- Технология монтажа водяного теплого пола
- Коллекторы Valtec (Вальтек) для тёплого пола
- Что такое коллекторы для теплого пола и зачем они нужны
- Комплектация и возможности
- Общее описание
- Ассортимент
- Настройка коллекторов с настроечными расходомерами
- Что такое расходомер и его устройство
- Как выставлять поток на расходомере
- Методика регулировки расходомеров теплого пола
- Особенности настройки коллектора Valtec без расходомеров
- Оценка настройки коллектора по температуре в обратном трубопроводе
Технология монтажа водяного теплого пола
В статье рассмотрены практические вопросы монтажа теплых полов и наиболее распространенные гидравлические схемы, от самых простых до более сложных, позволяющие добиться максимального комфорта в помещении. Представленные варианты схем реализованы на базе оборудования торговой марки VALTEC.
Наиболее распространенным способом реализации систем напольного отопления являются монолитные полы, выполненные так называемым «мокрым» методом из цементно-песчаного раствора или бетона. Конструкция такого пола представлена на рис. 1.
Рис. 1. Конструкция теплого пола
Монтаж системы теплых полов начинается с подготовки поверхности. Поверхность должна быть выровнена, неровности по площади не должны превышать ±5 мм. При необходимости поверхность выравнивается дополнительной стяжкой. Нарушение этого требования может привести к «завоздушиванию» труб.
После выравнивания поверхности необходимо вдоль стен или перегородок уложить демпферную ленту толщиной не менее 5 мм для компенсации теплового расширения монолита теплого пола. Лента должна быть уложена вдоль всех стен и перегородок, обрамляющих помещение, стоек, дверных коробок, колонн, отводов и т.п. Лента должна выступать над запланированной высотой конструкции пола минимум на 20 мм. В дальнейшем она будет закрыта плинтусом.
После установки демпферной ленты на перекрытие укладывается полиэтиленовая пленка для защиты от протекания цементного молока из раствора и слой теплоизоляции для предотвращения утечки тепла в нижележащие помещения. В качестве теплоизоляции используются вспененные материалы (полистирол, полиэтилен и т.п.) или фольгированные теплоизоляционные материалы. Важно, чтобы фольгированные теплоизоляционные материалы имели защитную пленку на алюминии. В противном случае, щелочная среда бетонной стяжки разрушает фольгированный слой в течение 3–5 недель. Для придания прочности цементно-песчаной стяжки укладывается арматурная сетка.
Рис. 2. Укладка петель теплого пола «одиночным змеевиком»
Раскладка труб осуществляется с определенным шагом и в нужной конфигурации, заданной проектом. При этом рекомендуется подающий трубопровод укладывать ближе к наружным стенам. Существует несколько способов укладки петель теплого пола.
При укладке «одиночный змеевик» (рис. 2) распределение температуры поверхности пола неравномерное.
При укладке «улиткой» (рис. 3), трубы с противоположными направлениями потоков чередуются, причем наиболее горячий участок трубы соседствует с наиболее холодным. Это приводит к более равномерному распределению температуры по поверхности пола.
Укладка трубы производится по разметке, нанесенной на теплоизоляцию. Трубы крепятся якорными скобами через 0,3–0,5 м, либо удерживаются специальными выступами теплоизоляционных матов. Шаг укладки определяется расчетом и лежит в пределах от 10 до 30 см. Шаг труб не должен превышать 30 см, в противном случае возникнет неравномерный нагрев поверхности пола с появлением теплых и холодных полос. Для удобства расчета расхода трубы в зависимости от шага трубы и площади помещения можно воспользоваться таблицей 1.
Рис. 3. Укладка петель теплого пола «улиткой»
Области вблизи наружных стен здания называют «граничными зонами». Здесь рекомендуется уменьшать шаг укладки трубы, для того, чтобы компенсировать потери тепла через наружные ограждающие конструкции. Длину одного контура (петли) теплого пола не рекомендуется принимать более 100–120 м. Предпочтительно, чтобы потери давления в петле не превышали 20 кПа. После раскладки петель, непосредственно перед заливкой стяжки, производится опрессовка системы давлением, в 1,5 раза превышающем рабочее, но не менее 0.6 МПа (п. 5.25 СП 41-102-98).
