Совмещенное отопление: водяные полы и радиаторы

Создание комфортного микроклимата – главная задача любого типа отопления. В нашей стране длительное время отопление делалось традиционными способами – печками и твердотопливными или газовыми котлами. Сегодня все более популярными становятся системы теплых полов, они имеют несомненные преимущества перед традиционными способами обогрева помещений.

Но полностью отапливать дом с помощью ТП не всегда возможно. Поэтому чаще всего применяют комбинированный метод обогрева, когда в одной системе отопления работают водяные теплые полы и радиаторы.

Что такое совмещенное отопление

Комбинированной (смешанной) называют такую систему отопления, в которой присутствуют как традиционные высокотемпературные (обычные радиаторы, конвекторы), так и низкотемпературные (теплые полы, реже — теплые стены) нагревательные приборы.

Водяные полы в совмещенной системе подключают двумя способами:

1. К существующим отопительным котлам. Преимущества такого решения – уменьшение сметной стоимости оборудования, сокращение времени монтажа. Недостаток – дополнительное отопление не может функционировать в автономном режиме. Это становится причиной увеличения расхода тепловой энергии, эффективность использования теплого пола понижается.
2. Устанавливать отельные котлы для обогрева пола. Недостаток – значительное возрастание стоимости. Преимущества – полная автономность, водяные полы можно использовать независимо от радиаторов. Это может быть необходимо для небольшого подогрева комнаты, кода батареи уже отключены, например, в осенне-весенний период.

Важно! В многоквартирных домах подключение водяных полов к существующей системе отопления запрещено!

Особенности комбинированной системы

Основные моменты, на которые следует обратить внимание, при реализации комбинированной системы отопления частного дома:

• Необходимо создать в системе отопления два независимых температурных режима — для контура радиаторов и контура водных полов. Дело в том, что для батарей требуется относительно высокая температура в подаче/обратке (не выше 70/55°С для современных систем отопления). Для теплого пола в то же самое время требуется относительно низкая температура (порядка 40/30°С). Современные котлы эту задачу сами по себе штатными средствами решить не могут.
• Поэтому требуется применение дополнительных комплектующих: смесительных клапанов, циркуляционных насосов, запорной арматуры и т.п., которые требуют не только дополнительных расходов на покупку, но и технически правильную стыковку с котлом.
• Для регулирования комбинированной системы отопление требуется выбор соответствующих технических средств и их правильная увязка. Смесительные узлы с регулировкой при помощи термостатических клапанов, электронная регулировка температуры подачи или погодозависимое управление внешним контроллером или средствами самого котла, управление теплым полом по комнатным датчикам (термостатам), логика работы циркуляционных насосов и т.п.

Почему ТП в доме много не бывает

Следует отметить, что если вы решились на водяные теплые полы, нет особого смысла ограничивать их площадь. Скажем, делать их только в двух санузлах и прихожей (площадь ТП при этом составит около 20м²). Лучшим решением будет сделать водяной подогрев везде, где планируется плитка (обычно прихожие, холлы, кухни, кладовые, и даже гостиные, отапливаемый подвал), а по возможности и в других помещениях дома, даже спальнях.

На это есть ряд причин:

