Схема подключения водяного теплого пола: варианты исполнения и руководство по устройству
Теплые полы водяного типа становятся все популярнее у владельцев частных домов, отапливаемых от котла. Комбинированная система, обустроенная по всем правилам, исправно работает на протяжении 15-20 лет. Удачно подобранная схема подключения водяного теплого пола (ВТП) обеспечивает подачу теплоносителя, нагрев его до нужной температуры и распределение по контурам.
В этой статье детально разберем особенности сборки коллекторного узла и схему подключения системы. Также приведем подробную инструкцию по монтажу. Но для начала рассмотрим, когда водяной пол становится полезным, а когда устраивать его нецелесообразно.
Ограничения для монтажа ВТП
Производители комплектующих для теплого пола (ТП) не всегда уточняют, есть ли ограничения для установки водяных систем, однако они существуют. В некоторых случаях монтировать обогревательные конструкции запрещено.
Где не принято устанавливать водяные полы:
- В многоквартирных зданиях. Централизованное отопление распределено между квартирами. Дополнительное подключение в одной из них приведет к обогревательному и гидравлическому дисбалансу.
- В общественных местах. Подогрев пола считается неэффективным, так как велики теплопотери, и экономичные по сути системы становятся дорогостоящими в процессе эксплуатации.
- В жилых помещениях с недостаточной теплоизоляцией в качестве главного источника тепла. Одно из условий установки теплых полов в северных районах – снижение теплопотерь за счет утепления стен и пола, а также установка радиаторов по периметру помещений, под окнами.
Наиболее эффективной системой отопления признана комбинация традиционного радиаторного обогрева с теплым полом, причем батареи отопления остаются основными источниками тепла.
Но иногда система, скрытая под напольным покрытием, играет главную роль:
Большие окна до пола требуют особого построения интерьера, и радиаторы в помещениях со стеклянными стенами кажутся лишними
Чтобы сохранить все нюансы ретро стиля, дизайнеры идут на различные уловки. Одна из хитростей – использование теплого пола вместо техничных радиаторов
В отличие от взрослых, дети очень любят играть на полу, где при традиционном отоплении скапливается холодный воздух. Выход – обогрев пола
Помещение для принятия водных процедур не может быть холодным, а когда теплым становится не только воздух, но и пол, комфорт увеличивается
Теплые полы, оборудованные с соблюдением норм и технологических нюансов, безопасны, гигиеничны и не влияют на эстетику помещений.
А за функциональность и удобство эксплуатации отвечает выбранная схема подключения, на описании которой остановимся подробнее.
Разбор схемы подключения с коллектором
Существует несколько вариантов устройства системы водяных ТП. Но наиболее практичной и рациональной признана конструкция с коллектором – многофункциональным узлом, раздающим теплоноситель.
Принцип работы отопления
Главным источником теплоснабжения в доме, как правило, является автономный генератор, функцию которого обычно выполняет котел. Тип котла не имеет значения, однако подсчитано, что газовый обходится в 6-7 раз дешевле, чем электрический.
Котел может быть установлен в кухне, коридоре, подвале или специально выделенном помещении – бойлерной. Связь с радиаторами и теплым полом осуществляется посредством труб (полипропиленовых, металлопластиковых и др.)
Температура нагрева воды для отопления достигает 95 °С. Система является замкнутой, и на обратке температура ниже – примерно 65-70 °С. Но для теплого пола эти параметры не подходят, максимально допустимое значение — 55 °С. На практике теплоноситель поступает в трубы ВТП еще более остывшим – 35-45 °С.
Чтобы отрегулировать нужную температуру, к контурам подключают обратку и устанавливают смесительный узел, осуществляющий подмес потоков.
Схема подключения: 1 – клапан трехходовой; 2 – насос циркуляционного типа; 3 – шаровые краны с термодатчиками; 4 – коллектор для раздачи теплоносителя с расходомерами; 5 – коллектор с вентилями регулировки, установленный на обратке; 6 – теплый пол «улитка»
Температуру в системе можно отрегулировать вручную, ориентируясь на данные термодатчиков. Однако есть газовые котлы, предназначенные для прямого подключения ВТП. Они автоматически подают воду с заранее установленной температурой – 40-45 °С.
