Материалы для теплого водяного пола
Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.
Схема теплого водяного пола со стяжкой
Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:
По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см.
Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов.
Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м2.
Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков.
Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.
Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал.
Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.
Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.
Принципы организации
Чтобы понимать, что вам необходимо для того чтобы сделать водяной теплый пол своими руками, нужно разобраться в том, из чего состоит система и как она работает.
Регулировка температуры теплоносителя
Для того, чтобы ногам на полу было комфортно, температура теплоносителя не должна превышать 40-45°C. Тогда пол прогревается до комфортных значений — порядка 28°C. Большая часть отопительного оборудования выдавать такую температуру не может: минимум 60-65°C.
Исключение — конденсационные газовые котлы. Они показывают максимальную эффективность именно при малых температурах. С их выхода подавать нагретый теплоноситель можно напрямую в трубы теплого пола.
При использовании котла любого другого типа необходим узел подмеса. В нем к горячей воде от котла добавляется остывший теплоноситель из обратного трубопровода. Состав этого уза вы видите на схеме подключения теплого пола к котлу.
Схема устройства водяного теплого пола
Принцип работы следующий. Нагретый теплоноситель поступает от котла. Он попадает на термостатический клапан, который при превышении порогового значения температуры, открывает подмес воды из обратного трубопровода.
На фото перед циркуляционным насосом есть перемычка. В ней устанавливают двухходовой или трехходовой клапан. Открывая его и подмешивают остывший теплоноситель.
Смешанный поток через циркуляционный насос попадает на термостат, который руководит работой термостатического клапана. При достижении заданной температуры подача из обратки прекращается, при превышении снова открывается. Так происходит регулировка температуры теплоносителя водяного теплого пола.
Распределение по контурам
Далее теплоноситель попадает на распределительную гребенку. Если водяной теплый пол сделан в одном небольшом помещении (ванной, например), в котором уложена всего одна петля из труб, этого узла может и не быть. Если петель несколько, то между ними необходимо каким-то образом распределять теплоноситель, а потом его каким-то образом собрать и отправить в обратный трубопровод.
Эту задачу и выполняет распределительная гребенка или, как еще называют, коллектор теплого пола. По сути это две трубы — на подаче и обратке, к которым подключены входы и выходы всех контуров теплого пола. Это самый простой вариант.
Смесительный узел теплого пола с возможностью автоматического поддержания температуры
Если теплый пол сделан в нескольких помещениях, то лучше ставить коллектор с возможностью регулировки температуры.
Во-первых, в разных помещениях требуется разная температура: кто-то предпочитает в спальне +18°C, кому-то необходимо +25°C. Во-вторых, чаще всего, контуры имеют разную длину, и передать могут разное количество тепла. В-третьих, есть помещения «внутренние» — у которых на улицу выходит одна стена, а есть угловые — с двумя или даже тремя наружными стенами.
Естественно, количество тепла в них должно быть разным. Обеспечивают это гребенки с термостатами. Оборудование недешевое, схема сложнее, но такая установка позволяет поддерживать заданную температуру в помещении.
Терморегуляторы есть разные. Одни контролируют температуру воздуха в помещении, вторые — температуру пола.
Тип выбираете сами. Независимо от этого, они управляют сервомоторами, установленными на гребенке подачи. Сервомоторы в зависимости от команды увеличивают или уменьшают проходное сечение, регулируя интенсивность потока теплоносителя.
Теоретически (и практически бывает) может возникнуть ситуации, когда подача на все контуры окажется перекрытой.
В таком случае циркуляция прекратится, котел может закипеть и выйти из строя. Чтобы этого не случилось, обязательно делают байпас, через который проходит часть теплоносителя. При таком построении системы котел в безопасности.
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.
Правильная сборка коллектора для теплого пола
Сбор купленного коллектора заводского производства — несложный процесс. В комплекте:
- распределитель с ротаметрами, он подключается к подаче — имеет 2 и больше отводов для контуров;
- гребёнка обратки с термоклапанами вместо расходомеров;
- автоматические воздухоотводчики;
- краны с заглушками для подачи и слива воды из магистрали тёплого пола;
- термометры температуры на входе и выходе;
- запорные шаровые вентили и кронштейны.
При приобретении прибора, его комплектность можно изменять, отталкиваясь от бюджета и способа соединения с котлом. Допустимо установить распределитель без ротаметров или 1 термометр, а не 2.
