Контур теплого пола вместо радиатора

Система напольного обогрева предоставляет массу преимуществ. И одно из них особенно ощущается в межсезонье, когда радиаторное отопление еще не включили, или уже выключили, а температура воздуха в доме далека от комфортной

Преимущества напольного отопления перед радиаторным

• 

Распределение тепловой энергии:

В системах напольного обогрева источник тепла (электрокабель, заключенная в трубы жидкость-теплоноситель или нагревательная пленка) находится под отделочным слоем. Двигаясь снизу вверх, мягкое тепло наполняет все помещение, не образуя ни слишком «жарких», ни «холодных» зон, что характерно для радиаторного отопления. У поверхности пола будет примерно 25–26°C, а на уровне головы 20–22°C. При снижении температуры всего на 2°С, что никак не отражается на уровне комфорта, экономится 15–20% тепловой энергии.

Система позволяет создать свой режим обогрева в каждой комнате с настройкой на определенное время суток (например, «день-ночь»), притом заданные параметры будут поддерживаться датчиками.

Благодаря более низкой температуре нагрева и значительно большей площади теплоотдачи, чем при отоплении радиаторами, теплые полы нормализуют циркуляцию воздуха в помещении и не так сильно сушат его

• 

Температурные диаграммы по высоте помещения

Поскольку система обогрева скрыта под облицовкой, ее не надо, как в случае с радиаторами, «вписывать» в стилистику интерьера. При этом она не накладывает никаких ограничений на расстановку мебели (правда, это касается только водяных полов, так как электрический кабель под массивным предметом может перегреться). Появляется возможность настилать плиточные покрытия в таких местах, как прихожая, балкон или лоджия, где при обычном отоплении полы, как правило, «отдают холодком».

С помощью теплого пола удобно обогревать маленькие помещения, а также детские игровые комнаты, спортзалы и предбанники в саунах, где радиаторы могут представлять опасность для людей. Кроме того, это оптимальный вариант отопления для светопрозрачных беседок и павильонов, помещений с французскими окнами и т. п.

Водяной или электрический?

В отличие от водяных систем, при электрообогреве в тепло преобразуется непосредственно электрическая энергия. Жила кабеля или пленочный нагревательный элемент сделаны из сплава высокого сопротивления, поэтому сильно нагреваются при прохождении по ним тока. Обычно кабельный теплый пол потребляет 0,12–0,15 кВт·ч/м² электроэнергии при отсутствии регулятора температуры и 0,06–0,08 кВт·ч/м² — при его наличии. Так, если кабелем с регулятором температуры в доме обогревается 210 м² пола, то суточный расход электроэнергии составит порядка 300–400 кВт·ч, что из расчета, допустим, 4 руб./кВт·ч обойдется в 1200–1600 руб. В той же ситуации стоимость отопления с помощью водяной системы будет гораздо ниже за счет более дешевого топлива (газа, угля и др.).

С экономической точки зрения для обогрева площади до 40–60 м² целесообразнее применять электрические системы теплого пола, а на больших площадях — водяные

В случае водяной системы потребуется установить циркуляционный насос для принудительной прокачки воды по трубам. Принцип работы автоматики для настройки температуры в отдельных помещениях таков: термостат посылает сигнал на включение и выключение сервопривода, который управляет потоком теплоносителя в трубах, регулируя количество выделяемого тепла. Подключаемый дополнительно погодозависимый контроллер корректирует степень нагрева теплоносителя и работу циркуляционного насоса в зависимости от температуры наружного воздуха, а также сам переводит оборудование с летнего режима на зимний и обратно. Оснащение системы такими автоматами дает до 17% экономии электроэнергии.

Для прокладки водяных теплых полов можно использовать трубы из нержавейки (в гофрированной оплетке), меди или пластика. Наиболее востребованными являются пропиленовые, полиэтиленовые и металлопластиковые изделия. В любом случае следует выбирать трубы, специально предназначенные для напольных систем обогрева, а не, например, для горячего водоснабжения. Они должны отличаться особой прочностью и долговечностью, выдерживать постоянную тепловую нагрузку и перепады температур, обладать высокой теплопроводностью, устойчивостью к коррозии и агрессивным воздействиям.

