Проект отопления частного дома теплые полы

Проектирование водяного теплого пола

Самостоятельное проектирование системы водяного отопления теплыми полами состоит из нескольких этапов. Можно воспользоваться рядом программных продуктов для выполнения этой задачи, но такая возможность имеется не всегда. Некоторые программы чересчур сложны для рядового пользователя, другие несколько некорректны. Материал статьи приводит алгоритм упрощенного расчета и выбора компонентов системы теплого пола.

Этапы выполнения проекта

Первым этапом в любом проекте отопления всегда выступает тепловой расчет. Он определяет величину тепловых потерь, которые нужно компенсировать системе отопления.

Приводимый в статье алгоритм разработки проекта будем считать справедливым для помещений со средним показателем тепловой изоляции строительных конструкций, где величина потерь тепла не превышает 80 – 100 Вт на 1 м 2 отапливаемой площади.

Сооружение теплого пола в помещениях с большей величиной тепловых потерь не рекомендуется, следует использовать их только в качестве локального дополнительного обогрева. Также нужно знать, что напольное отопление абсолютно энергозависимо – при отсутствии электроэнергии невозможна циркуляция теплоносителя.

Процесс проектирования водяных теплых полов состоит из следующих этапов:

  1. Выбор материала труб;
  2. Выбор способа укладки трубопроводов;
  3. Составление схемы контуров;
  4. Расчет и выбор элементов узла управления (циркуляции).

Выбор материала труб подробно рассматривается в статье «Трубы для водяного теплого пола». Рассмотрим следующие этапы разработки проекта.

Способы укладки труб

При укладке трубопроводов теплых полов используются 2 главных метода:

  1. Спиральный («улитка»);
  2. Змеевиковый (укладка рядами).
Читайте также:  Чем лучше всего мыть полы дома для дезинфекции

Способ укладки спиралью более сложен, но более эффективен с теплотехнической точки зрения.

Трубы подачи и возврата в этом варианте укладки размещены попеременно, что обеспечивает равномерную температуру поверхности пола.

Некоторые авторы пишут о схеме с «двойной змейкой или улиткой» — на практике такие вещи не выполняются и являются вымыслом. Если проанализировать работу такой схемы, где трубы располагаются по принципу «2 прямых через 2 обратки», можно легко понять, что будут возникать широкие полосы с различной температурой.

Метод укладки рядами более прост, но имеет один недостаток. Выражается он в разнице температуры теплоносителя между началом и окончанием контура. На практике эта разница может достигать 3 – 5 0 С.

В случае использования этого способа рекомендуется начало контура располагать в пристенной зоне (краевой), тогда общая картина распределения температуры выравнивается и не так ощутима для человека. Укладка рядами больше всего применима для системы с небольшой длиной контуров (обычно не больше 50 метров).

Для обоих способов возможно применение переменного шага укладки труб. В крайних (пристенных) зонах он уменьшается, к центру помещения увеличивается.

Разработка схемы укладки трубопроводов

Следующий этап разработки проекта – составление схемы укладки труб. Для этого нужно знать ряд основных требований для сооружения комплексов водяного напольного отопления.

При выборе шага укладки следует соблюдать следующие требования:

  1. В краевых зонах шаг укладки принимается в 100 – 150 мм;
  2. В других зонах – от 200 до 250 мм;
  3. В помещениях, требующих повышенной температуры пола (ванной, бассейне, туалете) используется постоянный шаг не более 150 мм.

В краевых зонах трубы укладываются с шагом 100 – 150 мм для создания теплового потока в месте максимальных теплопотерь. Число труб в пристенной зоне обычно принимается не меньше 6.

При выборе шага следует учесть – при использовании металлопластиковых труб шаг в 100 мм соблюсти не удается. Этому препятствует величина максимального радиуса изгиба – труба может сломаться или повредится внутренний алюминиевый слой.

Для монтажа теплых полов применяются обычно трубы с наружным диаметром 16 и 20 мм. Для каждого диаметра имеется рекомендуемая максимальная длина. Для контуров из трубы диаметром 16 мм она составляет 80 метров (рекомендуется 60 – 70 м), для труб диаметром 20 мм – не более 100 метров (рекомендуется от 80 до 90 м).

Длину всех контуров нужно рассчитывать примерно одинаковой длины, рекомендуемая максимальная разница в длине – не более 10 – 15 метров. Также лучшим вариантом является использование трубопроводов одного диаметра для всех контуров. Выполнение этих двух условий значительно упрощает балансировку системы в целом и каждого контура в отдельности.

Отопление отдельного помещения лучше выполнять одним контуром. Это упрощает регулировку температуры в каждом помещении в зависимости от требований и его назначения. В случае большой площади отапливаемого помещения в проект закладывают большее количество контуров (желательно одинаковой длины). Контуры малой длины (для ванной и туалета) следует объединить в один.

