Схема отопления с теплыми полами: от простого к сложному

Устройство водяного тёплого пола

Водяной тёплый пол имеет многослойную сложную конструкцию, каждый слой несёт свою функцию. Состоит из: основания, гидро и тепло прослойки, армирующего изделия, нагревательного элемента и стяжки из бетона.

На стяжку кладётся подложка, на которую монтируется напольное покрытие, оно должно иметь специальный значок, говорящий о возможности его укладки на тёплые системы.

Чаще, самостоятельная укладка данной нагревательной конструкции производится «мокрым» способом, то есть путём заливки цементно-бетонной стяжки. Но возможен «сухой» монтаж, он применяется в домах с деревянными перекрытиями.

Устройство

Обычный смесительный узел для тёплого пола имеет следующие составляющие.

1. Коллектор (гребёнка распределения).
2. Трёхходовой кран.
3. Гидрострелка (смеситель).
4. Циркуляционный насос.
5. Термостат (бывает только в автоматизированных узлах).
6. Запорная арматура (клапан-смеситель).
7. Приспособления для удаления воздуха из конструкции (бывают ручные и автоматические)

Схема работы смесительного узла для тёплого пола

Смесительная группа для тёплого пола небольшая, но требует отдельного рассмотрения.

Гребёнка распределения (коллекторный узел тёплого пола) – важнейшая составляющая системы. В узле в наличии две гребёнки – распределительная (для подачи воды в отопительные трубопроводы тёплого пола) и собирающая (для холодной воды). Гребёнки не различаются и выглядят как разветвитель с нужным числом резьбовых ответвлений для присоединения трубопроводов всей конструкции.

Сейчас разберёмся, какую функцию в системе выполняет гидрострелка. Жидкость подаётся в отопительную систему полов с температурой до 55 °C (хотя специалисты советуют контролировать среднюю температуру 45 °C, чтобы 10 °C оставалось на случай перепада температур на гребёнке подачи и сбора). Такая отопительная конструкция называется низкотемпературной и для эффективной работы с высокотемпературной системой нужна гидрогорелка. Гидрострелка монтируется на входе смесительного узла и понижает температуру поступающей воды до нужных показателей.

Трёхходовой кран смесительного узла выполняет работу обвода балансировки и пропускного крана, этим не похвастается двухходовой термостатический клапан для теплого пола. Для функционирования вместе с системами автоматики клапаны оснащаются электросервоприводами, управляющимися командами терморегуляторов. Такие трёхходовые краны используются в сложных отопительных системах с множеством контуров для больших помещений. Они контролируют работу гидрострелки.

Трехходовой смесительный клапан

Устанавливается трёхходовой клапан в нижнюю часть трубы, которая соединяет трубопроводы подачи и обратки. Он меняет поток жидкости через гидрострелку и тем самым меняет температуру на коллекторе контуров подачи.

Трёхходовой термостатический смесительный клапан для тёплого пола имеет и недостатки:

1. Во-первых, пропускная способность клапанов большая и температура в контуре может сильно повышаться даже при несильном дисбалансе клапана.
2. Во-вторых, если терморегулятор подаст сигнал, то клапан может открыться полностью, и это приведёт к подаче в контур системы слишком горячего теплоносителя. Возникнут неприятные последствия.

Поэтому схема подключения трёхходового смесительного клапана тёплого пола может быть разная, а именно:

• схема присоединения и переключения водных потоков;
• схема присоединения клапана для смешения водных потоков.

Трёхходовые смесительные узлы для отопления и тёплого пола (клапаны) легко монтируются, они долговечны, так как выполняются из некоррозирующих металлов, практичны.

Циркуляционный насос (насосный узел для тёплого пола) нужен для хорошего прогрева полов в комнате, поэтому его в обязательном порядке комплектуют вместе с узлом подмеса.

Насосно-смесительный узел для тёплого пола устанавливается на обратке, среди собирающей гребёнки и гидрострелки.

Терморегулятор требуется в случае установки автоматизированного смесителя. Монтируется он среди распределительного коллектора и гидрострелкой. Плюс ко всему, конструкцию нужно оснастить внешним температурным регулятором. Это требуется для регулировки внутренней температуры пространства в зависимости от климата.

Обычный смеситель для тёплого водяного пола имеет в комплекте шаровой и регулирующий кран (запорная арматура). Регулирующие краны нужны для координации системы, краны же шаровые меняют режим работы смесительного узла для стабильности температуры.

Правила монтажа гребенки

Место для размещения коллекторного блока нужно определить ещё на стадии проектирования дома. Как уже говорилось выше, если это будет многоэтажный коттедж, то такие узлы следует предусмотреть на каждом из этажей. Лучше всего подготовить для них специальные ниши, которые располагают выше уровня пола.