Процесс сборки
Инструкция по сборке коллектора теплого пола
Watch this video on YouTube
Заводское устройство изготовлено так, чтобы смонтировать его своими руками смог каждый. То есть, чаще распределительные части продаются уже в собранном виде, к ним надо подключить только контуры тёплого пола, и подсоединить детали, имеющие вспомогательное значение.
Собирать оборудование следует поэтапно:
Устройство вынимается из упаковки. В заводских моделях подающая и обратная трубы уже имеют расходомеры и клапаны. Если узел разделён на несколько частей, то их следует скрутить между собой.
Коллектор закрепляется на кронштейне, это позволит проводить дальнейшую сборку с большим удобством.
Присоединяются остальные детали — воздухоотводчик, вентиля, заглушки и контролирующие устройства.
На коллекторе обратки монтируются шаровые вентиля.
Насос для циркуляции и клапаны следует крепить после фиксации устройства на стене.
Цель использования устройства
Смесительный узел нужен для поддержания оптимальной температуры и давления в системе теплого пола
Применение насосно-смесительного узла для конструкции теплого пола обязательно, так как вода в контурах должна иметь совершенно другую, более низкую температуру, нежели в обычных системах отопления. Такой температурный режим не приемлем для системы теплого пола по нескольким причинам:
- Контуры с теплоносителем располагаются по всей площади помещения. К тому же они заключены в стяжку, которая также обладает высокой теплоемкостью. Отсюда следует, что для поддержания комфортной температуры в помещении уровень нагрева водяной системы должен быть ниже, чем в классических радиаторах.
- Чтобы человек ощущал комфорт при хождении босиком по теплому полу, температура поверхности покрытия не должна превышать 30 градусов. В противном случае появятся дискомфортные ощущения.
- Материалы, которые используются для отделки пола в помещениях жилого назначения, не предполагают сильный нагрев. При переходе порога допустимого нагрева материал начинает терять свои эксплуатационные качества, деформироваться. Наборные покрытия – паркет, ламинат, паркетная доска, теряют свою монолитность, между ламелями образуются трещины, повреждаются замковые соединения, образуются волны и другие дефекты.
- Бетонная стяжка, внутри которой располагаются греющие контуры, также может утратить свои качества при излишнем перегреве.
- Излишне высокие температуры негативно сказываются на самих трубах, лишенных возможности расширяться при нагреве из-за жесткой фиксации внутри стяжки. Это приводит к значительным внутренним напряжениям, которые провоцируют быстрый износ и нарушение целостности изделий. Устранение протечек в водяной отопительной системы связано с серьезными финансовыми затратами.
Назначение насосно-смесительного узла также связано с поддержанием достаточного гидравлического давления в контурах с большой протяженностью или сложной криволинейной формой.
Цель использования коллектора
Коллектор – это устройство, с помощью которого поток теплоносителя распределяется по отдельным контурам водяного пола, а затем возвращается обратно для нагрева. Выглядит коллекторный узел как две трубы с отверстиями, к которым подключают контуры системы.
Наличие распределительного коллектора в схеме организации теплого пола предоставляет возможность контролировать объем потока теплоносителя. Одна из труб коллектора – подающая, на нее поступает горячая вода и к ней подключают входы контуров водяного пола.
Обратку контуров подключают к обратной трубе коллектора. Отверстия, к которым выполняется такое подключение, обычно оборудованы резьбовыми, фитинговыми или другими соединениями.
Коллектор состоит из ряда таких элементов, как собственно коллектор (1 и 2),переходник для крана Маевского (3); сливной кран (4); воздухоотводчик (5); клапан (6); кронштейн (7); евроконус (8)
Здесь же устанавливают различные устройства, при помощи которых можно регулировать показатели потока теплоносителя. Простейший вариант коллектора промышленного производства – это труба с соединителем, который называют евроконусом. Это вполне удобный и надежный узел, но он не позволяет управлять потоком воды.
Чтобы эффективно использовать такое устройство, придется дополнительно приобрести и установить ряд элементов.
Чуть сложнее устроен коллектор производства КНДР. Помимо соединений на выходных отверстиях здесь установлены вентильные краны, никаких автоматических средств регулирования потока не предусмотрено. Это отличный и недорогой вариант для водяного пола на небольшой площади с двумя-тремя контурами одинаковой длины.