При заливке цементно-песчаной стяжки труба должна находиться под давлением воды 0,3 МПа при комнатной температуре. Минимальная высота заливки над поверхностью трубы должна быть не менее 3 см (максимальная рекомендуемая высота, по европейским нормам – 7 см). Цементно-песчаная смесь должна быть не ниже марки 150 на цементе марки не ниже 400 с пластификатором. При заливке стяжки рекомендуется использовать виброрейку для удаления воздушных пузырьков. При длине монолитной плиты более 8 м или площади больше 40 м2 необходимо предусмотреть деформационные швы толщиной не менее 5 мм, для компенсации теплового расширения монолита. При прохождении труб через швы они должны иметь защитную оболочку длиной не менее 1 м.
Таблица 1. Расход трубы теплого пола
в зависимости от площади помещения
Пуск системы теплого пола осуществляется только после полного высыхания стяжки (примерно четыре дня на 1 см толщины стяжки). Температура воды при пуске системы должна быть комнатной. После пуска системы следует ежедневно увеличивать температуру подаваемой воды на 5 °С до расчетной рабочей температуры.
- Среднюю температуру поверхности пола, согласно п. 6.4.8 СП 60.13330.2012, рекомендуется принимать не выше:
- 26 °С для помещений с постоянным пребыванием людей;
- 31 °С для помещений с временным пребыванием людей и обходных дорожек плавательных бассейнов.
Температура пола по оси нагревательного элемента должна быть не более 35 °С.
Согласно СП 41-102-98 перепад температуры на отдельных участках пола не должен превышать 10 °С (оптимально 5 °С).
Далее будут приведены основные схемы для монтажа теплого пола. Схема № 1 решена с использованием терморегулирующего монтажного комплекта VT.ICBOX, и позволяет автоматически поддерживать требуемую температуру в помещении.
Схема № 1 на базе терморегулирующего монтажного комплекта VT.ICBOX
Таблица 2. Спецификация материалов «теплого пола» для схемы № 1 (площадь пола 15 м 2 )
Такая схема используется при теплоносителе в подающем трубопроводе с температурой до 60 °С. При более высоких температурах теплоносителя необходимо применять специальные технические решения (частичное использование «теплой стены»; применение поризованных стяжек, теплоизоляция труб). К преимуществам данной схемы относится ее простота и экономичность. Её рекомендуется использовать при укладке теплого пола в небольших помещениях, учитывая, что один монтажный узел VT.ICBOX может обслужить только одну петлю теплого пола протяженностью не более 100 м. Коллектор и насосно-смесительный узел для такой схемы не требуются.
Регулирование температуры теплоносителя в контуре теплого пола осуществляется встроенным терморегулятором, входящим в состав узла VT.ICBOX. При повышении температуры теплоносителя выше установленного значения, терморегулятор уменьшает расход, тем самым снижая температуру пола. Для устройства теплого пола выпускаются монтажные комплекты VT.ICBOX1.0 и VT.ICBOX 2.0. Автоматическое поддержание температуры в помещении в узле VT.ICBOX 1.0 осуществляется при помощи сервопривода или термостатической головки с выносным термочувствительным элементом, а в узле VT.ICBOX 2.0 – только при помощи термоголовки.
- Недостатком систем с узлами VT.ICBOX, при подключении их к высокотемпературной системе отопления, является неравномерность распределения температуры теплоносителя по длине трубы, что приводит к существенным перепадам температуры пола над соседними трубами. Поэтому, при использовании теплого пола на базе комплектов VT.ICBOX, рекомендуется:
- в качестве финишного покрытие пола использовать материалы, стойкие к высоким температурам, например керамическую плитку;
- использовать толщину стяжки не менее 50 мм над трубой, что исключит скачкообразное колебание температур на поверхности пола. Чем больше толщина стяжки, тем меньше перепад температур пола между соседними трубами;
- укладывать трубы «улиткой». В этом случае «горячие» трубы равномерно чередуются с «холодными», что позволит избежать наличия перегретых участков пола.
