Схемы подключения и укладки теплого водяного пола

Принцип работы водяного отопления

В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью. Однотрубная система остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. Она функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя.

Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.

Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.

Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление.

Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.

Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается.

Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.

Современное оборудование, обеспечивающее теплоснабжение дома может быть очень компактным. Для его установки даже не потребуется выделять специальное помещение

Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 – 3 мм на погонный метр.

Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций.

Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.

В гравитационной отопительной системе котел монтируют в самой низкой точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней. Все трубопроводы делают под уклон, чтобы жидкий теплоноситель мог самотеком двигаться от одного элемента системы к другому

Рекомендации по монтажу

При обустройстве однотрубной системы отопления требуется, несмотря на ее простоту, выполнять все этапы работы внимательно и грамотно, учитывая все нюансы и особенности конструкции.

Чтобы все было сделано правильно, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

https://youtube.com/watch?v=4jfz2-bPYII

Заключение

В итоге можно сказать, что однотрубная система отопления при всех ее достоинствах совершенно не подходит для больших и многоэтажных домов. К тому же, несмотря на простоту и низкую стоимость, такая система вызывает немало проблем и требует внимательного подхода при обустройстве. 

Схемы и инструкция по монтажу от одного котла

Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.

Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.

При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.

Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.

Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.

Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.

Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.

В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:

• котёл с расширительным баком — нагревает теплоноситель;
• гидрострелка — разводка, в виде трубы с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
• радиаторный и половой насос — они обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
• коллектор — к его выходам подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
• смесительный узел — в нём происходит разбавление теплоносителя для ТП;
• термостат — головка, которая открывает или закрывает поступление воды в контуры.

Монтаж системы

После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:

Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.

Подключаются контуры пола через устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого применяются: смесительный узел, 2-х или 3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.

Контуры пола соединяются через гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем, и будет отапливать помещение.

Как подключить к котлу

Экономичный вариант, при наличии любого собственного котла (газового, парового, работающего от жидкого или твёрдого топлива) в частном доме — использование схемы подключения водяного тёплого пола на прямую к нему. Это очень удобно, так как пол будет работать не зависимо от отопления в помещении, при необходимости даже летом.

К котлу осуществляется присоединение всей необходимой арматуры. Подключается циркуляционный насос, бывают модули, когда он уже вмонтирован внутрь ёмкости. От бака, вода идёт в коллекторный узел, где она распределяется по контурам пола. Пройдя по петлям, жидкость через возвратную трубу возвращается в термогенератор.

Плюс данной способа — возможность настраивать котёл на уровень нагрева теплоносителя, требуемого для тёплых полов.

Основные особенности, на которые необходимо обращать внимание при монтаже такой конструкции:

1. При использовании газового устройства, рекомендовано присоединять конденсационный котёл — это позволит достичь наибольшего КПД системы и продлит срок службы теплообменника.
2. При применении твёрдотопливного котла, потребуется обустройство буферной ёмкости. Без неё проводить регулировку уровня нагрева у таких приборов сложно.

Но для этого, над топкой требуется установить теплообменник, к которому подсоединяются трубы пола. Потребуется также обустройство насоса для циркуляции жидкости, и смесительного узла для разбавления воды до нужного уровня нагрева.

2. Теплый пол: Схемы подключения к котлу и системе отопления. Теплый пол от А до Я.

Как подключить к котлу

Экономичный вариант, при наличии любого собственного котла (газового, парового, работающего от жидкого или твёрдого топлива) в частном доме — использование схемы подключения водяного тёплого пола на прямую к нему. Это очень удобно, так как пол будет работать не зависимо от отопления в помещении, при необходимости даже летом.

К котлу осуществляется присоединение всей необходимой арматуры. Подключается циркуляционный насос, бывают модули, когда он уже вмонтирован внутрь ёмкости. От бака, вода идёт в коллекторный узел, где она распределяется по контурам пола. Пройдя по петлям, жидкость через возвратную трубу возвращается в термогенератор.

Плюс данной способа — возможность настраивать котёл на уровень нагрева теплоносителя, требуемого для тёплых полов.

