Как устроена система отопления с теплым полом и радиаторами

Напольное отопление: достоинства и недостатки

Наверняка никто не станет спорить с тем, что система отопления теплыми полами – наилучшая из всех существующих. Если для сравнения взять традиционную радиаторную систему и воздушный обогрев дома, то прогревание полов имеет перед ними преимущества:

1. Экономичность. Температура теплоносителя в контурах редко достигает 50—55 ºС, в то время как в других системах она бывает и 95 ºС. Соответственно, нагрев воды до 50 ºС потребует меньших затрат.
2. Комфорт. В холодное время года для человека нет ничего приятнее, чем ощущение тепла в ногах.
3. Равномерное распределение теплового потока по всему помещению.
4. Каждая система водяного отопления пола – инерционна. После длительного «разгона» нагретые водяными контурами стяжки отдают тепло медленно и долго после того, как отключится источник энергии.
5. Долговечная эксплуатация. Результатом правильно выполненных работ из материалов высокого качества будет работа системы до 50 лет.

Устроить греющие контуры можно в любом месте жилища, даже водяной подогрев пола на балконе.

Распределение воздушных масс в комнате по температуре при использовании различных способов обогрева.

При всех достоинствах отопление дома теплыми полами имеет некоторые недостатки, заслуживающие внимания. Например, бытует ошибочное мнение, что устройство подобного обогрева полностью избавит вас от радиаторов. В некоторых случаях это действительно возможно, но далеко не всегда.

Дело в том, что для обогрева помещения необходимо, чтобы каждый м2 площади пола выделял ориентировочно 100 Вт тепловой энергии. Если дом отлично утеплен, то для такого тепловыделения температура поверхности должна составлять не менее 35 ºС, в остальных случаях – 40 ºС и выше. Ниже на графике отражена статистика, какая доля людей и каким образом реагирует на увеличение температуры поверхности пола.

Как видно из графика, зона комфорта для большинства людей лежит в пределах температур от 20 до 30 ºС. Когда же водяное отопление в полу разогревает его по всей площади до температуры 35 ºС и выше, то как минимум 60% людей ощущают дискомфорт.

Из вышесказанного вывод следующий: если отопление под полом из труб нагреет его плоскость до температуры 26 ºС, то теплоотдача не достигнет 100 Вт/м2. Тогда тепловой мощности системы не хватит и все равно придется поставить дополнительно небольшие радиаторы.

Второй существенный недостаток, проистекающий из конструктивных особенностей системы и трудозатрат на их реализацию, – это достаточно высокая цена на теплый пол с водяным отоплением. Помимо греющих контуров понадобится оборудование и арматура для регулирования теплоносителя и его перекачки по трубопроводам этих контуров.

Плюсы теплого пола

Благоустроенность и эстетика системы

Иначе говоря, это комфортная температура нагреваемой поверхности и комфортный температурный режим в помещении. Кроме того, в месте с такой системой, нет зоны локального перегревания и еле прогреваемых участков. Не имеются видимые элементы отопительной системы. Система не привязана к расстановке мебели в помещении.

В зданиях с напольным отоплением тепло передается не при помощи конвекции, а с помощью теплового излучения. Другими словами, передача тепловой энергии происходит от одной частицы к другой. Конвекционная составляющая конечно присутствует, но она не более 10% от общего теплового излучения и в данном случае ей вполне можно пренебречь.

Универсальность

Следующий плюс теплого пола заключается в том, что здесь можно использовать любой источник энергии, любой теплогенератор, какой угодно тип теплоносителя и тип напольного покрытия.

Стоит обратить внимание на единственный нюанс, который касается напольного покрытия — это если мы имеем дело, скажем, с ламинатом, паркетной доской, паркетом или линолеумом, тут нужно обращать внимание на упаковку и внимательно ознакамливаться с информацией на ней указанной, можно или нельзя использовать данный вид напольного покрытия при монтаже системы «теплый пол»

Здоровье и безопасность

Еще один плюс теплого пола — отсутствует циркуляция пыли благодаря равномерным тепловым потокам, отсутствуют электромагнитные поля по сравнению с электрическими теплыми полами.