Впрочем, если заранее найти место для узла не удалось, можно установить этот блок в любом помещении, в котором он не будет никому мешать: в кладовой, в коридоре или в котельной. Лишь бы в этом месте не было избытка влаги.

Чтобы узел не был на виду, можно поместить его в специальный шкаф, который предлагают своим покупателями производители запорных механизмов. Корпус такого шкафа выполнен из металла. Он снабжен дверцей, а в его боковых стенках имеются отверстия для труб отопления. Иногда коллекторную группу просто помещают в нишу или на стену, закрепляя гребенки с помощью специальных хомутов.

Эта гребенка помещена в специально оборудованное для неё место. Как видите, выглядит это достаточно эстетично, а главное, доступ к этому узлу не будет затруднен

Трубы, которые отходят от этого распределительного устройства, располагаются в стенах или в полу, а затем подсоединяются к батареям отопления. Если трубы находятся в стяжке пола, отопительные приборы следует снабдить отводчиком воздуха или воздушным краном.

Самостоятельное изготовление полипропиленовой гребёнки

Для работы нужно подготовить две небольшие полипропиленовые трубы диаметром 32 мм, а также тройники по количеству отводов. Качественное изделие не может обойтись без резьбовых муфт, шаровых кранов и прямых радиаторных вентилей. Далее можно приступать к самому процессу изготовления, все действия должны соответствовать инструкции:

1. 1. Первоначально нужно отмерить глубину захода трубы в тройник (с наружной части ставится небольшая метка). Эти две детали нужно спаять в единую конструкцию.
2. 2. От края фитинга по трубе необходимо отложить такое же расстояние и отрезать деталь. Торец должен быть зачищен. К нижнему отводу тройника необходимо аккуратно припаять переходную муфту.
3. 3. Все манипуляции нужно повторить. Когда получен второй блок, его необходимо сверить с первой заготовкой. После этого все действия повторяются.
4. 4. С одного торца полипропилена следует припаять колено либо тройник для последующего монтажа воздухоотводчика. Со второй стороны крепится муфта под шаровой кран.

Тот коллектор, который изготовлен из полипропиленовых фитингов, — это самый бюджетный вариант для обустройства тёплого водяного пола. Конечно, у этого прибора есть свои недостатки:

• Отсутствует возможность установить расходомеры.
• Конструкция обладает довольно большими размерами, что отрицательно влияет на выбор защитного ящика. Чтобы решить эту проблему, коллектор лучше устанавливать на стене в котельной.
• Мастер должен обладать отменными навыками в сфере паяния полипропиленовых заготовок. В противном случае он может допустить ошибки во время создания многочисленных стыков.

Что такое гребёнка для тёплого пола: роль узла и принцип работы

Как правило, современная схема «тёплых полов» достаточно сложна, представлена несколькими контурами с разной протяжённостью труб и количеством теплового носителя, поэтому роль такого узла, как гребёнка, не должна недооцениваться.

Грамотно отрегулированная гребёнка позволяет контролировать показатели расхода воды на отдельных участках системы «тёплые полы», поэтому монтируется согласно потребностям в тепловом носителе

С двухходовым клапаном

Основное отличие стандартной схемы «гребёнки», оснащённой двухходовым клапаном, представлено непрерывной подачей воды из «обратки» без применения специальной арматуры отсекающего типа. В этом случае смесительным узлом для системы «тёплые полы» выполняется периодическое подмешивание кипятка в условиях остывания теплового носителя ниже заданных параметров. Этот тип схемы прекрасно зарекомендовал себя на практике, но только при отсутствии чрезмерной величины контуров.

Устройство обладает довольно малым диапазоном регулирования температурного режима

На схеме представлены:

• 1 — двухходовой питающий клапан;
• 2 — циркуляционное насосное оборудование;
• 3 — температурный датчик;
• 4 — балансировочного типа клапанное устройство;
• 5 — обратный клапан.

Клапанное устройство питающего типа отличается наличием встроенного в него жидкостного датчика-термостата, отсекающего или добавляющего определённое количество горячего теплового носителя при необходимости. Стабильные температурные показатели по периметру делают эксплуатационный ресурс конструкции максимально высоким. Преимущества такого варианта представлены сглаживанием резких скачков в условиях незначительной пропускной способности клапанного устройства.

С трёхходовым клапаном

К категории универсального оборудования относятся современные и высокоэффективные смесительные узлы, монтируемые в системе «тёплый пол» с наличием трёхходового клапанного устройства. Этой конструкцией предполагается смешивание кипятка с «обраткой» непосредственно внутри корпуса, а также наличие объединённой функции питающего клапанного устройства с балансировкой байпасного типа. Заслонка, имеющая регулируемое положение, встраивается в кран.