• Небольшое удорожание за комфортный дом. При реализации водяного теплого пола даже на небольшой площади при наличии в системе отопления радиаторов, вам придется делать смесительный узел с регулировкой и насосами, покупать коллектор и обвязывать его с помощью запорной арматуры и труб. Будет этот смесительный узел работать на 10м² или на 100м² ТП, — существенной роли не играет. А стоить и в том, и другом случае он будет почти одинаково, ведь запорная арматура, смесительные клапаны и циркуляционные насосы будут одними и теми же. Да, коллектор ТП будет, скажем, не на 2 — 3 контура, а на 10, но стоить при этом он будет не в 3 — 5 раз дороже, а раза в 2.
• Стяжка все равно будет по всему полу. Если вы укладываете теплый пол только в части помещений в пределах этажа, перед вами все равно встает вопрос заливки стяжек по всей площади дома (этажа). Это нужно для того, чтобы у вас не было ступенек и порожков между комнатами: это неудобно, небезопасно, да и просто некрасиво. Заливать полы по плите перекрытия, утеплителю на плите или по утеплителю с теплыми трубами разницы нет — стоить это будет одинаково (цена идёт за площадь заливки). А вот потом переделать и в будущем добавить водяной обогрев в других местах будет очень сложно, а чаще — просто невозможно.
• Утепление пола первого этажа. Тут же встает вопрос и по утеплению полов в тех помещениях, где хоть и нет водяного подогрева, но утеплять их необходимо. Это касается перекрытий над подвалами и полов по грунту. Во всех домах это необходимо для уменьшения теплопотерь.

Таким образом, разница в деньгах при увеличении площади подогрева будет определяться только стоимостью трубы для теплого пола и стоимостью ее монтажа.

Классическая схема монтажа

Рассмотрим стандартную проверенную и рекомендованную производителями оборудования схему обвязки настенных газовых котлов в комбинированных системах отопления с радиаторами и водяными теплыми полами.

Обозначение основных элементов схемы:

1. настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком;
2. гидравлический разделитель (термогидравлический разделитель или гидрострелка);
3. коллектор (коллекторная балка) для подключения отопительных контуров;
4. узел циркуляции контура радиаторного отопления;
5. смесительный узел конура водяного теплого пола;
6. предохранительный термостат.

Принцип работы и назначение основных узлов.

Настенный газовый котел 1 (это может также быть и электрокотел или любой другой) нагревает теплоноситель и с помощью встроенного циркуляционного насоса подает его в термогидравлический разделитель 2 (гидравлическую стрелку).

Гидрострелка, по сути, является ничем иным как отрезком трубы большого диаметра с четырьмя отводами. Т.о. нагретый теплоноситель постоянно циркулирует по замкнутому контуру котел-стрелка (А-В)-котел.

При включении насосов контура радиаторов 4 или/и контура теплых полов 5 происходит подача нагретой воды из гидравлической стрелки 2 (С-D) через коллектор 3 в радиаторы и теплый пол. В контур радиаторов 4 вода поступает той же температуры, до которой она была нагрета котлом, а в смесительном контуре теплого пола 5 вода понижает свою температуру в смесительном узле (в данном примере при помощи трехходового смесительного клапана) и поступает в теплые полы.

Гидравлическая стрелка в этой схеме нужна для следующих целей:

• oбеспечивает постоянную и независимую от отопительных контуров циркуляцию теплоносителя через котел посредством котлового насоса;
• обеспечивает независимость работы циркуляционных насосов в контурах радиаторов 4 и теплых полов 5 от насоса котла 1 и друг от друга;
• облегчает гидравлический расчет системы отопления;
• служит местом дополнительного обезвоздушивания и улавливания шлама из теплоносителя (см. воздухоотводчик и сливной кран на стрелке).

Упрощенный вариант подключения

Вот предлагаемое нами решение для смешанной системы отопления дома с радиаторами и теплым полом. Первая картинка — вариант смесительного узла с трехходовым клапаном, вторая — с двухходовым клапаном. Оба варианта одинаково функциональны, однако второй вариант может быть более подходящим для большей площади теплых полов, все зависит от характеристик смесительных клапанов.

Как подключить водяные теплые полы к действующей системе отопления

Преимущества теплых полов (сокращенно – ТП) перед обычными батареями хорошо известны. Поэтому многие владельцы квартир и частных домов желают сделать контуры напольного обогрева, а теплоноситель подать от существующей радиаторной системы.