Это все обусловлено наличием постоянной циркуляции конвекционных потоков воздуха в помещении, с этими пластами воздуха перемещаются мельчайшие сухие частицы, микроорганизмы, которые могут вызывать аллергические и негативные реакции на организм человека.

Энергоэффективность

Достаточно немаловажный плюс теплого пола. Во-первых, температура теплоносителя, которую мы подаем в трубы теплого пола, максимально возможная по нормам — 55°C. На практике, этот показатель достигает примерно 35-45 градусов. Соответственно это даст возможность снизить затраты на нагрев данного теплоносителя.

Во-вторых, по причине равномерного распределения тепла в помещении и отсутствию необходимости прогревать верхние слои воздуха, средняя температура в помещении снижается примерно на 2°C, без перемен в ощущениях тепла человеком. Данное снижение средней температуры приводит к 15-20% сбережению электроэнергии на нагрев этого пространства. Это если мы говорим с вами о помещении со стандартной высотой потолков до 3 метров. Если рассматривать промышленный или спортивный объект с высокими потолками, то эта экономия может достигать до 30% и 40%. В отопительный период, который в среднем по нашей стране длится около 200 суток, это в финансовом выражении достаточно существенная экономия.

Третий момент — вертикальное распределение тепла, опять же отсутствие необходимости подогревать верхние слои воздуха, что минимизирует тепловые потери через верхние части стен и перекрытия.

Все перечисленные плюсы теплого пола, вытекают из физики самого процесса. Существует возможность увеличить энероэффективность еще на 15-20%, используя различного рода автоматизацию нашей системы, в том числе и погодозависимую автоматику.

Мы не всегда отдаем себе отчет во что нам обойдется та или иная концепция отопления. Нам видно сколько стоит оборудование, согласно спецификации, и думаем что на этом все. Но у этого айсберга есть и небольшая скрытая часть, которая в значительно мере превышает его верхнюю часть. Так вот, верхняя часть айсберга символизирует стартовые затраты на оборудование и монтаж. Но система водяного теплого пола делается не на один год, а на многие десятилетия, поэтому скрытая нижняя часть айсберга показывает затраты на эксплуатацию в течение всего срока эксплуатации системы. Мы ежемесячно платим за энергопотребление, чем энергоэффективней смонтирована система отопления, тем меньше ежемесячно будут составлять расходы за энеропотребление нашего дома.

Виды настильной системы теплых водяных полов

Обитателям жилых строений, возведенных из дерева, можно порекомендовать монтаж водяного пола настильным методом двух видов:

• водяной пол, уложенный на деревянной основе;
• греющие полы, укладка которых осуществляется на полистирольную подкладку.

В каждом виде имеются своим отличия и особенности. По сути оба варианта имеют схожую конструкцию.  Водяные отопительные контуры монтируются на деревянную или полистирольную основу, в которой имеются специальные пазы для укладки трубопровода

Важное место в настильной конструкции занимают металлические пластины, распределяющие тепло по всей площади пола в отапливаемом помещении

Подкладка для отопительных труб может быть из разных материалов. Что касается финишного покрытия, то здесь варианты практически те же, как и в случае с бетонными водяными полами. Для жилого дома и предбанника в бане рекомендуется использовать ламинат или линолеум. В душевом помещении, в ванной комнате или в санузле настильную систему можно с успехом оборудовать керамической плиткой.

Условия для установки в качестве единственного источника тепла

Теплые полы считаются более выгодной с экономической точки зрения системой обогрева, чем радиаторное отопление. Но чтобы сделать ее эффективной, понадобится провести тщательные расчеты и учесть все ключевые параметры. Кроме того, следует заранее определить и техническую возможность реализации того или иного вида отопления.

