Схема теплого водяного пола

Какой силовой кабель подключить?

К обогревающему кабелю подключается питающий, по которому подается напряжение сети. Он должен соответствовать нагрузке, иначе произойдет его перегрев.

Пусть суммарная мощность, выделяемая на греющем кабеле, составляет P = 2 кВт. При напряжении U_ном. = 220 В через питающий кабель будет проходить ток I_расч. = P/ U_ном.∙cosφ, где cosφ = 1, так как нагрузка – активная. В результате I_расч. = 2000 Вт/220 В = 9 А. Ближайшее сечение кабеля из стандартного ряда составляет 1,5 мм2.

Но здесь необходимо еще учесть дополнительную нагрузку от включения термостата и другого электрооборудования. Ближайшее стандартное сечение составит 2,5 мм2. Из таблицы можно сразу подобрать для него автоматический выключатель на 16 А.

УЗО выбирается на мощность следующей ступени, в сторону увеличения. Если прочитать инструкции по монтажу электрических полов, жилы питающего кабеля для них должны быть сечением не менее 2,5 мм2.

Необходимые условия для монтажа водяного теплого пола

Основными недостатками водяных полов в квартире являются следующие моменты:

• Сложность получения соответствующих разрешений.
• Возможные протечки влекут за собой достаточно серьезные последствия, за которые полностью ответственны хозяева квартиры.
• Санкции в случае нелегальной установки.

Чтобы обзавестись теплым полом, все вышеупомянутые сложности придется преодолеть.

Существует несколько причин, по которым ответственные органы могут отказать в получении разрешительной документации на установку водяного теплого пола в квартире своими руками:

1. Запрет на увеличение уровня нагревания в квартире путем замены радиаторов или изменении схемы трубопровода. Благодаря этой норме поддерживается стабильная температура теплоносителя в каждом помещении. Вносить изменения, провоцирующие увеличения затрат энергии, запрещается. Поэтому при наличии в квартире центрального отопления монтировать водяные теплые полы не разрешается. Для обхода этой нормы иногда идут на сокращение общего количества радиаторов в квартире, чтобы оставить общую мощность отопления на прежнем уровне. Однако, как показывает практика, такие действия неэффективны.
2. Угроза возникновения протечек. Для получения разрешения на обустройство водяного контура необходимо представить в соответствующие органы тщательно составленный проект, доказывающий полную безопасность системы даже в случае возникновения протечек. В этом случае не обойтись без использования качественной гидроизоляции. Нередко трубы обогревающего контура приходится одевать в специальные защитные гофры и выполнять другие предписания представителей Теплосети.

Грамотной укладкой гидроизоляции важно добиться того, чтобы даже в случае нарушения целостности труб это не привело к затоплению соседей снизу. В реальности полную гарантию не могут предоставить даже дорогие защитные материалы: в случае протечек ответственность за возмещения последствий аварии полностью ложиться на инициаторов перестройки

Для этого приходится выплачивать денежную компенсацию или организовывать необходимые восстановительные мероприятия по ликвидации всех последствий аварии.

Из-за значительных сложностей на пути получения официальных разрешений многие жильцы предпочитают идти на риск несанкционированного подключения

При этом важно понимать, что даже если подобное самовольство и останется незамеченным, в дальнейшем продать такую квартиру вряд ли удастся. Подобные действия расцениваются, как незаконная перепланировка жилплощади

Самое безопасное решение – обзавестись автономным отоплением, что потребует лишь регистрации изменений в планировке и БТИ: эта процедура куда более простая, чем дискуссии с Теплосетью.

Расчет теплого пола

Для новичков, для которых затруднительно производить расчет теплого пола электрического самостоятельно, существуют специальные сервисы. Воспользоваться можно он-лайн калькулятором для расчета теплого пола и специальными программами. Такой способ позволяет быстро определить мощность пленочной или кабельной систем подогрева.

Как рассчитать теплый пол, не используя он-лайн сервисы?  Для этого можно использовать следующую формулу: Р=Рм * Sкомн, где Рм — мощность используемого материала, а Sкомн — площадь, занятая системой обогрева (полезная).

Полезная площадь выражается разностью общей и занятой предметами интерьера площадей. Мощность материала выбирается по средним показателям с учетом характера помещения и его теплопроводных свойств.

Шаг укладки кабеля на кв.м.  выбирается самостоятельно таким образом, чтоб в итоге мощность материала соответствовала общепринятым средним значениям.

Нагревательные маты

Использование нагревательных матов в системах теплого пола — самый простой способ монтажа и расчета. Маты представляют собой сетку, на которую с необходимым шагом уложен двухжильный нагревающий кабель. На сетку наносится клеевой слой, что значительно упрощает монтаж таких систем.