Здесь возникает ряд трудностей – нужно смонтировать и правильно подключить водяной теплый пол от отопления, чтобы температура воды в петлях оставалась в пределах 55—60 °C. Но первая задача – убедиться в технической возможности укладки «пирога» ТП и подключения к существующим магистралям с наименьшими затратами.

Как уместить «пирог» в комнату с низкими порогами

С данной проблемой сталкиваются практически все домовладельцы, решившие устроить напольное отопление в обжитом доме либо городской квартире. Суть вопроса: высоты порогов входных или межкомнатных дверей недостаточно для монтажа полноценного «пирога» теплых водяных полов со стяжкой (смотрим чертеж ниже).

Разберем состав монолитного греющего контура, располагаемого на межэтажном либо подвальном перекрытии:

1. Гидроизоляция – битумная обмазка, чаще – полиэтиленовая пленка.
2. Утеплитель – экструдированный пенополистирол минимальной толщиной 30 мм или пенопласт 5 см.
3. Демпферная лента по периметру комнаты.
4. Нагревательная труба (обычно металлопластик либо сшитый полиэтилен диаметром 16 х 2 мм), уложенная улиткой или змейкой.
5. Стяжка цементно-песчаная толщиной 8.5 см.
6. Напольное покрытие (иногда под ним делается пароизоляционная прослойка). Толщина зависит от материала, ламинат и линолеум займет до 1 см, керамическая плитка с клеевой смесью – около 20 мм.

Традиционная схема поверхностного обогрева делается без армирования

Важный нюанс. Если монолитный теплый пол устраивается над грунтом, толщина утеплителя увеличивается минимум до 100 мм пенопласта либо 60 мм экструзионного пеноплекса. Плотность обоих материалов – 35 кг/м³.

Итого общая высота «пирога» с покрытием из ламината составит 85 + 30 + 10 = 125 мм. Настолько высокие пороги не предусматривает ни один нормальный хозяин. Как решить проблему и реализовать напольный обогрев в подобной ситуации:

Демонтировать существующую стяжку до самого основания – грунта либо плиты перекрытия.

Так выглядит мультифольга — прочный материал с закрытыми воздушными камерами

Вместо теплоизоляционного слоя полистирола использовать мультифольгу толщиной до 1 см.

Уменьшить мощность стяжки до 60 мм. Конструкцию придется армировать кладочной либо дорожной сеткой размерами 150 х 150 х 4 и 100 х 100 х 5 мм соответственно.

Использовать настильные системы — «сухие» теплые полы, монтируемые в деревянных домах без стяжки. Суммарная толщина «пирога» — 6—10 см.

Обогревать половое покрытие электрической карбоновой пленкой вместо водяной системы труб.

Справка. Единственное помещение квартиры, где пороги остаются высокими, — балкон и лоджия. Там изобретать велосипед не понадобится, обычно монолит свободно помещается вместе с теплоизоляцией.

Некоторые доморощенные умельцы не кладут утеплитель вовсе либо уменьшают мощность стяжки до 4 см. В первом случае половина выделяемой теплоты уйдет в подвал, грунт или к соседям снизу, во втором расширяющийся от нагрева монолит вскорости пойдет трещинами.

О том, как лучше сделать теплый пол в помещениях многоквартирного дома, более подробно и доступно расскажет эксперт на видео:

Подсоединение от центрального отопления

Согласно законодательству Российской Федерации, Республики Беларусь, Украины и других стран бывшего СССР, самовольное вмешательство в систему централизованного теплоснабжения запрещено. Проще говоря, за подключение дополнительных приборов отопления и теплых полов грозит крупный штраф и предписание демонтировать лишние обогреватели.

Примечание. Аналогичные меры и ответственность предусматривается за присоединение ТП к централизованной сети горячего водоснабжения (ГВС).