Схему нужно нанести на план помещений, желательно на миллиметровку (для соблюдения большей точности). По выполненной схеме производится подсчет количества требуемого материала (трубы). Укрупненно количество материала можно определить из расчета 4 – 5 метров трубопровода на 1 м 2 отапливаемой площади, но этот метод имеет повышенную погрешность.

Также по схеме вычисляется количество теплоизолирующего и гидроизолирующего материала, армирующей решетки (по площади помещений), длина демпферной ленты – по длине периметра отапливаемых помещений. По суммарной длине трубопровода рассчитывается количество крепежных элементов, частота крепежа обычно составляет 2 крепления на 1 метр длины, на поворотах крепеж устанавливается через 20 – 30 см.

Узел управления и циркуляции (насосно-смесительный) состоит из следующих основных компонентов:

  1. Распределительные коллекторы – 2 шт.;
  2. Кронштейны для установки коллекторов;
  3. Наружный или встраиваемый шкаф;
  4. Термостатический смеситель;
  5. Воздухоотводчики – 2 шт.;
  6. Сливные краны – 2 шт.;
  7. Циркуляционный насос;
  8. Запорная и регулирующая арматура.

Прямой и обратный коллекторы в узлах заводской комплектации обычно имеют стандартный диаметр 25 мм (1 дюйм). Этот диаметр применим для количества контуров не более 9 – 10. Для большего числа отопительных веток следует приобрести коллекторы диаметром не менее 32 мм.

Это необходимо для выравнивания давления по длине коллектора. В случае малого диаметра может наблюдаться падение давления (и соответственно расхода) в последних по порядку подключения контурах — это усложнит процесс регулирования и балансировки.

Подводки от теплового источника (котла, отопительного стояка) должны соответствовать диаметру коллекторов. На подающих патрубках коллектора устанавливаются балансировочные вентили (клапаны), на обратных – запорные вентили или краны. Наиболее удобны для регулирования клапаны с расходомерами.

Коллектор водяных теплых полов с расходомерами

Термостатический смеситель – главный управляющий элемент узла. Более подробно о его выборе написано в статье «Теплый пол от системы центрального отопления».

Не менее важный агрегат в узле управления – циркуляционный насос. Подбор его производится по целому ряду показателей – гидравлическое сопротивление труб, кранов, смесителя, расход и скорость теплоносителя. Этому методу подбора будет посвящена отдельная статья. Но основные характеристики насоса – производительность и напор – можно приближенно определить по упрощенному методу.

Производительность насоса определяется по суммарному количеству теплоносителя в системе и кратности его обмена. Для максимальной теплоотдачи объем перемещенного в час теплоносителя должен быть равен 3 объемам воды в системе отопления. Рассчитать количество воды в комплексе несложно – нужно просуммировать длину труб и вычислить их внутренний объем по формуле объема цилиндра.

Эта величина умножается на 3 и на поправочный коэффициент запаса мощности (1,15 – 1,2). Получается искомая величина производительности насоса.

Бытовая серия циркуляционных насосов имеет максимальный напор в 6 метров водного столба. Насоса с таким напором вполне достаточно для обеспечения качественной циркуляции в системе с 10 контурами и средней протяженностью контуров 70 – 80 м. Насос следует приобрести трехскоростной – эта функция улучшает качество управления величиной объемного расхода теплоносителя.

По значениям производительности и напора выбирается циркуляционный насос с соответствующими или близкими показателями.

Следует отметить, что сборка узла теплых полов из отдельных элементов обычно обходится дешевле заводского изделия примерно на 20 %.

Выполнение проекта системы водяных теплых полов обязательно. Проект поможет правильно рассчитать количество необходимого материала, выбрать оптимальную конфигурацию комплекса, которая обеспечит эффективную работу напольного отопления. Самостоятельное проектирование также сэкономит денежные средства – не потребуется привлекать профессиональных проектировщиков.

5 схем отопления с теплым полом и радиаторами в частном доме

Ассортимент отопительных систем, для создания благоприятного микроклимата в доме, в настоящее время огромен.

Раньше для обогрева помещений использовались в основном радиаторы. Но сейчас, большинство владельцев частных строений отдают предпочтение тёплым полам. Однако, применение только ТП не всегда позволяет создать в квартире комфортные условия. Поэтому, для частных домов профессионалы все больше стали рекомендовать комбинированную схему отопления — с радиаторами и тёплым полом.

Наша статья будет полезна тем, кто строит свой дом, и планирует обустроить комбинированную модель отопления.

Вы узнаете, как совместить радиаторное отопление и тёплые полы, какими плюсами обладает данная схема в сравнении с обычными радиаторами, как сделать проект с учётом произведённых расчётов и осуществить монтаж самостоятельно.