Основные особенности, на которые необходимо обращать внимание при монтаже такой конструкции:

1. При использовании газового устройства, рекомендовано присоединять конденсационный котёл — это позволит достичь наибольшего КПД системы и продлит срок службы теплообменника.
2. При применении твёрдотопливного котла, потребуется обустройство буферной ёмкости. Без неё проводить регулировку уровня нагрева у таких приборов сложно.

Но для этого, над топкой требуется установить теплообменник, к которому подсоединяются трубы пола. Потребуется также обустройство насоса для циркуляции жидкости, и смесительного узла для разбавления воды до нужного уровня нагрева.

Видео

Структура системы

Многие думают, что трубы можно монтировать только в стяжку и только под керамическое покрытие. Это в корне неправильно, так как при желании контур водяного пола можно монтировать не монолитно, а на настилаемое основание. В этом случае трубы укладываются в гофру профлиста или на специальную подложку, которую вы видите на фото снизу. Их использование даёт возможность сделать водяные полы не только на бетонном основании, но и на балочном перекрытии деревянного дома.

Водяной теплый пол по деревянному перекрытию

Соответственно, и напольное покрытие может быть любым. Другое дело, что керамика лучше держит тепло. Она хоть и медленно нагревается, но зато так же медленно остывает, и если в доме несколько часов не будет работать котёл, полы будут долго оставаться тёплыми. Этому, опять же, способствует и бетонная стяжка, тогда как настильные полы остывают моментально.

Поэтому системы, выполненные монолитным способом, являются наиболее эффективным вариантом отопления для первых или цокольных этажей домов. Структуру такого пола вы можете видеть на представленной ниже схеме.

Структура теплого пола, выполненного монолитным способом

Как видите, пирог пола при монолитном исполнении состоит из:

• чернового основания;
• фольгированного утеплителя;

Фольгированный утеплитель

• системы труб с теплоносителем;
• пескоцементной стяжки.

Дальше уже всё зависит от вида напольного покрытия: плитка на клею, ламинат или ковролин на подложке, доски на лагах.

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Принцип работы водяного пола

Самая простая схема, которая и показана на картинке, представляет собой два контура: основное отопление и пол.

Схема работы водяного теплого пола

Кроме систем трубопроводов, в ней присутствует бойлер, насосно-смесительный узел, коллектор.

1. Нагретая вода проходит по контурам и возвращается обратно к котлу. Управляет всем этим коллектор, в котором установлен смесительный клапан с термодатчиком. Когда вода остывает ниже заданной температуры, заслонка открывается и в систему добавляется горячая вода.
2. Как вариант, может быть и, наоборот, к горячей воде добавляется холодная – это уже зависит от того, какой именно клапан там установлен. Когда температура воды нормализуется, термостат закрывает клапан и прекращает подпитку.
3. Такие схемы наиболее часто используются в автономных системах. При централизованной подаче горячей воды иметь дело сложнее, в таких трубопроводах очень нестабильное давление. Как минимум, в систему приходится включать расширительный бак.

Коллектор для теплого пола

Какие трубы для тёплого пола лучше

В принципе, трубы можно использовать любые. Но учитывая тот факт, что стальные сильно подвержены коррозии, а медные слишком дорогие, логично выбрать золотую серединку. Таковой можно считать:

PEX – трубы, изготавливаемые по технологии сшивки. При её использовании структура полимера упрочняется на молекулярном уровне, его пластичность сохраняется, прочность и термическая устойчивость увеличивается;

Трубы для теплого пола (PEX)

• PERT – трубы из термически модифицированного полиэтилена. Внешне их не отличить от PEX, если не прочитать надпись, но это совсем другая технология изготовления, при которой достигается наибольшая устойчивость полимера к высоким температурам. Хотя если учесть, что полы выше 40 градусов не нагреваются, это не очень актуально. По прочности эти виды труб примерно одинаковы;
• PERT/AL/PERT – трубы, представляющие собой композит из полимера и металла. В обиходе все их называют металлопластиковыми. Их прочность и устойчивость к высокому давлению превосходит вышеназванные варианты, но они более дорогие и менее гибкие;

Металлопластиковые трубы PERT/AL/PERT

очень удобна для монтажа в пол и нержавеющая гофрированная труба. Она ещё более гибкая, чем полиэтиленовая, собирается на фитингах и не требует пайки. Обладает высокой механической прочностью, в отличие от полимерных труб выдерживает любые перепады температур, в том числе и минусовые. Контур из гофрированных стальных труб лучше использовать в настильных схемах, так как их не могут повредить грызуны.