Монтаж погодозависимой арматуры позволяет осуществлять саморегулирование обогревательных контуров в соответствии с показателями уличной температуры

Этот вид регулирующей арматуры имеет оснащение в виде специальных погодозависимых контроллеров, термостатов и сервоприводов, поэтому является оптимальным вариантом для установки во множественных контурах для обогрева очень больших по площади помещений.

Основной минус конструкции с трёхходовым клапаном заключается в возможности впуска горячего теплового носителя и риске появления чрезмерного давления внутри системы, что отрицательно сказывается на трубах и заметно понижает их эксплуатационный период. При этом сложность максимально точного регулирования температурных показателей обусловлена наличием повышенной пропускной способности, поэтому даже слабый поворот заслонки может вызвать ощутимое изменение температуры внутри системы «тёплый пол» на 3–5˚С.

Монтаж водяного тёплого пола

Задача довольно сложная, но выполнимая. Только сначала требуется выровнять основание

Это очень важное требование, учитывая, что выравнивать всё равно потребуется и первым слоем стяжки это делать эффективнее. Почему?

Например, перепад высот в комнате составляет 3 см. Если сразу уложить трубу и только потом выравнивать стяжкой, то получится, что в одном углу высота цементной смеси будет минимальная – 4 см, а в другом 7. Значит, во время эксплуатации тёплых полов, с одной стороны они буду прогревать 4, а с другой 7 см бетона. Такая неравномерная нагрузка, весьма пагубно действует на всю систему в целом и ведёт к быстрой порче напольного покрытия.

Поэтому, первым и важным этапом является выравнивание полов по уровню горизонта. Для подготовки бетонных полов потребуется:

• Маячковый профиль;
• Лазерный уровень;
• Угольник строительный;
• 5-10 кг гипса;
• Грунтовка;
• Мобильная бетономешалка;
• Цемент;
• ПГС;
• Фибра полипропиленовая.

Ход работ:

Полы подметают и грунтуют. Пока сохнет грунт, выставляют маяки. Для этого, посреди комнаты устанавливают лазерный уровень с таким расчётом, чтобы проекция горизонтального луча была на высоте 15-20 см от пола. Затем угольником замеряют высоту от пола до луча в разных углах комнаты и по результатам определяют самую высокую точку. В этом месте, высота стяжки будет минимально допустимой – 4 см. В остальных местах – согласно потребности.

Для установки маяков, гипс разводят до состояния густой сметаны. Затем делают из полученной массы небольшие кучки вдоль одной стены, с шагом 60-80 см, на них укладывают маячковый профиль. Приставляя к нему угольник, выравнивают по уровню горизонта, располагая его на нужной высоте. От стены до первого маяка должно быть 50 см. Между соседними маяками расстояние варьируется в зависимости от длины прави́ла (ориентируйтесь на 1-1,3 м). Учтите, гипс схватывается быстро, работу проводят «без перекура».

Примерно через 30-40 м, можно заливать стяжку. Цемент разводят с ПГС в соотношении 1:5. Полипропиленовую фибру добавляют из расчёта 80 гр. на 100 л смеси. Фибра является элементом дисперсного армирования, качественно повышая прочность покрытия. Кроме того, после застывания, новая поверхность будет идеально гладкой.

Заливают полученную смесь таким образом, чтобы каждая следующая порция, на 10-15 см заходила на предыдущую. По уровню стяжка выравнивается правилом, с ориентацией по маякам.

После заливки всей поверхности, требуется время для технического созревания цементно-песчаной стяжки. Расчёт, примерно, следующий 1 см толщины – 1 неделя.

Схемы смесительного узла для пола

Схем подмеса для теплого пола существует множество. Можно обустраивать смешение теплоносителя, как до коллектора, так и на всех отводах от него.

Каждую ветку нужно оборудовать такими приборами как термостаты, расходомеры, клапаны:

1. Устройство балансировочное вторичного контура. Благодаря этому клапану осуществляется регулировка смесительного узла теплого пола – корректируется соотношение между объемами горячего и холодного теплоносителя из обратки. Чтобы повернуть клапан, используется шестигранный ключ, а чтобы не произошло смещение, его фиксируют зажимным винтом. Кроме этого, на устройстве имеется шкала расхода, отражающая его пропускную способность, равную от 0 до 5 кубометров в час.
2. Клапан балансировочно-запорный для радиаторного контура. Данное устройство предназначается для соединения группы подмеса для теплого пола с иными элементами отопительной системы. Для его поворота используют шестигранный ключ.
3. Клапан перепускной. Это предохранительное устройство. Он защищает насосное оборудование при работе того в режиме, когда через него не подается вода. Устройство срабатывает, если давление в системе понижается до определенного значения, выставляемого ручкой.

