Принцип работы водяного теплого пола – устройство и схема

Одной из распространенных систем отопления в доме или квартире является водяной пол. Специалисты считают, что этот вариант обогрева достаточно сложный по расчетам, установке оборудования и его подключения. Система, которая соответствует всем основам монтажа, честно прослужит не менее 15 лет.

Виды подключений водяного теплого пола

Водяной пол представляет собой систему отопления с низкотемпературным теплоносителем. В этом случае теплоноситель не нагревается более 55 градусов. К тому же, подобный циркуляционный контур должен иметь отдельный циркуляционный насос. Чтобы подобное отопление в доме отвечало всем требованиям, следует грамотно подобрать схему его подключения.

Система установки теплого пола имеет 2 разновидности:

1. Бетонная технология. В этом случае предусмотрена установка нагревательных элементов под монолитную бетонную стяжку. Работа требует много времени и сил. Только когда бетонный слой полностью просохнет, укладывается финишное покрытие. Высыхание стяжки полностью зависит от ее толщины, в среднем процесс занимает около 20 дней. Эта технология применима не только для водяных теплых полов, но и для электрических. Так как пол в конечном итоге будет иметь большую толщину, этот вариант не подходит для помещений со слабыми перегородками. Главным достоинством технологии является равномерное прогревание пола.
2. Настильная технология. Этот вариант отличается простотой монтажа. Работы с повышенным загрязнением в этом случае не предусмотрены, используются готовые материалы. В системе задействованы отражающие пластины, которые изготавливаются из алюминия. Греющей элемент не нужно заливать стяжкой. Поверх отражающих пластин устанавливается финишное покрытие пола. Из недостатков стоит назвать лишь большие финансовые затраты на материалы, ведь устилать их следует в несколько слоев.

Настильная технология делится на 3 вида:

1. Реечный тип с использованием дерева.
2. Модульный тип с использованием дерева.
3. Полистирольная технология.

Работы выполняются строго по выбранной технологии. Помимо разнообразия вариантов установки пола, схемы его подключения также разнятся.

Возможные схемы монтажа теплых полов:

• прямое от котла;
• использование радиаторов отопления;
• установка от трехходового клапана;
• гидравлический разделитель;
• насосно-смесительный узел в системе.

Выбор технологии и возможности подключения системы будут зависеть от разных факторов. Каждый из видов имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Основываться в первую очередь следует на конструкции жилища и его особенностях.

Принцип работы каждого вида

Вся система, а главное, эффективность работы заключается в выбранном принципе подключения. Схема монтажа и последующего функционирования отопительной системы подбирается с учетом требований здания, покрытия пола и так далее. Стоит подробнее рассмотреть каждую из схем, определить их достоинства и недостатки.

Прямое подключение от котла

Под соединением теплого пола с котлом подразумевается наличие теплогенератора, арматуры для безопасности и, самое главное, насоса в общей конструкции. Теплоноситель прямо из котла попадает в коллектор, где распределяется жидкость, далее она расходится по разводке труб и циркулирует по ним, попадая обратно в котел. Важно сказать, что в котле следует установить тот температурный режим, который должен быть на полу.

С таким вариантом подключения сталкиваются с несколькими вопросами. Во-первых, желательно использовать для этой схемы только конденсационный котел, так как для этого оборудования низкая температура при работе является оптимальной, так как КПД в этом случае является максимальным. Обычная модель котла при функционировании с низкими температурами быстро выйдет из строя, точнее придет в негодность его теплообменник. Если в доме установлен твердотопливный котел, то на него дополнительно придется монтировать буферную емкость, так как в этом виде котла температурный режим регулируется крайне сложно.

Подключение от радиатора

Достаточно популярным вариантом для обустройство теплого пола принято считать использование радиатора. В этом случае применяются специальные комплекты, рассчитанные на установку труб, исходящих от одной петли, на площадь не менее 15 кв. м. Внешне, это выглядит, как коробок из пластика, в котором нередко устанавливается ограничитель температуры воды или воздуха, а также воздухоотводчик.

