Обвязка теплого водяного пола

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.

Смесительный узел

Разберемся с устройством смесительного узла. Он может быть реализован двумя способами:

• с использованием двух клапанов: двухходового и балансировочного;
• трехходовым клапаном.

Обе схемы имеют достоинства и недостатки. Первая схема хороша тем, что к коллектору подается теплоноситель постоянной температуры. Но ее применение ограничено из-за того, что площадь обогрева не должна превышать 200м 2 (из-за ограничения пропускной способности клапанов). Система собранная по второму варианту пропускать может более значительные объемы, но регулировка температуры идет скачкообразно. С этим можно смириться, так как инерционность стяжки велика и скачки эти не ощущаются. Но в такой схеме возникают временами ситуации, когда постоянно подается горячая вода без подмеса (при сбоях автоматики и неисправностях клапана). Рассмотрим подробнее, как работают обе схемы.

Фабричный вариант смесительного узла от Valtec

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.

Если котел может выдавать температур теплоносителя 40-45оС, то его подключают напрямую к коллекторной группе

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.

Теплый водяной пол к системе отопления можно подключить множеством вариантов. Давайте рассмотрим четыре основные схемы, которые чаще всего применяются в наших реалиях.

Но прежде чем перейти к их подробному изучению, стоит обратить внимание на те минимальные требования, которые вообще применяются к теплым полам. Они тем или иным образом могут повлиять на выбор схемы.

Начнем с того, что водяной теплый пол не относится к высокотемпературным системам отопления. По нормативам, здесь нельзя превышать и нагревать температуру теплоносителя свыше 55С.

На практике нагрев происходит максимум до 35 или 45 градусов.

При этом не путайте температуру теплоносителя и температуру поверхности пола. Она может составлять от 26 до 31 градуса максимум.

там где вы находитесь постоянно (зал, спальня, кухня) — это 26С

в комнатах с временным пребыванием (санузел, отдельная прихожая, лоджия) — 31С

Кроме того, не забывайте про циркуляционный насос. Теплый пол — это все таки отдельный самостоятельный контур. Насос может быть как встроенным в котел, так и смонтирован за его пределами.

С помощью насоса легче выполнить еще одно требование, касающееся перепада температур. К примеру между подачей и обраткой, перепад должен составлять не более 10 градусов.

Но выбирая насос, не переборщите со скоростью протока теплоносителя. Максимально допустимое значение здесь — 0,6м/с.

У вас есть котел, после которого смонтирована вся арматура безопасности + циркуляционный насос. В некоторых настенных вариантах котлов, насос идет изначально встроенным в его корпус.

Для напольных экземпляров придется ставить его отдельно. От этого котла, вода сначала направляется в распределительный коллектор, и далее разбегается по петлям. После чего завершив проход, возвращается через обратку в теплогенератор.

При такой схеме, котел непосредственно настраивается на желаемую температуру самих ТП. У вас тут нет никаких дополнительных батарей отопления или радиаторов.

На какие главные особенности здесь стоит обратить внимание? Во-первых, при таком прямом подключении, желательно устанавливать конденсационный котел.

В таких схемах, работа при относительно невысоких температурах для конденсационника вполне оптимальна. В этом режиме он достигнет своего наибольшего КПД.

Если же вы будете использовать обычный газовый котел, то в скором времени попрощаетесь со своим теплообменником.

Второй нюанс касается твердотопливных котлов. Когда у вас смонтирован именно он, для прямого подключения к теплым полам, вам потребуется еще и буферная емкость.

Она нужна для ограничения температурного режима. Твердотопливными котлами напрямую очень тяжело регулировать температуру.

В подавляющем большинстве домов монтируют именно эту комбинированную систему теплых полов.

Она включает в себя:

наличие радиаторов отопления с нагревом до 70-80С

отдельный контур ТП со средней температурой воды в 40С

Главный вопрос здесь — как получить из 80 градусов идущих на батареи, поток воды для теплых полов в два раза меньшей температуры.

Проблема решается при помощи трехходового термостатического клапана.

Монтируется он на подающей трубе. При этом после него не забудьте поставить циркуляционный насос.

Более холодная вода берется из обратки теплого пола. Смешиваясь с горячей водой поступающей из котла, теплоноситель и приобретает пониженную температуру, необходимую для напольного отопления.

Недостатком такой схемы является то, что вы не сможете точно ограничить и отрегулировать поток остывшей воды из обратки. Чем это чревато?

Тем, что в трубки теплых полов периодически будет попадать как слишком остывшая вода, так и наоборот — перегретая сверх нормы.

Непридирчивый человек этого может и не заметить, тем не менее данные перепады температуры в этой схеме присутствуют, и от них никуда не деться. Конечно, временные отрезки подачи горячего и непрогретого теплоносителя могут компенсироваться тепловой инерцией бетона стяжки.

Но это все относительно. Никогда точно не рассчитаешь оптимальную толщину при таком обогреве.

Достоинства такой комбинированной схемы с трехходовым клапаном:

простой монтаж

доступная цена оборудования

Такой способ монтажа себя оправдывает, если у вас квартира или дом небольшой площади. Да и завышенными требованиями к суперкомфортным условиям проживания вы не страдаете.

