Конструкция и материалы теплого пола

Конструкторские решения водяных теплых полов

При устройстве водяных тёплых полов применяются два варианта конструкторских решений:
• «мокрый» способ, при котором нагревательным элементом становится монолитная плита из бетона или цементно-песчаного раствора с встроенными греющими трубопроводами (рис. 1);
• «сухой» способ. В этом случае монолитная плита отсутствует, а равномерное распределение тепла от трубопроводов обеспечивается алюминиевыми или стальными оцинкованными теплораспределяющими пластинами (рис. 2). Такая конструкция, как правило, используется при деревянных перекрытиях для облегчения общей нагрузки на балки перекрытия.

Рис. 1. Конструкция «мокрого» тёплого пола (пример): 1 – основание (плита перекрытия); 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – цементно-песчаная или бетонная стяжка; 5 – клеевой слой; 6 – чистовое напольное покрытие: 7 – демпферная лента; 8 – арматурная сетка; 9 – трубы тёплого пола.

Рис. 2. Конструкция «сухого» тёплого пола (пример): 1 – подшивка по лагам; 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – лаги; 5 – чёрный пол; 6 – опорные бруски; 7 – теплораспределительная пластина; 8 – трубы тёплого пола; 9 – слой ГВЛ; 10 – дощатый пол; 11 – плинтус.

Трубы для устройства тёплого пола

Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).

Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.

Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.

Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуют трубы для теплого пола всех перечисленных типов (табл. 1).

Таблица 1. Труба VALTEC для устройства тёплых полов

Схемы подключения водяного теплого пола к системе отопления — сравнение и выбор лучшей.

Теплый водяной пол к системе отопления можно подключить множеством вариантов. Давайте рассмотрим четыре основные схемы, которые чаще всего применяются в наших реалиях.

Но прежде чем перейти к их подробному изучению, стоит обратить внимание на те минимальные требования, которые вообще применяются к теплым полам. Они тем или иным образом могут повлиять на выбор схемы.

Начнем с того, что водяной теплый пол не относится к высокотемпературным системам отопления. По нормативам, здесь нельзя превышать и нагревать температуру теплоносителя свыше 55С.

На практике нагрев происходит максимум до 35 или 45 градусов.

При этом не путайте температуру теплоносителя и температуру поверхности пола. Она может составлять от 26 до 31 градуса максимум.

там где вы находитесь постоянно (зал, спальня, кухня) — это 26С

в комнатах с временным пребыванием (санузел, отдельная прихожая, лоджия) — 31С

Кроме того, не забывайте про циркуляционный насос. Теплый пол — это все таки отдельный самостоятельный контур. Насос может быть как встроенным в котел, так и смонтирован за его пределами.

С помощью насоса легче выполнить еще одно требование, касающееся перепада температур. К примеру между подачей и обраткой, перепад должен составлять не более 10 градусов.

Но выбирая насос, не переборщите со скоростью протока теплоносителя. Максимально допустимое значение здесь — 0,6м/с.

У вас есть котел, после которого смонтирована вся арматура безопасности + циркуляционный насос. В некоторых настенных вариантах котлов, насос идет изначально встроенным в его корпус.

Для напольных экземпляров придется ставить его отдельно. От этого котла, вода сначала направляется в распределительный коллектор, и далее разбегается по петлям. После чего завершив проход, возвращается через обратку в теплогенератор.

При такой схеме, котел непосредственно настраивается на желаемую температуру самих ТП. У вас тут нет никаких дополнительных батарей отопления или радиаторов.

На какие главные особенности здесь стоит обратить внимание? Во-первых, при таком прямом подключении, желательно устанавливать конденсационный котел.

В таких схемах, работа при относительно невысоких температурах для конденсационника вполне оптимальна. В этом режиме он достигнет своего наибольшего КПД.

Если же вы будете использовать обычный газовый котел, то в скором времени попрощаетесь со своим теплообменником.

Второй нюанс касается твердотопливных котлов. Когда у вас смонтирован именно он, для прямого подключения к теплым полам, вам потребуется еще и буферная емкость.

Она нужна для ограничения температурного режима. Твердотопливными котлами напрямую очень тяжело регулировать температуру.

В подавляющем большинстве домов монтируют именно эту комбинированную систему теплых полов.

Она включает в себя:

наличие радиаторов отопления с нагревом до 70-80С

отдельный контур ТП со средней температурой воды в 40С

Главный вопрос здесь — как получить из 80 градусов идущих на батареи, поток воды для теплых полов в два раза меньшей температуры.