Как обнаруживается несанкционированное присоединение от централизованного отопления:

• соседние квартиры получают меньше тепла, жильцы начинают строчить жалобы, комиссия от управляющей компании выявляет вашу модернизацию;
• из-за скачков давления или некачественного монтажа происходит прорыв и затопление нижней квартиры;

Протечка соединения внутри бетонного монолита

ответственные лица отмечают большую разницу в показаниях общедомового счетчика и квартирных приборов учета тепловой энергии;

если подключить контуры теплого пола последовательно с батареями, возрастает гидравлическое сопротивление всей ветви, проток уменьшается, в квартирах по данному стояку становится холоднее.

Некоторые «хитрецы» советуют подсоединять петли ТП через пластинчатый теплообменник, дабы изолировать контуры от центрального отопления. Подвох: гидравлическое сопротивление сети не вырастет и прорыв трубы не вызовет серьезного затопления, но количество отбираемого тепла все равно увеличится.

Как делать подогрев полов законным путем:

1. Обратиться в теплоснабжающую организацию с заявлением и получить разрешение.
2. Вместе с разрешительным документом получить технические условия на монтаж и подключение напольных контуров.
3. Разработать и согласовать проект.
4. Самому смонтировать систему и сдать в эксплуатацию.

Надо признать, подавляющее большинство заявителей получает отказ на стадии обращения. Исключение делается для жителей новостроек с индивидуальным подключением квартирного отопления к разводящим стоякам. Но если вы решили на собственный страх и риск врезать отопительные контуры в сеть теплоснабжения, переходите к изучению следующего раздела.

Варианты подключения

Чтобы обеспечить нормальную работу контуров ТП и получить долгожданное ощущение комфорта, необходимо решить 2 вопроса:

1. Подать в трубы греющих контуров теплоноситель с температурой не выше 50 °С (максимум – 55 °С). Перегретые полы вызывают у большинства людей дискомфорт, оптимальный показатель для финишного покрытия – 26 °С.
2. Обеспечить потребный расход теплоносителя в радиаторах и петлях напольного обогрева. Если диаметр подающей магистрали слишком мал либо циркуляционный насос не развивает нужную производительность, батареи и теплые полы станут греть одинаково плохо.

Рассмотрим несколько схем, позволяющих подключить водяной теплый пол к действующей системе отопления. Посмотрим, насколько хорошо решаются вопросы температуры и расхода теплоносителя в каждом варианте:

• прямое соединение с двухтрубной радиаторной сетью;
• то же, с применением регулирующих термостатических головок;
• врезка в основную магистраль однотрубной системы с дополнительным насосом;
• полноценное подключение отдельной трубой от котла.

Прямая стыковка с радиаторной сетью

Врезка контура ТП в подачу и обратку двухтрубной разводки будет сносно функционировать при следующих условиях:

• суммарная отапливаемая площадь относительно невелика – до 100 квадратов;
• источник тепла – газовый котел, способный поддерживать температуру теплоносителя в пределах 40—50 °С;
• циркуляционный насос, установленный в котельной, обладает достаточной производительностью;
• теплые полы предназначены для обогрева небольших комнат – ванной, кухни, детской.

Схема прямого соединения сгодится лишь для малых греющих участков

Прямая схема подключения имеет право на жизнь, но в целом весьма несовершенна. Судите сами: воде гораздо проще двигаться по пути малого сопротивления дальше по магистрали, нежели затекать в длинную трубу греющего контура.

Момент второй: при наступлении серьезных холодов вы сами поднимете температуру в котле, поверхность пола нагреется, в помещении станет душно. Ванная комната, покрытая кафелем, превратится в баню. Заметьте: интенсивный обогрев санузла абсолютно бесполезен, люди там находятся не постоянно.

Вариант прямой врезки контура вместо тупикового радиатора двухтрубной разводки

Для справки. Как еще делают некоторые домашние умельцы: включают контур ТП в разрыв обратной магистрали, идущей от батарей к источнику тепла. А потом удивляются, почему не работает теплый пол вместе с радиаторами. Причина – повышение гидравлического сопротивления всей ветви и уменьшение расхода теплоносителя.

