Схема подключения теплого пола и радиаторов отопления. Комбинированная система отопления радиаторы и теплый пол

Главные функции и особенности устройства

По принципу работы элемента, можно догадаться о происхождении его названия – трёхходовой клапан выполняет главную функцию – пропускает через 2 канала воду из разных источников:

• Теплоноситель с высокой температурой из трубы с подачей, связанной со стояком централизованного отопления или котлом-нагревателем;
• Прохладная вода, остывшая в ходе циркуляции по водяному контуру.

Потоки смешиваются друг с другом внутри клапана и покидают его через третий клапан уже с заданной владельцем температурой. Устройство работает постоянно, поскольку подмес осуществляется в процессе каждого рабочего режима греющего контура в стяжке пола.

Рабочий цикл имеет следующую последовательность: подогрев – отдача тепла – подмес остывшей воды – отдача тепла – подмес. Пропорция, в которой смешиваются потоки с разными температурами, должна контролироваться автоматически и постоянно.

Иначе производительность теплообмена полов с воздухом в комнате не будет напрямую связан с возможными перепадами градусов тепла. В таком случае владельцу придется выставлять параметры нагрева воды в ручном режиме.

Системы отопления

Подмес горячей воды в смеситель без участия владельца позволяет наличие термочувствительной головки. Именно она отвечает за пропускные возможности клапана на основе температуры смешиваемых потоков воды с обеспечением заданных параметров на выходе.

Трёхходовые клапаны могут использоваться в разных условиях и имеют различные назначения, поэтому встречается несколько их видов.

Отопительные домашние системы с батареями, подключенными к автономному котлу, требуют самого простого устройства. Трехходовой кран относительно недорог и отличается простотой по своему конструктивному исполнению, поэтому ставить их можно своими руками. В таком случае объемы смешивания потоков регулируются вручную самим владельцем.

Системы ГВС

В подаче горячего водоснабжения клапан трехходового типа нужен для обеспечения безопасной температуры воды – человек не должен обжечься. Устройства имеют простую и понятную конструкцию и отличаются от отопительных аналогов особым защитным блоком, предназначение которого – перекрытие горячей воды при отсутствии в трубах холодной.

Водяной теплый пол

Трехходовой клапан в составе водяного контура имеет усложненную конструкцию, поскольку нужен для поддержания теплоносителя в указанном диапазоне температур в зависимости от градуса окружающей среды.

В смесителе используется трехходовой клапан для регулировки интенсивности обогрева жилья автоматически, без участия владельца. В кране есть рукоятка для регулировки, а также нанесенная мерная шкала, по которой можно выполнять ручную настройку.

Необходимо установить циркуляционный насос, который будет поддерживать в греющем водяном контуре оптимальное давление. Это очень важный момент для правильной работы узла, в котором осуществляется подмес теплоносителя.

Область применения

Установка такого устройства необходима отопительным системам, особенно если нагрев носителя обеспечивается котлом на твердом топливе. Кроме этого, горячая вода для бытового пользования может иметь слишком высокую температуру (до 95ºC) и если не установлен смесительный клапан, могут быть ожоги у пользователей.

Требуется его установка и перед пластиковыми трубопроводными системами, чтобы не допустить перегрева материала, из которого сделаны трубы.

С помощью трехходового смесительного клапана решаются следующие задачи:

• перенаправляются потоки, которые поступают от разных трубопроводов;
• устанавливается необходимая температура жидкости на выходе (за счет смешивания холодного и горячего потока);
• происходит регулировка температуры под нужные параметры в разные промежутки времени.

Трехходовой термостатический смесительный клапан обязательно должен быть установлен в автономной системе отопления и горячего водоснабжения.

Применение трехходового клапана в системе отопления (теплый пол)

Эти системы используются в индивидуальном порядке и имеют собственный нагревательный котел. Как правило, они находятся в частных домах или квартирах, хозяева которых, не могут или не хотят пользоваться централизованной поставкой тепла и воды.

