Как самостоятельно произвести укладку труб для теплого водяного пола

Подключение системы непосредственно от теплогенератора

Это может быть как газовый или электрический, так и твердотопливный котел, главное условие – мощность оборудования должна минимум на 25–30% превышать мощность нагрева пола при максимальных нагрузках. Горячий теплоноситель из котла поступает в распределительный коллектор системы и далее к каждому отдельному контуру. Котел имеет свой насос и узел ручного или автоматического управления.

Схема подключения водяного контура к теплогенератору

Еще один нюанс. Если вы пользуетесь твердотопливным котлом, то обязательно следует устанавливать буферные накопительные емкости. Они выполняют функцию тепловых гидроаккумуляторов и выравнивают температуру воды на выходе. В твердотопливных котлах конструктивно невозможно постоянно удерживать температуру воды в оптимальных для системы обогрева параметрах. Топливо сгорает с различной интенсивностью, соответственно вода в котле то увеличивает, то уменьшает температуру.

Наличие буферной емкости позволяет поддерживать нужную температуру воды

Схемы укладки труб

Современная схема укладки труб для водяного теплого пола может быть выполнена в одном из 4х вариантов:

Улитка.

В данном случае осуществляется выкладка трубопровода к центру помещения спирально. Затем его раскручивают обратно к стене. Такой способ чаще всего применяется для укладки именно водяного пола. Его преимущественная особенность состоит в том, что подаваемая и обратная труба расположены рядом, соответственно, средние показатели температуры выравниваются, поэтому холодные зоны отсутствуют.

Кроме того при выкладке трубопровод обычно изгибают на 90С, это делает укладку проще и не сильно дает нагрузку на трубы. Недостаток схемы улитка состоит в том, что может возникнуть завоздушивание системы и прекращение круговорота жидкости, когда в системе присутствует воздух и пол имеет уклон, который больше чем половина значения диаметра трубы. Таким образом, схема улитка для помещений с уклоном не используется.

Схема укладки труб Улитка

Змейка.

При такой раскладке трубы выкладываются с постоянным изгибом в 180С. Причем подача воды осуществляется вдоль наружных стен в наиболее холодную зону. Труба для обратки отводится по центральной части помещения. Такая схема прокладки теплого водяного пола подходит для помещений с уклоном. Причем контур заводится в помещение, начиная с наиболее высокой зоны для того чтобы создать самотечный вход на коллектор воздуха. Данный вариант используется в помещения с большим пространством, поскольку змейка дает возможность достичь равной длины контуров отопления. Такой тип схемы совместим с улиткой.

Схема укладки труб Змейка

Двойная змейка.

С целью сглаживания неравномерности согрева пола зачастую используют двойную змейку. В этом случае делают двойные петли для подаваемой и обратной жидкости.

Схема укладки труб Двойная змейка

Комбинированная схема.

В этом случае могут применяться сразу два способа укладки труб. Часто это актуально для комнат с нестандартной конфигурацией с выступами и углублениями.

Семь «за» в пользу теплого пола

В сравнении с традиционными системами отопления, теплый пол с водяным теплоносителем имеет ряд положительных качеств:

1. Экономичность. Когда в помещении высокие потолки или большая площадь, теплый пол водяной — лучший выбор. Экономия может достигать до 50 процентов.
2. Комфорт. Комната с теплым полом обогревается более равномерно, создавая комфортные условия для человека. Когда нагрев идет от радиаторов, жилище в нижней части, прогревается плохо, ведь теплый воздух сразу уходит наверх.
3. Безопасность. Циркуляция теплоносителя происходит в трубах под напольным покрытием, даже в случае протечки риск обжечься отсутствует.
4. Привлекательность. Все элементы скрыты и не портят интерьер.
5. Совместимость. Полы водяные можно применять под большинство финишных материалов.
6. Цена. Установка такой системы потребует не очень большого бюджета.
7. Универсальность. Монтажные схемы подключения к системам отопления теплого пола допускают варианты подключения к котлу или общей системе.

Недостатков у такой системы не так уж много. Основной недостаток — временные затраты на монтаж, система многослойная, и некоторые требуют выдержки по времени. Сложность может возникнуть при появлении протечек, возможно необходимо будет осуществить демонтаж напольного покрытия.

