Совмещенное отопление: водяные полы и радиаторы

Создание комфортного микроклимата – главная задача любого типа отопления. В нашей стране длительное время отопление делалось традиционными способами – печками и твердотопливными или газовыми котлами. Сегодня все более популярными становятся системы теплых полов, они имеют несомненные преимущества перед традиционными способами обогрева помещений.

Но полностью отапливать дом с помощью ТП не всегда возможно. Поэтому чаще всего применяют комбинированный метод обогрева, когда в одной системе отопления работают водяные теплые полы и радиаторы.

Что такое совмещенное отопление

Комбинированной (смешанной) называют такую систему отопления, в которой присутствуют как традиционные высокотемпературные (обычные радиаторы, конвекторы), так и низкотемпературные (теплые полы, реже — теплые стены) нагревательные приборы.

Водяные полы в совмещенной системе подключают двумя способами:

1. К существующим отопительным котлам. Преимущества такого решения – уменьшение сметной стоимости оборудования, сокращение времени монтажа. Недостаток – дополнительное отопление не может функционировать в автономном режиме. Это становится причиной увеличения расхода тепловой энергии, эффективность использования теплого пола понижается.
2. Устанавливать отельные котлы для обогрева пола. Недостаток – значительное возрастание стоимости. Преимущества – полная автономность, водяные полы можно использовать независимо от радиаторов. Это может быть необходимо для небольшого подогрева комнаты, кода батареи уже отключены, например, в осенне-весенний период.

Важно! В многоквартирных домах подключение водяных полов к существующей системе отопления запрещено!

Особенности комбинированной системы

Основные моменты, на которые следует обратить внимание, при реализации комбинированной системы отопления частного дома:

• Необходимо создать в системе отопления два независимых температурных режима — для контура радиаторов и контура водных полов. Дело в том, что для батарей требуется относительно высокая температура в подаче/обратке (не выше 70/55°С для современных систем отопления). Для теплого пола в то же самое время требуется относительно низкая температура (порядка 40/30°С). Современные котлы эту задачу сами по себе штатными средствами решить не могут.
• Поэтому требуется применение дополнительных комплектующих: смесительных клапанов, циркуляционных насосов, запорной арматуры и т.п., которые требуют не только дополнительных расходов на покупку, но и технически правильную стыковку с котлом.
• Для регулирования комбинированной системы отопление требуется выбор соответствующих технических средств и их правильная увязка. Смесительные узлы с регулировкой при помощи термостатических клапанов, электронная регулировка температуры подачи или погодозависимое управление внешним контроллером или средствами самого котла, управление теплым полом по комнатным датчикам (термостатам), логика работы циркуляционных насосов и т.п.

Почему ТП в доме много не бывает

Следует отметить, что если вы решились на водяные теплые полы, нет особого смысла ограничивать их площадь. Скажем, делать их только в двух санузлах и прихожей (площадь ТП при этом составит около 20м²). Лучшим решением будет сделать водяной подогрев везде, где планируется плитка (обычно прихожие, холлы, кухни, кладовые, и даже гостиные, отапливаемый подвал), а по возможности и в других помещениях дома, даже спальнях.

На это есть ряд причин:

• Небольшое удорожание за комфортный дом. При реализации водяного теплого пола даже на небольшой площади при наличии в системе отопления радиаторов, вам придется делать смесительный узел с регулировкой и насосами, покупать коллектор и обвязывать его с помощью запорной арматуры и труб. Будет этот смесительный узел работать на 10м² или на 100м² ТП, — существенной роли не играет. А стоить и в том, и другом случае он будет почти одинаково, ведь запорная арматура, смесительные клапаны и циркуляционные насосы будут одними и теми же. Да, коллектор ТП будет, скажем, не на 2 — 3 контура, а на 10, но стоить при этом он будет не в 3 — 5 раз дороже, а раза в 2.
• Стяжка все равно будет по всему полу. Если вы укладываете теплый пол только в части помещений в пределах этажа, перед вами все равно встает вопрос заливки стяжек по всей площади дома (этажа). Это нужно для того, чтобы у вас не было ступенек и порожков между комнатами: это неудобно, небезопасно, да и просто некрасиво. Заливать полы по плите перекрытия, утеплителю на плите или по утеплителю с теплыми трубами разницы нет — стоить это будет одинаково (цена идёт за площадь заливки). А вот потом переделать и в будущем добавить водяной обогрев в других местах будет очень сложно, а чаще — просто невозможно.
• Утепление пола первого этажа. Тут же встает вопрос и по утеплению полов в тех помещениях, где хоть и нет водяного подогрева, но утеплять их необходимо. Это касается перекрытий над подвалами и полов по грунту. Во всех домах это необходимо для уменьшения теплопотерь.

