Как сделать теплый пол от отопления – схемы монтажа, материалы, правила расчетов, особенности укладки труб

Схема подключения теплого пола к отоплению в частном дом от центрального отопления, радиатора, от котла. Рассмотрим схемы с трех- и двух ходовым клапаном, через насосно – смесительный узел, схема с терморегулирующим комплектом для одной петли …

Зачем теплый пол?

К устройству теплых полов, совмещенных с системой отопления, вернулись, ввиду появления новых материалов, металлопластиковых или полипропиленовых труб, например. Низкая ремонтопригодность таких полов не играет решающей роли из-за отсутствия необходимости ремонта (частого, во всяком случае). Современные трубы практически не подвержены коррозии и служат продолжительные периоды времени. Поэтому водяные теплые полы сейчас весьма актуальны и пользуются популярностью.

Как отмечалось ранее, теплые полы необходимы в детских и ванных комнатах, где люди ходят по ним босыми. Действительно, неразумное дитя, слабо осознающее влияние температуры на свое здоровье, может ползать, лежать и играть на холодной поверхности. Разгорячившийся в ванной взрослый также не замечает холода, идущего от пола, и может заболеть. Некоторые же, напротив, имеют весьма чувствительные ступни и для них обычный дискомфорт превращается в испытание воли.

На самом деле, теплый пол с его естественной конвекцией, когда нагретый воздух циркулирует по всей площади помещения, в соответствии с мнением врачей, является оптимальным вариантом отопления любых помещений. К тому же такой здоровый микроклимат легче и экономически целесообразнее создавать и поддерживать именно при помощи теплых полов. Равномерное по всей площади движение тепловых потоков способствует этому. Вследствие этих причин вопрос о том, как подключить водяной теплый пол, весьма актуален.

Некоторые эксперты утверждают, что конструкция теплого пола может с успехом использоваться как самодостаточная и единственная система отопления. Здесь, вероятно, учитывая климат России и расходы на отопление, можно поспорить. Рекомендуется комбинировать оба вида отопления.

Общая постановка задачи

При рассмотрении задачи о том, как подключить теплый пол к системе отопления, сразу стоит четко уяснить разницу между устройством его подогрева в частном и многоквартирном доме. В первом случае хозяин волен проводить благоустройство без каких-либо ограничений, основываясь лишь на характеристиках котла и планировке помещений. В многоэтажках подключение водяного теплого пола к системе отопления вызывает куда больше проблем. Из основных можно выделить следующие:

• разница гидравлических сопротивлений в отопительных радиаторах и трубах теплого пола;
• качество воды в системе центрального отопления оставляет желать лучшего и может оказывать ощутимое влияние на работу теплых полов;
• гидроудары и перепады давления могут привести к преждевременному разрушению системы подогрева полов.

Это лишь основные вопросы, которые могут быть решены посредством применения различных ухищрений, чтобы теплый пол и радиаторы могли функционировать одновременно. Но просто обойти административные преграды не получится. Получить разрешение на прокладку дополнительных контуров, соединенных с системой обогрева здания, крайне сложно.

Обычно, согласовать этот вопрос удается лишь владельцам квартир, у которых находится самый конец контура отопления. К тому же не стоит забывать, что при подключении теплых полов контур отопления придется размыкать, и тем самым поменяется давление и температура воды в других квартирах.

Выходом из этой ситуации является подключение теплого водяного пола к котлу, установленному самостоятельно, что отнюдь не отменяет требования ЖКХ по установке счетчиков расхода воды. Это мероприятие, несомненно, весьма накладным, но для людей, желающих чувствовать себя комфортно – это единственный возможный вариант. Газовый котел гораздо экономичнее, но нередки случаи использования электрических установок.

Кроме того, вне зависимости от вида системы отопления, устройство теплого пола должно решать главную задачу, заключающуюся в сопряжении высоко- и низкотемпературный контур обогрева. Горячий пол, подключаемый непосредственно к системе отопления, будет обжигать ноги. Действительно, будь это подача от котла в частных апартаментах или стояка в многоэтажке, температура в трубах достигает 85 о С.

В трубах теплого пола вода не должна нагреваться выше 35 о С и при этом забираться из системы отопления. При этом схема отопления с теплым полом, естественно, несколько усложняется и не может подключаться напрямую. Есть несколько вариантов ее исполнения, использующих отопительный котел или подсоединение к однотрубной системе отопления, которые будут подробно рассмотрены далее.