Опрессовка полов

Важный пункт в нашей инструкции. После того, как уложите трубу, все контура нужно опрессовать. Делается это для того, чтобы убедиться окончательно в герметичности труб и отсутствия в нех деффектов.

Опрессовать систему можно как воздухом, так и водой. Если вы уверены, что до зимы въедете в дом, то можно прибегнуть к опрессовке водой. В иных случаях следует опрессовывать воздухом. Давление закачивайте в районе 4 бар и наблюдайте за его «удержанием». Если немного давление спадет, то ничего страшного. Зачастую это связано с изменением температуры. Но если спад будет существенным, то следует искать место утечки.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Круговорот теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Это позволяет решить проблему низкой температуры в обратной линии, путем добавления в нее горячей воды из линии подачи. Также достигаются более комфортные условия отопления, благодаря возможности регулировки температуры в отопительных приборах. Однако есть и существенные минусы:

• Повышается вероятность перегрева, если отопительные приборы в помещении настроены на низкое потребление тепла.
• При отсутствии электропитания, циркуляционный насос уже не сможет выполнять свою функцию, а следовательно движение теплоносителя прекратится. Это также может привести к перегреву.

К примеру, чтобы снизить риск аварийного повышения температуры в системе отопления, твердотопливные пиролизные котлы отопления «Траян» снабжаются внешними или встроенными аварийными теплообменниками.

Включение в схему обвязки баков-аккумуляторов позволяет накапливать излишнее тепло и по мере необходимости отдавать его в систему отопления. Это позволяет решить несколько проблем:

• В случае низкого потребления тепла, излишки горячего теплоносителя накапливаются для последующего использования.
• При низком потреблении тепла, твердотопливный котел все равно работает на номинальной мощности.
• Позволяет использовать устройства большей мощности.

На рисунке представлена обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и циркуляционного насоса:

Фото 4: Обвязка по схеме с принудительной циркуляцией

Многих владельцев частных домов, проектирующих систему отопления, интересует вопрос, возможна ли обвязка твердотопливного котла полипропиленом? Использование полипропиленовых труб накладывает определенные требование на температуру теплоносителя. Специалисты советуют при использовании труб из полипропилена в системе отопления, первые 1-1.5 метра подающей линии выполнять из металла, а также использовать больший диаметр труб и термостатический клапан. Естественно следует всячески избегать перегрева твердотопливного котла.

Выполняя обвязку подобного типа, следует учитывать, что стоимость дополнительно оборудования может быть равна и даже превышать стоимость самого твердотопливного отопительного устройства. Это не подходит тем, кто решил купить ТТ котел для отопления дома, ориентируясь на его сравнительно низкую цену.

Способы монтажа петель

Петли теплого пола — это исполнительный орган системы, обеспечивающий равномерную подачу тепла. При этом, от способа монтажа и укладки петель зависит общая эффективность обогрева.

Существует два основных варианта:

укладка петель в бетонную стяжку

укладка системы на деревянное или полимерное основание без заливки твердеющими составами

Заливка труб в стяжку является наиболее эффективным вариантом с точки зрения теплоотдачи. В этом случае теплопотери практически отсутствуют, вся тепловая энергия отдается в стяжку, которая выполняет функцию буферного радиатора. Стяжка обладает значительной инерцией, при отключении теплоносителя остынет не сразу. Если необходимо выполнить какие-либо работы с котлом, кратковременный перерыв будет незаметен. Кроме того, на стяжку можно укладывать керамическую плитку или керамогранит — ходить босиком по такому полу очень приятно.

Недостатком этого способа является сложность ремонтных работ. Если появляется протечка, придется разбивать стяжку и менять петлю, что требует немалых усилий и расходов. Даже обнаружить протечку непросто, если она находится не над подвальным помещением — напольное покрытие может скрывать мокрое пятно и никак не показывать проблему.

Повредить трубы достаточно легко, если на полу сверлят отверстие под крепежные элементы — при сборке используется полиэтиленовая (или полипропиленовая) труба диаметром 16-20 мм. Попасть сверлом в нее достаточно сложно, но вероятность нежелательного события всегда больше (закон Мерфи, или, в просторечии, закон подлости),

Для фиксации положения труб используют теплоизолятор. Можно выбрать минвату или пеноплекс, часто применяют обычные деревянные планки, между которыми укладывают трубы. Этот вариант самый простой и достаточно эффективный.