Эта схема тоже относится к комбинированным системам, когда у вас одновременно есть и радиаторы, и теплый пол.

Однако здесь вместо 3-х ходового клапана, применяется более дорогой насосно-смесительный узел.

По факту, здесь также подмешивается остывшая обратка к основной котловой подаче. Но благодаря балансировочному клапану, остывшую воду можно подмешивать в определенных дозах и заданных пропорциях.

Этим вы обеспечите точно заданную температуру теплоносителя, поступающего в трубки ТП через коллектор.

Это наиболее эффективная и самая комфортная схема. Сам насосно-смесительный узел может быть собран в различных вариациях.

В зависимости от ваших потребностей и финансовых возможностей в него могут быть включены следующие компоненты:

Данная система отопления реализуется при помощи небольших термомонтажных комплектов. Они изначально рассчитаны на присоединение только одной единственной петли.

Здесь вам не придется городить сложных коллекторов, смесительных групп и т.п. Она рассчитана на обогрев помещений с максимальной площадью 15-20м2.

С виду это небольшая пластиковая коробочка, в которой смонтированы:

Не стоит отчаиваться, если дом стоит вдали от систем центрального отопления и газопроводов. Лучше приступить к созданию теплого пола от твердотопливного котла. Система сложная, имеющая свои особенности.

Она требует специального регулирующего и обеспечивающего безопасность, оборудования. Имея навыки мастерить различные предметы и закупив необходимые приборы, можно самостоятельно установить эффективное отопление в доме или на даче.

Как выбрать твердотопливный котел для теплого пола

Выбор котла зависит от размера дома, постоянства проживания в нем и объема помещения, где стоит отопительное оборудование. Можно использовать любой твердотопливный котел для теплого пола, который устанавливался для отопления через систему радиаторов.

Достаточно вмонтировать дополнительное оборудование, обеспечивающее безопасность эксплуатации с учетом особенностей сгорания твердого топлива.

Особенности

Процесс горения твердого топлива можно регулировать подачей количества воздуха. Достаточно прикрыть заслонку на вытяжке или дверцу поддувала, как интенсивность окисления и выделения тепла уменьшиться. Но быстро «выключить» его нельзя. В электрическом и газовом оборудовании нагрев прекращается за несколько секунд. Дрова и уголь погасить моментально невозможно, даже залив водой.
Это создает проблемы при эксплуатации оборудования. Сложно регулировать температуру подачи воды в систему труб, расположенных в полу.

При отключении электричества, а вместе с ним и насоса, вода прекращает циркулировать, начинает закипать. Пар может разорвать трубы отопления, накопительный бак и сам котел. Чтобы избежать такой ситуации, следует устанавливать переключатели и аккумулировать или усиленно расходовать лишнее тепло.

Плюсы в установке твердотопливного котла для подогрева пола

Основное достоинство отопления твердотопливными котлами в их автономности. Они работают там, где нет газа, и часто отключают электричество. Установка напольного твердотопливного оборудования позволяет сделать монтаж в доме теплых полов и установить другие водяные обогреватели: радиаторы или регистры.

Отопление жилого помещения системой теплого пола по эффективности и уровню комфорта превосходит другие способы обогрева жилья:

• отопление работает независимо от источников энергии;
• тепло распределяется равномерно по всей площади комнаты;
• наиболее теплый воздух находится внизу;
• высокий КПД системы;
• цементная стяжка пола аккумулирует тепло, исключает резкое прекращение обогрева при отключении.

Основной недостаток составляет трудоемкая система укладки труб, их герметизация, и сложное подключение теплого пола к твердотопливному котлу. Материальные затраты быстро окупятся за счет меньшего расхода топлива и высокого КПД системы.

Отрицательные характеристики оборудования

Перед тем, как подключить теплый пол к твердотопливному котлу, необходимо учесть:

• высокую инерционность теплогенератора;
• образование большого количества конденсата во время прогрева в топливнике.

При использовании газа вода в системе отопления, включая водяной пол, полностью прогревается за 1 – 2 часа. Для твердотопливного оборудования это время увеличивается до 3 – 4 часов с начала растопки.
В камере сгорания и вытяжной трубе образуется много конденсата. Влага резко снижает производительность котла. Устранить отрицательное явление образования на стенках воды поможет правильная обвязка твердотопливного котла. В систему необходимо подключать специальный узел защиты от конденсата.
При самостоятельной установке оборудования для теплого водяного пола, в обвязке можно использовать трехходовой смеситель. Он регулирует температуру воды, подающуюся в систему отопительных труб в полу, за счет смешивания горячего потока из котла с холодным с обратки.

Склоняясь к выбору твердотопливного агрегата, следует учитывать его недостатки:

• постоянная загрузка топлива;
• регулярная ручная чистка оборудования;
• постоянная проверка состояний дымохода, чистка вытяжной трубы;
• необходимость хранения рядом, в сухом помещении запаса топлива;
• резкое падение интенсивности обогрева при снижении мощности котла по разным причинам.

