Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Водяной теплый пол – самая популярная система, как основного так и дополнительного, отопления частного дома. Комфортное распределение температуры в помещении, скрытое размещение оборудования и возможность использовать любой энергоноситель ( газ, дрова, электричество) — это основные преимущества технологии водяного теплого пола. Давайте разберемся как устроены теплые полы.

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

• Газовый котел
• Пеллетный котел
• Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Устройство пола под водяной теплый пол

Конструкция водяных теплых полов может быть различна, но суть остаётся такой чтобы максимально эффективно и равномерно передавать тепло от труб контура напольному покрытию и сократить тепло потери. Есть две основные технологии монтажа теплого водяного пола:

• В стяжку — самый распространенный метод, к тому же более эффективный в плане теплопередаче и накоплению тепла.
• Сухой монтаж (без стяжки). Теплый пол сделанный по технологии сухой монтаж (ещё его называют финский теплый пол), более лёгкий и в основном его применяют на деревянных перекрытиях , полах (по деревянным лагам), там где несущая способность конструкций невысока.

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании

Пирог тёплого пола на бетонном основании, вне зависимости от того плиты перекрытия это или стяжка, частный дом или квартира выглядит следующим образом:

• утеплитель — обычно используют пенополистирол;
• гидроизоляция — полиэтиленовая плёнка от 100мкм;
• сетка для армирования стяжки;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Расстояние между трубами 10 — 15см ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

При армировании стяжки запоминаем такое правило: металлическая сетка не должна просто лежать на слое утеплителя. Чтобы она включилась в работу, сетка должна находиться в толще бетонной стяжки. Для этого используем специальные проставки.

Пирог водяного теплого пола по грунту

Пирог теплого пола по грунту отличается от пирога по бетонной стяжке только тем, что эта технология имеет дополнительные слои.

Пирог водяного теплого пола по грунту

• насыпается песок (10 см), который утрамбовывается и проливается водой;
• утепление — ЭППС 5см в два слоя с перехлестом;
• гидроизоляция — пленка от 200мкм;
• сетка для армирования стяжки 10см на 10см и толщиной проволоки 2мм;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX) ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

Для компенсации теплового расширения стяжка отделяется от стен при помощи демпферной ленты – материала, обладающего пружинящим эффектом, способным восстановить свою форму после снятия нагрузки.

Водяной теплый пол на деревянное основание

По деревянному полу (деревянным лагам) также есть несколько способов укладки водяного теплого пола. Такие полы устраивают чаще всего в деревянных частных домах.

Теплый пол с термораспределительными пластинами

Алюминиевые пластины с пазами плотно облегают трубы и увеличивают теплоотдачу. Минус такой технологии – дороговизна этих металлических прокладок, их использование увеличивает стоимость всей системы.

Теплый пол по финской технологии

ДСП, ОСП (OSB), фанера на теплы пол – по теплоотдаче такая конструкция получается хуже, так как дерево и его производные выступают изолятором.

Разновидности электрического теплого пола

Проснувшись морозным зимним утром, и спустив босые ноги на пол, тут же возникает желание вновь спрятаться под одеялом и впасть в спячку, как минимум, до весны. По этой причине многие люди обустраивают теплый пол, обеспечивающий комфорт в любое время года. Причем наибольшей популярностью пользуется электрический теплый пол, отличающийся легкостью монтажа и безопасностью в использовании. Как работает подобная система, в чем заключаются ее преимущества, и чем она отличается от других систем обогрева?

Классификация тёплых электрических полов

Принцип работы системы

Поверхность теплого пола – это своеобразная панель, которая равномерно излучает тепло по периметру помещения. А сам электрический теплый пол, по сути, является проводами, размещаемыми в стяжке, либо под керамической плиткой. Электричество, подаваемое к проводам, преобразуется в тепловую энергию. Подобным образом работают и другие электрические приборы, в том числе электрочайники.

Виды электрических теплых полов

Отличительной особенностью данной системы является наличие терморегулятора, который при сильном нагреве автоматически отключает систему от питания.

