Що потрібно для циркуляції водяної теплої підлоги?
- Циркуляційний насос - основа руху теплоносія
- Змішувальний вузол - серце системи теплої підлоги
- Колектор - розподіл по контурах
- Труби для контурів теплої підлоги
- Гідравлічне балансування системи
- Захист котла від низькотемпературної корозії
- Розширювальний бак і група безпеки
- Перше заповнення і запуск системи
Тепла підлога може гріти нерівномірно, споживати більше газу, ніж потрібно, або змушувати котел працювати в аварійному режимі - і причина майже завжди одна: циркуляція налаштована неправильно. Розберемо, з яких елементів складається правильна схема і що саме кожен із них робить.
Циркуляційний насос - основа руху теплоносія
Середня довжина одного контуру теплої підлоги - 60-120 м труби діаметром 16-20 мм. Проштовхнути теплоносій через таку трасу самопливом неможливо. Природна конвекція тут не застосовна - тільки примусова циркуляція.
Циркуляційний насос підбирається за двома параметрами: витратою (м³/год) і напором (м вод. ст.). Витрата визначається кількістю і довжиною контурів - в середньому 1-3 л/хв на контур залежно від його довжини і кроку укладання труби. Напір - гідравлічним опором найдовшого контуру і всіх елементів системи: змішувального вузла, колектора, запірної арматури. Для типового приватного будинку з площею теплої підлоги 80-150 м² достатньо насоса з витратою 1,5-2,5 м³/год і напором 4-6 м. Насос із запасом - не проблема: просто працюватиме на зниженій швидкості.
Встановлюється насос у змішувальному вузлі на зворотній лінії - після того як теплоносій пройшов через контури і охолодився. Ресурс вищий, ніж при встановленні на подачі, де температура вища. Сучасні насоси з частотним регулюванням автоматично підбирають оберти залежно від поточного навантаження: при частковому закритті контурів термостатами насос знижує витрату і дає реальну економію 20-30% порівняно з насосом фіксованої швидкості.
Змішувальний вузол - серце системи теплої підлоги
Котел подає теплоносій температурою 70-90°C. Тепла підлога хоче 30-45°C - при вищій температурі поверхня підлоги перегріється вище комфортних 28-29°C. Завдання змішувального вузла - взяти гарячий теплоносій із подачі, змішати з охолодженим зі зворотки і подати в контури потрібну температуру.
Ключовий елемент - триходовий або двоходовий клапан. Триходовий має три патрубки: гаряча вода з котла, холодна зі зворотки і вихід у контури. Змінюючи прохідний переріз між патрубками, клапан регулює співвідношення складових у суміші. Управляє ним термоголовка з виносним датчиком температури на подаючому трубопроводі після точки змішування - відкриває або закриває клапан залежно від поточної температури.
Двоходовий клапан простіший і дешевший: або пропускає гарячий теплоносій, або перекриває його, система працює в імпульсному режимі. Мінус - котел частіше вмикає і вимикає пальник.
Крім клапана, у змішувальний вузол входять циркуляційний насос, балансувальний клапан для налаштування витрати через вузол, термометри на подачі і зворотці та байпас із перепускним клапаном для захисту насоса при повному закритті контурів. Готові вузли в зборі монтувати простіше - не треба підбирати компоненти окремо і думати про сумісність.
Колектор - розподіл по контурах
Гребінка з відведеннями, до кожного з яких підключається окремий контур труб. Дві паралельні планки - подаюча і зворотна - з'єднані між собою через контури. Кількість відведень відповідає кількості контурів: одна кімната площею 20 м² може мати 1-3 контури залежно від кроку укладання і площі.
На подаючій планці колектора встановлюються витратоміри - прозорі колби з поплавком, що показують витрату через кожен контур у л/хв. Без них збалансувати систему неможливо: теплоносій завжди іде переважно по коротших контурах, залишаючи довгі холодними. Витратоміри дозволяють відрегулювати витрату незалежно - зазвичай 1,5-3 л/хв на контур.
На зворотній планці - термостатичні клапани з електроприводами. Кожен привід підключається до кімнатного термостата свого приміщення. Температура в кімнаті досягла заданого значення - термостат закриває клапан цього контуру. Охолола - відкриває. Ось так +22°C у вітальні і +18°C у спальні підтримуються одночасно і незалежно одна від одної.
Колектор встановлюється у шафу або нішу в стіні на рівні підлоги або трохи вище - з вільним доступом для регулювання витратомірів і обслуговування. Замуровувати без ревізійного люка не можна.
Труби для контурів теплої підлоги
Труба - єдиний елемент системи, замурований у стяжку на десятиліття. Тому вибір тут важливіший, ніж здається. Для водяної теплої підлоги застосовують труби з зшитого поліетилену (PE-X), поліетилену з підвищеною термостійкістю (PE-RT) або металополімерні труби з алюмінієвим шаром.