Сегодня выпускаются трубы из сшитого полиэтилена с антидиффузионным слоем, создающим барьер для кислорода. Это предохраняет систему от окисления, вызывающего коррозию, и продлевает срок ее службы.

Монтаж водяных систем

• 

Структура водяного теплого пола с бетонной стяжкой

Чаше всего трубы укладывают под бетонную стяжку, но если по каким-либо причинам ее устройство нежелательно или невозможно (чрезмерная нагрузка на перекрытие, потеря в высоте помещения и пр.), то применяют «сухой», настильный способ монтажа.

При укладке системы под стяжку пол разбивают на участки размером до 40 м² при соотношении сторон не менее чем 1:2. Это нужно для того, чтобы компенсировать температурные деформации будущей бетонной основы. Поверхность утепляют плитами полистирола или пеноплекса плотностью минимум 35 кг/м² (толщину слоя — от 30 до 150 мм — определяют теплотехническим расчетом), прокладывают по периметру помещения демпферную ленту и настилают поверх теплоизоляции полиэтиленовую пленку.

Чтобы давление было одинаковым по всему контуру, он не должен быть длиннее 100 м. При шаге укладки труб 200 мм этого хватит на 20 м² поверхности. При использовании нескольких контуров каждый из них подключают к распределительному коллектору

Далее следует арматурная сетка, по которой с шагом 75–300 мм (его также рассчитывают при разработке проекта отопления) укладывают трубы теплового контура. Вместо широко распространенной змейки, не обеспечивающей оптимального распределения тепла, специалисты рекомендуют применять схему двойной змейки либо спирали (улитки). Ближе к наружным стенам, то есть в более холодной зоне, шаг укладки следует уменьшить.

Трубы фиксируют пластиковыми хомутами, а там, где предусмотрены компенсационные зазоры, их заключают в защитную гофрированную оболочку.

Если нужно дополнительно усилить конструкцию пола, поверх труб опять укладывают армирующую сетку, производят их опрессовку (обязательная проверка на герметичность) и заливают стяжку, используя раствор марки не ниже М300 (В22,5). При этом слой бетона должен возвышаться над трубой минимум на 30 мм, что обеспечит прочность основания и равномерное распределение тепла по поверхности. До запуска системы в отопительном контуре поддерживают давление 0,3–0,4 МПа. Когда стяжка полностью наберет прочность (28 дней), теплый пол можно постепенно (в течение трех дней) вводить в эксплуатационный режим.

Системы, сочетающие радиаторное и напольное отопление

Важнейшим элементом комбинированной системы, объединяющей два контура отопления, является насосно-смесительный блок, предназначенный для корректировки температуры и расхода теплоносителя в контуре теплого пола. Для реализации подобных проектов некоторые производители отопительного оборудования выпускают так называемые компоненты быстрого монтажа, включающие в себя и насосно-смесительные группы. Такие устройства позволяют в короткие сроки собрать систему с несколькими контурами и предусматривают регулирование степени нагрева теплоносителя в подающей линии без связи с температурой воздуха в помещении или на поверхности пола. В данном случае рекомендуется применять комнатные термостаты с установкой сервоприводов в коллекторе напольного отопления. Благодаря качественной сборке и проверке на герметичность в заводских условиях, монтажные компоненты очень надежны в эксплуатации.

«Сухой» способ монтажа предусматривает применение алюминиевых пластин, служащих для повышения теплоотдачи системы. В этом случае трубы водяного контура укладывают либо на подоснову из полистирола, либо в конструкцию деревянного пола.

При устройстве полистирольной системы хорошо выровненную базовую поверхность выстилают плитами из этого материала толщиной 15, 30, 50 или 70 мм, в которых имеются канавки для теплоотражающих пластин и водяных труб. Расположение пластин (ими должно быть покрыто как минимум 80% площади пола), шаг укладки труб — 150, 200 или 300 мм, а также общую толщину теплоизоляционного слоя (обычно это 40–80 мм) определяют при подготовке проекта отопления.