Проектирование теплого пола

Прежде всего, нужно определиться с проектом утепления пола и перенести его на бумагу. На этом этапе нужно учесть планировку помещений, их расположение (возможно, на разных этажах) и даже расстановку мебели и конструкций, образующих интерьер.

Нет необходимости в ванной, например, укладывать трубы под саму емкость, которая может занимать значительную площадь. Это же относится к антресолям и прочим стационарным объектам.

Здесь, необходимо выбрать схему укладки труб. Обычно применяют схему «улитка» или различные производные «змейки».

Схемы двойной змейки и улитки обеспечивают хорошую равномерность прогрева поверхности, а посему популярны, несмотря на более сложный процесс укладки.

Нужно помнить, что длина одного контура не должна превышать 30 м Это значить, что для подогрева полов в большой комнате может понадобиться более чем одна улитка или змейка. При этом каждая из них должна входить и выходить из коллектора теплого пола. Двухконтурный вариант обычно является достаточным для большинства помещений.

Принципы технологии подключения к готовому отоплению

Подсоединение теплого пола к имеющейся системе отопления требует соблюдение следующих принципов:

• к каждому радиатору потребуется дополнительно подключить коллекторный узел;
• теплоноситель не должен иметь температуру более +55 градусов;
• новая конструкция не должна иметь нормативное давление более 9 атм.

Во время подготовки требуется рассчитать рабочие параметры теплого пола, зависящие от имеющей отопительной системы. Она бывает одно- или двухтрубной.

В двухтрубной системе имеется два отдельных трубопровода. По одному происходит подача горячей жидкости, а по другому – отвод к котлу остывшей. В однотрубной системе теплоноситель циркулирует по одному трубопроводу. Теплый пол в таком случае будет подключен как дополнительный радиатор. Его монтируют после отопительного прибора, что исключает использование приспособлений для снижения температуры теплоносителя.

Невозможно получить эффективную работу теплого пола при гравитационном принципе перемещения жидкости. Переход теплоносителя из трубы большего диаметра в меньший невозможен, так как возникает гидравлическое сопротивление.

Преимущества и недостатки теплого пола от существующего отопления

Устройство водяного теплого пола по данной схеме имеет несколько преимуществ:

• оптимальный и равномерный прогрев всей поверхности пола, который достигается внедрением в конструкцию дополнительных устройств регулировки;
• создание комфортной среды в помещении. Все тепло концентрируется снизу, а холодный воздух размещается у потолка. Такая схема считается более комфортной для любого человека;
• для устройства все элементов используется материал, который не поддается коррозии и разрушению на протяжении длительного периода времени при соблюдении всех правил монтажа;
• при установке теплого водяного пола снижается движение воздушных масс в помещении, что уменьшает количество пыли. Это положительно сказывается на организме людей, которые страдают от аллергии;
• используя один источник для напольного и обычного отопления можно существенно сэкономить на монтаже и количестве дополнительных агрегатов для их нормального функционирования;

Недостатком данной конструктивной схемы считается невозможность ее применения в многоэтажных домах с централизованным отоплением. Также могут возникнуть некоторые трудности во время монтажа всех элементов. Но если учитывать все рекомендации, сделать это не так сложно.

Эксплуатационные и физические характеристики теплых полов

При организации напольного отопления к нему предъявляют следующие требования:

• Температура поверхности пола должна находиться в диапазоне от 26 до 31 °С.
• Температура теплоносителя должна располагаться в границах от 35 до 50 °С., его максимальное значение — 55 °С.
• Максимальная разница между температурами подачи и обратки — 10 °С, оптимальным считается показатель в 5 °С.
• Максимальная скорость движения теплоносителя — 0,6 м/с. Стоит отметить, что чем выше скорость рабочего тела, тем равномернее прогревается пол.
• При укладке трубопровода обычно используют спиральную схему улитка, обеспечивающую более равномерный прогрев площади в сравнении со змейкой. При этом расстояние между витками может располагаться в диапазоне от 100 до 300 мм.
• Обычно для теплых полов применяют трубы из сшитого, термостойкого полиэтилена, металлопласта или меди. Наиболее часто используемый при прокладке диаметр труб — 16 мм.