Проблема решается при помощи трехходового термостатического клапана.

Монтируется он на подающей трубе. При этом после него не забудьте поставить циркуляционный насос.

Более холодная вода берется из обратки теплого пола. Смешиваясь с горячей водой поступающей из котла, теплоноситель и приобретает пониженную температуру, необходимую для напольного отопления.

Недостатком такой схемы является то, что вы не сможете точно ограничить и отрегулировать поток остывшей воды из обратки. Чем это чревато?

Тем, что в трубки теплых полов периодически будет попадать как слишком остывшая вода, так и наоборот — перегретая сверх нормы.

Непридирчивый человек этого может и не заметить, тем не менее данные перепады температуры в этой схеме присутствуют, и от них никуда не деться. Конечно, временные отрезки подачи горячего и непрогретого теплоносителя могут компенсироваться тепловой инерцией бетона стяжки.

Но это все относительно. Никогда точно не рассчитаешь оптимальную толщину при таком обогреве.

Достоинства такой комбинированной схемы с трехходовым клапаном:

Такой способ монтажа себя оправдывает, если у вас квартира или дом небольшой площади. Да и завышенными требованиями к суперкомфортным условиям проживания вы не страдаете.

Эта схема тоже относится к комбинированным системам, когда у вас одновременно есть и радиаторы, и теплый пол.

Однако здесь вместо 3-х ходового клапана, применяется более дорогой насосно-смесительный узел.

По факту, здесь также подмешивается остывшая обратка к основной котловой подаче. Но благодаря балансировочному клапану, остывшую воду можно подмешивать в определенных дозах и заданных пропорциях.

Этим вы обеспечите точно заданную температуру теплоносителя, поступающего в трубки ТП через коллектор.

Это наиболее эффективная и самая комфортная схема. Сам насосно-смесительный узел может быть собран в различных вариациях.

В зависимости от ваших потребностей и финансовых возможностей в него могут быть включены следующие компоненты:

Данная система отопления реализуется при помощи небольших термомонтажных комплектов. Они изначально рассчитаны на присоединение только одной единственной петли.

Здесь вам не придется городить сложных коллекторов, смесительных групп и т.п. Она рассчитана на обогрев помещений с максимальной площадью 15-20м2.

С виду это небольшая пластиковая коробочка, в которой смонтированы:

Подключение тёплого пола к системе отопления

Обогрев жилых помещений на сегодняшний день представляет собой целый набор самых разных вариантов, каждый из которых отличается технологичностью, экономичностью и эффективностью. В большинстве случаев жители городских квартир довольствуются услугами централизованного отопления. Только в последние годы начался процесс индивидуального подхода к отоплению жилых помещений в многоквартирных домах. Основной упор делается на установку автономных систем отопления в новостройках с последующим подключением радиаторов отопления. Во многих домовладениях сегодня можно встретить комбинированные варианты, теплый пол вместе с радиаторным отоплением.

В качестве дополнительного способа обогрева становится модным использовать водяные полы. Для частного дома и городской квартиры с автономным отоплением такая схема отопления вполне реальна. Другое дело – централизованное отопление в многоквартирных домах старой постройки. В данном случае оборудовать теплый пол в квартире, задача проблематичная. Однако существуют способы подключения теплых полов, как дополнительный источник обогрева в городской квартире. Рассмотрим, какие существуют варианты в данном случае, каким образом можно сделать монтаж теплого пола у себя дома.

Почему теплые полы становятся такими популярными

Начнем с того, что идея подогревать пол возникала не сегодня и не сейчас. Благодаря физическим особенностям нагревания воздушных масс, теплый пол представляет собой наиболее эффективную систему обогрева помещений. Разогретая поверхность пола передает тепловую энергию воздушным массам, который, в свою очередь, поднимаясь, заполняют собой все внутренней пространство. В отличие от радиаторов отопления в квартире, которые играют роль тепловой завесы, теплый пол способен прогреть равномерно практически весь воздух внутри жилых комнат.

На заметку: эффективность теплого пола на 30-40% больше, чем обычный, традиционный вариант отопления жилых помещений с помощью радиаторов. За счет циркуляции теплых и холодных воздушных масс достигается равномерный температурный баланс. Наибольшая температура достигается в нижних слоях воздуха. При радиаторном отоплении происходит все наоборот. Теплый воздух сосредотачивается вверху, делая пол самым холодным местом в помещении.