Использование клапанов RTL

Правильно решить вопрос регулирования температуры воды при подключении теплого пола напрямую помогут специальные термоголовки типа RTL. Автоматический клапан ставится на обратном трубопроводе и легко настраивается на определенную температуру. Алгоритм работы выглядит следующим образом:

1. Пока нагрев теплоносителя не достиг установленной на термоголовке величины, он спокойно циркулирует по трубе напольного контура.
2. Когда температура воды повышается до заданного значения, привод головки закрывает термостатический клапан. Циркуляция останавливается, теплоноситель остывает.
3. После снижения температуры в результате остывания термостат открывает проход и движение воды возобновляется.

Регулирование нагрева происходит по температуре обратного потока, ограничиваемого термоголовкой

Справочная информация. Европейская фирма Oventrop давно предлагает решения для подобных случаев – блоки UniBox, встраиваемые в стену. Внутри стоит термоголовка типа RTL, регулировочная рукоятка выведена наружу. Есть версии с двумя клапанами – один управляет расходом теплоносителя по температуре обратного потока, второй – по нагреву окружающего воздуха.

Недостаток решения – ограничение длины трубопровода. Если протяженность петли превысит 50 м, ТП начнет работать неравномерно из-за повышенного сопротивления. Для отопления комнат средней и большой площади придется разбить теплые полы на 2—3 контура и столько же монолитов, разделенных деформационными швами, как показано на чертеже.

Теперь о плюсах:

• обогрев теплыми полами можно организовать в любом помещении, не привязываясь к котлу и топочной;
• цена изделия несравнима со стоимостью смесительных узлов и дополнительных насосов;
• если батареи оборудованы воздушными термоголовками, система ТП сможет работать в летний период – радиаторы отключатся сами.

Описанная схема также подойдет для подключения напольного обогрева к двухтрубной сети централизованного теплоснабжения. Но учтите один нюанс: грязный теплоноситель способен довольно быстро засорить термостатический клапан либо вывести его из строя. О тонкостях работы головок RTL расскажет мастер в очередном видео:

Можно ли подключиться к однотрубной разводке

Чтобы запитать теплые полы от отопления – излюбленной многими мастерами однотрубной «ленинградки», придется своими руками собрать смесительный узел и поставить второй насос, как показано на схеме. Для нормального функционирования системы надо соблюсти такие условия:

• внутренний диаметр раздающей магистрали – не менее DN25, максимальное число радиаторов на кольце – 5 штук;
• присоединение петли ТП делается в обратный трубопровод после всех батарей;
• минимальное расстояние между врезками подачи и обратки теплого пола – 30 см;
• для поддержания температуры в контуре ставится трехходовой смесительный клапан.

Примечание. Подобную схему используют хозяева квартир для несанкционированного подключения ТП к центральному отоплению старого типа – однотрубным вертикальным стоякам.

Трехходовой клапан – упрощенной конструкции, способный готовить воду с фиксированной температурой 45—50 °С. Насос «гоняет» теплоноситель по петле, а клапан подмешивает порции горячей воды из основной магистрали.

На практике схема применяется довольно редко. Причина – нестабильность работы и разбалансировка радиаторов, подключенных к единой трубе «ленинградки». Когда трехходовой вентиль приоткрывается и подпитывает греющий контур, давление насоса передается в основную магистраль, расходы воды в батареях меняются.

Совет. Если хотите собрать надежную схему теплых полов своими руками, лучше проведите отдельные трубопроводы подачи и обратки от котла. Последствия извращений с однотрубной радиаторной сетью непредсказуемы.