Данный способ монтажа позволяет смонтировать систему и на бетонной плите, и на дощатом черновом полу. Так как работы не связаны с «мокрыми» процессами, они займут гораздо меньше времени, чем в случае заливки стяжки

Поверх пластин с уложенными в них трубами создают подложку из вспененного полиэтилена или картона толщиной 2–3 мм, необходимую для сглаживания небольших перепадов высот; настилают листы влагостойкого гипсоволокна либо многослойной фанеры и укладывают чистовое покрытие. Если в этом качестве выступает паркет, под ним нужно предусмотреть влагопоглощающую прокладку из того же картона или вспененного полиэтилена, а под линолеум или плиточную облицовку понадобится еще один промежуточный слой из ГВЛВ толщиной не менее 20 мм.

При подготовке проекта водяного отопления должно быть учтено множество факторов, как, например, теплопроводность строительных материалов и конструкций, уровень теплопотерь в конкретных помещениях, нагрузка на систему отопления, гидравлическое сопротивление в трубопроводе и т.п. На основе всего комплекса данных и определяют толщину теплоизоляционного слоя, количество нагревательных контуров, схему и шаг укладки труб

Деревянные системы теплого пола, которые могут быть модульными и реечными, укладывают в конструкцию теплоизолированного деревянного перекрытия прямо на лаги или на черновой дощатый настил.

• 

Схема устройства теплого пола на основе реечной системы

В случае модульной системы используют готовые стандартные планки из 22-миллиметровой ДСП, в которых проделаны пазы для фиксации труб и теплораспределительных пластин. Ширина планок зависит от шага укладки труб и выбирается согласно проектному расчету. Паркет и ламинат можно настилать непосредственно поверх теплого пола, а под другие покрытия поверхность выравнивают листами влагостойкого гипсоволокна.

Реечная система представляет собой конструкцию, создаваемую прямо по месту монтажа из планок ДСП или досок толщиной не менее 28 мм. Планки укладывают, оставляя между ними зазор в 20 мм, в который и помещают отражающие пластины и трубы водяного обогрева, располагая их с шагом 150, 200 или 300 мм. Обратите внимание: если планируется облицовка пола керамикой, шаг между лагами не должен превышать 300 мм.

Покрытия для теплого пола

Поверх нагревательной системы, в общем-то, можно уложить любое покрытие, но «переживать» такое соседство они будут по-разному. Особенно критично воздействие повышенной температуры и низкой влажности воздуха сказывается на деревянных материалах. В частности, для паркета предельно допустимыми считаются 27°С.

Покрытия из керамики и керамогранита не только хорошо переносят постоянный нагрев, но и за счет более высокой, чем у древесины, теплопроводности дольше сохраняют тепло.

В любом случае, выбирая материал для покрытия теплых полов, будь то ковролин или тот же паркет, нужно убедиться по маркировке товара, что он допускает подобное применение. Кстати, это правило распространяется и на другие материалы, укладываемые в конструкцию пола: ДСП, фанера, ГВЛВ и пр. должны иметь показатели, отвечающие данным условиям эксплуатации.

Сравнение основных характеристик различных типов водяного теплого пола

Как подключить теплый пол к системе отопления

Обычная ситуация, когда действующую радиаторную систему отопления дополняют теплыми полами. Иногда их делают только в одной или нескольких комнатах, даже несмотря на возникающие порожки из-за возвышения полов.

Теплые полы востребованы в первую очередь в санузле и в детской комнате, но также они явно не помешают по всему дому. Рассмотрим, как наиболее просто подключить водяную систему внутрипольного обогрева к действующей системе отопления.

Теплый пол на малой площади

Если создавать теплый пол небольшой площади, то целесообразно выполнить его короткими водяными контурами до 30 метров, максимум до 35 метров. Короткий контур дает возможность максимально выровнять температуру между его крайними точками, не увеличивая расхода теплоносителя.

Здесь применяется метод порционной подачи жидкости в трубопровод. Теплоноситель может быть большой температуры, но как только он заполнит трубы, его движение ограничивается, и он остывает, отдавая тепло стяжке. В результате, при подаче теплоносителя +60 град, прямо от радиаторов, теплый пол будет иметь все те же +25 град. Как это достигается технически, не сложно ли это?

• В длинных контурах 70 – 130 метров небольшая температура до +50 град задается узлом смешения, а одинаковая температура теплоносителя по длине трубы (с разницей на подаче и обратке всего 10 градусов) поддерживается увеличением его расхода.