Несмотря на очевидные преимущества, такая схема обогрева до недавнего времени применялась редко. Как правило, теплые водяные полы использовались в качестве дополнительных источников отопления в квартирах и жилых домах. Теплый пол стало модным укладывать в последние годы, когда появилось в достаточном количестве технологическое оборудование и расходные материалы. Для частных домовладений такое отопления стало делом привычным, чего не скажешь о жилых помещениях в многоквартирных домах.

На заметку: в отдельных случаях предпринимались попытки самостоятельно установить в ванной комнате и санузлах теплый пол от центрального отопления. На небольших пространствах и в помещениях малой площади такие эксперименты обычно заканчивались удачно. Чего нельзя сказать о попытках осуществить подогрев полов во всех помещениях за счет централизованной подачи тепла.

Ограничения к монтажу

Здесь будет уместно сказать, что по законодательству подобное переоборудование отопительной системы в жилых квартирах запрещено. На это есть не только нормативные основания и циркуляры контролирующих организаций, но и ряд технологических стандартов и нормативов.

Причины запрета лежат в следующих аспектах:

Первый аспект. Не трудно представить. Классически теплый пол выглядит, как водяная труба, подключенная к системе отопления, укладывается на пол. Поверх водяного контура делается бетонная стяжка, которая сразу обеспечивает надежную защиту трубопроводу и играет роль инженерно-технологического элемента жилого объекта. Отопительный контур передает тепло от теплоносителя стяжке, которая за счет хорошей теплопроводности бетона является активной теплопередающей поверхностью.

При всех очевидных плюсах, главный минус лежит на поверхности. Не все жилые объекты рассчитаны на реконструкцию, связанную с монтажом теплого пола. Здесь берется во внимание высота потолков и что очень существенно, укладка новой стяжки.

Важно! Один метр кв. бетонной стяжки весит 200-300 кг, поэтому представьте себе какой дополнительный вес будет лежать на панелях перекрытия, если вы задумаете сделать пол в комнате площадью в 10-15 м 2 .

Второе аспект. Отвлечемся от технической стороны дела и обратим внимание на регламентные нормы. Подключить теплый пол в квартире от радиатора, значит поставить под угрозу работу всей системы централизованного отопления. Врезка в стояк для подключения водяного контура чревата снижением качества обогрева жилых помещений, как сверху, так и снизу.

На заметку: единственное, что в данной ситуации возможно – подключение водяного теплого пола к стоякам централизованной системы отопления в квартирах, расположенных на первом этаже.

Здесь необходимо учитывать принцип подачи горячей воды в отопительный контур. Получить разрешение на изменение способа обогрева квартиры при централизованном отоплении, практически невозможно по ряду причин.

Если у вас стоит автономный газовый котел или вы владелец частного дома, особых проблем с монтажом теплых полов быть не должно.

Факт! Для квартир в старых домах при укладке водяного пола придется строго придерживаться конструктивных ограничений, тогда как в новостройках уже на стадии проекта предусмотрена возможность оборудования обогрева полов.

Домашняя система отопления по типу теплый водяной пол, в которой основным источником тепла, является котловая вода, по мнению экспертов не отличается высокими эксплуатационными качествами и не долговечна. Основная причина заключается в низком качестве теплоносителя, поступающего в наши дома от теплоцентрали. Сюда можно отнести и большое гидравлическое сопротивление водяного контура, уложенного на пол и слабая сопротивляемость трубопровода возможным гидроударам.

Если вас не смущают возможные трудности, то разберемся детально, как сделать теплый пол от отопления в квартире. Здесь важно следовать инструкциям и расчетным данным, на которые опираются любые монтажные работы в данном случае.

Что потребуется для подключения теплого пола к централизованной системе отопления

Как и при прокладке любой линии коммуникаций в доме, укладка теплый полов требует тщательной подготовки. Здесь будет уместно уяснить для себя несколько принципов, которые являются определяющими для успешной последующей работы. Например:

• есть ли конструктивная возможность подключить к установленным в квартире радиаторам не только новый водяной контур, но и другие важные элементы отопительной системы (коллектор, смесительный узел, насос, трехходовый клапан, узел подмеса);
• есть ли практическая возможность понизить температуру теплоносителя минимум до 55 0 С (в стояке и в батареях отопления температура нагрева воды нередко достигает больших значений, 65-75 0 С);
• каково рабочее давление теплоносителя имеет централизованный стояк в квартире, не превышает ли давление нормативные параметры в 8-9 атм.