Среди важных условий для установки теплого пола в качестве базового отопления можно выделить следующие:

1. Мощность нагревательных элементов должна быть достаточной для поддержания температуры в помещении на уровне 20-24° С даже в холодные месяцы.
2. При проведении расчетов отопления квартиры должны быть учтены потери тепла через стены, двери и окна. Для частного дома учитываются также потери через крышу.
3. Стены здания не только передают тепло наружу, но и пропускают холод, поэтому при проектировании системы необходимо усилить подогрев помещения вдоль стен.
4. Установка водяного пола в многоквартирном доме требует специального разрешения. Даже при его наличии с технической точки зрения монтаж будет сложным.
5. Установка электрических полов возможна для любого типа помещения, однако их подключение требует наличия исправно работающей электропроводки. Кроме того, обогрев жилища с помощью такой системы увеличивает потребление электроэнергии.
6. Все виды теплых полов, кроме пленочных, укладываются под бетонную стяжку, из-за чего высота помещения снижается на 6-10 см.

Настильная система теплых водяных полов. Особенности и достоинства метода

Теплые водяные полы уже сумели доказать на практике свою эффективность и работоспособность. Использую подобный способ обогрева можно создать внутри жилых помещений необходимый комфорт и уют. Речь идет о дачных домах, о банях и саунах. Однако чаще всего такие строения имеют деревянную конструкцию, включая перекрытия. Отсюда и возникают трудности с практическим использованием водяных полов в качестве системы отопления.

Традиционно, в капитальных каменных строениях, где используются бетонные перекрытия, укладка отопительного водяного контура для греющих полов осуществляется в бетонную стяжку. В домах с деревянными перекрытиями такая технология не приемлема. Небольшая высота помещений, конструктивные особенности здания не позволяют оборудовать теплый пол в привычном исполнении.

Выдержат ли такой вес, без видимых повреждений, перекрытия в квартирах многоэтажных домов и конструкции в деревянных строениях? Вопрос!

Если с бетонной стяжкой вопрос закрыт, какая есть альтернатива в этом случае для тех, кто хочет сделать у себя в доме внутрипольный обогрев. Настильная система в деревянном доме для водяного теплого пола будет вполне логичным и оптимальным решением поставленной задачи. К тому же подобный метод обладает определенными достоинствами. К примеру:

• настильная система имеет незначительный вес, позволяющий работать с любыми перекрытиями;
• малая высота слоеного пирога экономит полезную высоту отапливаемого помещения;
• скорый монтаж, позволяющий сразу приступать к укладке финишного покрытия;
• минимум технических требований к основанию.

Разводка питающих и управляющих кабелей

Предпочтительнее будет сократить их длину. Для этого применяют двухжильные нагреватели, которые подключаются только с одной стороны. Однако это не самый принципиальный вопрос. Главное — обеспечить удобное управление и безопасность соединений. Разумеется, не должно быть никаких перехлестов провода, поэтому иногда приходится тянуть несколько лишних метров.

Оптимальное решение — коммутационная коробка в безопасном месте, куда сходятся все питающие линии. А пульт управления устанавливается отдельно, в удобном для пользования месте.

Схема типовая, но для каждой модели нагревателя может быть отдельная инструкция в комплекте. Правила размещения пульта с терморегулятором такие же, как и для других коммутационных устройств. Не должно быть попадания прямых солнечных лучей, нагрева от кухонной плиты, возможности попадания влаги.

Процесс прокладки труб и подсоединения «теплого пола»

В практическом плане решить вопрос, как сделать теплый пол от отопления в доме растягивается на несколько недель. Начальный этап включает следующие основные работы: расчистку помещения, укладку гидроизоляции и заливку бетоном основания. При заливке основания обязательно выставляются маяки, именно на этом этапе формируется профиль поверхности, и если маяки устанавливаться не будут, то велика вероятность того, что поверхность получится неровной. Здесь стоит отметить, что продолжать работы после заливки стяжки пола можно через 7-9 суток, именно столько времени необходимо, чтобы бетон не только схватился, но и из его толщи испарилась влага.