Схема № 2 на базе трехходового смесительного клапана VT.MR01, с насосом в контуре теплого пола
Таблица. 3. Спецификация материалов «теплого пола» для схемы № 2 (на 100 м 2 пола)
В схеме № 2 приготовление теплоносителя с пониженными температурными параметрами осуществляется при помощи трехходового смесительного клапана VT.MR01 (поз. 2), управляемого посредством термоголовки с выносным датчиком (поз. 3) или сервоприводом, работающим под управлением контроллера. Циркуляцию теплоносителя в контуре теплого пола обеспечивает циркуляционный насос (поз. 4). При снижении температуры теплоносителя в контуре теплого пола ниже установленного значения, клапан пропускает в контур теплого пола требуемую порцию высокотемпературного теплоносителя.
Балансировка петель между собой осуществляется регулировочными вентилями, входящими в состав обратного коллектора (поз. 8). Схема является достаточно простой и работоспособной. Регулирование теплоотдачи теплого пола осуществляется настройкой термоголовки или сервоприводом. Автоматическое поддержание температуры в каждом отдельном помещении отсутствует.
Теперь рассмотрим, как изменится стоимость материалов, если требуется автоматически поддерживать температуру воздуха в каждом помещении (схема № 3).
Схема № 3 на базе трехходового смесительного клапана VT.MR01, с насосом в контуре теплого пола, с автоматическим регулированием температуры воздуха в помещениях
Таблица 4. Спецификация материалов «теплого пола» для схемы № 3 (на 100 м 2 пола)
В состав коллекторного блока VTс.586.EMNX (поз. 7) входят подающий и обратный коллекторы, автоматические воздухоотводчики и дренажные клапаны. Подающий коллектор укомплектован ручными регулировочными клапанами с расходомерами, которые облегчают процесс балансировки петель между собой. Настройка расходомеров осуществляется по проектным данным. Обратный коллектор укомплектован термостатическими клапанами, на которые установлены сервоприводы (поз. 8). Сервопривод каждой петли управляется своим комнатным термостатом (поз. 9). Термостат устанавливается в каждом отдельном помещении с теплым полом.
Для возможности автоматического регулирования температуры в помещениях могут использоваться коллекторные блоки VTс.589.EMNX, VTс.596.EMNX, а также блоки без расходомеров – VTс.588.EMNX, VTс.594.EMNX.
Схема № 4 на базе насосно-смесительного узла VT.DUAL, с автоматическим регулированием температуры воздуха в помещениях
Таблица 5. Спецификация материалов «теплого пола» для схемы № 4 (на 100 м 2 пола)
Принцип работы смесительного узла VT.DUAL (схема № 4) следующий: циркуляционный насос (поз. 3) обеспечивает циркуляцию теплоносителя через петли теплого пола. При остывании теплоносителя ниже настроечной температуры, открывается термостатический клапан в составе узла и обеспечивается подпитка вторичного контура теплоносителем из первичного контура с подмесом теплоносителя из подающего коллектора вторичного контура.
В случае превышения заданной температуры вторичного контура, срабатывает предохранительный термостат, останавливая насос. При этом циркуляция теплоносителя во вторичном контуре прекращается, а в первичном она происходит через перепускной байпас. Тем самым узел обеспечивает постоянство расхода в первичном контуре. В случае, когда петли теплого перекрываются, циркуляция теплоносителя вторичного контура происходит через перепускной байпас.
Схема № 5 на базе насосно-смесительного узла VT.COMBI.S, с погодозависимым контроллером и автоматическим регулированием температуры в помещениях
Таблица 6. Спецификация материалов «теплого пола» для схемы № 4 (на 100 м 2 пола)
Узлы VT.COMBI.S (схема № 5) адаптированы для работы с контроллером VT.К200.М, позволяющим производить автоматическое погодозависимое управление температурой теплоносителя вторичного контура по заданному пользователем графику.
- Контроллер VT.K200.M осуществляет следующие функции:
- измерение и индикация температуры наружного воздуха;
- измерение и индикация температуры теплоносителя;
- поддержание комфортной температуры в помещениях с любой конструкцией теплого пола и при любых климатических условиях;
- обмен данными, программирование прибора по сети через интерфейс RS-485 (интеграция в системы «умный дом»);
- аварийное отключение циркуляционного насоса при достижении теплоносителем предельно допустимой температуры (60 °С).