Теплый пол от батареи подключается по стандартным схемам, каждая из которых имеет свои технологические отличия и эффективность. Оптимальной будет схема монтажа, в которую вы сумеете включить коллектор, узел смешения и приборы регулировки.

Основным элементом, без которого ваш водяной пол будет малоэффективен, является узел смешения. Трехходовой клапан так же не будет лишним, взяв на себе задачу обеспечения безопасности и регулировки температуры нагрева теплоносителя. Циркуляционный насос, термодатчики и термостат входят в группу безопасности. Неважно, подключаете ли вы напрямую водяной теплый пол к стояку или к батарее, в каждом отдельном случае вам потребуется специальное оборудование.

Рассматривать принцип работы каждого элемента системы сейчас не будем, для этого есть в другие источники информации. Сейчас важно ознакомиться с тем, какие на практике применяются схемы установки теплых полов, работающих от теплоцентрали.

Различные варианты подключения

Теплый пол от центрального отопления не отличается вариантом обогрева, обладающего большой технологической гибкостью. На практике применяются четыре, наиболее распространенные схемы подключения:

• нерегулируемая система отопления;
• регулируемая сбалансированная отопительная система;
• рабочая схема с установкой трехходового клапана;
• водяной пол со смесительным узлом.

Каждая из предложенных схем отличается своей эффективностью и практичностью. Рассмотрим каждую в отдельности.

Система нерегулируемая

Здесь ничего особенного нет. К водяному контуру, который будет обслуживать пол, монтируется циркуляционный насос. В данном случае есть существенные ограничения. Трубопровод не должен быть длиннее 70 м. Для оборудования трубопровода используются металлопластиковые или полипропиленовые трубы диаметром 16 мм, пропускной способностью до 10 литров в минуту.

На заметку: теплый пол, уложенный по данной схеме, является полностью нерегулируемой системой. Эффективность такой системы слаба, ввиду высокой вероятности тепловых потерь, возникающих из-за быстрого остывания домашних радиаторов.

В данной ситуации важно помнить, что насос ставится на обратную трубу. Если вы сделаете все наоборот, насос будет гнать основной поток горячего теплоносителя в водяной дополнительный контур. Ваши батареи и радиаторы соседей сразу среагируют на это, оставаясь еде теплыми.

Регулируемая сбалансированная отопительная система

Здесь мы уже используем специальный контур подмеса, оснащенный запорным вентилем. Благодаря такой оснастке можно добиться регулировки температуры нагрева водяного контура путем снижения интенсивности циркуляции теплоносителя.

Балансирующий кран играет роль регулятора температуры нагрева водяного пола. Перестановка крана в соответствующее положение увеличивает или уменьшает пропуск теплоносителя в водяной контур.

Схема водяного пола с установкой трехходового клапана

Для того, что бы ваша система была регулируема, надежна и стала практичным источником обогрева, достаточно установить на систему трехходовый клапан. Задача этого приспособления заключается в возможности контролировать расход тепловой энергии теплоносителя, циркулирующего по контурам. Температура нагрева пола в этом случае регулируется автоматически.

На заметку: если батарея быстро остывает, установите в перемычке двухходовый клапан, который перекроет поступление горячей воды в трубопровод напольного отопления. Циркуляция будет осуществляться в прежнем режиме.

Водяной пол со смесительным узлом

Как подключить теплый пол к системе отопления, если вы хотите получить управляемую, практичную и надежную систему отопления? Воспользуйтесь включением в рабочую схему смесительного узла. Данный вариант является наиболее предпочтительнее для тех регионов, где суровый климат. В таких регионах обычно в централизованной системе температура теплоносителя достигает критических для теплого пола параметров (75-95 0 С). Смесительный узел решит эту проблему, подавая в трубопровод полов необходимую температуру в 35-40 0 С.

Заключение

Подводя итоги, хотелось бы отметить одну важную деталь. Подогрев напольного покрытия только тогда будет действенным и эффективным средством обогрева, если соблюдаются при монтаже все расчеты и конструктивные особенности жилого помещения, централизованного источника тепла. На предлагаемом видео можно изучить варианты подключения водяного контура к централизованной отопительной системе без ущерба для себя и ваших соседей.