Особенности устройства теплого водяного пола

Система теплых полов появилась еще в Древнем Риме в I веке до нашей эры, то есть свыше двух тысячелетий назад!  Древнеримские инженеры понимали преимущества такого отопления. Само устройство такого отопления базировалось на подогреве каменного покрытия горячим дымом, который двигался по специальным полостям под полами. Это позволило, получит  так называемое «чистое тепло», без контакта человека с продуктами горения. Причем теплоотдача продолжалась и после окончания горения в печи за счет теплоемкости каменного покрытия. Подобные устройства были и в древней Корее, и Китае.

Сегодня с развитием современных технологий главный принцип устройства теплых полов остался тот же – это нагрев полового покрытия за счет теплоносителя. Но, конечно же, с современными типами обогревателей с более продуктивным КПД, да и само покрытие пола теперь намного современней. Так как устроены современные водяные теплые полы?

Устройство системы подогрева полов

Условно устройство водяного теплого пола такого вида подогрева можно поделить на две подгруппы:

• Структурная составляющая «пирога» теплых полов;
• Элементы обеспечения отопления.

Кто то может сказать, что какое отношение будет иметь то, как устроен пол под обогрев, но это не так. От самой составляющей полов, правильного чередования слоев и подбора материала будет зависеть все функционирование и правильный обогрев.

Ну, а система обеспечения естественно это само собой отопление теплых полов, состоящее с отдельных элементов.

Теперь разберемся, как устроена каждая из этих подгрупп, составленных вместе в систему теплого пола.

Структурная последовательность компонентов теплого пола

Вариантов устройство теплого водяного пола  можно найти немало, также как и материалов которые можно для этого использовать. Остановимся лишь на том, какие слои должны присутствовать в обязательном порядке.

• 1-й слой, точнее его наличие будет зависеть от того где делаются теплые полы в частном доме или квартире. Если это квартира, то им будет плита ж/б перекрытия. В доме все несколько сложнее. Придется сделать черновую стяжку. То есть первым слоем должно быть крепкое и ровное бетонное основание, на котором будет осуществляться монтаж всей системы.
• 2-й слой. Гидроизоляция. Служит для защиты «пирога» пола от воздействия воды. В частных домах, коттеджах, и на первых этажах квартир ее наличие обязательно!
• 3-й слой. Это первый теплоизоляционный шар, состоящий с одного из видов утеплителя (например, экструдированный пенополистирол).
• 4-й слой. Теплоизоляционная  алюминиевая фольга. Играет роль теплового отражателя.
• 5-й слой. Это непосредственно сама система «теплый пол».
• 6-слой. Вся система разводки труб засыпается песком для лучшей теплоемкости.
• 7-й слой. Чистовая бетонная стяжка. Служит защитой от повреждений системы подогрева, и основанием для чистовой отделки пола.
• 8-й слой. Половое покрытие (керамическая плитка, ламинат, линолеум и др.).

При этом вся структура такого пола должна быть толщиной от 70 до 150 миллиметров.

Обязательно стоит проложить по периметру полов демпферную ленту, которая будет компенсировать все расширения бетонной стяжки, и не даст ей создавать дополнительные нагрузки на стены помещения.

Материалы для сборки теплых полов могут быть различными. Главное это их соответствие назначению. Теплоизолятором выступает обычный пенопласт, но более высокой плотности. Лучше использовать экструдированный пенополистирол (пеноплэкс).

Трубы для системы также могут быть различными, более дешевые это пластиковые, они же самые распространенные, а самые дорогие – медные.

В такой последовательности монтируется сам «пирог» теплого пола, и только так он будет обеспечивать достаточный КПД при своей работе.

Устройство системы обеспечения работы теплого водяного пола

В составе системы обеспечения функциональности подогрева полов включены такие составные части:

• Водонагревательный котёл. С этим элементом все понятно, он обеспечит нагревание теплоносителя и обогрев полов и всего жилья.
• Нагнетающий насос. В современных котлах он обычно устанавливается обязательно, его функция обеспечить давление воды в системе, и ее движение по контуру отопления.
• Шаровые клапаны на входе котла.
• Трубы разводки. Нужны для доставки теплоносителя к нагревательным элементам системы.
• Коллектор с системой настройки и регулировки тёплых полов. «Сердце» подобного типа обогрева. Он представляет собой датчики, регулирующие устройства и специальный блок механизмов, который осуществляет управление отоплением и контроль различных режимов функционирования.
• Трубы, которые используются для отопления полов. Исполняют роль нагревательного элемента.
• Всевозможные фитинги, которые используются для проведения главной трассы от котла и присоединения контура тёплого пола к самому коллектору.

