Принцип работы водяных теплых полов следующий. В полу прокладываются трубы, в трубы подается нагретый теплоноситель, который в свою очередь нагревает поверхность пола. На первый взгляд все понятно и просто, но мы знаем, что главные секреты зачастую прячутся в нюансах.
Первый нюанс – система в принципе не предназначена для работы на самотеке. Необходим дополнительный циркуляционный насос специально для теплого пола. Циркуляционный насос, установленный на основной (радиаторной) системе отопления, его заменить не может. Если на вашей системе теплых полов установлена покомнатная автоматика, периодически включающая или выключающая отдельные контура, то вам необходим частотный насос. Что это такое и с чем его едят описано здесь. Также можно решить эту задачу установкой перепускного клапана.
Второй нюанс – температура. В теплые полы нельзя подавать теплоноситель той же температуры (70-80°С), что и в радиаторы отопления. Поэтому, в большинстве случаев, необходим специальный узел, понижающий эту температуру до допустимых 35-45°С. Некоторые люди уверены, что для того, чтобы понизить температуру достаточно поставить регулирующий вентиль, наподобие тех, что ставят на радиаторы. Это ошибочное мнение. Дело в том, что никакой вентиль не понижает (!) температуру теплоносителя. Вентилем можно ограничить лишь расход (!) теплоносителя. Температура же, что до вентиля, что после него не изменится никак. Исключение составит тот случай, когда вы этот вентиль перекроете полностью. Не верю, скажут некоторые. Ведь регулируют же вентилями температуру радиаторов? Регулировать температуру радиатора вентилем действительно можно. Вентиль, при этом, не снижает температуру теплоносителя, а снижает его расход настолько, что часть радиатора перестает нагреваться или нагревается меньше.
На тепловизионном снимке видно, что левая нижняя часть радиатора значительно холодней правой верхней. Такую картину создает снижение подачи теплоносителя (ограничение расхода). При этом, мы видим, что в радиатор заходит горячий теплоноситель, но его недостаточно, чтобы прогреть весь радиатор. Для теплых полов такой способ понижения температуры не подходит. Для того чтобы понизить температуру ставят специальный узел термосмешения. Принцип его работы в том, что для работы теплых полов берется часть горячего (70-80°С) теплоносителя непосредственно из системы отопления и смешивается в нужной пропорции с собственной обраткой теплого пола с температурой 30-40°С, в результате чего получаются, необходимые для теплых полов 35-45°С.
Существуют четыре основные схемы узлов термосмешения. Первая схема с трехходовым клапаном. Клапан управляется выносным датчиком, который измеряет температуру теплоносителя, получившуюся после подмеса, и выдает команду трехходовому клапану добавить или ограничить поступление теплоносителя с той или другой стороны, чтобы получилась та температура, которая задана настройкой.
По моему мнению, это самая лучшая схема с точки зрения гидравлики и теплотехники. Эта схема хорошо работает в любых условиях.
Вторая схема с двухходовым клапаном. Ее отличие от предыдущей в том, что здесь нет регулировки (ограничения) расхода подмеса от обратной линии. Предполагается, что горячий теплоноситель сам затечет в смесительный узел при открытии клапана. В этом и кроется его практическое ограничение в применении. Такой узел нормально работает только там, где есть нормальный входной перепад давления. В первой схеме входной перепад давления не обязателен, так как циркуляционный насос может сам подтянуть из системы столько горячего теплоносителя, сколько необходимо. Плюс второй системы в том, что она немного проще и дешевле.
Третья схема, так называемая, параллельная. В ней насос устанавливается на байпасе и смешение горячего теплоносителя и обратки теплого пола осуществляется прямо перед насосом.
Такая схема, так же, как и первая не нуждается во входном перепаде давления. Узел термосмешения получается компактнее, что имеет значение, когда он располагается в тесном коллекторном шкафу. Минус данной схемы в том, что производительность насоса используется не на 100%. Часть своей энергии он тратит на ненужное перекачивание жидкости из основной системы отопления и обратно. Эту часть он не прокачивает через контура теплых полов и расход на последних плавает. При открывании управляющего клапана он падает.
Четвертая схема реализует понижение температуры через теплообменник. Эта схема нужна там, где в качестве теплоносителя теплого пола выступает незамерзающая жидкость, а теплоносителем основной системы является вода.
Какие-либо другие схемы являются производными от этих четырех схем. Как насос, так и управляющий клапан могут стоять и на подаче и на обратке. Принцип работы от этого не меняется.