Теплоноситель проникает в петлю из контура с высокой температурой, где она равна не менее 70 градусов. Жидкость охлаждается в петле, а далее новая порция горячей воды поступает в нее. Котловой насос с процессом прекрасно справится, дополнительный не потребуется.

Установка от трехходового клапана

Не совсем популярной схемой для отопления полом является применение трехходового клапана. Задачей этого прибора является равноценное перемешивание воды горячей и холодной. Эту комбинацию для отопления стоит назвать комбинированной, здесь используются батареи с жидкостью температурой до 80 градусов и контур пола с температурой жидкости 40 градусов. Термостат в этом случае играет роль клапана, он рассчитан для поддержки одинаковой температуры теплоносителя.

Клапан монтируют на подачу, насос для циркуляции устанавливается после. Когда вода остывает в обратке, добавляется жидкость потеплее, поступающая из котлового контура. Трехходовый клапан снижает температуру теплоносителя до необходимой. Эту схему используется редко, ведь работа радиаторов, которые подключены к основной трубе, нестабильна.

Использование гидравлического разделителя

В схемах отопления комбинированного типа с радиаторами используют гидравлический разделитель. По своей сути, можно сказать, что схема представлена разделением батарей и самого теплого пола. В случае, когда при радиаторном отоплении используется циркуляционный насос, установка дополнительного насоса в смесители может привести к нарушению гидравлики. Гидравлический разделитель поможет настроить параллельную работу нескольких насосов.

Применение насосно-гидравлического узла

Разводка пола с помощью насосно-гидравлического узла является смешанной схемой. При таком варианте предусматривается зона отопления радиатором, узел насоса и смесителя, а также сам теплый пол. В процессе, к охлажденной жидкости добавляется обратка пола к воде из котла.

Все смесительные узлы имеют клапан балансировки, который определяет дозировку теплоносителя уже остывшего, в процессе подмешивания к горячей жидкости. На выходе из узла получается теплоноситель с нужным температурным режимом. Узел, в зависимости от своей модели, может иметь в составе и другие элементы, такие как балансировочный клапан, шаровые краны, байпас и прочее. Эффект системы и комфорт потребителя таким образом увеличивается во много раз.

Преимущества и недостатки каждого вида

Прямая схема от котла имеет свои преимущества и недостатки. В помещении обеспечивается высокая комфортность. Система не является дорогостоящей, ее установка обойдется в скромную сумму. Из недостатков стоит отметить сложность установки, потребуется профессиональная подготовка. К тому же, система применяется только в низкотемпературных котлах, где регулируется температура.

Схема с использованием радиатора не имеет сложной установки, она удачно используется в небольшой комнате, где жильцы пребывают не так часто. Этот вариант подключения хорошо подходит для ванных комнат, балконов и так далее. Из недостатков стоит отметить низкий комфорт, ведь зоны перегрева пола все же будут отмечаться.

Схема с гидравлическим разделителем из преимуществ стоит отметить простоту установки и то, что она помогает разделить систему пола и радиаторов. Недостатком является необходимость установки дополнительного оборудования.

Схема с насосно-разделительным узлом имеет преимущество в виде последующей качественной работы системы водяного пола.

Схема с трехходовым клапаном проста в установке, ее стоимость вполне приемлема. Эта схема подходит для помещений небольшой площади, где хочется сэкономить на обогреве. Из недостатков стоит отметить пониженный комфорт системы, так как соблюдать дозировку теплоносителя невозможно, он бывает еле теплым, либо слишком горячим. Также, схема не актуальна для контуров длиннее 40 см.

Принцип работы коллектора для водяного теплого пола

Устанавливается водяное отопление несколькими способами. Профессионалы считают самым оптимальным и практичным применение конструкции с коллектором, который является многофункциональным узлом, раздающим теплоноситель.

При установке теплого пола в доме используется большое количество разнообразных труб, а их отрезки называются контурами. Если говорить простым языком, то коллектор является такой же трубой, которая крепится к остальным трубам, в общей сложности они создают систему. Места резьбы и их количество определяется тем, сколько труб крепятся к коллектору. Стоит отметить, что чем больше количество резьбы, тем дороже будет стоить это оборудование.