Не всегда коллекторная группа монтируется до радиаторного контура. Когда строение имеет небольшую площадь, и падение температуры рабочей среды незначительно, тогда коллектор с узлом подмеса располагают на обратке радиаторного контура. В этом случае коллектор теплого пола со смесительным узлом работает наиболее эффективно.

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.

Сборка фабричной гребенки для теплого пола – пошаговая инструкция

Чаще всего для систем теплого пола применяют гребенки фабричного производства, изготовленные из нержавеющей стали или латуни. Рассмотрим на примере одного такого устройства пошаговый процесс сборки.

Шаг 1. Распакуйте гребенку и все составляющие части ее узла. Проверьте целостность и комплектность в соответствии с приложенной инструкцией.

Распаковка гребенки

Шаг 2. Выложите все составные элементы коллекторного узла на пол или другую плоскую и ровную поверхность в соответствии с тем, как они должны быть в собранном виде.

Элементы узла укладываются на пол

Шаг 3. Соберите вместе отдельные малые элементы гребенки для теплого пола. В данном случае собирается термометр и кран для запирания подачи в коллектор от котла.

Соединение термометра и запорного крана

Шаг 4. Собранные вместе малые элементы гребенки для теплого пола подсоедините к подающему и отводящему коллекторам в соответствии с инструкцией.

Далее малые элементы нужно подсоединить к коллекторам

Шаг 5. Распакуйте кронштейны для крепежа гребенки теплого пола к стене. Проверьте комплектность.

Распакованы крепежные кронштейны

Шаг 6. Зафиксируйте коллекторы гребенки на кронштейнах, установив их на большие скобы и закрепив сверху малыми.

Коллекторы фиксируются на кронштейнах

Шаг 7. Просверлите отверстия в стене и смонтируйте коллекторы вместе с запорной арматурой, термометрами, сливными кранами и спусками воздуха на стене. Далее выполните монтаж регулирующего двух- или трехходового клапана, насоса и прочих изделий, которые необходимы для создания полного комплекта гребенки.

Прикручивание коллекторов к стене

Устройство и принцип работы распределительной гребенки

Как упоминалось выше, распределительная гребенка – это прибор, который позволяет разбить отопительную систему дома на отдельные контуры. А значит, она должна состоять из двух отсеков:

• подающая гребенка;
• обратная гребенка.

От каждой отходит по несколько выводов, их количество зависит от количества контуров. На подающей и обратной гребенке количество выводов всегда одинаковое. Таким образом, этот прибор является промежуточным узлом, через который проходит теплоноситель и распределяется по разным участкам отопительной системы.

Принцип работы отопительного коллектора прост: нагретая в котле жидкость поступает в подающую гребенку, при этом происходит уменьшение скорости жидкости, так как диаметр гребенки больше диаметра подающей трубы. Уменьшение скорости жидкости позволяет распределить теплоноситель по контурам равномерно. Благодаря этому эффекту можно рассчитать диаметр подающей и обратной гребенки, зная скорость движения жидкости и нужный объём всей отопительной системы.

Распределенная жидкость устремляется по отдельному контуру и достигает радиатора или места замыкания теплого пола, отдает тепло отопительному прибору и возвращается по трубе. Так называемая «обратка» подключена ко второй гребенке, где все контуры сходятся, и собранная остывшая жидкость направляется в котел.

Особенности работы узлов подмеса

Функционирование узла происходит так:

1. Горячий теплоноситель достигает коллектора обогрева пола и доходит до предохранительного клапана с термостатом.
2. Когда нагрев рабочей среды превышает требуемый уровень, срабатывает клапан и начинается подача холодной воды из обратки, в результате чего она перемешивается с горячим теплоносителем.
3. После того, как температура имеет нужное значение, клапан опять срабатывает и поступление горячей воды прекращается.

Коллекторный узел отвечает за регулировку степени нагрева теплоносителя и за его циркуляцию в контуре, и состоит из двух главных элементов:

1. Предохранительного клапана, подпитывающего отопительный контур горячей водой настолько, насколько это требуется, осуществляя контроль на входе.
2. Циркуляционного насоса, обеспечивающего перемещение теплоносителя по контуру с определенной скоростью, в результате чего напольное покрытие будет равномерно прогреваться по всей площади.

Кроме них в смесительный узел для теплого пола и радиаторов могут входить:

• байбас, препятствующий перегрузке системы;
• воздухоотводчики;
• клапаны отсекающего и дренажного типа.

В зависимости от решаемых задач смесительный узел коллектора можно обустраивать разными способами. Его всегда монтируют до контура отопительной конструкции, но само место монтажа точно не указывается. Например, узел можно сделать в комнате, где находится теплый пол, либо в котельном помещении.