Поверх стяжки делается укладка утеплителя – она может выполняться, как поверх бетонной стяжки, так и с дополнительным слоем изоляционного материала. Фольгированный утеплитель укладывается фольгой вверх. Когда в пенопласте имеются направляющие прокладки труб, то пластины ориентируются согласно схемы прокладки труб.

Работы по монтажу начинается с подключения одного конца к коллектору. Значения особого не имеет, это будет кольцом подачи или обратки, главное, чтобы труба аккуратно ложилась по трассе. Обычно делается прокладка всего маршрута, и после этого начинается фиксация трубы. При использовании теплоотражающих экранов сначала укладываются экраны, а потом фиксируются трубы.

После того как весь трубопровод будет зафиксирован, делается подключение второго конца трубы к системе отопления. После того, как будет сделано подключение система заполняется теплоносителем или делается накачка трубы воздухом. Пробная топка делается после того как система постоит с наполненным теплоносителем 1-2 дня. Этого времени достаточно, чтобы выявить места протекания и устранить течи.

Во время первого пробного запуска проводится замер температуры теплоносителя, делается калибровка клапанов, регулируется скорость работы насоса. Заливка стяжки осуществляется после того, как теплоноситель остынет. Только после этого укладывается второй армирующий слой сетки, устанавливаются маяки и делается заливка. Для верхнего слоя при использовании сетки толщина должна составлять 4-5 см. Этого достаточно, чтобы обеспечить целостность труб и жесткость основания под ламинат или плитку.

Нужен ли теплый пол в квартире?

Ответить на этот вопрос однозначно нельзя. У строительства системы теплого пола есть преимущества, имеются и недостатки.

Основным преимуществом является комфортность отопления. Нелегальное подключение позволяет использовать тепло для увеличения температуры в помещениях, не платить за это.

Но существуют и весомые недостатки:

1. При обнаружении нелегального подключения владельцу квартиры грозит крупный штраф, полы придется демонтировать.
2. При разгерметизации трубы зачастую приходится вскрывать значительные участки пола, снимать плинтуса, ламинат, плитку. Для ремонта открытых стояков радиаторного отопления этого не требуется, зачастую ремонт проводят работники управляющих компаний.
3. При засорении трубы невозможно определить место засора – придется полностью вскрывать все полы.
4. Истечение срока службы труб также требуется полный демонтаж существующей конструкции напольного отопления.
5. При проведении постоянных вскрышных работ возникнут серьезные разногласия с соседями из-за нарушения режима тишины.
6. Из-за низкого качества теплоносителя придется проводить частую чистку фильтра, порой ежедневно.
7. Стоимость материалов и работ по сооружению теплых полов значительно превосходит затраты на радиаторное отопление.
8. Необходимо размещать узлы циркуляции и смешения, а они не всегда гармонично вписываются в интерьер.

Водяные теплые полы – конфигурация отопления, предназначенная, прежде всего, для автономных индивидуальных систем. В централизованном отоплении квартиры неплохим аналогом обогрева «зон комфорта» — ванной, кухни, туалета – является электрический нагревательный кабель, мат и прочие разновидности изделий электрического нагрева пола.

Решение по строительству теплого пола, подключение его к централизованному отоплению – личное дело каждого владельца квартиры. Оно принимается после анализа всех факторов, описанных в нашей статье.

(Просмотров 3 078 , 1 сегодня)

Рекомендуем прочитать:

Экономия при электрическом отоплении

Конвекторное отопление

Циркуляция теплоносителя в системе отопления

Способы отопления

Термоголовки для радиаторов отопления

Система отопления частного дома

Что еще потребуется учесть в процессе проектирования теплого пола

В процессе разработки проекта системы теплого пола рекомендуется выполнить схематический рисунок с обозначением укладки труб, основных размеров, расстояний и отступов, расстановки мебели.

Коллекторная группа

На этапе проектирования определяются с типом теплоносителя: в 70% случаев используется вода, так как она является наиболее доступным и дешевым веществом. Единственным недостатком ее является реакция на температурные перепады, в результате которых происходит изменение физических свойств воды.