Нержавеющая гофрированная труба

Варианты укладки труб могут быть разными и показаны на фото выше. Диаметр труб для тёплых полов обычно применяется стандартный, 16 мм. Длина контура не должна превышать 120 м, так как из-за гидравлического сопротивления циркуляция в трубопроводе сильно замедлится, и вода в нём будет остывать, не дойдя до конца.

Варианты укладки труб теплого пола

Что лучше водяной теплый пол или радиаторы

Человек устроен так, что он стремится найти максимально лучшее решение по максимально лучшей цене. Система отопления здесь не является исключением. Давайте попробуем разобраться, что же всетаки лучше: система водяных полов или радиаторного отопления.

2. Распределение тепла. Здесь явное преимущество у водяных теплых полов. Радиатор зачастую стоит локализованно, под окнами, и чем ближе вы подходите к радиатору, тем теплее. Вдобавок ко всему по принципу своей работы радиатор сначала обогревает потолок, а после чего горячие потоки воздуха опускаются к полу. Теплый пол же работает по-другому. Он распределен по всей площади помещения и на каждом квадратном метре пола температура будет одинаковой. Плюс ко всему теплый пол прогревает помещение снизу вверх.

3. Регулировка температуры. И теплые полы, и радиаторы отопления поддаются регулировке, но с той лишь разницей, что радиаторы это делают гораздо быстрее. Время реакции – от 20 минут до 1,5 часа, в зависимости от того, какой вид радиаторов вы у себя смонтируете. Алюминиевые и стальные реагируют гораздо быстрее по сравнению с биметаллом и чугуном. А теплые полы, в свою очередь, реагируют на изменение температуры всего через два часа.

4. Комфорт. Этот критерий довольно субъективный. Но, как писалось ранее, теплый пол равномерно распределяет тепло. За счет этого комфортней находиться в помещении с водяными теплыми полами. И передвигаясь по теплому полу, вы не чувствуете нагрев полов, ведь поверхность теплого пола составляет всего 28° С.

5. Срок службы системы. Здесь довольно спорный момент. И те, и другие производители заверяют, что их системы рассчитаны на 50 лет эффективной работы. Но с учетом того, что система будет смонтирована правильно, не будет перегревов и прочих ситуаций. Мы можем наблюдать работу чугунных радиаторов, установленных при строительстве старых домов. Они уже явно отслужили свой срок, и с ними ничего не происходит. У водяного теплого пола, к сожалению, пока нет такого же отсроченного результата. Теплые полы на наш рынок зашли примерно 20-30 лет назад, поэтому их срок службы еще не подошел к концу. Но за все годы службы с теплыми полами ничего не произошло.

6. Ремонтопригодность. Конечно, в большинстве случаев проще отремонтировать радиаторную систему отопления. Радиатор – это основной прибор, от которого исходит тепло. И если с ним что-то вдруг случилось: потекла секция, появилась трещина от удара, вы просто покупаете новый радиатор и производите замену. С водяными теплыми полами такое невозможно. Если случится, что вы перегреете трубу в стяжке, ремонтировать все будет гораздо сложнее. Сначала нужно будет найти место пробоя (разрыва) трубы, а для этого зачастую требуется тепловизор, который стоит недешево. После чего нужно вскрыть стяжку в месте протечки, демонтировать покрытие теплого пола, а это не только дополнительные затраты, но и грязь в доме.

7. Экономичность. Монтажники любят говорить, что водяные теплые полы на 20-30 % экономичнее радиаторов. Но, как показывает практика, системы потребляют плюс-минус одинаково. Конечно, при дополнительных затратах на кондиционный газовый котел можно сэкономить на отоплении при использовании системы «теплый пол». Ведь такая система работает при нагреве до 40-45° С, а радиаторные системы эффективно начинают работать только при 60-65° С. А если взять чугунные батареи, то их нужно прогреть аж до 80° С, чтобы они начали отдавать тепло. Поэтому при дополнительных затратах экономичнее будет система водяного теплого пола.

