Схема отопления частного дома с газовым котлом и теплым полом

Подключение водяного пола, смесительный узел

При подключении водяного пола к котлу возникает проблема: разные температурные режимы. Если теплоноситель греет обычный котел, а не низкотемпературный, то на выходе у него температура 70 о С-85 о С. Иногда выше, иногда ниже зависит от ситуации и настроек котла, но, в любом случае, температуры для теплого пола неприемлемые. Даже с учетом тепловой инерции цементной стяжки подавать больше 50 о С нельзя: это будет грозить перегревом. Самый же оптимальный вариант на входе в трубы водяного пола 40-45 о С.

Как подключить водяной пол к котлу

Подключить теплый пол к котлу нужно таким образом, чтобы в контур подавался теплоноситель с пониженной температурой. В закрытой системе, которой является теплый пол, понизить температуру можно только подмешав к нагретому теплоносителю остывший из «обратки». Этим и занимается узел подмеса или смесительный узел.

Схематично схему подключения теплого водяного пола можно изобразить так

Если контуров теплого пола несколько, после узла подмеса устанавливают (или собирают) коллекторный узел. Это гребенка с несколькими входами и выходами (от 2 до 20), к которой подключаются контура теплого пола. В простейшем варианте это узел параллельного подключения петель теплого пола.

В более «продвинутых» моделях коллекторов на каждом входе установлены различные устройства. Часто  на коллекторе стоят спускные клапана для удаления попавшего в систему воздуха. Воздушная пробка может блокировать движение теплоносителя по контуру, потому использование воздухоотводчиков желательно.

В коллекторных группах стоят на каждом контуре запорные краны. Они могут управляться вручную или при помощи сервомоторов. Сервомоторы получают команды от автоматики, но такие устройства уже называются коллекторными группами или устройствами. Они также могут содержать смесительную группу и циркуляционный насос, и тогда уже называются коллекторными станциями. Естественно, чем сложнее и функциональнее устройство, тем выше его стоимость.

Так выглядеть может схема подключения с двухходовым клапаном

При желании можно сэкономить.  Собрать смесительный узел самостоятельно, установить в систему насос. Коллекторную группу тоже можно сделать самому, а можно купить готовый, но не очень дорогой коллектор.

Схема подключения водяного пола с 2-хходовым клапаном

Работа и пропускная способность двухходового клапана регулируется в зависимости от показаний выносного датчика. Через него подается теплоноситель с высокой температурой от котла. Через балансировочный клапан из обратного трубопровода поступает остывшая вода. В точке соединения два потока смешиваются. Теплоноситель с пониженной температурой прокачивается циркуляционным насосом, подается к коллектору. Температуру смешанного потока контролирует датчик, регулируя зазор (и подачу горячей воды) на двухходовом клапане.

Подробная схема обвязки котла теплого пола (с двухходовым клапаном)

Для предотвращения обратного хода на «обратке» нужно поставить два обратных клапана. Как уже говорилось раньше, эта схема хороша тем, что регулировка идет плавно (из-за малой пропускной способности клапана). К тому же в этой схеме подмес холодной воды постоянен. И потому исключена возможность полдачи только горячей воды от котла.

Схема водяного пола с 3-хходовым клапаном

Работой трехходового клапана может управлять сервомотор или выносной датчик температуры (зависит от выбранной вами комплектации). Разница тут в том, что потоки смешиваются внутри клапана, и точность поддержания температуры зависит от его работы. А это устройство имеет большую пропускную способность, так что незначительные измерения в положении клапанов приводят к достаточно резким перепадам температуры. Но при использовании погодозависимой автоматики и при больших контурах водяного пола такая система единственный вариант.

Два варианта смесительного узла или узла подмеса (нажмите чтобы увеличить размер)

Подключения водяного пола к низкотемпературному котлу

Если температуру теплоносителя на выходе котла можно поставить по своему усмотрению (в системах без радиаторов), то коллекторный узел подключается напрямую к котлу. Это самый простой вариант подключения водяного теплого пола, но, к сожалению, не всегда возможный.

Итоги

Сложность схемы подключения может быть разной и зависит от организации системы отопления в целом. В случае комплексной системы отопления «радиаторы+водяной теплый пол », необходим смесительный узел, который понизит температуру теплоносителя. Для подключения нескольких контуров теплого пола необходим коллектор.

Принцип работы

Концепция работы такова – внутри пола расположены трубопровод и узел смешивания теплоносителя.