Пирог пола с трубами в стяжке

В качестве теплоносителя теплого пола часто используют антифриз на основе этиленгликоля или пропилен гликоля со специальными присадками, которые снижают химическую и физическую активность жидкостей. В любом случае тип теплоносителя необходимо учесть именно на стадии проектирования, так как его свойства ложатся в основу гидравлических расчетов.

Антифриз в качестве теплоносителя

Также потребуется учесть следующие нюансы:

На одно помещение укладывается один контур.
Для размещения коллектора выбирают центр дома. Если такой возможности нет, то для регулировки равномерности потока теплоносителя через контуры разной длины применяют расходомеры, которые устанавливают на коллекторе.
Количество контуров, подключаемых к одному коллектору, зависит от их длины

Так, при длине контура 90 м и более к одному коллектору можно подключить не более 9 контуров, а при длине контуров 60 — 80 м – до 11 петель.
При наличии нескольких коллекторов, для каждого устанавливают собственный насос.
При выборе смесительного узла (модуля подмеса) важно учесть длину трубы контура.
Более точным будет расчет, основанный не только на данных о теплопотерям в помещении, но и на информации о притоке тепла от бытового оборудования и аппаратуры, от потолка, если на вышерасположенном этаже также смонтирован теплый пол. Это актуально при расчете для многоэтажного дома, который ведется от верхних этажей к нижним.
Для первого и цокольного этажа толщину утеплителя принимают не меньше 5 см, для выше расположенных этажей – не менее 3 см

Утеплитель на втором этаже применяется для исключения теплопотерь через бетонное основание.
При потерях напора в контуре свыше 15 кПа, а оптимальным значением является 13 кПа, необходимо изменить расход теплоносителя в сторону уменьшения. Можно уложить в помещении несколько меньших контуров.
Минимально допустимым расходом теплоносителя в одной петле является значение 28-30 л/час. Если это значение выше, то петли объединяют. Низкий расход теплоносителя приводит к тому, что он остывает, не пройдя всю длину контура, что говорит о неработоспособности системы. Для фиксации минимального значения расхода теплоносителя в каждой петле используют расходометр (регулирующий вентиль), установленный на коллекторе.

Подключение труб к коллектору

Что это такое?

Традиционные способы отопления помещений основаны на эмиссии тепловой энергии от определенного источника. Это может быть один большой нагреватель (например, печь), которого хватает для поддержания необходимой температуры во всем доме. Чаще используются радиаторные системы, в которых циркулирует горячая жидкость (теплоноситель). Радиаторы, излучающие тепло, находятся в каждой комнате и обеспечивают их конвекционный нагрев.

Подобные методы обогрева широко распространены, но малоэффективны. Циркуляция теплоносителя требует создания определенных условий (уклон трубопроводов, использующий подъем нагретых слоев жидкости вверх), или использования циркуляционных насосов. Потери тепловой энергии при этом довольно велики, а конвекция не позволяет равномерно нагреть всю комнату — всегда есть более теплые и холодные участки помещений.

Теплый пол — это система обогрева, основанная на ином принципе передачи тепловой энергии. Вместо отдельных точечных элементов в качестве источника используется вся площадь помещения. Такой подход позволяет получить значительную экономию на топливе. Кроме того, практически исчезают потери, свойственные традиционным системам отопления. Вся площадь комнаты нагревается равномерно, исключается появление холодных и теплых участков.

Конструкция теплого пола представляет собой один источник тепловой энергии, равномерно распределенный под напольным покрытием по всей площади помещения. Используются разные виды нагревателей, от водяных трубопроводов с горячей водой, до электрических греющих кабелей или инфракрасных пленочных конструкций. Все виды обладают своими особенностями, ограничениями и преимуществами.

Монтаж инфракрасного электрического теплого пола

Инфракрасный (пленочный) теплый пол монтируется с некоторыми отличиями от своего кабельного «собрата». Следуйте инструкции.