Этот материал имеет удельную мощность в расчете на м2 100 — 150 Вт/м2. Иногда встречаются маты с показателем мощности в 200 Вт/м2.

Пленочные системы

Инфракрасный пленочный пол основаны на применении пересечения  графитовых полос с  медно-серебряными проводниками, подключенными к ним. Пленка достаточно тонкая. С ее помощью происходит нагрев окружающих предметов (инфракрасное излучение), что считается является оптимальным для установки в жилых помещениях. Размеры пленочных материалов позволяют легко заполнить любую площадь пола.

Инновационной считается система инфракрасного стержневого обогрева. Она состоит из гибких нагревательных элементов, выполненных из карбона, серебра и графита. Особенность таких  матов в том, что при показаниях нагрева до 60, происходит уменьшение потребляемой мощности. Эта система обогрева самая экономичная из всех существующих. Она не требует толстого слоя стяжки. Такие материалы выпускаются в виде матов размером от 0,5 до 25 метров длиной. Минусом этого вида обогрева является высокая стоимость материалов ввиду особой технологии и новизны способа. Поэтому на сегодняшний день этот вид напольного обогрева не получил широкого распространения.

На КПД обогревательного элемента влияет способ монтажа теплого пола. Бетонные стяжки, в которых монтируются системы обогрева, должны составлять по толщине не менее 3-5 см. Это уменьшает теплопотери. В термоаккумулирующих бетонных полах толщиной 10-15 см происходит эффективная теплоотдача в помещение.

Расчет тепловых потерь

На показатель тепловых потерь оказывают влияние такие аспекты:

• климатические условия региона;
• теплопроводные свойства материалов внешних стен, пола и потолка помещения;
• наличие и размер окон, их теплосберегающие свойства;
• вентиляционные шахты;
• температурный минимум окружающей среды для данной местности;
• способность системы нагреть воздух в помещении до необходимых значений.

Все эти факторы учитываются для того, чтобы компенсировать возможные тепловые потери. Рассчитать их значения, учитывая характер и возраст объекта, можно с помощью специальных интернет-ресурсов и калькуляторов.

Расчет мощности теплого пола, используемого как основной источник тепла производится по формуле: Руст = 1,3 * Рп, где Рп — мощность теплопотерь, а Руст — установленная мощность. Коэффициент 1,3 составляет 30%-ый запас мощности.

В термоаккумулирующей стяжке используют коэффициент 1,4.

Удельная мощность Руд — это отношение установленного значения к обогреваемой площади помещения: Р уд = Р уст/ S пом.

Тщательный расчет теплого пола — эффективность и надежность конструкции и гарантия длительной безупречной службы

https://youtube.com/watch?v=tqmDowcXyOg

Типичные ошибки комбинированных систем

Желание сэкономить приводит к различным вариациям предлагаемых схем. В процессе упрощения иногда исключают важные элементы и система отопления в итоге выглядит так:

Но так делать все же неправильно, потому что:

1. В этой схеме отсутствует развязка (независимость) двух оставшихся насосов котла 1 и контура теплых полов 3, т.к. они подключены к общим точкам схемы A и B, между которыми есть большое гидравлическое сопротивление. В отличие от схемы с гидравлической стрелкой, где между точками A и B (D и C) сопротивление очень мало (на то он и гидравлический разделитель).
2. В некоторых ситуациях (когда все радиаторы закрыты, а теплый пол работает) насос котла и насос теплых полов работают последовательно, мешая друг другу. Это приводит к изменениям расхода теплоносителя через теплообменник котла.
3. В ситуациях, когда работают и радиаторы, и теплый пол, насос теплых полов 3 при определенных положениях смесительного клапана 2 снижает перепад давления между точками A и B и тем самым снижает циркуляцию теплоносителя через контур радиаторов.
4. А в случае остановки котла 1, насос теплых полов 3 все равно гоняет теплоноситель через котел и через контур радиаторов, создавая паразитную циркуляцию. И если с паразитной циркуляцией через контур радиаторов можно бороться установкой обратного клапана (в точке A по направлению к радиаторам), то с паразитной циркуляцией через котел справиться не получится.
5. Т.к. не поставили защитный термостат 6, то при аварийных ситуациях (например, заклинил смесительный клапан) при попадании слишком горячего теплоносителя (свыше 55°С) в трубы теплого пола может произойти разрушение стяжки пола и напольного покрытия. Да и трубы спасибо не скажут, если в них подать градусов 80.
6. Из-за того, что нет перепускного клапана в контуре теплых полов, то при закрытии всех петель теплого пола (автоматикой или просто шаловливыми ручками) циркуляция теплоносителя в контуре прекращается и насос 3, который, конечно же, никто не выключил (ну забыли, с кем не бывает) работает на закрытую задвижку и греется. Конечно, хороший циркуляционный насос типа Grundfos UPS 25-40(60) может, наверное, и год проработать в таком режиме, но рано или поздно и он выйдет из строя.

