×

Пароль будет отправлен вам на e-mail.

×

Гідравлічна тепла підлога: переваги рішення, вибір обладнання і особливості монтажу

Июнь, 16 2015 1 0
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...

Якими перевагами володіє гідравлічна (або, як його частіше називають, водяна) тепла підлога на тлі традиційного радіаторного опалення? Яким може бути джерело тепла для неї? Які труби можна використовувати і як їх краще укладати?

Давайте спробуємо відповісти на ці питання.



Гідравлічна (водяна) тепла підлога на стадії укладання.

Гідравлічна (водяна) тепла підлога на стадії укладання.

 

Що це таке

Назва «тепла підлога» говорить сама за себе: поверхня підлоги виступає в ролі опалювального приладу.

Зверніть увагу: вона зовсім не обов’язково повинен бути єдиним джерелом тепла в приміщенні. Найчастіше тепла підлога виконує функцію допоміжного обігрівача в сауні, ванній кімнаті або вітальні.

Нагрівання поверхні може здійснюватися різними способами:

  • Укладанням під фінальне покриття плівкового нагрівального елементу.
  • Гріючим кабелем.
  • Нагрівальними матами.

Всі ці способи мають на увазі використання в якості джерела тепла електроенергії, причому самим невигідним способом — прямим нагрівом. Проте витрати на опалення можна помітно скоротити.

Якщо кіловат-годину тепла, отриманий з електрики прямим нагрівом, обходиться в 1 грн, то при спалюванні магістрального газу або дров ціна знизиться як мінімум втричі. Того ж ефекту можна домогтися, використовуючи електроенергію не для роботи нагрівального елементу, а для транспортування низькопотенційного тепла із зовнішнього середовища за допомогою теплового насоса будь-якого типу.

У всіх перерахованих випадках отримана теплова енергія буде локалізована в теплообміннику газового, твердопаливного котла або теплового насоса. Для її транспортування до опалювального приміщення потрібно використання теплоносія. У цій якості традиційно використовується вода — звідси і назва гідравлічної теплої підлоги.

Плюси і мінуси

Які переваги систем теплої підлоги перед звичними батареями? Чи є у них серйозні недоліки?

Переваги

  • У разі теплої підлоги тепло в об’ємі приміщення розподіляється найбільш раціонально. Повітря найсильніше прогріте безпосередньо над підлогою, тобто там, де це найбільш потрібно. Для порівняння — при конвекційному опаленні в приміщенні з високими стелями цілком реальна ситуація, коли на рівні підлоги буде +16 градусів при +40 на висоті 3 метрів.
Як бачите, розподіл температур в обох випадках сильно розрізняється.

Як бачите, розподіл температур в обох випадках сильно розрізняється.

 

  • Відчуття комфорту — ще один найважливіший фактор. Ходити по теплій підлозі босоніж дуже приємно. Граюча на підлозі дитина не змусить згадувати про застуди і лікарняне.
  • Опалення теплими підлогами куди економічніше конвекційного. За рахунок чого? Причина — все той ж більш раціональний розподіл тепла, завдяки якому середня температура без суб’єктивного дискомфорту може бути помітно знижена. Просте зниження середнього значення на 2 градуси може принести економію до 20%: адже витоку тепла через огороджувальні конструкції прямо пропорційні різниці температур на них.

Недоліки

Вони зводяться до відносної складності монтажу труб теплої підлоги і розведення теплоносія.

  • Укладання труб під несучий настил підлоги змушує приурочити монтаж опалювальної системи до капітального ремонту. Для порівняння — розвести батареї нескладно в приміщенні після чистового ремонту, який при цьому не постраждає.
  • Якщо радіатори можна підключити послідовно у всьому будинку або квартирі, то для теплої підлоги доведеться створювати декілька незалежних контурів з роздільним регулюванням і паралельним підключенням. Справа в тому, що перепад температур в пару десятків градусів між подачею і обраткою, нормальний для радіаторів, в нашому випадку неприпустимий.
  • Нарешті, сам діапазон робочих температур теплоносія дуже погано ув’язується з існуючими системами центрального опалення і з більшою частиною продається опалювального обладнання. Батареї міської квартири в пік морозів можуть нагріватися до 95 С. Для підлоги 40 — 45 С — абсолютний максимум.
Температура теплої підлоги куди нижча, ніж у радіаторів.

Температура теплої підлоги куди нижча, ніж у радіаторів.