Традиционная схема с узлом подмеса

Когда необходимо устроить напольный подогрев в каждой комнате двухэтажного дома, подключаться к существующему радиаторному отоплению нельзя. Нужно прокладывать отдельные трубопроводы и устанавливать распределительную гребенку. Какие практикуются варианты подсоединения:

• если протяженность контуров не превышает 50 м (включая подводки до коллектора), на гребенку ставятся термоголовки, реагирующие на температуру обратного потока;
• смесительный узел с коллектором и двухходовым клапаном;
• то же, с трехходовым термостатическим вентилем.

В первом случае принцип действия аналогичен врезке одной петли через головку RTL, только регуляторы стоят на гребенке и управляют каждым контуром отдельно, как это реализовано на фото. Циркуляцию обеспечивает основной насос, расположенный в топочной либо внутри настенного газового котла.

Во втором варианте горячую воду подмешивает двухходовой клапан, установленный на подаче и управляемый термоголовкой с выносным температурным датчиком. Последний прячется в трубе коллектора либо прикручивается к ней снаружи.

Когда температура подаваемого теплоносителя увеличивается, жидкость из колбы датчика давит на шток клапана и тот закрывается. Схема предусматривает установку дополнительного насоса, перекачивающего воду по всем петлям ТП.

Схема с трехходовым клапаном, чей принцип работы описан выше, более совершенна и рассчитана на солидный расход теплоносителя в теплых полах. Недостаток обоих вариантов – приличная цена оборудования и сложность монтажа. Все подробности о сборке гребенки и способах подключения греющих контуров изложены в соответствующем руководстве.

Указания по монтажу теплых полов

Если вы утрясли все вопросы, касающиеся укладки «пирога» и выбора схемы подключения, можно переходить к заливке нагревательных плит. Для начала выясните необходимую тепловую мощность контуров, диаметр и расстояние между трубами, пользуясь нашей инструкцией.

Перед монтажом выровняйте поверхность и тщательно уберите мусор. При устройстве стяжки на грунте подготовьте утрамбованную песчаную подушку или подбетонку толщиной 4 см. Технология заливки монолитного теплого пола выглядит так:

1. Выполните гидроизоляцию из полотен пленки, раскладываемых по всей площади комнаты с нахлестом 100—150 мм. Стыки качественно проклейте скотчем, по краям сделайте напуски на стены высотой до уровня будущего чистого пола.
2. Нижнюю часть стен, контактирующую со стяжкой, оклейте демпферной лентой по всему периметру, как показано на фото. Напуск гидроизоляционной пленки должен остаться сверху полосы.

К стенам клеится демпферная полоса, а между монолитами устраивается деформационный шов

Плотно уложите теплоизоляционные плиты впритык друг к другу. Раскатывая бухту и выпрямляя трубу, разложите петли греющих контуров с нужным шагом. Фиксация трубопровода к утеплителю производится пластиковыми скобами с интервалом 35—40 см.

Выведите концы петель к месту подключения – коллектору или магистралям радиаторного отопления. Перед окончательной сборкой схемы контур заполните водой, выгоните воздух и проверьте герметичность давлением 3—4 Бар.

Примечание. Если предполагается заливать тонкую стяжку (6 см), сверху полистирольных плит постелите армирующую сетку. Внутри будущего монолита трубы не соединяйте, кладите только цельные, без стыков.

Оставив петли наполненными водой (чтобы не всплывали и не сминались под весом бетона), сделайте цементно-песчаный раствор из готовой сухой смеси для полов и залейте стяжку. Продолжайте работы спустя примерно 4 недели – столько требуется для полного затвердевания. Технология монтажа настильной системы теплого пола без цементной стяжки подробно описывается в другой нашей публикации.

Заключение

Прислушиваясь к мнению мастеров–сантехников и экспертов, дадим напоследок рекомендацию: избегайте подключения водяного теплого пола к рабочим ветвям отопления. Греющие контуры ТП лучше завязывать прямо на котел, тогда напольный обогрев сможет функционировать независимо от батарей, летом в том числе. Процесс раскладки труб и заливки бетонной стяжки смотрите в последнем видео.