Такая система не требует сложного управления. Но на больших площадях коллектор этого типа придется дополнить автоматикой.
Кроме того, межосевое расстояние между подающей и обратной секцией у китайских устройств не соответствует стандартам, принятым в Европе, что может вызвать проблемы при соединении его с приборами европейского производства.
Шаровые краны в таких устройствах чувствительны к воде низкого качества, со временем они начинают протекать. Чтобы устранить проблему, достаточно заменить уплотнительные кольца, но нужно считаться с тем, что необходимость в таком ремонте периодически будет возникать.
Если работу системы водяного пола предполагается автоматизировать, имеет смысл приобрести как минимум коллектор с регулировочными вентилями.
На такие вентили можно установить сервоприводы, соединенные с термостатами в комнатах. Это обеспечит автоматическое управление потоком теплоносителя в соответствии с данными о температуре воздуха в конкретном помещении.
Чтобы автоматизировать работу системы водяного теплого пола на подаче коллектора устанавливают расходомеры (обозначены рамкой), а на обратке ставят разъемы для сервоприводов (синие колпачки внизу)
Сложнее всего управлять системой водяного пола, в которой отдельные контуры заметно различаются по длине, но в сложных системах обычно так и бывает. В такой ситуации оптимальным выбором станет коллектор, на подаче которого установлены расходомеры, а на обратке – гнезда, предназначенные для монтажа сервоприводов.
С помощью расходомеров можно будет отрегулировать интенсивность потока теплоносителя, а сервоприводы в связке с термостатами позволяют установить подходящую температуру на каждом контуре.
Если необходимости в автоматическом регулировании нет, можно приобрести коллектор подачи с расходомерами, а обратный – с обычными вентильными кранами.
Бывает так, что не получается выбрать коллектор с количеством гнезд для подключения, которое соответствует проекту. Тогда можно взять устройство “с запасом”. А лишние отверстия просто закрывают заглушками.
Такое решение может оказаться полезным, если позднее понадобится добавить к системе водяного пола еще пару петель.
Элементы системы
Элементы системы
Все схемы объединяет простота работы, возможность самостоятельного монтажа, а также расположение основных элементов. Подача и «обратка» располагаются с левой стороны, а коллектор с гребенками – с правой. Различия схем заключаются в добавлении некоторых деталей. Чаще коллектор располагают около смесительного узла, реже – в отдалении, что может быть связано с дефицитом свободного пространства или планировочными особенностями помещения.
Состав комплектующих зависит от материала используемых труб – из сшитого полипропилена, металлопластиковых, гофрированных из нержавеющей стали или медных.
В схеме используют следующие элементы:
- Запорная арматура в виде шаровых кранов. Они не участвуют в регулировке основных показателей теплоносителя – его температуры и давления, но необходимы при проведении ремонтных работ, когда требуется отключить отдельные узлы системы.
- Косой фильтр, предназначенный для механической очистки воды. Его применяют в системе, если нет уверенности в чистоте используемой воды. Такой фильтр не пропустит твердые частицы в устройство для настройки, обеспечив тем самым корректную работу системы и продлив срок службы клапанов.
- Термометры, обеспечивающие зрительный контроль над температурой воды внутри контура. Некоторые модели оснащены зондом, который непосредственно соприкасается с теплоносителем. Термометры бывают жидкостными, механическими и цифровыми.
- Термостатический клапан является основным элементом управления смесительного узла. Сверху на него надевается термостатическая головка. Когда температура теплоносителя меняется, головка механически воздействует на термоклапан. Если градус превышен, клапан закрывается, а при понижении температуры – открывается.
- Байпас для отбора холодной воды – перемычка, которая при помощи сантехнических тройников формируется между трубой подачи и «обратки». Для осуществления точной настройки напора теплоносителя на байпасе устанавливают балансировочный вентиль, который обеспечит оптимальный режим работы системы и ее бесшумность.
- Оптимальная скорость движения воды по трубам обеспечивается при помощи циркуляционного насоса.
Питающий дроссель
Система с двухходовым клапаном является наиболее простой в исполнении. Контроль над температурой воды, поступающей в трубы системы, осуществляется благодаря термостатической головке, установленной на клапане и жидкостному датчику. Открытие и закрытие клапана происходит благодаря головке, пропускающей горячую воду от котла в контур или отсекающей ее.
