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

Теплый пол (водяной теплый пол)

Водяное напольное отопление становится все более популярным, поскольку обладает рядом преимуществ и является более энергоэффективными, по сравнению с традиционными радиаторными системами. Поскольку тепло в данном случае передается излучением от нагретой поверхности, практически отсутствуют конвективные потоки. Вертикальное распределение тепла от пола к потолку не позволяет перегреваться верхним областям помещения, что существенно снижает теплопотери через кровлю, верхние части стен и создает оптимально комфортные температурные условия для находящихся в помещении людей. Экономия от применения водяных теплых полов может достигать 10–30 %. Это возможно благодаря снижению средней температуры воздуха в помещении на 2 °С и температуры нагрева теплоносителя до 30–45 °С. Кроме того, низкотемпературные системы отопления (теплый пол) обладают ярко выраженным эффектом саморегулирования, то есть теплоотдача с поверхности пола прекращается, когда температура в комнате, в результате внешних воздействий (выглянуло солнце) достигает температуры поверхности пола. В то же время, теплоотдача возрастает, когда снижается температура в помещении. Радиаторы работают по тому же принципу, но разница температур между воздухом в комнате и поверхностью радиаторов так велика, что эффект саморегулирования практически пропадает.

VALTEC поставляет на российский рынок широкий ассортимент качественной продукции, позволяющий реализовать систему напольного отопления любой сложности. Это металлополимерная труба, надежные обжимные и пресс-фитинги, коллекторные блоки, насосно-смесительные узлы, а также автоматика, обеспечивающая заданный уровень комфорта в помещениях. Для специалистов разработаны Альбом типовых схем водяного отопления для жилых домов, где собраны различные варианты организации одно- и многоконтурных систем, а также программный комплекс для расчета элементов инженерных систем VALTEC. Программа VALTEC.PRG дает возможность определить теплопотребность помещений и грамотно определить теплотехнические и гидравлические параметры напольного отопления.

Кроме того, инженеры VALTEC продумали готовые решения для монтажа водяного теплого пола с различным уровнем автоматизации («Эконом», «Комфорт», «Премиум») в помещениях площадью 20, 40, 60, 80 и 120 м 2 . Воспользовавшись этими спецификациями, можно самостоятельно укомплектовать систему напольного отопления своего дома или при выполнении монтажных работ на объекте заказчика.

Комплексный подход VALTEC к системам напольного отопления гарантирует их экономичность, оптимальную стоимость и длительную безаварийную работу.

Водяной теплый пол valtec: есть ответы на все вопросы

Каждый, кто начинал строительство нового дома, сталкивался с проблемой выбора. Сначала это выбор проекта, дизайна, строительной организации, затем – материалов, технологий и т.д. Желая помочь читателям в выборе системы отопления, мы пообщались с руководителем направления «Водяной теплый пол» VALTEC Сергеем Пискаревым.

Прежде всего, VALTEC известен как производитель труб и арматуры для внутренних инженерных систем. Почему с 2010 года одним из приоритетных направлений ее развития стали системы для напольного отопления?
– Любому бизнесу необходимо развитие. Малейший простой на месте – это шаг назад. Но и двигаться необходимо в перспективном и востребованном направлении. Проанализировав ситуацию на рынке и оценив свои возможности, мы пришли к решению, что водяной теплый пол – это именно то, что нужно. Специалисты VALTEC давно занимаются подобными системами. Большинство необходимого для их монтажа оборудования у нас уже было. А изучение рынка показало, что в перспективе данная технология может быть очень востребованной. Хотя многие пользователи до сих пор не знают о преимуществах напольного отопления и по старинке применяют только радиаторы.

В чем же заключаются эти преимущества?
– Их достаточно много. В первую очередь – комфорт. В отличие от традиционных отопительных приборов конвективного типа (радиаторов), напольное отопление передает тепло главным образом излучением, и оно распределяется по всему помещению равномерно, отсутствуют зоны локального перегрева или недостаточно прогреваемые участки. При этом температура воздуха постепенно понижается от пола до потолка, а для организма человека такие условия наиболее близки к оптимальным. Необходимо отметить и такие преимущества «теплого пола», как энергоэффективность, эстетика, гигиеничность.