Принцип работы

Устройство имеет корпус с тремя отводами и регулирующую часть, которая находится внутри и выполнена в виде штока или шара. Шток движется вдоль своей оси, а шар может поворачиваться вокруг нее. Через первые два отвода жидкость (холодная и горячая) попадает внутрь корпуса.

Перемешавшись, выходит через третий отвод. Весь секрет заключается в том, сколько именно смешивается жидкости с разной температурой во внутреннем объеме корпуса клапана по объему. Перемещением штока (или поворотом шара) открываются или закрываются два потока в одну или другую сторону – больше открыт горячий поток, значит жидкость (вода) на выходе будет горячее.

Такая конструкция очень эффективна и может работать в автоматическом режиме, если будет оснащена термоголовкой. При нагреве (охлаждении) этого элемента до определенной температуры, за счет теплового расширения, происходит самостоятельное смещение регулирующего механизма.

Таким образом, потоки горячего и холодного носителя будут проходить в разных объемах, что изменит конечную температуру на выходе.

Поэтапно работа клапана выглядит так:

1. Горячая вода из нижнего патрубка свободно поступает в правый (выпускающий) патрубок до тех пор, пока термоголовка не разогреется до температуры проходящей среды.
2. После нагрева термочувствительной составляющей регулирующего механизма выше допустимой температуры, она расширяется, и перемещает клапан, перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка. Одновременно с этим открывается подача холодной воды через левый патрубок.
3. При смешивании холодной и горячей воды, температура выравнивается и рабочий элемент сжимается. Подпружиненная тарелка клапана занимает исходное положение.

Схема действия

Различают две возможные, вернее, наиболее популярные комбинации.

Электрический обогрев – в этом случае «теплый пол» сооружается из нагревательных кабелей или матов, а в качестве радиаторов используются масляные нагревательные приборы или электрические конвекторы. Описанный способ является наиболее пожаробезопасным, не нуждается ни в каком контроле, не требует оборудования котельной, дымохода, вентиляции и тому подобного. Но при этом является и самым дорогим, так как стоимость электроэнергии весьма ощутима.

Водное отопление – «теплый пол» представляет собой трубы малого диаметра, расположенные в полу под бетонной стяжкой и равномерно нагревающие поверхность пола. Система подключается к основному отопительному котлу, так же как и водное отопление с радиаторами. В зависимости от отапливаемой площади может быть реализован вариант как с принудительной, так и естественной циркуляцией. Поскольку вода является весьма емким теплоносителем, то параллельное применение двух способов обогрева не вызывает повышения мощности, или затрат на топливо, но обеспечивает высокий комфорт в помещении и наиболее приятный режим обогрева: +30 градусов у поверхности пола и +18 — +20 на уровне головы. Расходы по эксплуатации при этом, судя по отзывам, значительно ниже.

При небольших площадях помещений, что характерно для частных домов, «теплый пол» часто оказывается основным методов обогрева, а радиаторы выступают в качестве дополнительного и вспомогательного. Например: под окнами, особенно с большой площадью остекления – батареи в этом случае компенсируют создаваемую холодную зону и не позволяют образоваться конденсату. Также радиаторы необходимы в больших помещениях и в тех комнатах, где используются ковровые покрытия, и размещается много мебели – в этом случае «теплый пол» будет неэффективен.

Способы подключения комбинированной системы отопления

Рассматривать схемы подключения необходимо с нескольких позиций, так как способ зависит от устройства радиаторной системы, типа котла, температуры теплоносителя, использования естественной циркуляции или принудительной, ну и, конечно, от финансовых возможностей.

Температура у теплоносителя для радиаторов и нагревательных труб в полу, конечно же, разная, и для того, чтобы обеспечить разный нагрев воды применяются два варианта.

