – высокая инертность на нагрев. Напольная система отопления из-за толстого слоя бетона долго прогревается (батареи дают тепло в помещение гораздо быстрее). Нередко из-за такого своего запаздывания она просто не успевает за колебаниями температуры на улице.

Схема теплого пола с трехходовым клапаном. Что это такое и для чего он нужен

Трехходовой терморегулирующий клапан – это смеситель, предназначенный для изменения температурного режима теплоносителя в системе отопления.

Назначение и область применения устройства

Даже если учесть все теплопотери и обустроить отопительный контур в полном соответствии с данными теплового расчета, исключить сбой в тепловом балансе в результате воздействия внешних факторов (температурных перепадов, ветряных нагрузок и пр.) не получится.

Чтобы своевременно реагировать на эти процессы, на протяжении долгого времени в помещении поддерживая комфортную температуру, в магистраль устанавливаются запорно-регулирующие вентили – трехходовые термостатические клапаны.

Они применяются как в обычной радиаторной схеме отопления, так и в системах теплого пола, где обеспечивают:

• Перенаправление (распределение) потоков теплоносителя.
• Смешивание потоков теплоносителей с разными температурами для получения заданной температурной планки.
• Защиту напольного покрытия от перегрева (в системах теплого пола).

С этой же целью трехходовые термоклапаны часто используются в системах ГВС, где они выполняют функцию всем привычного смесителя.

Технические характеристики трехходовых клапанов

Основными техническими характеристиками трехходовых термосмесительных клапанов считаются:

• Пропускная способность: расход кубометров воды за час при номинальных значениях температуры (20°C) и давления.
• Внутренний диаметр патрубков.

Параметры пропускной способности и внутренних сечений всех 3 патрубков трехходовых клапанов, чаще всего, одинаковы.

• Максимальное рабочее давление.
• Динамический диапазон регулирования (отношение пропускной способности термоклапана в условиях полностью открытого затвора к аналогичному показателю при полузакрытом затворе).

На заметку! Такие показатели динамического диапазона регулирования трехходовых термостатических клапанов, как 50:1 или 30:1, относятся к классу среднестатистических. Наилучшие регулирующие свойства показывают приборы с показателем динамического диапазона регулирования в 100:1.

Типоразмеры и значения номинального рабочего давления трехходовых терморегулирующих клапанов регламентируются ГОСТ 28338-89 и 26349-84 соответственно.

Из каких материалов изготавливают трехходовые термоклапаны

Для производства трехходовых термостатических клапанов используются разнообразные металлы и сплавы. Если речь идет о промышленных объектах, то чаще всего применяется:

Чугун. Отличается антикоррозийными свойствами и достаточно высокой прочностью. Однако при нарушениях технологий производства и эксплуатации чугунные изделия могут быть достаточно хрупкими.

Черная углеродистая сталь. Материал прочный, дешевый, но подвержен коррозии. Для сглаживания последнего недостатка трехходовые клапаны никелируются и хромируются.

Нержавеющая (легированная) сталь. Параметры выше за счет добавления сплава никеля и хрома. Высокая прочность, стойкость к окислению и коррозии обеспечивают изделиям долгий срок жизни. Однако стоят такие термоклапаны существенно дороже.

Для систем отопления частных домов чаще всего применяются латунные трехходовые клапаны. Их температурный режим ограничивается 200 °C, но в дозволенном температурном диапазоне приборы из латуни способны проработать достаточно долго. Не менее популярны полимерные изделия, используемые в соответствующих отопительных или водопроводных контурах.

Дороже трехходовые клапаны из бронзы, не уступающие латунным аналогам в прочности. Бронзовые изделия устанавливают, как правило, в медных отопительных контурах.

Важно! Иногда в продаже можно встретить запорную арматуру из силумина (низкопрочного алюминиевого сплава с кремнием). Внешне они очень похожи на изделия из нержавеющей стали или латуни, но при этом стоят в разы дешевле и служат, к сожалению, ровно столько, во сколько оцениваются.

Внутренний запорный механизм в бытовых изделиях может изготавливаться из керамики (за исключением трехходовых термоклапанов с электроприводом). Керамические механизмы химически инертны и долговечны, но крайне чувствительны к чистоте транспортируемого теплоносителя. Его низкое качество – причина быстрого износа керамических элементов.

Видео схема теплый пол