Недостатком такой конструкции является малая эффективность теплоотдачи (в сравнении со стяжкой).

Однако, есть и преимущества:

• отсутствие «мокрых» работ, грозящих протечками и порчей отделки помещений ниже этажом;
• высокая скорость укладки;
• нет нужды выжидать, пока стяжка застынет;

Эти преимущества для многих владельцев жилья становятся достаточно вескими аргументами, определяющими выбор способа монтажа.

Укладка труб

От конфигурации трубопровода зависит равномерность и эффективность работы теплого пола. Каждая петля отвечает за обогрев определенного участка поверхности. Это может быть одна небольшая комната целиком, или часть более крупного помещения. Трубу необходимо уложить так, чтобы теплоотдача от каждого ее участка была максимально эффективной.

Используются разные способы (схемы) укладки:

спираль

змейка прямая и угловая

зигзаг

улитка

комбинированная схема

Кроме этого, для каждой схемы существуют одинарный и двойной вариант укладки. В первом случае труба полностью укладывается определенным способом, во втором она сначала складывается пополам, после чего укладывается по выбранной схеме. Считается, что двойной вариант способствует меньшему остыванию теплоносителя и повышает эффективность работы системы.

Выбор того или иного варианта зависит от разных факторов:

• размер и конфигурация комнаты;
• допустимый радиус изгиба труб;
• расстояние до коллектора.

Кроме этого, важным показателем является шаг труб. Это расстояние между соседними витками. Оно должно быть подобрано так, чтобы трубы не слишком остывали (это случается, если выбран слишком большой шаг), но и не были слишком плотно уложены (из-за этого увеличивается расход материала и длина петель).

Смесительный узел для теплого пола своими руками: назначение и устройство

Если кто-то вам скажет, что смесительный узел теплого пола – это всего лишь распределительный коллектор, который разделяет потоки теплоносителя на группы (так сказать, поставляет его в различные участки теплого пола), смело можете обвинять его в некомпетентности в данном вопросе.

На самом деле то, о чем они говорят (распределительной гребенке или коллекторе), является всего-навсего только частью смесительного узла, включающего еще массу различного оборудования, которое служит не только для управления работой теплого пола, но и для оптимизации этой самой работы.

В общем, система эта сложная, и с ее устройством следует разобраться подробнее – чем мы с вами и займемся дальше. И начнем с того самого коллектора, который большинство начинающих сантехников путают со смесительным узлом теплого пола.

Коллектор или распределительная гребенка – без нее само существование насосно-смесительного узла для теплого пола можно ставить под сомнение. Именно этот элемент узла в полной мере отвечает за равномерное распределение теплоносителя по всем отдельно взятым частям системы.

В смесительном узле устанавливается два таких коллектора – один подающий, а второй собирающий, так что название «распределительная гребенка» в некотором роде не совсем правильное. 

Распределительная – это та, которая устанавливается на подаче теплоносителя к теплому полу, а собирающая – та, которая монтируется на обратном трубопроводе. 

Внешне и конструктивно они схожи друг с другом и представляют собой трубку большого диаметра, сбоку которой имеются резьбовые ответвления.

Чтобы было более понятно, скажу так – скрученные воедино пять, шесть и более тройников одного типа и одного диаметра. Вот вам и первая наметка по поводу решения вопроса, как сделать смесительный узел для контура теплого пола?

Гидрострелка, которая, по сути, и является самым что ни на есть настоящим смесителем для теплого пола – именно она смешивает свежий теплоноситель с уже «отработанным», восстанавливает его температуру до исходного значения и снова отправляет в распределительный коллектор, который, в свою очередь, подает его в каждую отдельно взятую ветку водяного теплого пола. 

Устанавливается гидрострелка в самом начале смесительного узла – она представляет собой патрубок, соединяющий подачу и обратку системы отопления.

Точно такая же стрелка монтируется после котлов, перед распределительными гребенками в топочной – естественно, разница между ними заключается в размерах и способности прогонять через себя тот или иной объем теплоносителя.Трехходовой кран. Его назначение сводится к отладке процесса смешения теплоносителя в гидрострелке – он устанавливается внизу патрубка, соединяющего подачу и обратку. Одновременно он выполняет функцию тройника.