Твердотопливный котел нельзя поставить на минимум, только чтобы система не разморилась, и уехать на несколько дней. Надо выключать оборудование и сливать остатки котловой воды, которая находится в трубах отопления.

На каком котле остановиться?

Дровяной агрегат

Упрощенный аналог кирпичной печки, самый дешевый вариант твердотопливного оборудования. При горении дров выделяется температура до 200⁰. Малая мощность котла не позволяет ему работать автономно и прогонять воду по системе труб.

Необходимо устанавливать насос перед оборудованием, чтобы он постоянно нагнетал воду. Это предотвратит взрыв котла при его закипании. Жидкостный насос не сможет откачивать образовавшийся пар.

Постоянное нагнетание воды снизит давление.
Недостаток дровяного оборудования в быстром прогорании топлива при выделении малой температуры. Его необходимо постоянно подкладывать. Дрова должны длительное время сушиться.

Котельное оборудование

Под котельным оборудованием подразумевается камера горения с вытяжкой и устройство накопителя с дозатором. Топливо подается определенными порциями через установленные промежутки времени. Такое устройство позволяет загружать твердотопливный котел один раз неделю.
Чтобы подключать к камере горения устройство автоматической подачи, надо иметь помещение с высоким потолком для его размещения, умение настраивать автоматику и управлять ею.
Котельное оборудование обойдется значительно дороже обычного. Но оно экономит время на загрузку котла, позволяет надолго отлучиться из дома, при наличии аварийного источника электроснабжения.

Пеллетное твердотопливное оборудование

Котел, использующий в своей работе паллеты, продается с подключенной установкой дозированной подачи. Спрессованные дрова представляют собой порционные брикеты. Их достаточно только периодически подавать в топку. Пеллетное оборудование способно работать в системе обогрева пола 3 – 4 дня самостоятельно.

Пиролизный котел

Внутри пиролизного котла происходит сложный процесс разложения при высоких температурах твердого топлива на горючие газы. В результате процесс горения происходит медленно. Дрова или другой материал, медленно разлагается в нижней части камеры. Остальное топливо лежит сверху.

Пиролизные котлы имеют самый высокий КПД среди твердотопливного оборудования. Они оптимально подходят для подключения теплого водяного пола частного дома.

Подключение теплового пола к твердотопливному котлу

Сложность подключения системы теплого пола к твердотопливному котлу в низкой температуре, циркулирующей по системе воды. Для регулировки устанавливается трехходовой термосмесительный клапан.

При отключении электроэнергии, насос перестает работать. Поступление воды прекращается, находящаяся в нагревательном контуре жидкость, закипает. Потушить огонь быстро невозможно. Давление пара способно разорвать водяной бак.
Аварийная ситуация может возникнуть и при увеличении интенсивности горения, например попалось топливо с более высокой теплоотдачей. В этом случае необходимо снизить температуру воды в системе. Делается это разными способами.

Схема обвязки

Регулировка радиаторами

В систему отопления подключаются радиаторы, желательно чугунные. В зависимости от размера дома 1 – 2 штуки. Чугун способен выдерживать такие температуры без разрушения. Он в начале аварийной ситуации забирает много тепла на прогрев самого металла. Затем начинает интенсивно отдавать тепло наружу, охлаждая воду.
Специалисты рекомендуют ставить радиаторы в нежилых прохладных помещениях, редко посещаемых людьми, например прихожей, кладовой. Выделяемое батареями тепло не будет потеряно напрасно, оно остается внутри дома. Во время простоя радиаторов вода в них не замерзнет.

Безопасность работы твердотопливного котла, подключенного к системе теплого пола, обеспечит установка трехходового клапана на каждый контур системы. Например, если водяной пол смонтирован в 3 комнатах, то клапанов должно быть 3. Они ставятся в начале ответвления каждого контура. Подача перегретой воды к батареям осуществляется по одной трубе.

Использование термоаккумуляторов

Безопасную работу твердотопливного котла и водяного теплого пола обеспечивает тепловой аккумулятор. Он представляет собой большой водяной бак с несколькими выводами. Работает по принципу бойлера, нагревая воду поступающим теплом и таким образом аккумулируя энергию.

Проблемы с возможными аварийными ситуациями решает установка теплоаккумулятора, если вы имеете достаточно места для него. Размеры бака зависят от мощности котла. Рекомендуется соотношение: на к 1 кВт – 40 литров воды.

Соединение котла с теплоаккумулятором осуществляется через трехходовой клапан. Он частично направляет горячую воду в трубы отопительной системы, добавляя в нее холодную из вторичного контура. Избытки горячей жидкости отправляет в бак.
Горячая вода в теплоаккумуляторе постепенно остывает. После охлаждения до нужной температуры, она попадает в систему отопления пола.

Установка теплового аккумулятора решает несколько задач:

• уберегает от перегрева;
• аккумулирует тепло, повышая КПД системы отопления;
• обеспечивает равномерную температуру воды при скачках интенсивности горения топлива.

Котел для теплого пола выбирается по мощности. Она должна обеспечивать нагрев имеющегося в трубах объема воды. Систему подключения по возможности надо ставить с теплоаккумулятором.