8. Эстетичность. Тут явный победитель – водяные теплые полы по той причине, что вся система спрятана в стяжке и не занимает лишнего пространства снаружи, в отличие от радиаторов. Если вы захотите сделать особый дизайн и в определенном месте поставить мебель, вам ничего не будет препятствовать. А радиаторы не всегда вписываются в современный интерьер. Если посчитать, то достоинств у водяного теплого пола больше. Но это вовсе не значит, что радиаторная система отопления хуже. И та, и другая система справятся с отоплением вашего дома. А вот какой она будет, выбирать уже только вам.

Схемы со смесительным клапаном

В частных домах специалисты советуют отдавать предпочтение схеме отопления комбинированного типа, с использованием смесительного клапана, он бывает 2-х или 3-х ходовым.

С 3х-ходовым смесительным клапаном

В данной комбинированной схеме для радиатора жидкость нагревается до 80 градусов, а для тёплых полов требуется 40 градусов.

Главная задача — снизить температуру воды, которая поступает от радиаторов, до требуемого градуса для тёплых полов. Именно эту проблему и решает 3-х ходовая термостатическая головка.

Принцип работы системы — нагретая вода подаётся от источника тепла через это устройство в коллектор, где она разбавляется до нужного градуса охлаждённым теплоносителем из обратной трубы ТП. В таком состоянии жидкость и подаётся в контуры пола.

У этой комбинированной схемы есть недостаток — нет возможности произвести регулировку и ограничить поступление остывшей воды из обратки. В связи с этим, в магистраль будет поступать как чрезмерно охлаждённая вода, так и горячая, а это может привести к перегреву пола, или недостаточному ему обогреву.

Но данные температурные перепады могут пройти незаметно, так как они компенсируются бетонной стяжкой.

Схема с трёхходовым клапаном проста в монтаже, и имеет не высокую стоимость. Она особенно подходит для одноэтажного частного дома, или помещений с небольшой площадью.

Если используется трёхходовой клапан с байпасом, смешивание нагретого и охлаждённого теплоносителя производится внутри устройства.

• на подачу устанавливается тройник;
• после, подсоединяется циркуляционный насос.

С 2х-ходовым смесительным клапаном

Двухходовой клапан — его термостатическая головка контролирует температурный уровень на входе в трубопровод пола.

Схему рекомендовано использовать в помещениях с большой площадью, но не более 200 м. кв. Наличие балансировочного крана даёт возможность регулировать степень смешивания жидкости для контуров тёплого пола. Он способен перекрывать или открывать поток горячей воды.

Циркуляционный процесс теплоносителя устроен так, что жидкость движется по кругу, а добавление нагретой воды происходит при падении температуры. Так как пропускная способность устройства небольшая, то регулировка осуществляется плавно, без скачков.

Монтируется он также на подаче, и требуется установка прибора для принудительной циркуляции жидкости.

Типы двухтрубной системы горизонтальной компоновки

Самый распространенный вариант обогрева жилого одноэтажного дома — двухтрубная система теплоснабжения с горизонтальной разводкой.

Для организации такого отопительного контура используются следующие схемы:

• тройниковая или по другому периметральная;
• коллекторная, иначе лучевая.

Согласно тройниковой схеме трубы соединяются тройниками, трубопроводы прокладываются по периметру помещения, последовательно подключаются к приборам. Теплоноситель в периметральной системе перетекает от одной батареи в другую, несколько остывая по пути.

По движению нагретого и остывшего теплоносителя тройниковые варианты подразделяются на попутные и встречные. В тупиковой схеме горячая и охлажденная вода перемещается в разных направлениях. В попутной нагретый и отработанный теплоноситель течет в одну сторону.

В коллекторной схеме от центрального органа системы, коллектора, трубы проводятся к каждому из радиаторов, за счет чего теплоноситель поступает во все приборы одновременно.

Принцип устройства напоминает солнечные лучи, исходящие от расположенного обычно в центре распределителя теплового потока. В лучевых разновидностях разводки теплоноситель движется только в разные стороны.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка — с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

В большинстве случаев для многоквартирных домов устанавливается однотрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Поэтому при выборе количества секций в радиаторах нужно учитывать их удаленность от центрального распределительного стояка. Чем дальше будет расположена батарея – тем больше должна быть ее площадь.

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы — с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

• Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру — воздухоотводчики;
• Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному — превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

• Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
• Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
• Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.