При выборе трубопровода обратите внимание на те варианты, которые сделаны из сшитого целлофана, меди или из металлопластиковых труб

Характеристики труб:

• Трубы, сделанные из меди, сослужат вам долгую службу, они обладают высоким уровнем теплоотдачи и прочностью. Единственный минус – цена их выше, чем на все остальные, что может позволить себе не каждый.
• Металлопластиковые. Чуть менее прочные, чем из меди, но из своей ценовой категории самые лучшие. Соответственно, цена на них ниже, чем на медные трубы.
• Рех – самый дешевый вариант, но не сказать, что плохой. Единственный минус – они не совсем удобны, поскольку при нагреве полиэтилен распрямляется, и становится проблематично сделать трубы нужной вам формы. Зато их легко ремонтировать.

Узел смешивания теплоносителя, состоящий из коллектора, насоса и термостатического смесителя, используется для поддержания нужной вам температуры. У водяного теплого пола есть аналог – электрический «собрат». Какой из них больше походит вам – решайте сами.

Сам котел является специальным агрегатом, в котором происходит нагрев и охлаждение жидкости. Для этого внутри используется природный газ. Самый популярный газовый котел – двухконтурный. Он отличается высокой мощностью, обеспечивает дом отоплением и горячей водой.

Преимущества и недостатки теплого пола:

• Установка происходит без больших затрат. Для многих этот фактор достаточно важен, т. к. в любом случае будут осуществляться некоторые покупки. Каждый хочет найти наиболее выгодный вариант.
• Элементы конструкции подходят для любого покрытия (паркет, плитка и т. д). Однако профессионалы советуют укладывать поверх керамогранит или же плитку. Эти два материала сами по себе достаточно холодные, что создает дискомфорт при перемещении по нему босиком. Теплый пол под ними обеспечит более высокую температуру поверхности. Плюс плитка и керамогранит сами по себе обладают высокой прочностью и долговечностью.

• Возможность обогревать квартиру независимо от сезона.
• Система теплого пола может заменить собой все остальные обогревающие конструкции, что позволяет более эффективно задействовать остальную площадь помещения.
• Если случатся какие-то поломки, связанные с электроэнергией, то это не повлияет на отопление – пол от котла работает полностью в автономном режиме.
• К сожалению, многие квартиры не оборудованы так, чтобы было возможным установить водяные полы. Для них как минимум требуется система вентиляции и дымоотвода, так что намного проще установить в частном доме. Насчет этого нужно договариваться с УК.

• Если вы отапливаете квартиру от котла, то возможность регулирования температуры несколько ограничена, хотя и возможна. Если от центрального отопления, то о регулировании вовсе забудьте.
• Система водяного отопления может затопить помещеине, если вы вовремя не заметите какие-то повреждения.
• Если монтаж произвести правильно, то никаких проблем на протяжении долгих лет не возникнет. Однако при малейшем промахе все может привести к поломке деталей, следовательно, их замене. Будьте аккуратны с вычислениями и читайте внимательно инструкции.

Перед тем, как приступить к закупке материалов, стоит рассчитать все до мелочей. Для этого люди создают схему помещения, в котором будут делать пол. Она же может пригодиться через некоторое время, если вы захотите сделать ремонт, поскольку сможете по проекту вспомнить расположение труб под полом.

Есть несколько нюансов, которые нужно учитывать при создании схемы:

• Если вы знаете, где будет стоять мебель и сантехника, то трубы в этом месте укладывать не нужно.
• Длина контура в 16 миллиметров не может быть выше ста метров, иначе подача воды по трубам будет неэффективной. Следовательно, один такой контур располагается в пространстве, площадь которого составляет не больше 15 квадратных метров.
• Старайтесь сохранять у всех контуров одинаковую длину, разница должна быть не более 15 метров.

• Самое оптимальное расстояние между трубами при укладке – около 15 сантиметров. Этому стоит следовать в условиях отличной теплоизоляции. Если же температура воздуха за окном опускается до -20 градусов, то расстояние стоит уменьшить до 10 сантиметров.
• Если следовать расчету, что расстояние между трубами – 15 см, то расход труб обычно составляет около 6-7 метров. В случае с 10 см – 10 метров.

Вышеприведенные данные – лишь некий усредненный ориентир. На практике нужно еще учитывать многие другие факторы.

Выбор трубы для пола

Труба TIM PEX для контура пола, сшитый ПЭ

Для системы тёплого пола (непосредственно для обогрева) применяются три вида материалов, точнее труб:

• Медные.
• Сшитые полиэтиленовые (ПЭ).
• Металлопластовые.

Металлопласт (тот же сшитый полиэтилен).

Но, скажу сразу, что медь обходится очень дорого, поэтому такие контуры мы даже не станем обговаривать, остаётся сшитый ПЭ и металлопласт. Хотя, по сути, как ПЭ, так и металлопласт делаются из того же бронированного алюминиевой фольгой или EVOH полиэтилена, только мы привыкли различать их по цвету и называть по-разному.