 

Варто уточнити: ми говоримо про температуру поверхні підлоги. Теплоносій може бути декілька гарячіший.

Устаткування

Що з обладнання потрібно, щоб змонтувати гідравлічні теплі підлоги своїми руками?

Джерело тепла

Давайте складемо невеликий рейтинг сучасного опалювального обладнання з точки зору економічності.

  • Магістральний газ лідирує по дешевизні. Якщо ваш будинок газифікований, альтернатив можна не шукати: в найближчі роки баланс цін навряд чи зміниться радикально. Що особливо приємно, газове опалювальне обладнання не вимагає частого обслуговування і працює без втручання власника: вам потрібно лише задати необхідну температуру теплоносія або повітря в приміщенні.
  • Лише ненабагато дорожче обійдеться тепло, одержуване з грунту геотермальним тепловим насосом. На глибині декількох метрів температура грунту круглий рік постійна і становить 10-12 градусів, що є запорукою стабільно високого ККД приладу: на кожен витрачений кіловат електричної потужності він буде транспортувати в до 3,5 — 4 кіловати тепла. Теплові насоси ще більш невибагливі і, на відміну від газових котлів, не вимагають відводу продуктів згоряння. Зворотний бік зручності і низьких експлуатаційних витрат — істотні витрати на покупку і монтаж: часто вони складають не менше половини вартості будівництва приватного будинку.
На фото зображено буріння свердловин для теплообмінників геотермального насоса. Глибина свердловин досягає 100 метрів.

На фото зображено буріння свердловин для теплообмінників геотермального насоса. Глибина свердловин досягає 100 метрів.

 

Уточнимо: повітряні теплові насоси обходяться в кілька разів дешевше, але стабільно працюють тільки в теплому кліматі. Зі зниженням вуличної температури ККД падає, а вже при -25 більша частина пристроїв цього типу просто перестає працювати.

  • Тверде паливо (дрова і вугілля) по питомій вартості кіловата тепла теж трохи поступаються магістральному газу. Котли на твердому паливі порівняно недорогі; однак така схема опалення має істотний недолік. Велика частина існуючих котлів вимагає розпалювання як мінімум два рази на добу; крім того, періодично доводиться приділяти увагу чищенні зольника. Найбільш демократичні в плані обслуговування котли так званого верхнього горіння: завдяки особливій системі подачі повітря і великій топці вони здатні підтримувати тління палива протягом доби — півтора.
  • Нарешті, тепла підлога цілком може бути підключена до системи центрального опалення. Для забезпечення низької температури теплоносія потрібна досить складна розв’язка з окремим контуром, в якому велика частина води буде безперервно ганятися по колу циркуляційним насосом. Більш гаряча вода з подачі підмішується дозовано; для регулювання використовується двох або трьох прохідні клапани.

Чи можна дати якісь рекомендації по вибору конкретного пристрою або класу пристроїв?

Найбільш низьку питому вартість тепла з максимальною автономністю і порівняно низькими витратами на придбання і монтаж поєднують конденсаційні газові котли для теплої підлоги. Саме такий пристрій і стане оптимальним вибором при наявності магістрального газу.

Чим конденсаційний котел відрізняється від виробів традиційної конструкції? Тим, що він утилізує не тільки теплоту згоряння палива, але і те тепло, яке виходить при конденсації продуктів згоряння. Різниця в ККД становить приблизно 10 — 12%. Оскільки конденсат досить агресивний, теплообмінник, на якому конденсується волога, доводиться робити виключно стійким хімічно.

Так влаштований конденсаційний котел.

Так влаштований конденсаційний котел.

Крім того, конденсаційний котел характеризується кількома додатковими особливостями.

  • Він використовує примусовий наддув. Повітрозабір може здійснюватися не з приміщення, в якому котел встановлений, а з вулиці по коаксіальному (труба в трубі) повітрозаборі; через нього ж видаляються газоподібні продукти згоряння.
  • Оскільки електрика все одно потрібно для роботи пристрою, всі котли цього типу оснащуються електронним підпалом. Котел не підтримує безперервно палаючим полум’я запального пальника. Звідси — додаткова економія до 20% газу.

Корисно: там, де нерідкі відключення електроенергії, проблема роботи котла з електронним розпалюванням вирішується підключенням до нього джерела безперебійного живлення.