Именно по этой причине, если говорить о заводской гидрострелке для теплого пола, то она изготавливается уже в комплекте с трехходовым краном. Изменяя положение этого крана, добиваются эффективной работы теплого пола, а в частности эффективного повторного использования «отработанного» теплоносителя.

Насос. Без него также не обойтись – именно он заставляет теплоноситель быстро перемещаться по всем трубопроводам и эффективно прогревать их.

Монтируется он на обратный трубопровод, между гидрострелкой и собирающим коллектором. По аналогии с ним на подаче, между гидрострелкой и распределительной гребенкой, устанавливается термореле – оно необходимо только в случае изготовления автоматического смесительного узла. Если говорить о ручном варианте управления, то от него можно отказаться полностью.

Запорная арматура– монтаж смесительного узла теплого пола предусматривает использование двух видов запорной арматуры – это обычные шаровые краны, которые монтируются до смесительного узла (в их задачи входит отсекать узел целиком от системы отопления) и регулирующие краны, посредством которых производится отладка работоспособности системы.

Автоматы для сброса воздуха – как правило, монтируются в конце коллекторов. В ручном варианте они могут быть заменены обычными шаровыми кранами или кранами Маевского.

Вот так выглядит со стороны схема смесительного узла теплого пола – по крайней мере, ее профессиональный вариант. 

Если говорить об изготовлении такого узла своими руками, то, естественно, она может быть упрощена по максимуму. О том, как устроен и работает самодельный смесительный узел для теплого пола, мы и поговорим дальше.

Совместное подключение двух котлов

Для повышения комфорта отопления частного дома многие хозяева устанавливают два и более источника тепла, работающие на разных энергоносителях. На данный момент наиболее актуальны сочетания котлов на:

• природном газе и дровах;
• твердом топливе и электричестве.

Соответственно, газовый и твердотопливный котел надо подключить таким образом, чтобы второй автоматически замещал первый после сжигания очередной порции дров. Такие же требования выдвигаются и к обвязке электрокотла с дровяным. Это сделать достаточно просто, когда в схеме обвязки участвует буферная емкость, поскольку она одновременно играет роль гидрострелки, что и показано на рисунке.

Как видите, благодаря наличию промежуточного бака-аккумулятора 2 разных котла могут обслуживать сразу несколько распределительных контуров отопления – батареи и теплые полы, и вдобавок загружать бойлер косвенного нагрева. Но теплоаккумулятор с ТТ-котлом ставят далеко не все, поскольку это недешевое удовольствие. На этот случай существует простая схема, причем ее можно смонтировать своими руками:

Примечание. Схема справедлива как для электрического, так и для газового теплогенератора, работающего вместе с твердотопливным.

Здесь основным источником тепла является дровяной отопитель. После прогорания закладки дров температура воздуха в доме начинает падать, что регистрирует датчик комнатного термостата и тут же включает нагрев электрокотлом. Без новой загрузки дров температура в подающей трубе снижается и накладной механический термостат отключает насос твердотопливного агрегата. Если спустя какое-то время его разжечь, то все произойдет в обратном порядке. Подробно об этом способе совместного подключения рассказано на видео:

Обвязка методом первичных и вторичных колец

Существует еще один способ совместной обвязки твердотопливного котла с электрическим для обеспечения большого числа потребителей. Это метод первичных и вторичных колец циркуляции, который предусматривает гидравлическое разделение потоков, но без использования гидрострелки. Также для надежной работы системы требуется минимум электроники, а контроллер не нужен вообще, невзирая на кажущуюся сложность схемы:

Теоретически в главный контур может быть включено сколько угодно источников тепла и вторичных колец. Главное, верно подобрать диаметры труб и производительность насосных агрегатов. Фактическая производительность главного кольцевого насоса должна превышать расход в самом «прожорливом» вторичном контуре.