Таким образом, разница в деньгах при увеличении площади подогрева будет определяться только стоимостью трубы для теплого пола и стоимостью ее монтажа.

Классическая схема монтажа

Рассмотрим стандартную проверенную и рекомендованную производителями оборудования схему обвязки настенных газовых котлов в комбинированных системах отопления с радиаторами и водяными теплыми полами.

Обозначение основных элементов схемы:

1. настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком;
2. гидравлический разделитель (термогидравлический разделитель или гидрострелка);
3. коллектор (коллекторная балка) для подключения отопительных контуров;
4. узел циркуляции контура радиаторного отопления;
5. смесительный узел конура водяного теплого пола;
6. предохранительный термостат.

Принцип работы и назначение основных узлов.

Настенный газовый котел 1 (это может также быть и электрокотел или любой другой) нагревает теплоноситель и с помощью встроенного циркуляционного насоса подает его в термогидравлический разделитель 2 (гидравлическую стрелку).

Гидрострелка, по сути, является ничем иным как отрезком трубы большого диаметра с четырьмя отводами. Т.о. нагретый теплоноситель постоянно циркулирует по замкнутому контуру котел-стрелка (А-В)-котел.

При включении насосов контура радиаторов 4 или/и контура теплых полов 5 происходит подача нагретой воды из гидравлической стрелки 2 (С-D) через коллектор 3 в радиаторы и теплый пол. В контур радиаторов 4 вода поступает той же температуры, до которой она была нагрета котлом, а в смесительном контуре теплого пола 5 вода понижает свою температуру в смесительном узле (в данном примере при помощи трехходового смесительного клапана) и поступает в теплые полы.

Гидравлическая стрелка в этой схеме нужна для следующих целей:

• oбеспечивает постоянную и независимую от отопительных контуров циркуляцию теплоносителя через котел посредством котлового насоса;
• обеспечивает независимость работы циркуляционных насосов в контурах радиаторов 4 и теплых полов 5 от насоса котла 1 и друг от друга;
• облегчает гидравлический расчет системы отопления;
• служит местом дополнительного обезвоздушивания и улавливания шлама из теплоносителя (см. воздухоотводчик и сливной кран на стрелке).

Упрощенный вариант подключения

Вот предлагаемое нами решение для смешанной системы отопления дома с радиаторами и теплым полом. Первая картинка — вариант смесительного узла с трехходовым клапаном, вторая — с двухходовым клапаном. Оба варианта одинаково функциональны, однако второй вариант может быть более подходящим для большей площади теплых полов, все зависит от характеристик смесительных клапанов.

Подключение теплого пола к системе отопления (совмещенное или комбинированное отопление)

Качественное отопление в нашем климате — необходимость. А комбинированная система отопления, мало того что надежна, еще и может дать более высокий уровень комфорта.

Что такое комбинированная (совмещенная) система отопления

Вообще, комбинированным называют отопление в двух случаях. Первый — это когда совмещены две системы обогрева дома — радиаторная и теплый пол. Второй — использование двух котлов, которые подключены параллельно. И работать они могут по очереди или одновременно. Зависит от способа подключения.

