Улитка или змейка – как укладывать теплый пол, длина контуров

При создании теплого пола всегда возникает вопрос: «Как укладывать трубу, – улиткой или змейкой?». Оказывается, принципиальной разницы какую схему применить, нет… Почему?

Почему нужно делать теплый пол улиткой

• В схеме «улитка» подача и обратка чередуются. Это значит, что нагрев всей площади будет более равномерный (разница температур теплоносителя на входе и выходе контура всегда заметна – 5, 10… и даже 20 градусов… в зависимости от многих факторов).
• При укладке улиткой трубопровод поворачивает на 90 градусов, а не на 180. Это значит, что гидравлическое сопротивление трубы будет меньше…, возможно это полезней для системы…

Почему трубу теплого пола нужно укладывать змейкой

• Змейка позволяет подойти к созданию теплого пола более гибко. Можно создать зоны с повышенной отдачей энергии, разместив там подачу. (Проблема обогрева холодных зон является обычной, так как в комнате, скорее всего, будут наружные стены и окна.)
• Змейка позволяет создать повышенное сопротивление в коротких контурах, без управления дросселем, с помощью увеличения количества поворотов трубы. Это полезно, так как устранение неравномерности между контурами требуется всегда. (змейку можно укладывать и вдоль короткой стороны, тогда количество разворотов трубы возрастет…).

Неравномерность температуры теплоносителя по длине трубы в змейке не имеет практического значения (рассмотрим далее).

Неравномерный нагрев полов – почему бывает

Основной причиной неравномерной температуры на поверхности теплого пола является неодинаковый отвод тепла. А вовсе не особенности укладки обогревающего трубопровода, — змейкой или улиткой…

• Под мебелью температура пола значительно увеличивается до +30 – +35 и более градусов, при средней на открытых участках +26 град.
• Возле холодных наружных конструкций температура пола уменьшается до +20 – +24 град за счет обдува холодным воздухом.
• Открытая поверхность пола вдоль комнаты обдувается конвекционными потоками нагреваемого воздуха. Они способствуют более быстрому отводу тепла от зон с повышенной температурой (больший теплообмен при обдуве поверхности). Замеряемые неравномерности в этой зоне обычно в пределах 1 – 2 градусов.

Как бороться с холодным окном – радиаторы и теплый пол

Окно является самой холодной зоной в комнате. Обычно под окнами размещают радиаторы, которые создают мощный конвекционный тепловой поток. Воздух движется к потолку, затем опускается вниз и движется вдоль пола к радиаторам.

• Если радиаторы отсутствуют, то холодна зона возле окна ощущается, привносит значительный дискомфорт, – воздух от окна будет опускаться вниз, двигаться вдоль теплого пола, нагреваясь от него, подниматься вверх, — движение воздуха в обратную сторону.

Также необходимость в радиаторах имеется для перекрытия теплопотерь вообще. Теплые полы комфортной температуры не могут компенсировать теплопотери в нашем климате, в нормально-проветриваемой комнате во время морозов. Температуру полов нужно поднимать и выходить за рамки комфорта… Почему нужно ставить радиаторы в доме с теплыми полами

Неравномерность температуры поверхности теплого пола из-за остывания теплоносителя

Если бы не было факторов, которые определяют температуру поверхности полов, а именно, — конвекционных потоков воздуха вдоль поверхности, загроможденности полов мебелью, холодных зон у наружных стен, то неравномерность нагрева пола была бы минимальной. Это не сложно определить расчетами. Предположим, что поддерживаем комфортную температуру полов 25 — 27 град. Тогда отдача мощности с 15 м кв. (обычная комната) не превысит 0,5 кВт. Тогда не сложно посчитать, что разница температур теплоносителя составит не более 4 градусов – уменьшится, допустим, с 40 град до 36.

В тоже время поверхность пола при температуре теплоносителя 40 град будет 27 град (предположим). Следовательно, в зоне обратки будет около 25 град согласно пропорции. Но и этого не произойдет, если учитывать, что более нагретый участок быстрее отдает тепло. Таким образом можно говорить о разнице температур всего около 1,5 град, что не существенно.