Чтобы этого добиться, необходимо выполнить гидравлический расчет и только потом удастся верно подобрать насосы, так что без помощи специалистов обычному домовладельцу не обойтись. Кроме того, надо увязать работу твердотопливного и электрического котлов путем установки отключающих термостатов, о чем рассказано в следующем видео:

Соединение нагревательных элементов и подключение к терморегулятору

К терморегулятору подключение инфракрасного пола производят только после проведённого испытания. Это требуется для того, чтобы выяснить нагрузку на прибор. Если она окажется хотя бы на 20 процентов меньше указанного в технической характеристике терморегулятора, то всё правильно, и можно делать монтаж дальше. При этом, подключение теплого пола к терморегулятору нужно выполнять по инструкции от производителя.

Для того, чтобы термодатчик не мешал напольному покрытию, его прячут в углубление, вырезанное в теплоизоляторе. Канавка понадобится и для того, чтобы протянуть провод к терморегулятору.

Провода для инфракрасного теплого пола, ведущие к электросети и терморегулятору, отводят к плинтусу. Их так же укладывают по канавке, вырезанной в тепло изоляторе и фиксируют скотчем. Как правильно подключить инфракрасный теплый пол к терморегулятору, указано на схеме прибора.

Тестирование проводят с заданной максимальной температуры. Все сделано правильно, если нет искрения, перегрева, пол равномерно прогрет.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Вариант обвязки с буферной емкостью

Наличие буферной емкости крайне желательно для работы котла на твердых видах топлива и вот почему. Чтобы агрегат функционировал эффективно и производил тепло с заявленным в паспорте КПД (от 75 до 85% у разных типов), он должен действовать на максимальном режиме. Когда прикрывается воздушная заслонка с целью замедлить горение, в топке наблюдается недостаток кислорода и КПД сжигания дров снижается. При этом возрастают выбросы в атмосферу угарного газа (СО).

Для справки. Именно из-за выбросов в большинстве европейских стран запрещается эксплуатировать твердотопливные котлы без буферной емкости.

С другой стороны, при максимальном горении температура теплоносителя в современных теплогенераторах достигает 85 °С, а одной закладки дров хватает всего часа на 4. Это не устраивает многих владельцев частных домов. Решение проблемы – поставить буферную емкость и включить ее в обвязку ТТ-котла таким образом, чтобы она служила баком-аккумулятором. Схематично это выглядит так:

Измеряя температуру Т1 и Т2, можно настроить послойную загрузку емкости балансировочным вентилем

Когда топка горит вовсю, буферная емкость накапливает тепло (на техническом языке – загружается), а после затухания отдает его в отопительную систему. Для управления температурой теплоносителя, подающегося в радиаторы, с другой стороны от бака-аккумулятора тоже ставится трехходовой смесительный клапан и второй насос. Теперь вовсе не обязательно бегать к котлу каждые 4 часа, ведь после затухания топки обогрев дома какое-то время будет обеспечивать буферная емкость. Как долго – зависит от ее объема и температуры нагрева.

Для справки. На основании практического опыта вместительность теплоаккумулятора можно определить так: на частный дом площадью 200 м² понадобится бак объемом не менее 1 м³.

Есть парочка важных нюансов. Чтобы схема обвязки благополучно работала, нужен твердотопливный котел, чьей мощности хватит на одновременное отопление и загрузку буферной емкости. Значит, нужна мощность в 2 раза выше расчетной. Другой момент – подбор производительности насосов таким образом, чтобы расход в котловом контуре немного превышал количество протекающей воды в контуре отопительном.

Интересный вариант стыковки ТТ-котла с самодельным буферным резервуаром (он же — бойлер косвенного нагрева) без насоса продемонстрирован нашим экспертом в видеосюжете:

Электрические теплые полы

Чаще всего электрический теплый пол используется как дополнительный обогревающий контур, который запускается в межсезонье или при необходимости повысить температуру сверх имеющейся.

Из достоинств электрических систем больше всего выделяются:

• Простой и быстрый монтаж;
• Отсутствие необходимости подключения к отопительному оборудованию с жидким теплоносителем;
• Сравнительно небольшая стоимость;
• Минимальная толщина, практически не влияющая на подъем напольного покрытия.

Недостатки сводятся к следующему списку:

• Электрический теплый пол генерирует магнитные волны (конечно, их уровень очень слаб, но по возможности стоит экранировать конструкцию);
• Высокая стоимость эксплуатации (электричество на сегодняшний день является одним из самых дорогих энергоресурсов);
• Высокая нагрузка на электросеть здания.