На основании многолетнего опыта монтажа отопительных и обогревательных систем разного типа могу сказать, что лучше всего покупать трубы, которые привыкли называть металлопластовыми. Они, как правило, белого цвета, тогда как сшитый ПЭ розового, красного или серо-синего цвета. Бронированный слой в первом случае из алюминиевой фольги (имеет отличную теплопроводность), а во втором случае, это слой EVOH (эффективный материал нового поколения).

Так почему же я стал отдавать предпочтение металлопласту? Всё очень просто и на это есть обоснованные причины:

1. трубы из сшитого ПЭ имеют такую же теплопроводность, как и металлопласт, но при этом стоят гораздо дороже;
2. благодаря алюминиевому бронированию на металлопласт можно заливать бетонную стяжку, не заполняя тубы водой, тогда как ПЭ может деформироваться при таком давлении (сплющиться).

Рекомендация. При покупке труб из пенопласта нужно выбирать бесшовную трубу – она надёжнее. Если продавец не может предоставить сертификат на продукцию, то проверьте её самостоятельно. Для этого отрежьте из бухты кусочек длиной 7-10 мм и попытайтесь разобрать его по слоям. Если вам удалось сделать это без затруднений, значит, товар имеет низкое качество.

Требования безопасности

Котел или розетка должны иметь заземление

Монтировать газовый теплогенератор полагается в нежилой комнате площадью не менее 4 квадратных метров и минимальной высотой 2,5 м. В ней должен иметься дымоход. Некоторые модели котлов также требуют, чтобы в помещении имелось окно с определенными габаритами (сведения об этом имеются в прилагающихся документах). При монтаже нужно предусмотреть заземление и размещать агрегат на специально подготовленном противопожарном основании.

Стены помещения должны быть стойкими к воздействию огня. При необходимости делают отделку материалами, обладающими этим свойством. Расстояние от корпуса до ближайшей точки каждой стены должно быть не менее 0,5 м. Вблизи нельзя помещать легковоспламеняющиеся объекты. Нелишним будет установить газоанализатор – это обеспечит максимальную безопасность эксплуатации.

Классическая модель

Классический водяной теплый пол производит подогрев полов в доме при помощи системы труб, в которых циркулирует теплоноситель – вода или этиленгликоль. Носители нагреваются в котле или от системы центрального отопления.

Классическая модель устанавливается в большинстве современных областях строительства: детские дома, отдельные квартиры, многоэтажные здания, коттеджи, торговые магазины, спортивные комплексы и даже стадионы.

Водяной теплый пол своими руками

Такая широкая распространенность классической системы объясняется ее универсальностью: она легко устанавливается как перед началом строительства дома, так и в уже возведенном доме. Кроме этого, она свободно подключается к полностью автономным отопительным системам и теплоцентралям любого класса.

Конструктивные особенности водного теплого пола (классическая модель):

• Современные теплые полы свободно устанавливаются в любом частном здании или загородном доме;

• В квартирах водяной теплый пол подключается только к оборудованным теплообменным узлам, устройство и расположение которых не должно нарушать гидравлическую целостность отопительной системы всего дома;

• Конструктивные особенности классического теплого пола позволяют устанавливать его в доме с деревянной мебелью. Тепло, идущее снизу, не провоцирует рассыхание швов. Кроме этого, в квартире можно проводить ремонт или перестановку мебели без необходимости демонтажа теплого пола;
• Гарантия безопасности. Трубы состоят из металлопластика либо сшитого полиэтилена. Эта категория синтетических материалов отличается высокими эксплуатационными качествами: они не подвержены коррозии, долго не портятся. Кроме этого, на внутренних стенках сшитого полиэтилена или металлопластика не скапливаются вредные отложения, которые часто приводят к уменьшению проходного сечения трубы.

Типы классических теплых полов:

• На бетонной стяжке. Этот вид теплого пола считается самым распространенным. Устройство пола на бетонной стяжке: трубы заливаются бетоном, в результате чего пропадает необходимость использовать дополнительные распределители тепла;

• Полистирольная система. В основе этой технологии лежит конструкция из полистирольных пластин с пазами, в которые сначала вкладываются специальные алюминиевые пластины, а затем и сами трубы. На современном этапе развития отопительных систем удалось добиться поразительно маленькой толщины полистирола: от 13 до 32 мм. Отметим, что уже сегодня ведутся разработки полистирольных конструкций обогрева высотой до 8 мм.