Приборы в системах теплых полов и принцип их работы

Для организации отопления помещений при помощи теплых полов, помимо трубопровода, используют ряд приборов различного функционального назначения, основные из них:

Воздухоотводчики. Типовой автоматический воздухоотводчик имеет корпус в виде бочонка, внутри которого расположен поплавок и снаружи имеется выпускное отверстие.

Поплавок плавает в воде, поступающей в бочонок, и связан через коромысло с запорным клапаном или игольчатым золотником, перекрывающим выходное отверстие. Как только в бачке накапливается воздух из системы, он выдавливает воду и поплавок опускается вниз. Коромысло оттягивает запорный клапан и через ниппель происходит стравливание воздуха. После этого вода снова поднимается вверх и через коромысло и запорный механизм происходит закрывание выпускного отверстия.

Воздухоотводчики выпускают и с ручным управлением, когда стравливание воздуха происходит за счет откручивания в ручную пробки на спускном ниппеле.

Термостатический клапан. Устройства бывают двух и трехвходовыми, в последнем варианте прибор реагирует на смешанную с разными температурами жидкость, поступающую на каждый из входов. Конструкция термостатического клапана довольно сложна отличается у разных производителей. Его исполнительным элементом является деталь в виде небольшого бочонка, внутри которого помещено парафинообразное или иное фирменное вещество, изменяющее свой объем в зависимости от приложенной температуры.

В состав терморегулирующего узла входит шток с клапаном, выдвигающимся при расширении парафинового наполнителя. В итоге клапанный затвор перекрывает проходной канал, уменьшая его сечение и ограничивая таким образом поток теплового носителя. Как результат — снижение температуры нагрева подключенного к терморегулятору теплообменного прибора. Термостатические клапаны работают по температуре теплоносителя, имеют регулировочный механизм.

На радиаторы чаще устанавливают терморегуляторы аналогичного принципа действия, реагирующие на температуру воздуха в помещении. При превышения температурных параметров, заданных регулировочной головкой, клапан начинает перекрывать проходной канал и снижает таким образом объем отопительной жидкости, поступающей в батареи.

Выше был рассмотрен принцип работы автоматических термостатических клапанов. Существуют и ручные устройства механической регулировки температуры, в которых сечение проходного канала подающего теплоноситель на радиатор трубопровода изменяется поворотом головки с температурной шкалой (аналог вентильного крана).

Циркуляционные насосы. Данные приборы предназначены для прокачивания теплоносителя по контуру теплых полов, основные разновидности — с сухим и мокрым ротором.

В бытовых системах обычно используют модели циркуляционных насосов с мокрым ротором, имеющие небольшие габаритные размеры и низкий уровень шума при работе. Циркуляционные электронасосы — приборы центробежного принципа действия, в которых водный поток поступает на центральную ось рабочего колеса и выталкивается его лопастями через боковой отвод.

Все циркуляционники имеют наружный переключатель скоростей на три положения, позволяющий управлять скоростью движения теплового носителя по контуру.

Средние показатели циркуляционных насосов: напор не более 10 м при объеме прокачки 5 метров кубических в час.

Коллектор (смесительный узел). Основное назначение коллектора — подключение к системе нескольких петель теплых полов. При этом в каждой из них можно установить отдельно от других свои температурные параметры.

Типовой коллектор состоит из двух трубчатых деталей с рядом отводов (гребенок). К одной из них подключают ветви подачи (часто имеют красную цветовую маркировку), а к другой обратки (не имеют окраски или иногда отмечаются синим цветом). В подающей ветви над каждой из гребенок устанавливают расходомер с внутренней шкалой, позволяющий вручную задавать объем жидкости, проходящий по контуру.

Над каждой из гребенок ветви обратки помещают клапан с возможностью ручной или автоматической регулировки. Если его заменить аналогичным узлом с сервоприводом, то можно автоматически (дистанционно) задавать температуру нагрева каждого из контуров при помощи выносного пульта управления (рис. 6).

Важно! Обязательным элементом любой гребенки является воздухоотводчик, для проталкивания жидкости по контуру в узел устанавливают циркуляционный насос. Многие коллекторные распределители имеют температурные датчики в линии подачи и обратки, встроенный манометр.

Так как коллекторные распределители рассчитаны на работу с высокотемпературным теплоносителем от котла, в них обязательно присутствует узел подмеса жидкости от обратки. Для этого в коллектор устанавливают перемычку (байпас) или трехходовой термостатический клапан, в котором смешиваются прямой и обратный потоки.