Вы сказали, что водяное напольное отопление – это энергоэффективная система. А чем это обеспечивается?
– Экономия энергии при использовании системы «водяной теплый пол» может быть очень существенной. Дело в том, что температура теплоносителя, поступающего в трубы теплого пола, составляет всего 35–50 °С, что позволяет снизить энергозатраты на нагрев. При этом можно использовать низкотемпературный конденсационный котел с увеличенным КПД. Вертикальное распределение тепла от пола к потолку не позволяет перегреваться верхним областям помещения, поэтому уменьшаются теплопотери через кровлю и верхние части стен.
Поскольку тепло распределяется в помещении равномерно, средняя температура в комнате может быть понижена на 2 °С без изменений в ощущениях тепла человеком, что обеспечивает экономию энергии на 10–20 %. И это при стандартной высоте потолка в 3 м. В том случае, если мы используем теплый пол в помещении с высокими потолками, где нет необходимости прогрева верхних слоев воздуха, экономия составляет 30 % и более.
Вместе с тем, немаловажную роль в экономии играет эффект саморегулирования водяного теплого пола, то есть система сама реагирует на перепады температуры в помещении, изменяя мощность теплового потока. Например, представим себе, что выглянуло солнце, и воздух в комнате нагрелся на 2–4°С. При этом теплоотдача теплого пола самопроизвольно уменьшается на 36–70 %.

А в чем проявляются эстетика и гигиеничность «теплого пола»?
– Все элементы системы надежно скрыты под напольным покрытием, что, согласитесь, лучше подойдет для современных интерьеров, чем торчащие из пола и стен трубы. Это становится особенно важным при использовании в строительстве панорамных окон – от пола до потолка. Да и в ретро-интерьер радиаторы вписываются не очень органично.
Так как тепло передается не конвекцией, а излучением, в воздухе помещения практически отсутствует циркуляция пыли и микроорганизмов. Эта особенность напольного отопления как нельзя кстати для аллергиков. Кроме того, в отличие от электрического теплого пола, водяной не создает электромагнитных полей.
Плюс ко всему, напольное отопление исключает возможность детского травматизма, а в некоторых случаях, как например, при устройстве спортивного зала, оно является самым безопасным решением.

Скажите, какие «подводные камни» могут ожидать владельца коттеджа, если он примет решение использовать систему водяного напольного отопления?
– Главное сделать правильный выбор в пользу того или иного производителя и не ошибиться с монтажной организацией, а точнее – с квалификацией ее специалистов. Неграмотный монтаж способен свести на нет преимущества даже самого передового оборудования. Вот почему мы много внимания уделяем обучению монтажников. Ежемесячно наши специалиста посещают партнеров в различных регионах России и других стран СНГ, проводят семинары, отвечают на вопросы практиков. На семинары, которые каждую пятницу проводятся в офисе VALTEC, может записаться любой желающий. Кроме того, VALTEC издано большое количество технической литературы, разработана компьютерная программа для точного расчета системы.
Как и другая продукция VALTEC, компоненты для напольного отопления имеют 7-летнюю гарантию от производителя.

Смесительные узлы и клапаны

VT.ACC10.0

VT.COMBI.0

VT.COMBI.S

VT.DUAL.0

VT.ICBOX.1

VT.ICBOX.2

VT.ICBOX.4

VT.ICBOX.5

VT.M106.0

VT.M106.R

VT.MIX03.G

VT.MIX04.G

VT.MR01.N

VT.MR02.N

VT.MR03.N

VT.TECHNOMIX.0

VT.VALMIX.0

Использование готовых узлов и модулей VALTEC, сконструированных специально для систем напольного отопления, позволяет легко и быстро решить задачи, которые возникают при организации водяного теплого пола.
Обеспечить в петлях теплого пола управляемую циркуляцию теплоносителя с температурой, пониженной относительно температуры источника тепла, эффективно отделить друг от друга и гидравлически увязать между собой контуры радиаторного и напольного отопления позволяют насосно-смесительные узлы VALTEC.
Насосно-смесительные узлы VALTEC адаптированы для совместного применения с распределительным коллектором водяного теплого пола (межосевое расстояние присоединительных патрубков – 200 мм). Габариты узлов позволяют располагать их в коллекторном шкафу.
В качестве комплектующих для насосно-смесительных узлов VALTEC предлагает термостатические головки с выносным погружным (VT.5011) или накладным (VT.5012) датчиком и рекомендует насосы VALTEC и WILO соответствующей монтажной длины.
Кроме системы «теплый пол», насосно-смесительные узлы VALTEC используются для организации других видов панельного отопления (настенное, потолочное), обогрева открытых площадок и теплиц.
Применение насосно-смесительных узлов VALTEC – это экономия средств и времени, возможность свести к минимуму вероятность проектных и монтажных ошибок. Оборудование компактно, надежно, просто в эксплуатации, его установка не предъявляет завышенных требований к квалификации монтажника.
В этом разделе вы найдете и необходимые для теплого пола смесительные клапаны VALTEC – надежные, качественные, простые в монтаже и эксплуатации.