Схемы № 3, 4, 5 могут также комплектоваться термостатами с датчиком температуры пола VT.AC709. В этом случае регулирование будет осуществляться по температуре воздуха в помещении, а датчик температуры пола будет играть предохранительную роль. Он отключит подачу в петли теплоносителя при превышении заданной предельной температуры пола. Это важно при покрытии пола из паркета или ламината. Термостат VT.AC709 можно перенастроить на режим, когда рабочим станет датчик температуры пола, то есть регулирование подачи теплоносителя в петли будет осуществляться именно по нему, а датчик температуры воздуха в помещении станет предохранительным. При достижении температуры воздуха в помещении заданного критического значения сервопривод перекроет подачу теплоносителя в петли, независимо от показаний датчика температуры пола.
Все рассмотренные схемы могут комбинироваться друг с другом и дополняться различным оборудованием.
Коллекторы Valtec (Вальтек) для тёплого пола
Организация водяного подогрева пола требует значительного количества инженерного оборудования. Одна из деталей — коллектор теплого пола, который распределяет потоки по контурам. Оборудование должно быть качественным и надежным. Для примера рассмотрим коллектор Valtec.
Что такое коллекторы для теплого пола и зачем они нужны
Водяной подогрев пола требует укладки большого количества труб. Так как трубы используются небольшого диаметра, они имеют высокое гидравлическое сопротивление. Чтобы котел мог «продавить» теплый пол и чтобы пол был более-менее равномерно прогрет, длина одной трубы ограничена. Теоретически максимальная длина одного контура (трубы) составляет 120 метров. На практике советуют делать не более 70-90 метров. Даже на 90 метрах, пока вода добежит до конца трубы, значительно остывает.
Коллектор Valtec нужен для подключения контуров к трубопроводу подачи и обратки
Так вот, таких контуров даже в одной комнате может быть несколько. А если подогрев делать в нескольких комнатах? А если еще и этажей несколько? Может набраться десяток контуров или даже больше. Все зависит от площади подогрева. Все эти трубы к котлу напрямую не подключишь. Вот для этого и нужны коллекторы — для подключения контуров теплого пола. В самом простом варианте коллектор — это две трубы — на подаче и на обратке — с приваренными к ним отводами. К этим отводам и подключаются контуры теплого пола. Могут еще стоять запорные клапаны, чтобы можно было перекрывать подачу воды в конкретной петле.
Не Валтек, но один из самых простых коллекторов. Только отводы и запорные клапаны
Но подача и сбор теплоносителя — не все функции, которые обычно выполняет коллектор. Длина подключаемых к коллектору контуров может значительно отличаться. Если коллектор — просто отводки труб, в более короткие и более длинные поступает одинаковое количество теплоносителя. Это приводит к тому, что местами пол слишком горячий, местами — холодный. Чтобы можно было регулировать температуру (опосредованно) ставят расходомеры или регулировочные вентили. Они позволяют в ручном или автоматическом режиме сбалансировать потоки так, что температура пола во всех зонах практически одинаковая. С их помощью можно сделать в конкретной зоне потеплее. Но не потому что так получилось, а потому что так хочется.
Комплектация и возможности
Под маркой Valtec продукцию выпускает итальянская фирма. На рынке России они с 2003 года, так что наши реалии знают уже не понаслышке. Выпускается обширный ассортимент сантехнических инженерных приспособлений и устройств. И коллекторы для теплого пола среди них.
Общее описание
Коллектор теплого пола Valtec сделан из латуни или нержавеющий стали. Вернее, чаще всего, корпус сделан из нержавеющей стали, а «начинка» — из латуни. В каталоге называются они коллекторным блоком, так как идет пара устройств — на подачу и в обратный трубопровод. Комплекты в сборе оснащены:
- на подающей гребенке стоят расходомеры;
- на обратном трубопроводе — ручные запорные клапаны.
Внизу — подача и тут стоят расходомеры. Вверху — обратный трубопровод, установлены ручные клапаны
В таком варианте при помощи расходомеров можно отрегулировать поток теплоносителя в каждой из петель, а ручные клапаны на обратном трубопроводе служат для блокировки циркуляции. Но данная комплектация может быть автоматизирована. Для этого на ручные клапаны ставят сервоприводы, которые подключаются к установленным в помещениях терморегуляторам. Таким образом, можно поддерживать постоянную температуру пола или воздуха. Зависит от того, где установлены датчики тепла, потому что терморегулятор реагирует на их показания.