Защитный (предохранительный) термостат нужен всегда.

А вот перепускной клапан можно и не ставить, когда:

• хотя бы одна петля пола будет всегда открыта;
• или циркуляционный насос будет с частотным регулированием;
• или автоматика управления контурами подогрева умеет управлять и циркуляционным насосом, отключая его, когда все петли теплого пола закроются.

Исходя из недостатков модифицированной схемы, мы призываем не использовать её при монтаже смешанной системы отопления дома.

Количество труб, необходимое для системы

Схема устройства металлопластиковой трубы.

Помимо материала при расчете необходимо учитывать давление воды в и обогреваемую площадь помещения.

Исходя из полученных данных производится подбор оптимального диаметра трубы. Обычно для применяются трубы, имеющие диаметр 1,60; 2,0 или 2,5 см. Если установить трубы, имеющие диаметр меньший требуемого, то это приведет к нарушению циркуляции воды в системе.

Водяное давление можно замерить своими руками, подключив к стояку манометр. После этого можно приступать к определению необходимой длины трубы.

Это делается для того, чтобы теплоноситель сначала нагревал более охлажденный воздух и затем распределялся по всей системе. Места помещения, в которых будет находится встроенная или тяжелая мебель, теплым полом не оборудуются. Для получения более достоверных результатов на данном этапе необходимо выбрать способ прокладки труб в полу. На сегодняшний день самыми популярными считаются два контура напольного отопления водой:

• зебра или змейка;
• улитка или спираль.

“Зебра” широко распространена на западе Европы и хороша легкостью расчета и устройства. Однако такой контур не может похвастаться равномерным распределением тепла и характерен существенными температурными перепадами между отдельными участками пола, соответствующими выходу или входу контура. Нередко температура пола может превышать предельно допустимую норму. Удобства от этого не добавляется, а тепловые потери увеличиваются. «Змейку» целесообразно применять в помещениях, имеющих небольшие теплопотери и температурную амплитуду колебаний воды на выходе и входе в пределах 5°С.

Схема монтажа теплого пола методом “зебра”.

В СНГ более распространен контур «улитка», хотя и характерен более сложным проектированием и монтажом в сравнении со “змейкой”. Этот способ монтажа обеспечивает равномерное распределение тепла по всей площади отапливаемого помещения. Происходит это за счет чередования параллельно уложенных подающих и обратных труб. В такой системе отопления пола точка возврата теплоносителя расположена посередине трубы, а средняя температура постоянна в любом месте. Все, можно приступать к расчету.

Взяв лист миллиметровки или любую другую бумагу с делениями, необходимо начертить план комнаты в масштабе 1:50 с учетом всех дверей и окон в масштабе 1:50. На плане изображается контур предполагаемого теплого пола, причем начинаться он должен от близлежащей к стояку стены, имеющей окна. Согласно действующим строительным нормативам и правилам между трубой теплого пола и стеной должно быть не менее 25 – 30 см, а расстояние между укладываемыми трубами зависит от диаметра и обычно колеблется в пределах 35 – 50 см. Начертив чертеж, будет нетрудно замерить длину труб. Умножая полученный результат на 50 (коэффициент масштаба), получают фактическую длину контура. Не следует забывать, что нужно добавить еще 2 м для подключения к стояку. Также выполнить расчет количества можно по следующей формуле: S / n + 2 х lпт, где

• S – площадь помещения (м2);
• n – расстояние между трубами;
• lпт – длина подающих труб.

Любую из величин можно замерить, используя рулетку.

Схема укладки теплого пола “улиткой”.

Площадь комнаты можно узнать из плана или можно ширину комнаты умножить на ее длину. Если комната будет оборудована габаритной мебелью или техникой, то под ней теплый пол не укладываются, а значит уменьшится и площадь. Помимо этого, как уже говорилось выше, необходимо соблюдать расстояние между стенами и трубами, которое должно составлять не меньше чем 30 см. Расстояние между укладываемыми трубами – шаг между осями труб теплого пола. Величина эта в зависимости от характеристик комнаты колеблется в пределах 5 – 60 см, то есть она зависит от влажности и температуры в помещении.

Чем холоднее в комнате, тем меньше шаг между трубами. Тут главное не увлекаться, может случиться так, что пол будет слишком горяч, и эксплуатация станет просто невозможной. Длина подающего трубопровода характеризуется расстоянием между коллектором и началом труб, образующих систему теплого пола. При этом какая-то часть может быть утоплена в стену. Также необходимо учесть все изгибы. Если получилось так, что длина трубы более 70 м, то лучше будет ее поделить на два контура, причем в каждом контуре следует учитывать длину подающих и обратных труб.