• Низкотемпературный котел – рассчитан в принципе на нагрев воды до 30–50 градусов. Также существуют модели, в которых наличествует опция низкотемпературного нагрева. Следует учитывать, что использование нагревателя в таком режиме заметно снижает его КПД и, например, исключает возможность естественной циркуляции.
• Высокотемпературный – в этом случае «теплый пол» подключают через регулировочный узел или смесительный клапан, что позволяет задавать требуемое значение температуры.

При организации комбинированного способа обогрева следует учитывать, что большая протяженность отопительных трубок в полу создает высокое гидравлическое сопротивление. Последнее практически исключает возможность монтажа системы с естественной циркуляцией, особенно в тех случаях, когда радиаторы являются вспомогательным решением. Еще один трудно разрешимый момент – распределение тепла, которое из-за большой длины трубы становится неравномерным. Для разрешения этих двух вопросов предлагаются три основных варианта подключения.

• Магистральный распределительный коллектор – судя по отзывам специалистов это идеальный вариант, так как позволяет наиболее полно регулировать температурные режимы для разных контуров, с учетом возможностей отопления и пожеланий жильцов. На фото – распределительный коллектор.
• Трехходовой смесительный клапан – с ручной или автоматической регулировкой. Устанавливается перед насосом, позволяет поддерживать определенную температуру входящего теплоносителя.

Байпасный кран – вариант комбинированного обогрева, который чаще всего реализуется для небольших помещений. Суть его заключается в том, что «теплый пол» подключается в обратный трубопровод и использует уже остывший теплоноситель. Как правило, температура воды, подаваемая в радиаторный трубопровод, составляет 80–85 градусов, а в обратный – 30–35. Этой величины вполне достаточно для обогрева пола. Температура регулируется с помощью байпасного крана опытным путем.

На видео демонстрируются варианты подключения комбинированного отопления.

Вариант 2 газ и дизель

Устройство

В единственном отопительном контуре монтируется универсальный котел, предназначенный для использования обоих видов топлива. Переход с соляры на газ и обратно требует только замены горелки.

Преимущества

Согласование подключения построенного дома к газовой магистрали и монтаж ввода занимают от нескольких месяцев до 2-3 лет. Если вы уже переехали в построенный дом, зимой вам нужно чем-то отапливаться.

Универсальный котел будет прекрасным компромиссом, требующим минимальных вложений:

• До подключения газа вы отапливаетесь дизтопливом;
• Как только подключение дома к газовой магистрали будет выполнено, вы без каких-либо дополнительных вложений переходите на газ.

Виды систем для обогрева пола

Есть две принципиально разные системы, рассмотрим их сильные и слабые стороны. Выбор схемы повлияет на комфортность пребывания в жилых помещениях, имейте это в виду во время принятия решения, учитывайте не только технические параметры различных схем, но и особенности помещений и существующих отопительных систем.

Водяной теплый пол

Позволяет получать равномерный подогрев пола, совместим с некоторыми существующими системами отопления домов старой застройки. К недостаткам относится сложность оборудования и монтажных работ и высокая сметная стоимость. Кроме того, водяная система уменьшает высоту помещения минимум на 10 см за счет бетонной стяжки. Для создания монтажной схемы помещение разбивается на отдельные участки с учетом размеров и конфигурации пола, каждый контур должен иметь примерно одинаковую длину труб, в противном случае нагрев будет неравномерным по площади. В зависимости от технологии строительства водяной пол может иметь несколько схем монтажа.

1. По бетонному основанию. Состоит из слоя теплоизоляции по бетонному основанию, металлической сетки для укладки труб, трубопроводов, верхней стяжки и финишного полового покрытия.
2. Полистирольная. Более современный метод укладки водяного теплого пола, цементно-песчаной стяжки делать нет надобности. На теплоизоляционный слой укладываются специальные полистирольные плиты с местами для фиксации пластиковых трубопроводов. Готовая разводка накрывается гипсоволоконными плитами, на которые укладывается финишное половое покрытие.