Но на практике эта разница вообще нивелируется влияющими факторами — обдувом воздухом, чередованием холодных и теплых зон комнаты из-за разницы теплоотведения. Становится не существенной, не заметной человеком вообще. Поэтому «проблемы остывания теплоносителя в змейке» не существует, она является теоретической, не имеющей значения на практике.

Применение змейки для обогрева холодных зон

Практический смысл имеет подача горячего теплоносителя сразу в холодную зону. И укладка вдоль холодных стен 2 – 3 витков подачи с уменьшенным шагом. Здесь будет возникать полоса с несколько большей отдачей мощности, для компенсации воздействия охлажденного воздуха от окон и стен. Если же комната оборудована радиаторами с регулируемой температурой, что рекомендуется делать в наших условиях всегда, то и значительная необходимость в такой укладке отпадает.

Какой шаг укладки трубы теплого пола

В типичных конструкциях теплых полов, когда трубопровод помещается в толстую бетонную стяжку, или в металлические плиты теплораспределения легкого пола, необходимость делать шаг меньше 20 см отсутствует. Укладка с шагом 10 – 15 см ведет лишь к перерасходу материалов и повышению гидравлического сопротивления контура. Но имеет некоторую целесообразность, если в этом месте особенно значительный теплосъем с поверхности – пол находится у холодной ограждающей конструкции и на него опускается в этом месте холодный воздух.

Длина контуров и способ укладки

Гидравлическое сопротивление определяется длиной контура, диаметром труб и поворотами трубопровода. Шероховатостью можно пренебречь. Диаметр практически всегда – 16 мм наружный. Если контур короткий, то его сопротивление можно немного повысить, применив укладку змейкой вдоль короткой стороны, с большим количеством поворотов.

Если укладывать змейку вдоль длинной стены, то количество поворотов на 90 град. у нее будет равно количеству таких поворотов в улитке.

Рекомендуется создавать контуры примерно одинаковой длины, не превышая 80 м. Тогда расход воды в трубопроводах будет приемлемым для передачи достаточного количества энергии, чтобы не допустить значительного остывания жидкости… Слишком малые комнаты можно объединять в группы для одного контура, а комнаты свыше 15 м кв нужно делить на несколько контуров. Также возможно для сокращения длины удаленных контуров делать к ним подводки в теплоизоляторах трубами большего диаметра в тоннелях…

Различные схемы теплого пола — стяжки, труб, оборудования, подключений

Теплый пол создается по определенным схемам, которые имеются в проектной документации, или же разработанными самостоятельно в соответствии с опытом строительства в сходных условиях.

В частных домах условия мало чем различаются. Важно, что сходны общая обогреваемая площадь пола — (в основном 80 — 250 м кв.) и площадь отдельных комнат 10 — 40 м кв.

Оборудование, применяемое в частных домах однотипное, а нередко одинаковое — от одного производителя. Это дает возможность применять сходные конструктивные, монтажные схемы теплых полов.

Далее рассмотрим наработанные схемы монтажа, в т.ч. и гидравлическую разводку и подбор оборудования.

Пирог теплого пола

Основная конструктивная схема – «пирог» теплого пола. Имеется определенная последовательность слоев. Здесь основная сложность в недопущении брака и отступлений от принятой схемы.

• 7. Основание горизонтальное, и сухое. перепад высот в комнате — не более 5 мм.
• 5. Выравнивающая подсыпка из песка (непрочная стяжка) под утеплитель.
• 4. Утеплитель — плотный крепкий и водоустойчивый экструдированный пенополистирол. Толщина — не менее рекомендаций СНиП по утеплению (100 — 220 мм), для межэтажных перекрытий — 35 мм.
• Гидроизоляция отделяет стяжку от утеплителя, препятствует быстрому уходу воды из стяжки.
• 3. Армирование — металлическая сетка 50 — 150 мм, из прута 4 — 5 мм, приподнятая, так, чтобы находится в толще стяжки.
• 1. Трубопровод — металлопластиковый, PERT и РЕХ, чаще 16 мм в диаметре.
• 2. Стяжка бетонная толщиной от 8 см, поделенная на фрагменты со стороной 4 — 5 м (один контур трубопровода в фрагменте стяжке).
• 8. Деформационные швы, заполненные демпферной лентой шириной 5 — 15 мм, — делят стяжку на фрагменты и отделяют от стен
• 6. Напольное покрытие пригодное для теплого пола.
• 9. Плинтус закрывает деформационный шов.