Выбор нагревательного котла

Выбор котла в первую очередь определяется его мощностью. Он должен справляться с нагревом воды в пиковые моменты загрузки системы и иметь некоторый запас по мощности. Ориентировочно это значит, что мощность котла должна равняться суммарной мощности всех теплых полов плюс запас в 15-20%.

Для циркуляции воды в системе необходим насос. В современных котлах, как электрических, так и газовых, имеется встроенный насос. В большинстве случаев его хватает для отопления одно- и двухэтажных жилых домов. Только если квадратура отапливаемого помещения превышает 120-150 м², может понадобиться установка дополнительных вспомогательных насосов. В этом случае их устанавливают в отдаленные коллекторные шкафы.

Прямо на входе и выходе котла устанавливаются запорные клапаны. Это поможет отключить котел на случай ремонта или профилактики без необходимости сливать всю воду из системы.

общий вид всей системы (подключение радиаторов можно исключить)

Процесс монтажа

Весь монтаж водяного теплого пола в частном доме состоит из нескольких основных процессов. Выполняя каждый правильно, умельцы получают в награду теплые водяные полы в частном доме, работающие надежно до 50 лет.

Вся работа состоит из:

• проектировки;
• утепления;
• укладки труб;
• стяжки готовых полов.

Каждая часть имеет свои подводные камни. С ними нужно познакомиться поближе.

Создание проекта

Выполняя монтаж водяного теплого пола своими руками, следует правильно рассчитать мощность котла. При нехватке мощности будет недостаточно прогреваться вода, что отразится на качестве отопления. Мощность обычно берется больше на 15-20% от суммарных потребляемых мощностей.

Каждый водный трубопровод выполняется цельной трубой. Для расчета длины необходимо сначала на бумаге выполнить чертеж всех контуров. Обозначается их схема прокладывания и место крепления коллектора.

Правильно составленная схема поможет при монтаже и расчете оборудования и комплектующих

Утепление водяного отопления

Чтобы тепло грело дом, а не землю или потолки в соседней квартире, применяют различный утеплитель для теплого пола, который укладывается на подготовленное ровное основание. Перепады по высоте не могут быть выше 5 мм. Система будет греть неправильно и недолго.

Утеплитель для водяного теплого пола бывает из различных материалов. Применение должно быть обоснованно местом, температурой окружающей среды и видом основания.

Наибольшей популярностью пользуются следующие утеплители:

Пенополистирол. Применяется при утеплении первых этажей на грунте или холодном подвале. Этот утеплитель под теплый пол имеет высокую плотность. Выпускается различной толщины. Чем больше нужна теплоизоляция, тем толще используются плиты.

Пенополистирол – плотный и теплоустойчивый материалМинеральная вата применяется совместно с деревянными покрытиями

Профильная теплоизоляция – наиболее современный утеплитель для теплого водяного пола. Представляет собой экструдированный пенополистирол с ламинированным покрытием и пазами или бобышками, помогающими последующей укладке труб. Единственный минус теплоизолятора – его цена.

Теплоизоляция для водяного теплого пола выпускается в виде плит. Их укладка обычно не занимает много сил или времени. Все швы или стыки необходимо проклеить фольгированным скотчем для избегания попадания в них влаги и уменьшения теплопотерь.

Каждая составляющая пирога теплого пола имеет важное значение

Сверху утеплителя кладется гидроизоляционный слой для защиты его от воздействия влаги или агрессивной среды (бетон, цемент). Рекомендуется также покрыть утеплитель фольгированным слоем для лучшего отражения и распределения тепла. На практике это работает только для деревянных наборных полов. При заливке бетоном это просто лишняя трата денег. При использовании профильных плит все эти действия опускаются.

Укладка труб

Может быть интересно

Для монтажа водяного отопления используют медные, металлопластиковые и полипропиленовые трубы диаметром 15-20 мм. Диаметр трубы зависит от величины помещения и погоды в данном регионе.

Для монтажа используют две схемы укладки труб водяного отопления:

• Схема змейка. Это когда труба равномерной змейкой раскладывается по всей поверхности помещения. При такой раскладке вначале получается горячая вода, затем она постепенно остывает, и охлажденная возвращается в обрат. Рекомендуется использовать в санитарных помещениях (ванна, туалет), коридорах и маленьких комнатах, где протяженность контура невелика.
• Схема улитка. Для больших помещений рекомендуется раскладывать трубы спиралью, начиная с середины. Получается чередование труб различной температуры. Тепло распределяется равномерно. Самую горячую трубу располагают вдоль наружной стены для компенсации наружного холода.

Теплые полы водяные монтажные в виде схемы укладки трубопроводов

Прокладка каждого контура выполняется цельной трубой. Все изгибы делаются плавными. Расстояние между трубами теплого пола – 7-20 см. От стены интервал составляет – 5-7 см.