Монтаж инфракрасного электрического теплого пола

Электрический инфракрасный теплый пол

Принципиальная схема подключения ИПО

Составляем схему укладки

Первый шаг. Выбираем место установки терморегулятора. Его монтаж рекомендуется выполнять с 15-сантиметровым отступом от поверхности пола.

Монтаж скрытого терморегулятора теплого пола

Монтаж скрытого терморегулятора теплого пола

Второй шаг. Составляем схему укладки системы обогрева.

При составлении схемы учитывайте следующие важные нюансы:

• первый ряд пленки должен быть уложен с отступом не менее 100 мм и не более 400 мм от стен;
• если теплый пол будет применяться в качестве основной системы обогрева, он должен занимать как минимум 70-75% суммарной площади поверхности;
• если инфракрасная пленка укладывается в качестве дополнения к имеющемуся обогреву, достаточно, чтобы она занимала порядка 40-50% площади основания.

Укладываем и подключаем систему

Первый шаг. Раскладываем инфракрасную пленку поверх теплоизоляции. Придерживайтесь составленной схемы. При необходимости пленку можно резать по заводским линиям.

Раскладываем инфракрасную пленку поверх теплоизоляции

Резка матов

Укладку элементов выполняйте медными частями контактов вниз по направлению к стене с терморегулятором.

Второй шаг. Подключаем контактные зажимы к краю медной полоски и подсоединяем провода.

Конструкция инфракрасного теплого пола

Подключение инфракрасного теплого пола

Третий шаг. Изолируем места разрезов инфракрасной пленки и соединений зажимов и кабелей. Для изоляции хорошо подходит специальная битумная мастика.

Подключение инфракрасного теплого пола

Часть зажимов устанавливайте на токонесущую поверхность. Оставшиеся располагайте внутри нагревательной пленки.

Правильная укладка проводов

Четвертый шаг. Подключаем термодатчик к нижней стороне инфракрасной пленки и тщательно его изолируем.

Пятый шаг. Устанавливаем терморегулятор. Перед этим должна быть закончена укладка всего запланированного материала и подключены все контакты и кабели. Терморегулятор рекомендуется устанавливать стационарно. При отсутствии такой возможности можете подключать его в розетку, как обыкновенный электроприбор.

Устанавливаем терморегулятор

По опыту, основную часть кабелей, соединяющих терморегулятор и нагревающую пленку, лучше всего прокладывать под плинтусом.

В завершение подключаем систему к электрической сети и переходим к ее тестированию.

Теплый пол инфракрасный

Тестируем систему после монтажа

Изучите поведение системы после включения в сеть. Если перегрева, искр и прочих дефектов нет, все нормально. Можете приступать к монтажу финишного напольного покрытия. Перед этим достаточно накрыть систему плотной полиэтиленовой пленкой, но некоторые специалисты все-таки рекомендуют залить тонкий слой стяжки – на него финишное покрытие ляжет более качественно.

Укладка ламината поверх ИК пола

Теплый пол

Распределение тепла: особенности

Так как площадь помещений в доме различается, контуры также имеют разную длину, поэтому необходимо обеспечить одинаковое гидравлическое давление на всех участках системы. При этом следует учитывать, что насос является постоянной величиной.

Распределение тепла от разных источников

Подача одинакового объема воды в контуры каждой длины приводит к тому, что в более длинном теплоноситель быстрее остывает и на выходе его температура будет отличаться от теплоносителя более короткого профиля. В результате поверхность пола будет прогреваться неравномерно – где-то будет наблюдаться перегрев, а где-то наоборот, покрытие окажется холодным.

Преимущество использования теплого пола

Из-за большого гидравлического сопротивления в контур большой длины теплоноситель может вообще не поступать, так как он будет двигаться в более короткие контуры с меньшим сопротивлением. Чтобы этого не происходило, систему оснащают распределительным коллектором, который позволяет соблюсти баланс подачи и равномерного нагрева теплоносителя в каждой петле.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

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

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

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