Чтобы гарантированно всегда было тепло, ставят два котла

Но два котла в одной системе отопления чаще называют резервированным или гарантированным отоплением. В большинстве случаев под комбинированной системой понимают именно использование теплого пола вместе с радиаторами. Причем теплый пол — водяной, который подключается в одну систему с радиаторами. Это вносит свои коррективы и особенности в схему. Так что именно о такой системе дальше и пойдет речь.

Каким бывает комбинированное отопление

Водяное отопление на сегодняшний день есть двух типов — привычное нам радиаторное и водяной теплый пол. Причем чаще всего, обе системы подключены к одному источнику тепла. Под источником тепла обычно подразумевают отопительные котлы. Так что комбинированная система отопления устанавливается обычно в частных домах. Тут можно делать все (или почти все), что вы захотите.

Обычно под комбинированным отоплением имеют в виду радиаторы и теплый пол в одной системе

В квартирах с централизованным отоплением установить водяной теплый пол почти невозможно. Эта система имеет слишком большое гидравлическое сопротивление и попросту остановит циркуляцию в стояке (если к нему подключиться). Ни вам тепла, ни соседям. А если не остановит, то на выходе из теплого пола будет абсолютно холодная вода, что точно не устроит ваших соседей.

Но есть и исключения — это новые дома, в которых есть стояки для подключения батарей (высокотемпературный стояк) и теплого пола (низкотемпературный). В таком случае каждая система подключается к своему отводку. Если очень хочется, есть способ подключить водяной пол и в квартире — поставить котел для обеспечения работы этой системы. Решение дорогое, но его хоть можно каким-то образом реализовать.

Что дает комбинированное отопление

Зачем делать комбинированную систему отопления? Ведь даже радиаторное отопление сделать недешево, а если монтировать две разные системы, затраты вырастут почти вдвое. Причины есть. Почему делают теплый пол? Потому что по ощущениям, более комфортно находится в помещениях с теплым полом. А зачем тогда радиаторы? Во-первых, они быстрее нагреваются и остывают. Теплый пол — трубы, залитые в бетон. Пока бетон прогреется, будет холодно. Вот на этот период и требуются радиаторы. Они быстро нагреют воздух.

В коттедже часто стараются сделать теплый пол на первом этаже и радиаторы поставить выше

Вторая причина, по которой предпочитают делать комбинированную систему отопления — не так много покрытый, которые эффективно работают при укладке на теплый пол. Идеально подходит только плитка, камень или керамогранит. Но такое покрытие в жилых комнатах мы не используем, а другие (хоть есть и совместимые виды) не слишком эффективно передают тепло. Так что, чтобы было тепло и комфортно, нужны и радиаторы, и трубы в полу.

Подключение коллектора теплого пола к системе отопления

Как выглядит радиаторная система отопления, представляют себе все. От котла идет труба, которая обходит все радиаторы. С выхода радиаторов собирается остывший теплоноситель и поддается на вход отопительного агрегата. Так выглядит простейшая схема радиаторного отопления.

Так выглядит обычная радиаторная система отопления

Логично предположить, что для подключения теплого пола просто ставят тройники на входе и выходе котла. К свободным выходам и подключают теплый пол. В общем это соответствует действительности, но не все так просто. В теплый пол подается теплоноситель более низкой температуры (чаще всего 35-40°С, но не выше 50°C), а на выходе котла теплоноситель с более высокой температурой. Тут есть два способа решения проблемы:

• Понизить температуру теплоносителя в контуре теплого пола.
• Подключить теплый пол после радиаторов.

Первую схему называют параллельным подключением к котлу, вторую — последовательным. Надо сказать, что чаще реализуется параллельное подключение. Оно более стабильно, проще поддается регулировке, можно регулировать отдельно степень нагрева пола и радиаторов.

Параллельное подключение радиаторов и теплого пола

При параллельном подключении к котлу радиаторов и теплого водяного пола, на выходе котла ставят тройник, а на отводе к теплому полу ставят смесительный узел (на схеме ниже). С его помощью в горячую воду добавляют часть остывшего теплоносителя из обратного трубопровода. Это самый простой способ подключения теплого пола к радиаторам. Но он хорош только с автоматизированными котлами, которые подают теплоноситель заданной температуры.