Коллектор для теплого пола выполняют из следующих материалов:

• нержавейка – это оборудование самое долговечное и дорогое;
• латунь – коллекторы из нее имеют среднюю ценовую категорию, срок службы достаточно долгий;
• полипропилен – самый дешевый вариант, используется только при работе с невысокой температурой.

Все контура при установке теплого пола лучше делать одинаковой длины. Таким образом создается одинаковая теплоотдача у каждой петли. Такой вариант, к сожалению, встречается не часто. Намного чаще встречаются разные длины контура, причем различие это существенное. Расходометры, установленные на подающей гребенке, а на обратной гребенке – регулировочные вентили, помогут выровнять теплоотдачу на всех контурах площади.

Все рассмотренные схемы подключения теплого пола активно используются и применяются на практике. Только профессионал определит необходимость того или иного вида подключения отопления, учитывая нюансы жилплощади.

Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Водяной теплый пол – самая популярная система, как основного так и дополнительного, отопления частного дома. Комфортное распределение температуры в помещении, скрытое размещение оборудования и возможность использовать любой энергоноситель ( газ, дрова, электричество) — это основные преимущества технологии водяного теплого пола. Давайте разберемся как устроены теплые полы.

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

• Газовый котел
• Пеллетный котел
• Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Устройство пола под водяной теплый пол

Конструкция водяных теплых полов может быть различна, но суть остаётся такой чтобы максимально эффективно и равномерно передавать тепло от труб контура напольному покрытию и сократить тепло потери. Есть две основные технологии монтажа теплого водяного пола:

• В стяжку — самый распространенный метод, к тому же более эффективный в плане теплопередаче и накоплению тепла.
• Сухой монтаж (без стяжки). Теплый пол сделанный по технологии сухой монтаж (ещё его называют финский теплый пол), более лёгкий и в основном его применяют на деревянных перекрытиях , полах (по деревянным лагам), там где несущая способность конструкций невысока.

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании

Пирог тёплого пола на бетонном основании, вне зависимости от того плиты перекрытия это или стяжка, частный дом или квартира выглядит следующим образом:

• утеплитель — обычно используют пенополистирол;
• гидроизоляция — полиэтиленовая плёнка от 100мкм;
• сетка для армирования стяжки;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Расстояние между трубами 10 — 15см ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

При армировании стяжки запоминаем такое правило: металлическая сетка не должна просто лежать на слое утеплителя. Чтобы она включилась в работу, сетка должна находиться в толще бетонной стяжки. Для этого используем специальные проставки.

Пирог водяного теплого пола по грунту

Пирог теплого пола по грунту отличается от пирога по бетонной стяжке только тем, что эта технология имеет дополнительные слои.

Пирог водяного теплого пола по грунту

• насыпается песок (10 см), который утрамбовывается и проливается водой;
• утепление — ЭППС 5см в два слоя с перехлестом;
• гидроизоляция — пленка от 200мкм;
• сетка для армирования стяжки 10см на 10см и толщиной проволоки 2мм;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX) ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

Для компенсации теплового расширения стяжка отделяется от стен при помощи демпферной ленты – материала, обладающего пружинящим эффектом, способным восстановить свою форму после снятия нагрузки.

Водяной теплый пол на деревянное основание

По деревянному полу (деревянным лагам) также есть несколько способов укладки водяного теплого пола. Такие полы устраивают чаще всего в деревянных частных домах.

Теплый пол с термораспределительными пластинами

Алюминиевые пластины с пазами плотно облегают трубы и увеличивают теплоотдачу. Минус такой технологии – дороговизна этих металлических прокладок, их использование увеличивает стоимость всей системы.

Теплый пол по финской технологии

ДСП, ОСП (OSB), фанера на теплы пол – по теплоотдаче такая конструкция получается хуже, так как дерево и его производные выступают изолятором.