Таким образом, вода из «обратки» поступает неограниченно, а горячая только при необходимости под контролем клапана. Благодаря этому исключается перегрев теплого пола и продлевается срок его службы. Невысокая пропускная способность двухходового клапана обеспечивает плавную регулировку температуры воды, исключая резкие перепады.
Трехходовый дроссель
В отличие от двухходового клапана, трехходовый осуществляет смешивание воды разной температуры внутри себя. Этот элемент объединил в себе питающий перепускной клапан и байпас. Особенность заключается в возможности настройки количества горячего и холодного теплоносителя для смешивания, благодаря заслонке, расположенной между трубой с горячей водой и «обраткой».
Такие клапаны имеют недостатки. Есть вероятность подачи очень горячей воды по сигналу термодатчика, которая может из-за резкого перепада спровоцировать повышение давления в трубах и нарушение целостности контуров. Большая пропускная способность трехходового клапана может стать причиной резкого перепада температуры воды в контуре даже при минимальном смещении регулировки устройства.
Комплектация узла и принцип работы оборудования
В основе всей конструкции лежит простой и понятный комплекс оборудования, каждое из которых выполняет свою определенную роль в работе всего устройства. На первый взгляд конструкция довольно сложная, однако при детальном анализе, место и функциональность каждого прибора имеет свое объяснение. В большинстве случаев смесительные узлы комплектуются стандартно. В комплект входят следующие элементы:
насосное оборудование, обеспечивающее циркуляцию воды в системе. С помощью насоса создается необходимое рабочее давление в трубопроводе, обеспечивается необходимая скорость подачи теплоносителя в водяной контур. На рисунке показаны рекомендуемые положения насоса. Можно использовать в работе насосы с сухим или с мокрым ротором.
- узел подмеса — устройство, осуществляющую непосредственную регулировку температуры нагрева теплоносителя. Обычно это трехходовой кран с ручным управлением или трехходовой электромеханический клапан. Основная задача прибора, подпитка основного контура горячей водой. За счет взаимосвязи термостата с краном, осуществляется периодические включения, выключения клапана. Нагретая вода в результате работы поступает в теплый пол в том объеме, в котором необходимо для нормальной работы. При достижении в отапливаемом помещении необходимой температуры, клапан срабатывает в обратном направлении, перекрывая подачу горячей воды.
- коллекторная группа — устройство обеспечивающее сбор и распределение теплоносителя непосредственно циркулирующего в петлях водяного контура. Коллектор состоит из двух частей, гребенка для сбора отработанной воды и гребенка для распределения подготовленного теплоносителя в систему теплых полов. С помощью коллектора можно подключить не один, а несколько водяных контуров. В гребенке имеется для этой цели несколько патрубков, в зависимости от количества водяных контуров. На подающую часть коллектора устанавливается расходомер, контролирующий расход теплоносителя в системе отопления.
- последним звеном в цепи приборов и устройств, стоящих на оснащении насосно-смесительного узла является воздухоотводчик. Это самый простой вариант коллектора, который является сепаратором, обеспечивающим удаление воздуха из водяных контуров системы отопления.
Перечислив основные элементы блока, следует сказать пару слов о вспомогательных устройствах и приспособлениях, входящих в комплект насосно-смесительного узла. Речь идет о термостатах и клапанах, приводящих в действие насос.
На рисунке представлена принципиальная схема работы насосно-смесительных конструкций, стоящих на оснащении теплых водяных полов.
Если вы решили сделать коллектор своими руками, необходимо брать во внимание на следующий факт. Насос ставится в таком положении, сразу после трехходового клапана, не мешая его работе, а наоборот, вытягивал смешенную воду из него
Т.е. сначала устанавливается трехходовой клапан, потом насосный узел и уже следом за ними, коллектор. В любой другой конфигурации регулировка температуры нагрева теплоносителя и интенсивность циркуляции будет невозможна.
В дополнение ко всему, можно сказать, что насосно-смесительные блоки принято оснащать байпасом. Это обводная труба, через которую циркулирует теплоноситель в обход клапана и циркулирующего насоса.
Такая схема применяется в тех ситуациях, когда возникает необходимость направить обратку сразу через байпас в систему.
Как видно из описания оборудования, входящего в комплект смесительных станций, ничего сложного в конструкции нет. Поэтому при желании, вы можете сами собрать подобное устройство и обеспечить себе существенную экономию средств.