На коллектор Valtec также ставится автоматический отводчик воздуха. Это устройство, которое позволяет удалять попавший в теплоноситель воздух в автоматическом режиме.
Ассортимент
Все коллекторные блоки для теплого пола Валтек можно разделить на две группы: с настроечными расходомерами и без них. Всего три варианта в первой группе и два во второй, но в каждом количество подключаемых отводов от двух до двенадцати.
- С расходомерами на подаче
- VTc.594.EMNX. Корпус — нержавеющая сталь AISI 304, фитинги — латунь CW617N, уплотнители — EPDM 70Sh, количество выходов — от 2 до 12. Рабочее давление 8 Бар, условный диаметр коллекторов — 1 дюйм, выходы — наружная резьба 3/4″, подсоединение — евроконус. Цена — от 9 тыс. руб. (на 2 выхода), до 25 тыс. (на 12 выходов).
- VTc.589.EMNX. Коллектор для систем с пропиленгликолем. Корпус — нержавеющая сталь AISI 304, латунные фитинги и уплотнители из этилен-пропиленового каучука (EPDM 70Sh). Рабочее давление 9 Бар, температура теплоносителя не выше 90°C. Условный диаметр коллекторов — один дюйм, выходы на 3/4 дюйма евроконусом.
Таблица совместимости разных коллекторов Valtec с комплектующими
- VTc.596.EMNX. Латунный коллектор Valtec (латунь CW617N) с никелированным покрытием. Уплотнители EPDM 70Sh, фитинги из той же латуни. Рабочее давление 10 Бар, выходное подсоединение — евроконус, диаметр 3/4″.
- условный диаметр коллектора 1 дюйм, количество выходов от 3 до 12. Цена от 12 тыс. руб. за 3 выхода, до 38 тыс. руб. за 12 выходов;
- условный диаметр коллектора 1 и 1/4 дюйма, количество выходов от 4 до 12. Цена от 9 тыс. руб. за 4 выхода, до 45 тыс. руб. за 12 выходов.
- VTc.588.EMNX. Нержавеющий коллектор теплого пола VTc.588.EMNX с термостатическими клапанами. Теплоноситель — вода или пропиленгликоль, рабочее давление 9 Бар, температура 90°C. На подаче стоят настроечные ручные клапаны. Количество выходов — от 3 (6 тыс. руб.) до 10 (15 тыс. руб.), подсоединение через евроконус 3/4″, условное сечение коллекторов — 1″.
- VTc.594.EMNX. Латунный коллектор Valtec для систем с повышенной температурой — до 120°C, давлением 10 Бар. В комплекте ручные балансировочные клапаны и термостатические.
- условный диаметр коллекторов 1″, количество выходов от 3 (10 тыс. руб.) до 12 (27 тыс. руб.);
- коллекторы сечением 1 и 1/4″, количество выходов от 4 (16 тыс. руб.) до 12 (36 тыс. руб.).
В базовую комплектацию входят заглушки коллекторов, автоматические воздухоотводчики, дренажные краны (для заполнения или слива теплоносителя), кронштейны для установки.
Настройка коллекторов с настроечными расходомерами
Предварительная настройка коллекторов теплого пола нужна и важна. Даже если в системе есть термостаты, контроллеры и прочая автоматика. Если доверить регулировку автоматике, через некоторое время все потоки будут максимально открыты. Так что перед пуском системы занимаемся настройкой коллектора. Настраивают расход на холодной системе, не включая котел. Отопление запускают после выставления расходов по петлям — для проверки температуры.
Что такое расходомер и его устройство
Расходомеры служат для первичной настройки потоков, которая с ними проходит легче, точнее и быстрее. Кроме того, в процессе эксплуатации позволяют оценить текущий расход по отношению к выставленному при настройке. Чтобы понимать механику настройки, нужно знать как расходомер устроен и как работает. Представляет он собой полый корпус с тарельчатым клапаном, который подпирается пружиной. Пружина откалибрована. Ее верхушка выведена в прозрачный конус со шкалой.
Как устроен расходомер Валтек
Для того, чтобы можно было ориентироваться по величинам потока и, собственно, регулировать его, на пружине закреплен указатель потока. В расходомерах, которые устанавливаются на подаче, указатель потока по умолчанию установлен в верхней части корпуса. В таком положении он указывает на «0» и поток перекрыт (как на фото выше). Если расходомеры предназначены для установки на обратном коллекторе, указатель потока у него находится внизу.