Чтобы от одного котла работали радиаторы и теплый пол, устанавливают тройник и смесительный узел

Схема подключения ТП на трехходовом клапане

Узел подмеса для теплого пола может быть реализован при помощи трехходового клапана. Он имеет термостатическую головку, датчик которой находится в подающем трубопроводе теплого пола. В зависимости от показаний датчика, подмес холодной воды открывается или закрывается.

Подключение теплого пола к радиаторам через трехходовой клапан

Плюс этого решения — в низкой стоимости реализации. Минус — в скачкообразных изменениях и невозможности поддерживать постоянную температуру пола. Может быть как перегрев, так и недогрев. Такая схема может быть реализована, если есть жесткие ограничения по средствам. Также она нормально работает при небольшой отапливаемой площади. Если, например, сделали подогрев только в ванной, коридоре.

На смесительном узле

В этой схеме подключения реализована все та же идея — добавить остывший теплоноситель к горячему, а реализация другая. Этот узел называется смесительным. Смесительный узел реализован на основе регулировочного клапана. Он позволяет подавать то количество остывшего теплоносителя, которое необходимо для поддержания заданной температуры. Колебания, безусловно, есть, но они не превышают одного градуса (или около того), что в теплом полу неощутимо.

Схема подключения теплого пола к системе отопления через смесительно-насосный узел

Эти узлы выпускаются в разной комплектации, чаще всего тут в качестве дополнительных «плюшек» стоят манометры для контроля давления на входе и выходе гребенки теплого пола, байпас для отключения теплого пола, регулировочный клапан для балансировки гидравлики системы.

Комбинированная система отопления с гидрострелкой

Еще один способ подключения теплого пола и радиаторов к одному котлу — через гидрострелку. Это две ёмкости на подаче и на обратном трубопроводе, от которых идут отводки на потребителей. Гидрострелка представляет собой обычно отрезок трубы большого диаметра, запаянный с концов. Труба может быть круглого сечения, но удобнее работать с прямоугольной — проще приваривать отводки для подключения отопительной системы.

Схема подключения теплого пола к котлу отопления через гидрострелку

Что дает эта схема и зачем нужна гидрострелка? Она выравнивает давление и компенсирует его скачки, на все потребители подается вода одинаковой температуры. Что еще очень хорошо — котел работает при стабильном давлении, что продлевает срок его службы. К тому же при такой схеме подключения теплого пола, проще всего сбалансировать систему, обеспечить нужную скорость движения теплоносителя для каждого вида оборудования.

Минусы в том, что на каждого потребителя нужен свой насос, а это дополнительные затраты.

Последовательное подключение теплого пола к радиаторам

Идея подключения водяного пола после радиаторов в том, что пройдя через радиаторы, теплоноситель уже не такой горячий и полимерные трубы теплого пола не повредятся. В таком случае подключают водяной пол после последнего радиатора. Врезаются в обратный трубопровод, обязательно ставят шаровые краны — для возможности отключения подогрева пола. После врезки входа ТП обязательно ставят насос — без него работать просто не будет. При подключении выхода контура ставят обратный клапан — чтобы не нарушилось направление движения.

Как подключить теплый пол к батарее: схема и необходимые устройства

Реализуется подобная схема на трехходовом клапане, применима только для подключения одного-двух контуров малой длины. И вообще, это самый неудачный способ, так как сложно спроектировать его оптимально. Также довольно сложно поддерживать нормальную температуру, так как она зависит от того, сколько тепла отдали радиаторы.

Нюансы схем

Обратите внимание — в смесительном узле любого типа, через который подключается теплый пол к радиаторной системе, стоит насос. Так что эта группа должна быть смесительно-насосной. Второй насос необходим, так как котловой не сможет обеспечить требуемую скорость движения теплоносителя по трубам теплого пола.