Более подробную информацию по каждому слою можно узнать на данном ресурсе.

Визуальная схема размещения элементов, — конструкция, последовательность укладки:

Укладка трубопровода

Трубопровод должен быть уложен так, чтобы не возникало температурной зебры на поверхности стяжки. Также плотность укладки определяется требуемой теплоотдачей в соответствии с теплотехническим расчетом (если такой проводился). Максимальное расстоянием между трубами — 250мм. Минимальное — 100 мм.

Главная схема укладки — улиткой (спиральная), при которой чередуются трубы подачи и обратки. Укладка змейкой лучше подходит в помещениях, вытянутых вдоль холодных зон (угловых), узких и длинных.

Более плотная укладка (100 — 150 мм) в холодных (краевых) зонах, которые тянутся вдоль наружных стен. Ширина краевой зоны обычно 0,4 — 0,8 метра. Меньше плотность (150 – 250 мм) ближе к центру здания.

Длину одного контура не рекомендуется делать больше 80 метров, чтобы не превысить потерю напора возникающего при расходе теплоносителя, который покрывает «средние» теплопотери здания.

Иными словами, чтобы не выйти за технические возможности насосов 25-40 , 25-60, при покрытии теплопотерь «обычного дома».

Трубопровод привязывается к сетке пластиковыми застежками, — какие трубы применить

Схема водяного пола для дома

Размещение контуров водяного пола в доме должно выполнятся в соответствии с проектом. Учитываются теплопотери всего здания и каждой комнаты, исходя из которых выбирается плотность укладки трубопровода, скорость движения теплоносителя, насос и др.

Но часто все сводится к однотипным схемам, с длиной контуров 60 — 80 метров, которые применимы для хорошо утепленных домов.

Или же к применению контуров длиной 40 — 45 метров, для которых применяется упрощенная гидравлика с ограничителями потока — РТЛ регулировка температуры

Типичная схема размещения контуров. Согласно расчета не во всех комнатах делается плотная укладка в холодных зонах.

Примерно одинаковая плотность размещения контуров по площади дома, — шаг укладки 100 мм в краевых зона и 200 мм в остальной части нормально утепленных домов

Участки пола, заставленные оборудованием, низкой мебелью остаются без трубопровода, например, размещение трубопровода в санузле с ванной и душевой кабинкой.

Подключение водяного пола, устройство гидравлики

Водяной пол подключается к общей отопительной сети, точно также, как ветвь радиаторов, — параллельно, через тройники.

Монтажная схема водяного теплого пола выглядит следующим образом:

Необходимо уделить внимание средствам защиты. На схеме указаны:

• Защитное термореле которое отключает насос, и которое установлено на подающем коллекторе.
• Байпас с дифференциальным клапаном между подачей и обраткой, перепускающий жидкость при повышении разности давления из-за прикрытия контуров.
• Контроллер насоса, выключающий его при закрытии сервоприводов на коллекторе.

Также на схеме приведены средства автоматики — термостаты в комнатах сблокированные с сервоприводами регулировочных кранов на коллекторе.

Работу смесительного узла и коллектора разберем отдельно.

Как работает смесительный узел с коллектором

Приведена схема работы трехходового клапана. в котором смешивается подача с котла и обратка с теплого пола.

Работа клапана возможна только под воздействием насоса теплого пола установленного в контуре коллектора (в любом месте).

На практике может устанавливаться и двухходовой клапан перекрывающий подачу на смесительный узел.

Клапан управляется средствами автоматики — термоголовкой, датчик которой устанавливается на трубопроводе подачи и регулирует температуру обычно в пределах 30 — 50 градусов.

Коллектор водяного пола распределяет теплоноситель по контурам. Обычно на гребенке обратки коллектора устанавливаются балансировочные краны, возможно с сервоприводами. На подаче — указатели потока с возможностью перекрытия. Но это дорогая комплектация.

Наиболее дешевый вариант гидравлики теплого пола для небольшого дома — коллектор с закрывающими шаровыми кранами (с дополнительно установленным балансировочным на наиболее коротких петлях), с термоголовкой смесительного узла, которая регулируется вручную.