Нормы и ограничения

Тёплый водяной пол — низкотемпературная система отопления. По существующим нормам, максимальный температурный уровень теплоносителя должен составлять +55 градусов. При эксплуатации, стандартный нагрев обычно колеблется в диапазоне от +35 до +45, причём пол нагревается до +26 — +31. Нормы для разных помещений отличаются:

  • для спальни, кухни, гостиной — +26;
  • для ванны, туалета, прихожей— +31.

По магистралям пола жидкость циркулирует при помощи насоса. Кроме того, он позволяет регулировать уровень отопления в помещении. Подбирать его нужно отталкиваясь от скорости движения воды. Максимум, который допустим для гидрополов — 0,6 м/с.

Разница между нагревом воды на подаче и выходе не должна быть в приделах 10 градусов.

Особенности комбинированной системы

В комбинированную систему отопления входят радиаторы, которые являются высокотемпературными источниками, и низкотемпературные – тёплые полы.

Подсоединять водяной пол в смешанной схеме возможно двумя способами:

  1. К имеющемуся нагревательному котлу — такой способ уменьшает стоимость оборудования и время монтажа. Недостаток этой конструкции — невозможность работать автономно. При этом увеличивается расход энергии, и снижается эффективность пола.
  2. Путём установки отдельного котельного оборудования для пола — это существенно увеличивает расходы при монтаже. Однако такая система имеет преимущество — автономность, её работа не зависит от батарей. Это удобно, когда радиаторный обогрев уже не функционирует.

Есть несколько рекомендаций, которые надо учитывать, решив создавать в частном доме совместное отопление:

  1. Устанавливать температурные режимы отдельно для батарей и тёплого пола. Так как в батареях нагрев воды на подаче и на выходе составляет около 70 и 55 градусов соответственно, а для греющих полов требуется — 40 и 30, то котлы с этой задачей самостоятельно справится не способны.
  2. Применять специальные комплектующие для настройки нагрева. Насосно-смесительные узлы, запорную арматуру — они сократят затраты, и позволят грамотно произвести соединение системы с ёмкостью, в которой нагревается вода.
  3. Осуществлять настройку комбинированной системы с использованием специальных и правильно установленных технических средств. Например, смесительный узел с термостатической головкой, его функция — регулировка уровня нагрева жидкости, термостат — отвечает за управление степенью обогрева каждой комнаты в отдельности.

При укладке водяного пола, нет смысла ограничиваться только ванной и туалетом. Лучше разместить такую систему по возможности везде, так как увеличение её площади, существенно не сказывается на монтажных и эксплуатационных затратах.

Ведь в любом случаи понадобится установка смесительного узла и устройства, которое обеспечит циркуляцию жидкости. А какой будет коллекторная группа — однотрубной, двухтрубной или больше — не важно.

Расходы на стяжку так же не изменяться, даже если пол монтируется лишь в одной части комнаты, бетонный раствор придётся заливать по всей площади.

Насосно-смесительный узел

Сооружать систему отопления по комбинированной схеме в частном доме можно с применением насосно-смесительного узла. Конструкция с ним наиболее эффективна, но обойдётся дороже, в сравнении с использованием 3-х ходового клапана, хотя принцип функционирования такой же.

Охлаждённая вода из обратной трубы разбавляет горячий теплоноситель, а наличие балансировочных кранов позволяет делать это в требуемых пропорциях.

Данный узел бывает в разных комплектациях. Это зависит от предназначения и стоимости оборудования. В стандартное устройство входит:

  • термостатический клапан;
  • погружной термодатчик;
  • балансировочный кран с фиксирующим пружинным вентилем;
  • циркуляционный насос;
  • погружной термометр;
  • резьбовая гильза;
  • перепускной и запорный вентиль;
  • дренажный и шаровой клапан;
  • воздухоотводчик;
  • перепускной байпас.

Схемы и инструкция по монтажу от одного котла

Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.

Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.

При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.

Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.

Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.

Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.

Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.

В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:

  • котёл с расширительным баком — нагревает теплоноситель;
  • гидрострелка — разводка, в виде трубы с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
  • радиаторный и половой насос — они обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
  • коллектор — к его выходам подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
  • смесительный узел — в нём происходит разбавление теплоносителя для ТП;
  • термостат — головка, которая открывает или закрывает поступление воды в контуры.

Монтаж системы

После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:

  • Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.

  • Соединяются трубы от радиаторов с водонагревателем, между ними монтируется насос.

  • Подключаются контуры пола через устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого применяются: смесительный узел, 2-х или 3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.

  • Устанавливается циркуляционный насос.

  • Контуры пола соединяются через гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем, и будет отапливать помещение.

Схемы со смесительным клапаном

В частных домах специалисты советуют отдавать предпочтение схеме отопления комбинированного типа, с использованием смесительного клапана, он бывает 2-х или 3-х ходовым.

Оцените статью