Общий недостаток водяного подогрева пола – аварийные ситуации имеют очень серьезные последствия. Наиболее сложные элементы водяного теплого пола смесительный узел и коллектор.

Описание видов смесительных узлов

Смесительный узел обеспечивает постоянную и сбалансированную циркуляцию нагретой воды по уложенным контурам, изменяет скорость движения, самостоятельно поддерживает заданную температуру нагрева пола и теплоносителя. В зависимости от конструкционных особенностей может иметь несколько видов:

• с последовательным соединением водяного насоса и двухходовым термоклапаном;
• с последовательным соединением водяного насоса и трехходовым термоклапаном;
• с последовательным соединением водяного насоса, трехходовой термоклапан функционирует со сходящимися в одном узле потоками;
• с параллельным присоединением водяного насоса, термоклапан двухходовой;
• водяной насос подсоединен параллельно, термоклапан трехходовой.

Смесительный узел для теплого пола

Каждая схема имеет свои особенности, подбор осуществляется с учетом технических параметров и количества контуров подогрева.

Разводка труб для радиаторов и теплого водяного пола

Распределительные коллекторы

Предназначены для подключения в одном месте всех отопительных устройств системы подогрева пола. В зависимости от номенклатуры и количества дополнительного специального оборудования могут быть простыми и усовершенствованными. Простые не имеют никакой арматуры и служат только для соединения фитингов. Усовершенствованные имеют датчики контроля, устройства исполнения, измерительные приборы и т. д.

Электрический и инфракрасный теплый пол

В электрических системах проводка делается кабелями, нагревающими половые покрытия. Этот вариант считается устаревшим, компании-производители предлагают более современное решение теплых полов с использованием электроэнергии – инфракрасные. Для подогрева применяются специальные пленки с карбоновыми нагревательными элементами.

Инфракрасный теплый пол

Преимущества теплых полов с подогревом электроэнергией – простота монтажа и отсутствие мокрых этапов.

Монтаж инфракрасного теплого пола

Еще одно достоинство – терморегулятор можно установить в любом незаметном месте, габариты устройства всего несколько сантиметров.

Установка терморегулятора

Крепление подключенного терморегулятора

Для подогрева помещений требуется, чтобы нагреватели имели максимальную мощность в пределах 100 Вт на квадратный метр, а среднее значение потребляемой мощности 20–40 Вт. Такие эксплуатационные характеристики существенно упрощают процесс монтажа, незначительное увеличение потребления электрической энергии часто не требует предварительных согласований с владельцами компаний. Именно для этого варианта дадим пошаговую инструкцию установки.

Как устроен

Теплый пол имеет простое устройство. И водяной и электрический виды монтируются на теплоизоляционном материале, поверх которого осуществляют стяжку пола с применением цементно-песчаного раствора. После затвердевания цементной массы на ее поверхность укладывают напольное покрытие. Отличие водяного пола от электрического – в источнике тепла: в первом случае им служит вода, во втором – электричество.

Важный параметр, который характеризует пол – удельное тепловыделение, значение которого находится в диапазоне 15 – 25 Вт/м. Теплоизоляционный слой должен выдерживать температуру более 100 С, а поскольку кабель находится под цементной стяжкой, то при его повреждении (вследствие перегрева или замыкания) ремонт будет представлять весьма сложную задачу: отыскать поврежденный участок проводника будет практически невозможно. В этой связи кабель следует выбирать с невысоким удельным тепловыделением, а при его укладке необходимо строго соблюдать расстояние между петлями.

В случае с водяным полом такие поломки исключены, однако возможны протечки в результате трещин на трубах или фитингах. Для частного коттеджа такая ситуация не будет иметь грандиозных последствий, а вот для многоквартирных домов авария может стать настоящим бедствием. При этом качественная гидроизоляция может минимизировать последствия наводнения.

