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.

Водяной теплый пол Valtec

Давно известная поговорка «Держи ноги в тепле, а голову в холоде» как нельзя лучше характеризует столь популярную на сегодняшний день систему отопления «теплый пол». Действительно, по сравнению с радиаторным отоплением напольное создает наиболее комфортные условия для человека. Тепло распределяется равномерно, что способствует поддержанию оптимального микроклимата в помещении. Помимо этого, использование теплых полов позволяет экономить энергию и освободить жилое пространство от громоздких отопительных приборов, что позволит наиболее рационально использовать площадь и не усложнять задачу при выборе дизайна помещения.

Для возможности выполнения системы напольного отопления необходимо, чтобы помещение имело резерв по высоте для размещения «порога» теплого пола. Минимально требуемая высота конструкции теплого пола составляет 85 мм (без учета покрытия пола).

Комплектующие для монтажа теплого пола

1. Труба

В большинстве случаев используется труба из сшитого полиэтилена.

Трубы из сшитого полиэтилена активно используются в самых разных областях. Их достоинствами являются:

-устойчивость к воздействию высоких температур, позволяющая применять трубы в горячем водоснабжении и отоплении;
-эластичность, упругость, так называемая молекулярная память (способность восстанавливать свою форму после механических воздействий) материала. Кроме того, что трубы из сшитого полиэтилена можно -изгибать без нагрева (до определенных радиусов) и специального инструмента, они выдерживают несколько циклов замораживания транспортируемой жидкости, не распространяют (наоборот — поглощают) шум и -вибрации, амортизируют гидравлические удары;
-химическая и электрическая инертность, устойчивость к воздействию агрессивных сред (а значит, неподверженность коррозии);
-низкая шероховатость внутренней поверхности (это снижает гидравлическое сопротивление, исключает зарастание каналов);
-более высокая, чем у обычного полиэтилена, стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей;
-гигиеничность (материал труб не выделяет в поток вредных веществ в рабочем диапазоне температур);
-стойкость к абразивному износу и старению;
-легкость труб, возможность их приобретения бухтами большой длины;
-простота и технологичность монтажа.

К недостаткам труб из PE-Х можно отнести высокий коэффициент теплового линейного расширения (0,15−0,20 мм/м x °С); чувствительность к продолжительному воздействию солнечных лучей (здесь нет противоречия с тем, что говорилось об этом выше); неспособность удерживать форму изгиба, приданную при монтаже (трубу приходится закреплять, используя фиксаторы или хомуты).

В настоящее время используют 3 способа для сшивки полиэтилена:

-PE-Xa (нагрев под высоким давлением в присутствии пероксидов). Пероксидный метод (PEX-a) является химическим методом сшивки полиэтилена и заключается в сшивке органическими пероксидами и гидропероксидами. Трубопровод, получаемый при данном методе, имеет степень сшивки около 75%.

-PE-Xb (воздействие химических веществ, одно из которых — силан). Силановый метод (PEX-b) также является химическим. При сшивке данным способом используются органосиланиды. Минимальный коэффициент сшивки данным методом ограничен 65%;

-PE-Xс (облучение готового изделия электронами) — Радиационная сшивка (PEX-c) производится при помощи потока заряженных частиц. Коэффициент сшивки составляет около 60%.

Эффект памяти формы очень полезен при монтаже. Если во время монтажа трубопровода образуется излом, сдавливание или иная деформация, то она легко устраняется прогреванием трубопровода до температуры 100−120 °С. К тому же, при выполнении соединения PEX-трубопровода с фитингом также возникают деформации в бороздках штуцера (рис. 2). При подаче теплоносителя и прогреве трубопровода в этих местах возникают восстанавливающие усилия. За счет данных усилий трубопровод плотнее облегает штуцер, что повышает надежность соединения.

Для современных систем отопления важно, чтобы в теплоноситель не попадал кислород. Один из путей его проникновения — диффузия через стенки пластиковых труб. Поэтому PEX-трубы для отопления дополнительно оснащают полимерным газонепроницаемым слоем на основе этиленвинилового спирта (EVOH).

VALTEC предлагает полиэтиленовые трубы PEX-EVOH, выполненные их сшитого полиэтилена PE-Xb. Снаружи на трубу нанесен антидиффузионный слой EVOH с толщиной 50 мкм. Наружный и внутренний слои трубы связаны между собой с помощью эластичного клея Plexar PX 3216.

В трубе VALTEC PEX-EVOH антидиффузионный слой выполнен снаружи, труба имеет трехслойную конструкцию: PEX-клей-EVOH.На рынке также встречаются пятислойные (PEX-клей-EVOH-клей-PEX)

Мнение о том, что наружный слой EVOH в трехслойной конструкции подвержен истиранию, ошибочно. Твердость слоя EVOH значительно выше, чем у слоя PEX, поэтому при правильной транспортировке повреждение наружного слоя маловероятно.