Есть два типа расходомеров — с фиксацией положения регулировочной втулки и без нее. Первые надежнее, так как настройки не сбиваются, что может произойти с обычными. Но они дороже. А так как сам коллекторный узел не дешевый, часто устанавливают расходомеры без фиксации.
Как выставлять поток на расходомере
На шкале нанесены метки и числа от 0 до 5. Число обозначает силу потока — это скорость движения теплоносителя в метрах на секунду (м/с). Порядок регулировки потока такой:
- Снимаем (откручиваем) защитный колпачок. На коллекторах Valtec они красного цвета.
- Ослабляем фиксирующую втулку. Если ее нет, этот шаг пропускаем.
Выставление расходомера с фиксирующим кольцом
Выставление расходомера без фиксатора
Так, один за одним выставляем расходомеры каждой петли теплого пола. Как вы поняли, без фиксирующей втулки шагов чуть меньше. Обращаем внимание: шаг с выставлением нуля лучше не пропускать. Это занимает не так много времени, но позволяет проверить калибровку.
Методика регулировки расходомеров теплого пола
Если все делать по правилам, у вас должен быть теплотехнический расчет, в котором указаны потоки в каждой петле. План есть? Тогда согласно плану выставляете значения. Если нет, будем действовать исходя из размеров контуров. При условии укладки трубы одинакового сечения, надо будет изменять расход исходя из требуемой теплоотдачи. Но в этом случае, необходимо знать длину трубы в каждой петле.
Рассмотрим пример. Пусть у нас будет четыре контура: 90 м, два по 75 м и 50 м. Порядок регулировки расходомеров коллектора Валтек такой:
- На самой длинной петле длиной 90 м расходомер открываем полностью (если нужен максимальный поток) или ставим то значение, которое требуется. Примем, что для данного случая нужен максимальный расход — 5 м/с. Для этого указатель потока опускаем в самый низ. Там стоит указатель 5 м/с.
При равной длине потоки могут быть разными. Зависит от требований (основное отопление или дополнительное) или напольного покрытия
В случае, если на самой длинной петле поток должен быть ниже максимально возможного, выставляем на ней требуемое значение (хоть 3 м/с, хоть 2 м/с). Остальные пересчитываем используя эту величину потока.
Дальше включаем котел и проверяем насколько верно настроен коллектор. При равной длине и выставленном одинаковом расходе может оказаться, что один контур греет намного лучше. Это связано с другой схемой укладки. В контуре, который хуже греется, скорее всего больше изгибов или они более крутые. Это увеличивает гидравлическое сопротивление, что снижает скорость движения теплоносителя. А значит, тепла переносится меньше. Решение — немного увеличить расход и посмотреть на результат.
Особенности настройки коллектора Valtec без расходомеров
Если коллектор не оснащен расходомерами, а только клапанами, придется выставлять расход на ощупь. Это не фигурально, а буквально. Зная длину каждого контура, на самом длинном открываем поток на максимум. Остальные прикручиваем примерно. Можно посчитать количество оборотов вентиля и ориентироваться на них.
Коллектор для теплого пола без расходомеров
Далее запускаем отопление и ждем, пока прогреется пол. Если есть термометр — измеряем температуру пола в зоне работы каждого контура. Нет термометра — щупаем и сравниваем ощущения. По результатам корректируем положение вентилей и снова ждем несколько часов. Так действуем до тех пор, пока результат не устроит. В принципе, коллектор Valtec с вентилями без расходомера настроить не так сложно.
Оценка настройки коллектора по температуре в обратном трубопроводе
Эта проверка основывается на том, что при правильно настроенном расходе, температура в обратке на всех контурах должна быть одинаковой. Для настройки или проверки такого типа нужны специальные термометры. Они устанавливаются на обратном трубопроводе между входом коллектора и трубой.
Настроить коллектор можно при помощи термометра на обратке
За эталонную берут температуру самого длинного контура — все остальные подстраивают под нее. Только результаты подстройки надо будет откорректировать спустя несколько часов. Когда пол, обогреваемый регулируемыми контурами прогреется или остынет (в зависимости от регулировки) и температура в обратном трубопроводе снова изменится. Таких настроек потребуется несколько, пока разница станет незначительной.