Труби PE-X і PE-RT діаметром 16 або 20 мм - найпоширеніший вибір. Витримують тривалу роботу при температурі до 95°C і тиску до 6 бар - з великим запасом відносно реальних умов теплої підлоги (35-45°C і 1,5-2,5 бар). PE-X має пам'ять форми і після деформації прагне відновити початковий стан - потрібна надійна фіксація в стяжці. PE-RT більш гнучка і простіша в укладанні.
Металополімерна труба тримає форму після згинання - петлі не розпрямляються, додаткові фіксатори не потрібні. Але в місцях з'єднань на підключенні до колектора використовуються компресійні або прес-фітинги, і за десятиліття роботи компресійні з'єднання можуть потребувати підтяжки. Якщо вузол залитий у стяжку - підтягнути вже не вийде. Тому правило просте: контур від колектора до колектора без жодного стику всередині.
Стандартний крок укладання - 150 мм для основного опалення і 200-250 мм для додаткового підігріву підлоги. При кроці 150 мм з труби 16 мм на 1 м² витрачається близько 6,7 м, при кроці 200 мм - 5 м. Максимальна рекомендована довжина одного контуру: 80-100 м для труби 16 мм, 100-120 м для труби 20 мм. Велике приміщення - кілька контурів приблизно однакової довжини: так простіше балансувати.
Гідравлічне балансування системи
Без балансування система не буде рівномірною - навіть ідеально змонтована. Теплоносій завжди іде шляхом найменшого опору - тобто через найкоротший контур. Якщо в системі є контур 50 м і контур 100 м, без балансування через короткий піде в 2-3 рази більше теплоносія, ніж через довгий. Одна зона перегріється, інша залишиться холодною. Котел компенсує нерівномірність підвищеною температурою подачі, витрата газу зростає.
Балансування виконується після першого запуску і прогріву системи. На витратомірах подаючої планки поступово прикривають клапани коротших контурів, домагаючись однакової витрати в усіх - зазвичай 1,5-2,5 л/хв. Паралельно контролюють температуру на зворотних патрубках: при правильному балансуванні різниця між подачею і зворотком у всіх контурах приблизно однакова - 5-10°C. Контур повертає воду значно гарячішою за інші - його ще трохи прикривають.
Захист котла від низькотемпературної корозії
Газовий або твердопаливний котел потребує мінімальної температури на зворотному трубопроводі - зазвичай 55-60°C. Якщо зворотка холодніша, всередині теплообмінника утворюється конденсат, який у поєднанні з продуктами згоряння дає кислоту і руйнує метал. Тепла підлога повертає теплоносій при 25-35°C. Для звичайного котла це проблема.
Рішення - байпас із перепускним клапаном у змішувальному вузлі. Він з'єднує подачу і зворотку безпосередньо, обминаючи контури підлоги. Коли зворотній теплоносій надто холодний - частина гарячого теплоносія з подачі підмішується до нього через байпас і піднімає температуру на вході в котел до безпечного рівня. Конденсаційні котли такого захисту не потребують: вони спроектовані для низькотемпературних систем і навіть витягують із конденсату додаткове тепло.
Розширювальний бак і група безпеки
При нагріванні від 20°C до 80°C 100 літрів води збільшуються в об'ємі приблизно на 2,9 л. У закритій системі без компенсатора це різкий стрибок тиску. Розширювальний бак поглинає надлишковий об'єм: гумова мембрана всередині стискається під тиском розширеної води. При охолодженні повертає воду назад у контур.
Об'єм бака - 10-12% від загального об'єму теплоносія в системі. Для орієнтиру: 100 м труби 16 мм містять близько 15 л теплоносія, 100 м труби 20 мм - близько 24 л. Для теплої підлоги площею 100 м² із контурами загальною довжиною 600-800 м об'єм теплоносія в підлозі складе 90-120 л. Бак потрібен від 12-15 л.
Група безпеки встановлюється на подачі від котла і включає три елементи: запобіжний клапан (скидає воду при тиску вище 2,5-3 бар), манометр і автоматичний повітрявідвідник. Разом вони захищають систему від аварійного перевищення тиску і видаляють повітря, яке неминуче з'являється при заповненні і в перші тижні роботи нової системи.
Перше заповнення і запуск системи
Систему заповнюють теплоносієм повільно - щоб повітря встигало виходити через автоматичні повітрявідвідники на колекторі і групі безпеки. Тиск піднімають до 1,5 бар і перевіряють усі з'єднання на герметичність.
Перший нагрів - поступово. Перший день: температура подачі 25°C. Кожні наступні 1-2 дні - підвищення на 5°C до досягнення робочої температури. Різкий нагрів може спричинити тріщини в стяжці через нерівномірне теплове розширення - особливо якщо стяжка ще недостатньо набрала міцність. Мінімальний термін від заливання стяжки до першого запуску: 28 діб для цементно-піщаних розчинів, 7 діб для ангідритових сухих сумішей.
Після виходу на робочу температуру - остаточне балансування контурів і налаштування кімнатних термостатів. На повну стабілізацію теплового режиму зазвичай іде 2-5 діб роботи.
Google