Котлы на твердом топливе регулировать сложно. Чтобы теплоноситель в системе с твердотопливным генератором достиг нормы, требуется установка дополнительного буферного бака.
А вот электрокотлы подходят идеально, так как нужная температура поддерживается в автоматическом режиме, однако это наиболее затратный способ отопления, не выгодный экономически.
Выбор и сборка коллекторного узла
Контуры ВТП подключаются к системе отопления через распределяющий коллектор. Это узел, позволяющий производить регулировку подачи теплоносителя, контролировать температуру и расход, балансировать контуры, удалять из системы воздух. За каждую функцию отвечают отдельные элементы: насос, расходомеры, манометр, термостаты.
Образец коллекторного способа подключения. На стене закреплена гребенка, к которой с одной стороны подводятся магистрали подачи и обратки, с другой – водяные контуры из одного или нескольких помещений
Чтобы правильно подобрать комплектующие для сборки смесительно-коллекторного узла, лучше нанять специалиста, который хорошо разбирается в качестве представленных на рынке деталей.
Основные элементы узла:
На подающей линии располагается коллектор с балансировочными клапанами, оснащенными расходомерами, на выпуске – такой же коллектор, но с обычными вентилями или термостатическими клапанами
На обоих коллекторах устанавливают краны, выполняющие 2 функции: удаление теплоносителя из системы и выпуск воздуха при первоначальном или очередном заполнении контуров водой
При отсутствии отдельного стояка необходим смесительный узел, включающий байпас, термостат и насос. Существует множество вариантов установки узла в зависимости от расположения коллектора, количества подключенных контуров и других условий монтажа
Существует несколько причин завоздушивания системы, поэтому установка автоматического воздухоотводчика необходима. Его монтируют сбоку, желательно в самой высокой точке коллекторно-смесительного узла, на подающей гребенке
Как сделать водяной теплый пол
В помещениях, отопление которых сделано по технологии теплого пола, ощущения намного комфортнее, чем при традиционной радиаторной системе. При подогреве пола, температура распределятся оптимальным образом: теплее всего ногам, а на уровне головы уже более прохладно. Способов подогрева два: водяной и электрический. Водяной дороже в монтаже, но дешевле в эксплуатации, так что именно его чаще делают. Немного сократить расходы при установке можно, если сделать водяной теплый пол своими руками. Технология не самая простая, но и не требует энциклопедических знаний.
Распределение тепловых потоков при разных системах отопления
Устройство и принцип работы
Для водяного подогрева теплого пола используется система труб, по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего трубы заливают в стяжку, но есть системы сухого монтажа — деревянные или полистирольные. В любом случае присутствует большое количество труб небольшого сечения, уложенных под напольное покрытие.
Где можно монтировать
Из-за большого количества труб водяной подогрев делают в основном в частных домах. Дело в том, что система отопления многоэтажек ранней постройки не рассчитана на такой способ обогрева. Сделать теплый пол от отопления можно, но велика вероятность того, что или у вас будет слишком холодно, либо у соседей сверху или снизу — в зависимости от типа запитки системы. Иногда холодным становится весь стояк: гидравлическое сопротивление водяного пола в разы выше, чем радиаторной системы отопления и оно может закупорить движение теплоносителя. По этой причине добиться от управляющей компании разрешения на монтаж теплого пола очень сложно (установка без разрешения — административное правонарушение).
Водяной теплый пол подразумевает большое количество труб небольшого диаметра
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
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.
Посмотреть один из вариантов системы можно в видео.
Укладка теплого водяного пола
Одна из ключевых составляющих системы — трубы и система их фиксации. Есть две технологии:
- Сухая — полистирольная и деревянная. На систему из пенополистирольных матов или деревянных пластин укладываются металлические полосы со сформованными каналами для укладки труб. Они необходимы для более равномерного распределения тепла. Трубы вставляются в выемки. Сверху укладываются жесткий материал — фанера, ОСП, ГВЛ и т.д. На это основание можно настилать мягкое напольное покрытие. Возможна укладка плитки на плиточный клей, паркета или ламината.
Обе системы неидеальны, но более дешевой является укладка труб в стяжку. Хотя она и имеет массу минусов, именно она по причине более низкой стоимости более популярна.