Третий нюанс – труба теплого пола не может быть бесконечно длинной. Теоретически, труба может иметь любую длину. Однако, в процессе своей работы теплоноситель отдает часть своей теплоты. Слишком длинная труба будет теплой только в своем начале, а на остальном протяжении это будет обычный «водопровод». Поэтому, как правило, теплые полы делят на несколько параллельных контуров. Устройство для разделения трубы на контура называется коллектор.
Нормальная расчетная сработка (разница температур между подачей и обраткой) у теплых полов должна быть не более 5°С. В разных источниках указывают допустимую сработку в 10°С и даже более. Я с этими цифрами не согласен и не могу рекомендовать их вам. Для того, чтобы сработка не превышала 5°С нормальная длина трубы для диаметра 16 мм должна быть не более 70 м, предел 85 м. Для трубы диаметром 20 мм не более 100 м, предел 120 м. Такая двузначность может немного удивить. Дело в том, что иногда практически невозможно уложиться в нужные для 16-й трубы 70 м. Тогда допустимо увеличить ее длину до предельных 85 м, но это не желательно, так как, сработка вылезет за необходимые нам 5 градусов, но самое главное вырастет сопротивление этого контура. Мало того, что он и так длинный, так и еще теплоноситель по нему будет двигаться медленнее, что усугубит неравномерность прогрева этого контура! Если есть возможность уложиться в 70 м – нужно в них уложиться. Пусть количество контуров будет больше.
Если у нас теплый пол сочетается с радиаторной системой, то того, что описано выше, по большому счету достаточно. Если же у вас теплый пол – это единственный отопительный прибор, то гидравлическая схема должна быть другой.
Схема №1.
Контура теплого пола подключаются непосредственно к котлу без гидравлического разделителя, без узла термосмешения. Такая схема возможна только с электрокотлом или конденсационным газовым котлом, причем, не любыми. Отопительный агрегат должен иметь высокую пропускную способность с низким гидравлическим сопротивлением. Этому требованию соответствуют некоторые простые электрокотлы без встроенного насоса, гидравлическая часть которых представляет собой обычную цилиндрическую емкость в виде бочки со входом внизу и выходом вверху. Выходы должны иметь достаточно большое сечение. Этому требованию также соответствуют некоторые конденсационные газовые котлы с большим водонаполнением, как правило, напольного типа. Такой газовый котел тоже не должен иметь встроенного циркуляционного насоса. Встроеный насос, как у электрокотла, так и у газового котла не позволит реализовать данную схему, так как для теплых полов его производительности не хватит. Для теплых полов при той же отопительной мощности нужен насос с производительностью в несколько раз больше, чем для радиаторной системы. Все встроенные насосы по умолчанию рассчитаны на радиаторную систему отопления. Установка дополнительного насоса по последовательной схеме не даст нужного эффекта из-за того, что последовательная схема суммирует напор, но не расход насосов. Чтобы проссумировать расход нужно устанавливать насосы параллельно, а это невозможно осуществить без вмешательства в конструкцию котла.
Схема №2.
Контура теплого пола подключаются к котлу через гидравлический разделитель (гидрострелку), но без узла термосмешения. Такая схема возможна с любым электрокотлом и любым конденсационным газовым котлом.
Схема №3.
Контура теплого пола подключаются к котлу через гидравлический разделитель (гидрострелку), через узел термосмешения, котел оборудуется узлом поддержания температуры обратной линии. Такая схема возможна с любым обычным (неконденсационным) газовым котлом.
Схема №4.
Контура теплого пола подключаются к котлу через буферную емкость, через узел термосмешения, котел оборудуется узлом поддержания температуры обратной линии. Такая (и только такая) схема возможна с твердотопливным котлом.
Если вы видите, что я не смог полностью раскрыть тему или что-то осталось непонятным - пишите об этом комментариях. Пишите в комментариях, какая информация вам интересна. Это будет отличный повод к написанию новых статей.
Если вам нужна помощь в подборе насоса для теплого пола, расчете необходимого количества контуров, другая информация, касающаяся теплых полов, пишите свои вопросы на Whats App или Telegram по номеру: +79293480682
Никакую оплату за консультацию я не устанавливаю. Если вы посчитаете, что моя консультация оказалась для вас полезной, вы можете, если вы сами этого захотите, отблагодарить меня через инструмент «Поддержать автора». Размер благодарности вы определяете сами. На все сообщения «по делу» я отвечу, может быть не сразу, но обязательно. Мой часовой пояс - 4 часа плюсом к московскому времени.
На моем канале есть материалы про: конденсационные газовые котлы, про грамотный подбор мощности радиаторов отопления, про развенчание мифов о последних, про частотные насосы и многое другое.
Счастья вам и процветания!
Алексей Дмитриевич Мартынов.