  • Конденсаційні котли працюють з досить низько температурою обраткою — 30-40 градусів. Вона необхідна для охолодження теплообмінника, на якому конденсуються продукти згоряння. Як нескладно здогадатися, в нашому випадку ця особливість стає важливою перевагою: нам не доводиться вирішувати проблему нагріву обратки до традиційних 50-60С.

Труби

Які труби можуть використовуватися в якості теплообмінника для теплої підлоги?

  • Зшитий поліетилен — модифікація звичайного поліетилену з поперечними зв’язками між молекулами полімеру. Труби недорогі і прекрасно гнуться з невеликим радіусом. Міцність на розрив становить до 10 атмосфер, чого з запасом вистачає для автономних опалювальних систем: робочий тиск у них не перевищує 2,5 кгс / см2.
  • Металлополімерні труби завдяки алюмінієвому прошарку між шарами зшитого поліетилену відрізняються більшою міцністю на розрив — до 16 атмосфер. Вони можуть використовуватися і в теплих підлогах, підключених до центрального опалення.
Тепла підлога виконаний металопластиком.

Тепла підлога виконаний металопластиком.

 

Нюанс: для з’єднання бажано використовувати не компресійні фітинги з накидними гайками, а обтискні прес-фітинги. На відміну від компресійних, вони не починають текти після декількох циклів нагрівання та охолодження.

  • Труби з гофрованої нержавіючої сталі — найбільш надійне рішення, здатне без руйнування перенести не тільки експлуатацію в системі центрального опалення в штатному режимі, але і гідроудари, що виникають при надмірно швидкому заповненні контуру.

Незалежно від типу застосовуваних труб діє пара загальних правил.

  1. Всі з’єднання монтуються вище рівня підлоги і залишаються доступними після закінчення монтажних робіт. У підлогу укладається цільна труба, що передбачає її поставку в бухтах. Інструкція пов’язана з тим, що течі в 99 відсотках випадків виникають саме на з’єднаннях.
  2. Крок між витками труби — приблизно 20 сантиметрів, що з урахуванням вигинів дасть нам витрату труби приблизно 6-7 погонних метрів на квадрат підлоги.

Як правило, протяжність труби одного контуру становить близько 50 метрів. При більшій довжині гідравлічний опір стає занадто великим для малопотужних і економічних циркуляційних насосів.

Колектор і вузол змішення

Колектор — це гребінка з декількома відводами на кожній нитці опалення, призначена для паралельного підключення контурів. Як правило, на зворотному трубопроводі ставиться дроселювальна арматура — дроселі або термостатичні головки; подача оснащується вентилями, що дозволяють при необхідності повністю відсікти контур.

Принципова схема колектора з вузлом змішування. Стрілками вказано напрямок руху теплоносія.

Принципова схема колектора з вузлом змішування. Стрілками вказано напрямок руху теплоносія.

 

Вузол змішування в найпростішому варіанті реалізації — це триходовий клапан, встановлений на перемичці між подаючим і зворотним трубопроводом, і працює за принципом «або-або»: відкриваючи подачу, він перекриває потік води із зворотного трубопроводу через перемичку.

Для того, щоб забезпечити циркуляцію води в контурах теплої підлоги, перед колектором монтується циркуляційний насос. Для автоматизації роботи системи можуть використовуватися клапана з сервоприводами, виносні електронні термостати, програмовані прилади управління і термоголовки з виносними капілярним датчиками.

Монтаж

При виборі способу монтажу варто дотримуватися двох принципів:

  1. Тепла підлога повинна бути надійно теплоізольована від перекриття.
  2. Покриття вище труб повинно, навпаки, мати максимальну теплопровідність.

Найбільш типові рішення:

  • Для залізобетонних перекриттів — укладання труби в стяжку по шару екструдованого пінополістиролу.

  • Для дерев’яних — настильна тепла підлога на основі того ж пінополістиролу. Поверх плит утеплювача кладуться металеві пластини-теплорозподільника. У них укладається труба теплої підлоги; зверху — тонкий настил з гіпсоволоконного листа, щільного поліетилену і ламінату.
Алюмінієві пластини розподіляють тепло по всій поверхні підлоги.

Алюмінієві пластини розподіляють тепло по всій поверхні підлоги.

 

Висновок

Сподіваємося, що вам сподобається цей вельми практичний спосіб опалення будинку. Відео в цій статті містить деяку кількість додаткової інформації з обговорюваної нами теми. Успіхів!