При давлении 6 бар рабочая температура для них ограничена 80 °C (непревышение этих параметров — условие 50-летней эксплуатации труб). Кратковременно допустим нагрев теплоносителя до 95 °C.

Выбор диапазона степени сшивки полиэтилена 68−70% для трубопроводов VALTEC PEX-EVOH обусловлен оптимальным соотношением прочностных характеристик трубопровода и его гибкости. Например, PЕХ-трубу VALTEC можно вручную при комнатной температуре согнуть на радиус, равный пяти диаметрам трубы, а при использовании трубогиба или кондуктора — на радиус, равный трем диаметрам. Трубопровод со сшивкой более 70% будет иметь радиус изгиба вручную не менее семи диаметров. Большего изгиба трубопровода при такой степени сшивки можно добиться только при использовании строительного фена.

2. Коллекторная группа

Функции коллектора для теплого пола — распределение теплоносителя в контурах системы, а при наличии соответствующей оснастки — гидравлическая балансировка петель, перекрытие потоков, удаление воздуха из рабочей жидкости, слив теплоносителя.
Коллекторы VALTEC изготовлены из высококачественной сантехнической латуни CW617N с никелевым покрытием или нержавеющей стали. Собранные на их основе коллекторные блоки укомплектованы необходимыми элементами обвязки — запорными, настроечными клапанами, автоматическими воздухоотводчиками, дренажными кранами. Уплотнение соединений блоков выполнено EPDM-кольцами, других герметиков не требуется. Стандарт подключения трубных петель — «евроконус». В комплекте — кронштейны для настенного (либо в распределительном шкафу) крепления коллекторов.
Применение готовых модулей VALTEC — коллекторных блоков, насосно-смесительных узлов — наиболее простое решение задач по созданию водяного напольного отопления, экономия времени, средств, пространства, минимизация рисков проектно-монтажных ошибок.

3. Насосно-смесительный узел

Насосно-смесительный узел VALTEC COMBIMIX (VT.COMBI) предназначен для поддержания заданной температуры теплоносителя во вторичном контуре (за счет подмешивания из обратной линии). При помощи этого узла также можно гидравлически увязать существующую высокотемпературную систему отопления и низкотемпературный контур теплого пола. Помимо основных органов регулирования узел также включает в себя весь необходимый набор сервисных элементов: воздухоотводчик и сливной клапан, которые упрощают обслуживание системы в целом. Термометры позволяют легко следить за работой узла без использования дополнительных приборов и инструментов. К узлу VALTEC COMBIMIX допустимо подключать неограниченное количество веток тёплого пола суммарной мощностью не более 20 кВт

Настройка системы описана производителем. Для того, чтобы ознакомиться, перейдите по ссылке http://valtec.ru/document/article/combinix-balancing.html

МОНТАЖ

Способы раскладки петель теплого пола по помещению

Змейка в комнатах неправильной формы, или имеющих особое предназначение. При такой конфигурации необходимо укладывать подающую трубу у наружных стен, чтобы не увеличивать в значительной мере разницу температур поверхности пола и окружающей среды, что характерно для этого типа укладки.

Улитка, применяемой в большинстве случаев, так как при этом достигается более равномерное распределение температур (подающая труба укладывается рядом с возвратной), что упрощает работу по укладке, так как при этом требуется сделать только два поворота на 180°: благодаря параллельной укладке труб.

По сравнению с раскладкой «змейкой» второй вариант дает 10=15% экономии в количестве трубы и значительно выигрывает по гидравлическим характеристикам из-за малого количества загибов на 180 градусов

1-Установка коллекторного шкафа, коллектора и насосно-смесительного узла

2- Подготовка пола

Поверхность должна быть без неровностей

Демпферная лента укладывается по периметру стен для уменьшения теплопотерь через стены и компенсации деформаций

Пенопилистирол укладывается для теплоизоляции (экструзионный ппс укладывается в случае, когда стяжка- элемент конструкции фундамента

Благодаря «бобышкам» труба укладывается с надежной фиксацией, что позволяет не крепить ее дополнительно.

С помощью муфт евроконус трубы подсоединяются к коллектору, а изоляция позволяет избежать образования конденсата и обезопасит трубу от воздействия бетона. Для проверки надежности выполненных соединений проводится опрессовка (ВАЖНО! Если система не будет запущена зимой, то необходимо слить воду или при опрессовке залить незамерзающую жидкость).

После этих действий заливается стяжка, но важно при этом оставить трубы под давлением, чтобы бетон не их сдавил. Бетон набирает свою прочность за 28 дней, при этом 75% прочности он наберет за 5 дней.

Компания Valtec предлагает оборудование, с помощью которого можно создать комфортные условия, при этом не стоит бояться сложностей при установке и настройке оборудования, ведь все материалы доступны для ознакомления. Вы или человек, который будет заниматься монтажом, без проблем сможет все рассчитать, установить и ввести в эксплуатацию, а впоследствии Вы будуте наслаждаться комфортом в Вашем доме.