Советы специалистов

Перед выбором регулирующего оборудования необходимо определиться, какую площадь требуется обогреть. Если будет отапливаться ванная, часть пола спальни или детской комнаты, нет необходимости приобретать арматуру с термоголовкой – проще использовать трехходовой вентиль с ручным управлением, чем устанавливать полноценный дорогой смесительный узел.

Стоимость смесительно-распределительного узла с запорной и регулирующей арматурой, коллектором, манометром, краником Маевского превышает стоимость всех трубопроводов (если они выполнены из полимера, а не из дорогой меди).

Если система теплого пола включает несколько помещений, то необходимо перед монтажом заказать проект у квалифицированного инженера-сантехника – в нем будут указаны характеристики клапана. При большой площади теплых полов и большом количестве комнат понадобится один или несколько смесительных узлов.

Схема подключения каждого узла включает в себя коллектор – распределительную гребенку, к которой присоединены трубопроводы отопления. Перед коллектором устанавливается трехходовой смесительный вентиль и насос. Клапан может быть с термоголовкой или с датчиками, контроллером и электроприводом.

Газовый котёл для теплого пола

Газовый котёл — устройство, которое нагревает теплоноситель за счет сжигания газа. Поскольку газ — топливо доступное и недорогое, система отопления «тёплый водяной пол» с подключением к газовому котлу — очень выгодная и эффективная.

В газовых котлах может быть вмонтирована открытая камера сгорания или закрытая. В агрегатах, имеющих закрытую камеру сгорания — вентиляция принудительная, и такой вариант имеет достаточно сложное строение.

Пример устройства газового котла Protherm Пантера KTV

Ещё они разнятся и по наличию теплообменника. Если вы намереваетесь применять котел для подогрева воды, то в него необходимо встроить теплообменник.

Если устройство не оборудовано теплообменником, то вода нагревается той камерой, что и теплоноситель для обогрева пола. Рассмотрим принцип работы такого агрегата:

1. Холодная вода двигается по крайней правой нижней трубе, там же находится группа безопасности.
2. Затем размещен циркуляционный насос
   , перед ним расположена трубка расширительного бака.
3. На трубке находится температурный датчик.
4. Затем теплоноситель двигается к нагревательному элементу и попадает в отопительную систему теплого водяного пола.

В центре котла находится газовая арматура со своим блоком безопасности, который контролирует пламя, давление газа, отходящие газы.

Преимущества и недостатки

Система обогрева, как теплый водяной пол от газового котла, имеет плюсы:

• дешевое топливо;
• высокий КПД;
• автоматизированная система управления;
• экологичность.

Для нормального функционирования традиционного газового котла, температура должна быть не менее 60°, в то время как для конденсационного газового котла — не выше 40°.

• надо обустраивать систему отводов продуктов сгорания за пределы помещения;
• само оборудование дорогостоящее;
• котел нужно оборудовать вспомогательными элементами: газоанализаторами
  , датчиками давления газа;
• пожароопасность.

Монтаж и выбор

Монтаж газового котла для теплого пола достаточно прост:

1. Между подающим и обратным трубопроводами надо установить гидрострелку
   .
2. Если циркуляция будет осуществляться с низкой скоростью, то вода будет расслаиваться по температуре, и отбирать подачу для теплого пола из холодной части не составит труда, а горячая вода, в свою очередь, будет попадать в котел.
3. Осуществив установку простой схемы термоконтроля, несложно будет узнать произвольную температуру теплоносителя, практически не привязанную к обратке в котле.

Если в своем доме вы решили использовать газовый котел для теплого пола, то выбирая такой агрегат, следует обратить внимание на следующие показатели:

• тип камеры сгорания: открытая\закрытая;
• тип монтажа: настенный\напольный;
• мощность;
• уровень автоматизации;
• дизайн;
• производитель.