Виды систем

Различаются они по способу обогрева, который может быть:

Нагревательная пленка для резистивного теплого пола

Схема подключения инфокрасного теплого пола

Каждый из этих видов заслуживает отдельного внимания.

Резистивный тип

Типы электрических теплых полов под плитку

Кабельный теплый пол

Компании, производящие системы «теплый пол», заботятся о комфорте потребителей своей продукции, а потому выпускают кабели в широком ассортименте. Они могут быть:

• одножильными;
• двужильными;
• саморегулирующимися.

Виды кабельного тёплого пола

Особенности одножильных кабелей

Это самые простые устройства, применяемые для обогрева помещений. Они отличаются демократичной стоимостью и работают по принципу, применяемому в большинстве бытовых приборов. То есть одножильный кабель – это обычная спираль, заключенная в изоляцию.

Сххема укладки одножильного кабеля для обогрева пола

Такой кабель состоит из одной металлической жилы, выполняющей одновременно две задачи: она является и проводником, и нагревательным элементом. А чтобы сократить до минимума электромагнитное излучение, конструкция теплого пола снабжена экраном.

И хотя такая система полностью справляется с поставленной задачей, направленной на обогрев помещения, она отличается неудобством монтажа. Чтобы подключить такой теплый пол к термостату, нужно чтобы оба его конца сошлись в одной точке.

Особенности двужильных кабелей

От предыдущего варианта двужильный кабель отличается наличием двух проводников, один из которых выполняет функцию обогрева, а другой предназначен для замыкания цепи. Такая система является более гибкой и позволяет производить укладку теплого пола, не заботясь о необходимости тянуть к термостату второй конец.

Схема двужильного кабеля для электрического теплого пола

Электрический теплый пол, вне зависимости от типа кабеля, укладывается в бетонную стяжку, толщина которой составляет от 3 см до 5 см. В данном случае бетонная стяжка выполняет сразу две функции. С одной стороны она выравнивает пол под чистовое покрытие. С другой стороны бетон является мощным проводником тепла, а потому подогрев осуществляется гораздо эффективнее за счет его равномерного распределения по всей площади помещения.

Особенности саморегулирующегося кабеля

Такой кабель не только удобен в эксплуатации, но и позволяет существенно экономить на энергопотреблении. К сожалению, высокая стоимость таких систем не позволяет им пользоваться популярностью у потребителей.

Разновидности саморегулирующихся кабелей для теплого электрического пола

Подобное устройство является обычным двужильным кабелем, выполняющим роль проводника электрического тока. По всей длине кабеля расположена матрица, которая и отвечает за нагрев. При этом нагрев кабеля происходит в любой точке, а ее интенсивность изменяется в зависимости от температуры воздуха в помещении.

Это означает, что установив максимальный показатель температуры на терморегуляторе, пользователь может быть уверен, что в любом месте помещения температура воздуха будет одинаковой. Это связано с особенностью системы, которая способна самостоятельно увеличивать интенсивность нагрева на холодных участках, и прекращать нагрев при достижении оптимальной температуры.

Укладка сверхтонкого электрического тёплого пола

Резистивные маты

Укладывая кабель, каждый монтажник испытывают массу проблем, связанных с его размоткой и соблюдением определенного расстояния между витками. Производители данных систем решили их путем выпуска готовых матов из стекловолокна, на которых уже выложен двужильный кабель с соблюдением определенного шага. Его остается лишь расстелить на основании пола. А учитывая, что оборотная сторона некоторых моделей теплого пола самоклеющаяся, их не требуется даже закреплять.

Нагревательный мат Thermomat TVK-180

Каждый мат имеет определенные размеры. В большинстве случаев их ширина равна порядка 50 см, а длина варьируется в пределах 20-24 метров. Их можно разрезать, не повреждая при этом сам кабель. Поэтому одним матом можно застелить стандартную жилую комнату.