Практические советы по настройке систем напольного отопления

Монтаж системы напольного отопления, бесспорно, ответственная операция, однако, то, насколько будет комфортно пользоваться готовой системой отопления, зависит чаще всего от грамотной наладки. Наладка напольной системы отопления не так сложна, как может показаться на первый взгляд.

По большому счёту, наладка системы отопления состоит из трех этапов. Это балансировка петель напольного отопления, настройка насосно-смесительного узла и настройка контроллера при его наличии.

В этой статье будет рассказано о методах, которые используются для балансировки петель напольного отопления. Прежде всего, стоит отметить основные заблуждения, которые имеют место при подобной балансировке.

• Иногда можно услышать то, что правильно сбалансировать систему можно только расчётным способом, т.е., посчитав сопротивление всех петель, вычислив настроечное положение регулирующих клапанов, установить его на коллекторе. Конечно же, проект с грамотным гидравлическим расчётом ускоряет процесс наладки и защищает от ошибок в монтаже. Но, тем не менее, систему напольного отопления можно настроить и без теоретических расчётов, хотя это и займет больше времени.
• Так же заблуждением считается и то, что расходы воды во всех петлях должны быть одинаковы. На самом деле, расход в первую очередь зависит от тепловой мощности, которую передаёт в помещение каждая конкретная петля.
• Нередко можно услышать, что систему напольного отопления вообще не надо балансировать, а расходы воды сами выровняются за счёт работы термостатов, контроллеров и прочих элементов автоматики. Это утверждение так же не верно. Дело в том, что рано или поздно наступит момент, когда все петли теплого пола откроются на максимум, и распределение теплоносителя должно быть таким, чтобы вся вода не уходила в одну петлю, а равномерно распределялась по всему отапливаемому контуру.

Итак, система отопления заполнена и испытана, котел запущен, в руках лежит шестигранный ключ, отдавая приятной тяжестью, переходящей в зуд нетерпения. С чего же начать?

В первую очередь стоит определиться с целями и задачами балансировки.

Задача балансировки заключается не в установке требуемого расхода по каждой петле, а в установке соотношения расходов по петлям или баланса расходов. Окончательно расходы устанавливаются во время настройки насосно-смесительного узла. При этом, изменяя общий расход через коллектор, соотношение расходов через петли сохраняется.

Так же балансировка отличается в зависимости от того, имеет ли коллекторный блок расходомеры. Коллекторные блоки VTc.596 (рис. 1), VTc.589 (рис. 2), VTc.586 (рис. 3) оснащены расходомерами, которые значительно ускоряют балансировку и позволяют её осуществить без включения котла, так как показывают в реальном времени расход воды по каждому направлению.

Распределение расходов необходимо выполнить таким образом, чтобы соотношение расходов по петлям и соотношение требуемых тепловых мощностей совпадали. Для этого желательно знать требуемые тепловые нагрузки на петли. Но даже, если требуемые нагрузки не известны, то можно выставлять расходы пропорционально длинам петель. Как правило, такой подход не даёт большой погрешности, так как петли с большими длинами имеют так же и большие мощности.

Балансировка начинается с того, что выбирается самая длинная петля (или петля с самой большой мощностью, если это известно). Регулирующий клапан на этой петле открывается в максимальное положение, и относительно него будут выставляться расходы всех остальных петель.

Для примера возьмем коллектор с четырьмя петлями. Допустим, что длины петель следующие: 100, 75, 75 и 50 м.

В этом случае настройка начинается с первой петли, имеющей длину 100 м. Она открывается на максимум. Предположим, что при полностью открытом клапане расход на этой петле установился на уровне 4 л/мин.

Расход воды на второй и третей петле должен быть: (75/100) · 4 = 3 л/мин.

Расход воды на четвертой петле должен быть: (50/100) · 4 = 2 л/мин (рис. 4).