Типовая схема подключение теплого пола с использованием принципа смешения потоков, в приготовлением для теплых полов теплоносителя нужной температуры…

РТЛ-головки с теплыми полами

РТЛ-кран – та же термоголовка, но измеряющая не температуру воздуха (и перекрывающая движение жидкости при высокой температуре воздуха), а измеряющая температуру теплоносителя. Если ее установить на обратке короткого контура теплого пола, то она перекроет движение, как только до нее дойдет горячий теплоноситель и возобновит поток, когда он остынет. Происходит регулировка по температуре обратного потока.

Таким образом, подключив параллельно радиаторам (вместо радиатора) контур теплого пола длиной 25 – 30 м, можно создать водяной теплый пол на площади 4 – 7 м кв. Для комнаты средних размеров можно подключить парочку таких контуров.

• Главное правило при этом – настройка РТЛ-крана на нужную температуру открытия, и обязательная его установка на обратке контура, чтобы он измерял именно температуру на исходящей струе трубопровода водяного пола.

РТЛ-бокс обустраивается в стене и позволяет оперативно регулировать температуру контура теплого пола или других приборов отопления по температуре обратного потока

Самобытное создание теплых полов с регулировкой

Но РТЛ-краник не слишком дешевый, поэтому при создании чего либо своими руками, умельцы пытаются все это как можно более упростить. Оказывается, что в некоторых случаях, теплый пол остается работоспособным и при регулировке потока в коротких контурах просто подстроечным краном.

В этом случае короткий контур будет постоянно понемногу подпитываться горячим теплоносителем, обычно в диапазоне типичных температур для радиаторного отопления — +55 — +75 град.

При этом начальный участок контура будет перегреваться, но, как показывает практика, при «умной» укладке и точкой настройке небольшой подачи, в целом стяжка и напольное покрытие все это выдерживают без особого коробления и температурной зебры.

Подключение контуров теплого пола на обратку радиаторов

Оригинальная идея в том, что подачу в контуры теплого пола можно организовать и с обратки радиаторов, от самой холодной точки системы возле котла, где температура теплоносителя обычно +45 — +65 град С.

Тогда контура могут быть и длиннее, а чтобы создать ток жидкости через них, достаточно между точками подключения (подача контура и обратка) на магистрали общей обратки установить тонко настраиваемый регулировочный клапан, для создания местного сопротивления.

Почему нельзя котел держать на низкой температуре

Может возникнуть мнение, что для обеспечения теплого пола теплоносителем +40 — +50 град, достаточно настроить на эту температуру автоматизированный газовый или электрический котел, и напрямую от него подключить длинные контура теплого пола. При этом прохладные радиаторы совместно с теплым полом справятся с отоплением….

Но такая температура не будет нормальной для обычного котла – ведь точка росы для конденсации паров в газах составляет чуть выше +50 град. При такой температуре теплоносителя на теплообменнике будет образовываться ядовитая роса и стекать…

• Имеется линейка специальных конденсационных суперэкономичных котлов, которые как раз и рассчитаны на работу с такой температурой и отлично сочетаются с теплым полом, подключенным напрямую к этому котлу. Но эти котлы в 2 раза дороже и поэтому…

Типовое подключение теплого пола с длинными контурами

Классическая схема теплого пола обеспечивает создание теплоносителя с температурой +40 – +50 градусов в большом количестве для подачи в длинные контура теплого пола. Это делается с помощью узла смешения.

Обычная схема отопления дома, применяется тупиковая схема подключения радиаторов и коллекторно-смесительный узел для подключения множества длинных контуров теплого пола

Он подпитывается одновременно и холодной обраткой с теплых полов (+25 – +35 град) и горячей подачей от котла. Смешивает эти два потока с помощью термостатического клапана и собственным насосом с большим расходом подает в длинные контура, обеспечивая небольшую разницу температур в них.

• Существуют рекомендации создавать петли теплого пола одинаковой длины в пределах 70 – 80 метров, с тем, чтобы обеспечить одинаковую температуру в целом по системе без глубокой балансировки между ними, и применить наиболее слабомощный насос.

Сам же насосный узел, т.е. весь блок теплых полов, подключается к магистралям, отходящим от котла, параллельно всей радиаторной системе.