Также в большинство коллекторов устанавливают терморегулятор на входе вместе с подсоединяемым датчиком, которым можно задавать объем входного потока. Прибор защищает коллекторный узел и электронасос от перегрева при повышении температуры рабочего тела в случае возникновения аварийных ситуаций. Также терморегулятор позволяет добиться в смесительном узле нужных температурных параметров отопительной жидкости, поступающей в петли полов (важно при ее слишком высоких температурах от 80 °С).

Гребенки коллекторов рассчитаны на подключение к ним гибких эластичных трубопроводов из сшитого и термостойкого полиэтилена, металлопластика. Для этого их отводы конструктивно выполнены под компрессионные соединения Евроконус, реализуемые при помощи накидной гайки. При таком методе монтажа труба одевается на штуцер и прижимается к его поверхности резьбовой гайкой через зажимное кольцо с прорезью.

Что такое байпас в системе отопления индивидуального дома, области его применения. Если интересно более подробно узнать про устройство байпаса. то можете почитать отдельную статью на нашем сайте, в которой рассказывается про назначение и виды байпасов в разных системах отопления, есть ответы специалистов.

Как подключить теплый пол к системе отопления — варианты

Существует несколько способов подключения теплых полов к отопительным системам, выбор варианта зависит от ряда факторов. Обычно учитывают количество контуров, площадь напольного обогрева в помещениях, требования к комфортности. Также нельзя сбрасывать со счетов и тот фактор, что практически все теплые полы работают в системе одновременно с радиаторными теплообменниками.

Параллельно радиаторам

Это самый простой и практически никем неиспользуемый метод в силу того, что радиаторное и половое отопление работают с разными температурными параметрами теплового носителя. Еще один существенный недостаток такой схемы — невозможность выставления температуры нагрева пола, зависящей только от скорости потока и физических параметров петли — ее длины, диаметра, гидравлического сопротивления внутренних стенок.

Для подсоединения контура может использоваться как двухтрубная, так и однотрубная система.

К котлу через двухвходовой термостатический клапан

В данной схеме теплый пол подключают между трубопроводом обратки и подачи через двухвходовой термостатический клапан. Сам прибор настраивают на нужную температуру и устанавливают в линию обратки.

Система работает следующим образом. В контур теплого пола от котла поступает вода высокой температуры, примерно 60 — 70 °С. Проходя по трубопроводу она постепенно остывает и на выходе петли ее температура опускается до определенного порога, к примеру, до 30 °С. Если термостатический клапан настроен на аналогичную температуру в 30 °С и теплоноситель в контуре охладился до этого порога, запорный механизм прибора открывается и жидкость начинает циркулировать по ветви. В трубопровод попадает новая порция горячей воды и пол снова подогревается.

К недостаткам подобной системы относят довольно резкие перепады температур пола после закрытия и открытия термостатического клапана. К тому же на входе в контур температура воды слишком высокая, а на выходе слишком низкая.

Вариант неплохо работает при небольших площадях обогреваемых помещений и в толстых стяжках, где температура от рядом проложенных трубопроводов с горячей водой примерно в 60 – 70 °С и холодной в 30 — 40 °С распределяется по площади более равномерно.

После радиатора через двухходовой термостатический клапан

В данной схеме подключение водяного теплого пола к системе отопления производят последовательно в линию обратки после радиатора. Саму термостатического головку устанавливают за батареей или перед котлом за контуром. Разница состоит лишь в настройке термоголовки. Если она размещена за радиатором, то температуру на ней устанавливают в 35 — 45 °С, а если после трубопровода пола, то температуру срабатывания выставляют в 30 — 40 °С.

Так как в контур после радиаторного теплообменника поступает более холодный теплоноситель, температурная разница между проложенными ветвями значительно меньше, что соответствует более равномерному прогреву. По такой схеме можно обогревать помещения большей площади.

Существует возможность подключения контура по данной схеме после полотенцесушителя.

Стоит отметить, что такая прокладка петель связана с радиаторами и может привести к их недостаточному нагреву. Также имеются существенные ограничения по регулировке температурного диапазона из-за невозможности управлять скоростью перемещения рабочего тела (отсутствует циркуляционный насос).

При помощи терморегулирующего монтажного комплекта

В торговой сети реализуют специальные узлы для подключения теплых полов, носящие название термомонтажные комплекты. Приборы состоят из терморегулятора (регулирует поток теплоносителя в зависимости от температуры воздуха в помещении), термостатического клапана (реагирует на температуру теплоносителя) или балансировочного клапана, ручного воздухоотводчика.