Как работает система подмеса воды

Система подмеса на несколько комнат

Условно говоря, узел смешивания для теплого пола работает таким образом:

Горячая жидкость доходит до коллектора теплого пола и останавливается с помощью предохранительного клапана, если её температура слишком высока. От давления срабатывает заслонка и начинает подавать остывшую жидкость из обратки (которая уже прошла сквозь контур и остыла). Как только температура становиться оптимальной, клапан перекрывается обратно. Есть несколько способов организовать подмес воды, о котором мы расскажем ниже.

Также зачастую коллекторный узел не только держит оптимальный уровень температуры, но и увеличивает давление в контуре для улучшения циркуляции.

Он обычно состоит из следующих элементов:

• Предохранительный клапан, о котором мы рассказали выше. Он включает смешивание, если температура становиться слишком горячей.
• Циркуляционный насос, который увеличивает давление воды и делает прогрев равномерным.

Помимо этого узел может еще включать в себя байпас – для защиты от перегрузок, клапаны для спуска воды и воздухоотводчики. В зависимости от ваших требований, его сборка может быть выполнена несколькими способами.

Смесительный узел всегда устанавливается до контура теплого пола, но место его крепления может быть разным: непосредственно в комнате, в котельной или другой комнате в коллекторном шкафу.

Главным отличием смесительных узлов друг от друга являются используемые в них клапаны. Наиболее популярными считаются двух- и трёхходовые клапаны.

Двухходовой клапан

Двухходовой питающий клапан

Также такой клапан часто называют питающим. На нем установлена термоголовка с датчиком жидкости, который постоянно проверяет подаваемую воду. При необходимости он отсекает подачу горячей жидкости от котла.

В итоге для смешивания постоянно подается вода из обратки, а когда она приостывает, клапаном добавляется горячая порция. Таким образом, теплый пол квартиры или дома не перегревается и срок его эксплуатации увеличивается. Такой вариант обладает маленькой пропускной способностью, поэтому регулировка происходит плавно, без резких скачков.

Большинство мастеров предпочитают устанавливать именно такой тип смешивания, но для его использования площадь отопления не должна превышать 200 квадратов.

Трехходовой клапан

Такой вид совмещает в себе функции пропускного клапана и байпасного балансировочного крана. Его главным отличием является смешивание внутри него горячего теплоносителя с остывшей обраткой. Зачастую они оснащаются сервоприводами, которые управляют термостатическими устройствами и метеоконтролеррами.

Внутри этого клапана расположена заслонка, которая установлена в зоне между трубой подачи и обратки. Регулируя положение заслонки, изменяется соотношение подаваемой воды.

Трёхходовой смесительный кран

Этот тип подключения считается более универсальным, хорошо подходит для крупных систем с большим количеством контуров и использованием метеоконтроллеров.

Также стоит рассказать о недостатках такой схемы подключения. Не исключены случаи, когда по сигналу от термостата клапан полностью откроется и впустит воду 95 градусов в контур. В системе теплого пола недопустимы резкие скачки температуры и давления, трубы теплого пола попросту могут лопнуть.

Вторым недостатком является большая пропускная способность трехходового клапана. То есть даже от незначительного его смещения температура может резко измениться.

Уличные датчики температуры

Подключение вместе с уличным датчиком температуры

Погодозависимые датчики ставят для автонастройки температуру под погодные условия. Например, при резком похолодании они дают команду на увеличение температуры пола.

Вентиль поворачивается максимум на 90 градусов. Контроллер делит их на 20 отрезков по 4,5 градуса и каждые 20 секунд проверяет подаваемую температуру. Если фактическая температура не соответствует оптимальной, вентиль поворачивается на 1 деление. Кроме того, некоторые виды могут снижать подачу воды, когда дома никого нет.

Конечно, это можно делать вручную, и каждый раз подкручивать вентиль, но устанавливать каждый раз оптимальный режим подогрева будет трудно.