Какую систему выбрать
По стоимости сухие системы обходятся дороже: их комплектующие (если брать готовые, заводские) стоят больше. Но они весят намного меньше и быстрее вводятся в эксплуатацию. Есть несколько причин, по которым стоит использовать именно их.
Первая: большой вес стяжки. Далеко не все фундаменты и перекрытия домов способны вынести нагрузку, создаваемую водяным теплым полом в бетонной стяжке. Над поверхностью труб должен быть слой бетона не менее 3 см. Если учесть, что наружный диаметр трубы составляет тоже порядка 3 см, то общая толщина стяжки 6 см. Вес получается более чем значительный. А сверху часто еще плитка на слое клея. Хорошо, если фундамент рассчитан с запасом — он выдержит, а если нет — начнутся проблемы. Если есть подозрение, что перекрытие или фундамент не вынесут нагрузки, лучше делать деревянную или полистирольную систему.
Вторая: низкая ремонтопригодность системы в стяжке. Хотя при укладке контуров теплого пола рекомендуется укладывать только цельные бухты труб без соединений, периодически трубы повреждаются. Или при ремонте попали сверлом, или лопнула из-за брака. Место повреждения можно определить по влажному пятну, но отремонтировать сложно: приходится разбивать стяжку. При этом можно повредить соседние петли, из-за чего зона повреждения становится больше. Даже если удалось сделать аккуратно, приходится делать два шва, а именно они — потенциальные места следующего повреждения.
Процесс монтажа водяного теплого пола
Третий: ввод в эксплуатацию теплого пола в стяжке возможен только после того, как бетон наберет 100% ресурс прочности. На это уходит не менее 28 дней. До этого срока включать теплый пол нельзя.
Четвертый: у вас сделан деревянный пол. Сама по себе тяжка на деревянном полу — не лучшая затея, а еще стяжка с повышенной температурой. Древесина быстро разрушится, обрушится вся система.
Причины серьезные. Потому, в некоторых случаях, более целесообразно использовать сухие технологии. Тем более, что деревянный водяной теплый пол своими руками обходится не так и дорого. Самый дорогой компонент — металлические пластины, но их тоже можно сделать из тонкого листового металла и лучше — алюминия. Важно уметь гнуть, формуя пазы для труб.
Вариант полистирольной системы теплого пола без стяжки продемонстрирован в видео.
Материалы для теплого водяного пола
Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.
Схема теплого водяного пола со стяжкой
Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:
- По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
- На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35 кг/м 2 . Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.
- Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
- Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
- Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.
Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.
Трубы для теплого пола и схемы укладки
Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.
Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.
Схемы укладки труб теплого водяного пола
Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.
Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.
Стяжка
Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-350.
Полусухая стяжка для теплого пола
Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание». Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.
Водяной теплый пол своими руками сделать реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.
5 Схем подключения водяного теплого пола
Система водяной теплый пол самая сложная система обогрева полами по расчёту, монтажу и подключению. Каждый этап реализации водяного пола влияет на конечный результат отопления теплыми полами. В этой статье посмотрим практикующие схемы подключения водяного теплого пола.
Учитываем особенности
Чтобы более подробно разобрать схемы подключения теплого пола с жидким теплоносителем вспомним некоторые особенности этой системы обогрева.
- Во-первых, рекомендуемая температура в системе должна быть 35-45˚C. Не больше. Варианты температур в радиаторах отопления для теплых полов не подходят. Это значит, что на входе воды в систему необходимо предусмотреть механизм регулирования (снижения) температуры теплоносителя.
- Во-вторых, циркуляция теплоносителя в системе должна быть постоянной. При этом скорость его движения не должна превышать 0,1 м в секунду;
- В-третьих, разница температур теплоносителя на входе и выходе не должна превышать 10˚C;
- В-четвёртых, система водяной теплый пол не должна влиять на другие системы отопления, а также на систему водоснабжения дома.
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.
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.
Вывод
В статье рассмотрены 5 схем подключения водяного теплого пола. Все они имеют практическое воплощение и активно используются в различных системах отопления.
Источник https://sovet-ingenera.com/otoplenie/teply-pol/sxema-podklyucheniya-vodyanogo-teplogo-pola.html
Источник https://stroychik.ru/pol/vodyanoj-teplyj-pol-svoimi-rukami
Источник https://obotoplenii.ru/teplyj-pol/5-skhem-podklyucheniya-vodyanogo-teplogo-pola