Конструктивно модели всех приборов отличаются местом расположения терморегулятора.

Термомонтажный комплект рассчитан на подключение одной петли теплого пола для помещений ограниченной площади в 15 — 20 метров квадратных. Так как во время работы такой системы возможны перепады температур нагрева полов, их практичней использовать помещениях с временным нахождением проживающих — коридорах, ванных комнатах, прихожих. Не рекомендуется размещать узлы в спальнях.

Прибор встраивается в стену и подключается к линии обратки теплого пола. Сама петля подсоединяется к существующей системе отопления: параллельно радиаторам, стояку или коллекторам.

Система функционирует следующим образом. Горячий теплоноситель попадает в петлю и проходя через нее охлаждается. Как только температура отопительной жидкости достигает значений, установленных на терморегуляторе, термостатический клапан открывается, и вода из контура вытекает в обратку. Петля снова заполняется горячей водой, которая удерживается в ней до тех пор, пока ее температура не достигнет порога срабатывания термоклапана.

Преимущество данного узла — простая и бюджетная схема подключения водяного теплого пола без дорогих коллекторных разводок.

Через распределительный коллектор от котла

В данной схеме отопительная жидкость поступает на гребенки коллектора теплого пола и распределяется по контурам, а после охлаждения по обратке возвращается в котел. При этом котел должен быть настроен на входную температуру теплового носителя для теплого пола в 35 — 50 °С.

Понятно, что эта схема является нерабочей, если помимо обогрева полами в доме имеется высокотемпературное радиаторное отопление. В этом случае чтобы снизить температуру отопительной жидкости для напольного обогрева, придется дополнительно использовать буферную накопительную емкость.

Также для низких температур теплового носителя наиболее производительными является конденсаторные котлы, газовое нагревательное оборудование будет функционировать со слишком низким КПД.

Еще один существенный недостаток данной схемы — отсутствие помимо управления на котле дополнительных регулировок температуры теплоносителя.

От трехходового клапана

Система с трехходовым термостатическим клапаном отлично функционирует при комплексном обогреве помещений радиаторами и теплыми полами. Прибор позволяет снижать температуру поступающей в полы отопительной жидкости за счет перемешивания потоков подачи и обратки.

При функционировании системы на батареи поступает теплоноситель температуры 70 — 80° С, а на теплые через термостатический клапан перемешанная отопительная жидкость.

Если термоклапан используют в коллекторном узле, его устанавливают на подаче, после него монтируют циркуляционный электронасос, проталкивающий жидкость по контуру.

На один из входов термостата подают теплоноситель от котла (температура 70 — 80 °С), а на второй — от обратки теплого пола с температурой 25 — 35 °С. После перемешивания в контур направляется жидкость средних температурных параметров в 35 — 45 °С.

К недостаткам схемы относят отсутствие возможности регулировки объема жидкости, поступающей из обратки в смесительный узел термостатического клапана. В результате осложняется настройка рабочего режима системы теплых полов, возможны температурные колебания жидкости на входе контуров.

Преимуществами системы является простота монтажа, низкая стоимость оборудования при эффективной работе нескольких контуров теплых полов в коллекторе. Ее работа рациональна при отоплении нескольких помещений небольших площадей, невысоких требованиях заказчика по комфорту.

Схема подключения теплого пола через насосно-смесительный узел

Особенность данной схемы — подмес в высокотемпературную отопительную жидкость, поступающую с котла, холодного потока от обратки через балансировочный клапан или байпас (рис. 7).

Отличие от предыдущей сборки — возможность регулировки потока теплоносителя от обратки самим клапаном балансировки. В итоге удается достичь точных температурных параметров отопительной жидкости на входе петли нагреваемого пола.

Схема эффективно работает при обогреве любых площадей, обеспечивает высокий уровень комфорта.

---

Источники:

• https://teplosten24.ru/kak-podklyuchit-teplyj-pol-k-sisteme-otopleniya.html
• https://dzen.ru/a/XMFFrKd2MQCy2vyt
• https://kaminyn.ru/tyoplyiy-pol/vodnyiy/podklyuchenie-teplogo-pola-k-otopleniyu.html
• https://montagtrub.ru/podklyuchenie-teplogo-pola-k-sisteme-otopleniya-varianty-shemy-uzly-sistemy/