Удобство использования таких систем заключается в отсутствии необходимости рассчитывать шаг и выставлять мощность нагрева, так как обо всем этом уже позаботился производитель. Удельная мощность большинства моделей составляет 100-150 Вт/м².

Схема укладки резистивного нагревательного мата

Чаще всего такой электрический теплый пол работает как дополнительный обогрев, что объясняется невысокой мощностью матов. Зато такая система не требует толстой стяжки. Такие маты можно укладывать непосредственно под керамическую плитку. В этом случае электрический теплый пол не требует заливки бетонной стяжкой. Достаточно лишь увеличить количество плиточного клея.

Несмотря на более высокую стоимость матов, по сравнению с теплым полом кабельного типа, она в полной мере компенсируется простотой монтажа и комфортом, который обеспечивает подогрев пола.

Инфракрасный теплый пол

Инфракрасный электрический теплый пол осуществляет обогрев совершенно иным образом. Он по-другому передает тепловую энергию, преобразовывая ее в инфракрасное излучение, подобное солнечному теплу. Электрический теплый пол с инфракрасным принципом действия прямолинейно излучает тепло, нагревая все предметы, расположенные на поверхности. По мнению специалистов, такой подогрев является наиболее комфортным для человека.

Схема подключения инфракрасного теплого пола

Инфракрасная система может выпускаться в двух видах:

• пленочные обогреватели;
• стержневые маты.

Принцип действия пленочных обогревателей

Конструкция этих обогревателей состоит из пары размещенных параллельно друг другу токопроводящих шин, между которыми расположены карбоновые полосы, излучающие тепловую энергию.

Принцип обогрева плёночного тёплого пола

Несмотря на малую толщину, данная система инфракрасного принципа действия способна эффективно обогревать помещение. Продаются пленочные обогреватели в рулонах, ширина которых варьируется от 50 см до 1 метра, а длина – до 50 метров.

Для удобства укладки через каждый 25 см на пленке нанесена разметка, по которой ее можно разрезать.

Такая система укладывается непосредственно под финишное покрытие и не требует заливки бетонной стяжкой. Чаще всего электрический пленочный теплый пол используют как обогрев полов из ламината, паркета и линолеума.

Принцип действия стержневых инфракрасных матов

Продается такая система в рулонах шириной 83 см. Длина матов может достигать 20 метров. А стержни в них расположены с шагом 9 или 10 см. Удобство укладки таких матов достигается за счет возможности разрезать один из проводников по центру между стержнями. Удельная мощность таких матов составляет 130 Вт/м² и 160 Вт/м².

Устройство стержневого инфракрасного теплого пола

Еще одна отличительная особенность данной системы заключается в саморегулировании температуры нагрева. Когда поверхность пола нагревается до требуемой температуры, стержни перестают излучать тепло.

Основным требованием при эксплуатации матов является их помещение в бетонную стяжку толщиной 3 см. В противном случае они теряют способность осуществлять подогрев с самостоятельным регулированием температуры. А в качестве финишного покрытия пола могут использоваться любые материалы.

Преимущества и недостатки электрических систем

От водяного варианта обогрев электричеством отличается важнейшим преимуществом, связанным с возможностью его оборудования в городской квартире. Для подключения водяной системы требуются согласование действий с управляющей компанией, а также разрешение на врезку к центральной системе отопления. Система, осуществляющая обогрев от электричества, нуждается лишь в прокладке теплоизоляции и нагревательного кабеля.

Как правильно расположить электрический пол в комнате

Каждая система, осуществляющая подогрев от электрической сети, может снабжаться программируемым терморегулятором, приобретаемым отдельно. Это устройство позволит более рационально использовать теплый пол, снижая потребление электроэнергии до минимальных значений.

Недостатком такой системы является невозможность осуществлять обогрев больших площадей. Учитывая суровый климат, которым отличается большинство российских регионов, использовать электрический теплый пол можно лишь как дополнительный источник тепла, осуществляющий подогрев и позволяющий не ощущать дискомфорта в холодное время года.

Видео: Ошибки при монтаже теплого пола