Каждый из отдельно взятых элементов системы имеет свои функции, но без одного из них попросту не будет ничего работать. Но основа всего принципа работы это коллектор отопления, зачем он нужен и каков принцип его работы?

Как устроен коллектор

Вся группа коллектора отвечает за поддержание нормальной комфортной температуры теплоносителя. По принятым нормам она должна быть в пределах +50 градусов. Более высокий показатель будет сильно нагревать половое покрытие, низкий наоборот не создаст нужного комфорта.

Коллектор по своей сути это система, состоящая из труб для охлаждения теплоносителя. На трубах монтируются вентили для контроля подачи воды, и отключения всего отопления, если это понадобится.

По конструкции, это две трубы, одна с вентилем соединяется с подачей воды от общего отопительного контура. Вторая это соединение всего устройства с обраткой, также имеющая вентиль для отсечения потока от системы. За счет такой конструкции коллектор обеспечивает смешивание нагретой и холодной воды до более комфортной температуры.

С возникновением нештатных ситуаций, и необходимостью решения срочных проблем (ремонтные работы или иные непредвиденные обстоятельства, в которых необходимо отключить систему) на каждой трубе имеются штуцеры с заглушками. Хотя лучше приобрести систему с установленным сливным краном и воздухоотводом. Особенно важен второй компонент. Который будет выполнять функцию выпуска воздуха из системы. Вторая труба прочно заглушается с одной стороны.

Что касается самой системы контуров, то в коллекторе есть две трубы, которые соединяются с подачей воды и обраткой всего отопления. В трубах есть отверстия, соединяющие всю группу коллектора с обоими контурами теплого водяного пола. К ним присоединяются патрубки с вентилями. Чем больше помещений зациклено на коллекторе, тем больше должно быть патрубков.

Закономерно возникает вопрос, а как обеспечивается смешивание горячего и охлажденного теплоносителя в системе? Между двумя трубами устанавливают трубную перемычку, с помощью которой теплоноситель из обратки попадает в трубу подачи. Конструкция очень простая, ничего не стоит сделать ее самостоятельно из пвх труб. Основное правило, это разобраться в принципе работы смешивания в системе и вникнуть во все тонкости теплотехнического расчета, исходя из которого, выбираются диаметры труб для коллекторов системы «теплый пол».

Главное правило. Это то, что для обеспечения полноценной работы всей системы, должен быть установлен циркуляционный насос. Он устанавливается в коллекторную группу в месте, где входит труба обратного отопления.

Элементы коллектора

Конструктивно кроме системы труб, насоса и системы смешивания, коллектор имеет такие элементы:

• Трехходовой клапан, отвечающий за правильное смешивание теплоносителя.
• Регулировочный клапан, позволяющий контролировать количество воды подающейся на контур теплого пола. Также при соответствующем монтаже можно разбить подачу по отдельно взятым площадям комнаты.
• Клапан на возврате коллектора. Обычно работающий автоматически и имеет сервопривод.
• Автоматическая система обеспечения работы.

Первый элемент, обеспечит принятое по норме смешивание нагретой и уже остывшей воды, для создания комфортной температуры. При обеспечении отопления от твердотопливных котлов, добавка воды возможна из водопровода, так как такой нагреватель доводит теплоноситель до слишком высокой температуры.

Регулировочный клапан нормирует подачу теплоносителя в контур. Также в одной комнате можно смонтировать теплый пол, разбитый на два-три сектора. Регулировка позволит подавать нагревание, например, только на средину комнаты или с справа-слева.

Стоит помнить, также о соотношении длинны трубопроводов, и количества коллекторных групп. Очень нередко в частных домах и коттеджах делают теплые полы по всех жилых помещениях. Длинна трубопровода составляет 120 метров на одну коллекторную группу.

И не стоит планировать обеспечить от теплого водяного пола устройство отопления всего помещения, это намного увеличит затраты на обогрев жилья. Только в совмещении отопления и теплого пола будет обеспечена комфортная температура в доме.

Схема устройства водяного теплого пола не имеет ничего сложного, главное это ни в коем случае не исключать отдельных элементов системы, иначе она просто не будет работать. Также стоит сосредоточиться на правильном монтаже самого «пирога» пола. Это делается для увеличения теплоотдачи от системы и повышения ее КПД. Экономия на материалах просто увеличит ненужный расход тепла, и сам теплый пол потеряет свой смысл.