Один из вариантов (недорогой) смесительного узла

Второе, на что надо обратить внимание, что на каждом отводе к каждой группе потребителей (на радиаторы, теплый пол и бойлер) стоят краны. Не отсечные (шарового типа), а регулировочные. Они позволяют включать только часть системы. В межсезонье это будет вам на руку. Вторая их функция — регулирование мощности потоков, которые направляются на разные ветки комбинированной системы отопления. Таким образом можно будет делать по желанию теплее пол или радиаторы. Можно тут поставить термостаты, а не краны. Если использовать автоматические, они будут поддерживать заданную температуру в каждом контуре.

Подключение теплого пола к твердотопливному котлу

Твердотопливные котлы отличаются цикличностью работы, а еще тем, что они имеют склонность к перегреву. При неправильной эксплуатации теплоноситель может закипеть. Если радиаторы еще перегрев могут перенести, то теплый пол — это полимерные (обычно) трубы, которые перегревать никак нельзя.

Твердотопливные котлы могут быть с автоматикой, но они все равно не гарантируют стабильную температуру

Схема с теплоаккумулятором

При подключении теплого водяного пола к дровяному или угольному котлу, в систему ставят теплоаккумулятор. Это большой бак, который подключается к котлу, а разводка на радиаторы и теплый пол идет уже от этого бака. Это решает сразу обе проблемы: спасает от цикличности (воды много и падение температуры за время простоя котла не слишком значительное) и от перегрева.

Подключение теплого пола к твердотопливному котлу: одна из схем с теплоаккумулятором

Фокус тут в том, что отводы на радиаторы делают в верхней части емкости, а отводы на теплый пол — ниже. Как известно, более горячая вода будет вверху, ниже — более холодная. Тем не менее узел подмеса в том или ином виде для подогрева пола должен присутствовать (на трехходовом или термостатическом клапане). Также необходим и насос, причем для каждого из потребителей. Насос котла работает только на малом круге — до гидроаккумулятора, а создавать движение в каждой ветке системы будет свой насос.

Также обратите внимание на обвязку твердотопливного котла. Тут важно избежать перегрева и закипания теплоносителя в трубах. Контур от котла до теплоаккумулятора очень мал, так что необходимо обеспечить постоянное и быстрое движение теплоносителя. Это реализуется при помощи создания еще одной «резервной» петли, которая и спасает от перегрева.

Теплоаккумулятор и гидрострелка

Предыдущая схема основана на подаче на радиаторы и теплый пол воды различной температуры. Но ее невозможно контролировать, что делает систему не слишком стабильной. Более надежно — подавать теплоноситель одной температуры, а затем добавлять, по необходимости, остывший из обратки. Реализовать это проще при помощи гидрострелки — в ней происходит выравнивание температуры. А дальше подключение как на схеме выше — с насосами и узлом подмеса.

Подключение теплого пола к ТТ котлу с буферной емкостью и гидрострелкой

Обратите внимание, что узел подмеса установлен и на контуре радиаторного отопления. Это сделано для того, чтобы можно было делать температуру комфортной и в межсезонье. Спасает также и при перегреве теплоаккумулятора, что возможно при большой мощности котла и малом объёме бака. В общем, такая схема более надежна и дает более высокий уровень комфорта.

Подключение нескольких котлов или источников тепла

Ставить несколько котлов в одну систему отопления заставляет холодный климат и нестабильная работа электросетей. Хорошо, конечно, иметь автоматизированный котел, но до тех пор, пока не отключат электричество и автоматика перестанет работать. Если при этом на улице -20°C или ниже, даже несколько часов простоя могут обернуться размерзанием системы. Поэтому часто в параллель с электроавтоматизированным котлом ставят энергонезависимый твердотопливный.

Схем подключения двух котлов в одну систему отопления много, но проще всего реализуется эта идея с использованием теплоаккумулятора. В таком случае возможна как работа одного котла, так и обоих сразу, что может стать выходом при аномальных холодах. Чем еще хороша эта схема, так это тем, что подключать можно и теплый пол, и отопление. А также с легкостью можно добавить один из альтернативных источников тепла. Наиболее популярны последнее время солнечные радиаторы. Их подключают к свободным входам теплоаккумулятора.