Может получиться так, что при настройке третьей петли расход даже при полностью открытом клапане устанавливается на уровне 2,5 л/мин и не доходит до положенного уровня 3 л/мин. Это значит, что петля имеет большее гидравлическое сопротивление, чем вторая петля той же длины (большее количество отводов, калачей, подводящих участков). Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Первая петля – на (100/75) · 2,5 = 3,3 л/мин, вторая петля – на 2,5 л/мин и четвертая петля на – (50/75) · 2,5 = 1,6 л/мин (рис. 5).

После того, как все расходы выставлены, балансировку петель можно считать оконченной и можно приступать к настройке насосно-смесительного узла.

Если настраивать коллекторные блоки без расходомеров, такие как VTc.588 (рис. 6) или VTc.594 (рис. 7), то о расходах в петлях можно судить только по косвенным признакам.

Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Желательно, чтобы на улице была температура ниже +5 ºС. В помещениях не должно быть открытых окон и каких-либо значительных тепловыделений (работающего камина и пр.). Настройка, как и в предыдущем случае, начинается с того, что определяется самая длинная петля.

Затем систему необходимо оставить прогреваться на несколько часов, пока температура в петлях не стабилизируется, после чего необходимо выполнить оценку правильности выполненной настройки.

Правильность настройки определяется одним из следующих способов:
• по температуре воды в обратном трубопроводе;
• по средней температуре пола.

Определение правильности настройки по температуре воды в обратном трубопроводе

Расход теплоносителя, мощность и разность температур между подающим и обратным трубопроводом взаимосвязаны. Если уменьшить расход теплоносителя в петле, то неизбежно вырастет разность температур. Именно по этой зависимости можно определить правильность настройки.

Если все петли будут иметь одинаковую разность температур между подающим и обратным трубопроводом, то это будет означать, что во всех петлях расход воды соответствует текущей мощности. А так как температура в подающем коллекторе для всех петель одинакова, то выравнивать температуры можно только перед обратным коллектором.

Оценку температуры удобнее всего делать при помощи специального термометра, такого как VT.4615 (рис. 8). Такой термометр вставляется между трубой и обратным коллектором через соединение «евроконус» (рис. 9).

Определяется эталонная температура на самой длинной петле, затем все остальные клапаны подстраиваются в зависимости от отклонений от этой температуры. Если температура на петле ниже, чем на эталонной, то это значит, что расход в этой петле тоже низкий, и клапан следует приоткрыть. Если расход, напротив, выше, то клапан следует закрыть. Затем через пол часа данную операцию следует повторить до тех пор, пока температуры воды перед обратным коллектором не будут равны у всех петель.

Определение правильности настройки по средней температуре пола

Предыдущий способ достаточно прост, но не учитывает финишное покрытие пола. Если в помещениях разное покрытие пола, то для того, чтобы температура поверхности пола в этих помещениях ощущалась как одинаковая, необходимо, чтобы расходы по петлям учитывали этот фактор.

Учесть финишное покрытие можно, замеряя температуру поверхности пола в разных помещениях и выравнивая расходы воды по разным направлениям так, чтобы средняя температура поверхности пола в разных помещениях была одинакова. Замерять температуру пола можно разными способами: и контактными термометрами, и пирометрами (рис. 10).

Настройка клапанов происходит так же, как и в предыдущем случае. Клапан, обслуживающий петлю, пол над которой имеет температуру выше, чем в остальных помещениях, прикрывается и наоборот – при низкой температуре пола клапан открывается.

Стоит отметить, что замерять температуру пола нужно, как минимум, в шести точках: над трубами, между ними, в начале петли, в середине и в конце петли, и взять среднее значение.

При достижении температуры поверхности пола во всех помещениях близких значений настройку можно считать оконченной.

Для того чтобы настройку клапанов защитить от несанкционированного вмешательства, на коллекторах VTc.594, VTc.588 имеется механизм фиксации настроенного положения. Для фиксации настройки необходимо закрутить фиксирующий винт до упора (рис. 11, 12). Винт находится внутри шестигранника. Этот винт ограничивает открытие клапана на текущем уровне и не позволяет ему открыться сильнее. Однако, он позволяет полностью закрыть клапан. Таким образом, после настройки можно закрутить все фиксирующие винты до упора, при этом в дальнейшей эксплуатации можно перекрывать отдельные петли этим же клапаном. Далее, для того чтобы вновь настроить эту петлю, следует просто открыть клапан до упора.

Как видно, настройка петель достаточно простая операция, особенно если использовать удобное оборудование для этого. Настройка насосно-смесительного узла (НСУ) у большинства монтажников также не вызывает вопросов. О некоторых особенностях настройки НСУ будет рассказано в отдельной статье.