Водяной теплый пол на основе полистирольной системы рекомендуется устанавливать только в определенных условиях: в зданиях с очень низкими потолками, в доме со слабыми полами, в которых нормативная нагрузка перекрытия не рассчитана на дополнительную бетонную конструкцию; нет возможности организовать бетонную стяжку – замешать бетон самостоятельно или подвезти его; при перепланировке старой отопительной конструкции.

https://youtube.com/watch?v=JZDR7lJm0w4

Технология укладки водяного теплого пола в полистирольные плиты

Рассмотрим, какие есть у водяного теплого пола сильные стороны:

• Технология имеет высокий уровень совместимости с современными напольными покрытиями – линолеумом, плиткой, ковролином, ламинатом и пр.;

• Простая процедура монтажа и минимальные финансовые затраты;

• Высокий уровень автономности – пол можно подключать к уже функционирующей системе обогрева (котел или центральная система отопления);
• Классическая модель водяного теплого пола позволяет полностью отказаться от электрического отопления. У этого достоинства выплывает еще одна сильная сторона, а именно – экономия. В среднем экономия составляет около 30%, в загородном доме показатель расхода ресурсов на отопление снижается еще больше – до 40–45%;
• Полная автономность. Пол не перестает функционировать даже без электричества, поскольку вода нагревается в котле, который может работать на дровах, угле или газе (электро-водяные типы сильно зависят от электричества).

Водяной теплый пол имеет ряд недостатков:

Устройство водяных теплых полов

• Классическую модель нельзя устанавливать в многоэтажных зданиях из-за возможного риска затопления соседей;
• Также классическая модель не имеет регуляторов мощности отопления. Поэтому людям часто приходиться регулировать подогрев в доме наугад, подкидывая меньше или больше топлива;
• Риск затопления появляется тогда, когда вам не удастся своевременно обнаружить повреждение трубопровода.

Материалы для теплого водяного пола

Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.

Схема теплого водяного пола со стяжкой

Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:

• По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
• На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м2. Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.

• Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
• Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
• Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.

Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.

Трубы для теплого пола и схемы укладки

Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.

Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.

Схемы укладки труб теплого водяного пола

Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.

Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.

Стяжка

Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-350.

Полусухая стяжка для теплого пола

Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание».  Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.

Водяной теплый пол своими руками сделать реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.

Установка дополнительной автоматики

Схема – котёл – металлический контур – коллектор – тёплый пол – самая простая. Она не осложнена дополнительным оборудованием.

Если в доме укладывают несколько контуров, теплоноситель в каждой системе должен прогреваться до определённой температуры, то используют дополнительный узел управления. Он представляет собой трёхходовой клапан с термоголовкой и циркуляционным насосом.

Автоматика позволит выдержать различный режим в отдельных комнатах. Оптимальная температура воздуха в спальне 18-20 0С, в гостиной 22-24 0С, в ванной 30 0С.

Автоматику подключают к распределительной гребёнке. Между подающим и обратным коллекторами устанавливают байпас. К нему подсоединяют дополнительное оборудование. На каждый выход подающего коллектора устанавливают ротаметр. Выходы для обратки оборудуют термоголовками.

• Горячий теплоноситель поступает в напольную магистраль. Если температура жидкости в системе повышается, то трёхходовой клапан прикрывает выход подающего контура, открывает выход для обратки.
• В смесительной камере происходит подмешивание холодной воды к горячей жидкости из котла.
• Когда температура в водяном тёплом полу снизится, клапан закрывает выход для обратки. В напольный контур нагнетается горячий теплоноситель.

Подключить систему напольного обогрева от котла можно своими руками. Необходимо правильно подобрать котёл, определить схему водяного контура. Для каждого помещения выводят отдельный контур.

На распределительной гребёнке устанавливают дополнительную автоматику. Специалисты рекомендуют выдерживать технологию подключения пластиковых труб к коллекторам.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Преимущества и недостатки

Если котел энергозависимый, при отключении электрики система перестанет работать Плюсами системы являются ее надежность, высокая скорость реакции на действия потребителя (регулировка степени нагрева). Жильцы смогут круглогодично поддерживать оптимальную температуру в доме. Использование установки с двухконтурным котлом позволит иметь в доме и горячую воду.

Минусы связаны с особенностями функционирования агрегатов и требованиями к их монтажу. При прекращении подачи электричества или газа работа системы может остановиться. Чтобы этого не случилось, пользователю нужно вовремя платить за ресурсы, а также приобрести источник бесперебойного питания, если в районе часто отключают электроэнергию. Кроме того, установка котла требует отдельного помещения, к которому предъявляется ряд требований, соблюдение которых необходимо для обеспечения безопасной работы системы.

Подходящее помещение для котла

Согласно нормам, нагревательное оборудование на газообразном топливе необходимо устанавливать в автономное помещение, имеющее вентиляцию и дымоход. Размер помещения для напольных приспособлений необходимо выбирать из расчета 4 кв. м площади при мощности оборудования до 30 кВт. Оно так же должно иметь объем не менее 8 м3.

При отсутствии свободных площадей, существуют газовые котлы, монтируемые на стену и имеющие относительно небольшие габариты. Эффективность работы обеспечит правильный расчет мощности. Настенные элементы допускается устанавливать в любом помещении, которое имеет вытяжную шахту и оборудованный дымоход.