Чтобы водяной подогрев пола работал как положено, требуется не только неукоснительное следование правилам монтажного процесса и использование соответствующих материалов. Сегодня мы расскажем о настройке работы нагревательных петель и принципах отладки режимов работы тёплого пола.
Типовые схемы подключения
Водяной тёплый пол достаточно редко используется как единственный источник обогрева. Отопление лишь за счёт подогрева пола допустимо только в регионах с мягким климатом, либо в помещениях с большой площадью, где съём тепла не ограничивается мебелью, предметами интерьера или же низкой теплопроводностью напольного покрытия. Практически всегда приходится объединять в одной системе отопления радиаторные контуры, приборы подготовки ГВС и петли тёплого пола.
Типовая схема комбинированной системы отопления с подключением радиаторов и контуров тёплого пола. Это наиболее технологичный и легко настраиваемый вариант, но при этом требующий значительных начальных вложений. 1 — котёл отопления; 2— группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак; 3 — коллектор для раздельного двухтрубного подключения радиаторов по схеме «звезда»; — радиаторы отопления; — коллектор тёплого пола, включает в себя: байпас, трёхходовой клапан, термостатическую головку, циркуляционный насос, гребёнки для подключения контуров теплого пола с редукторами и расходомерами; — контуры тёплого пола.
Имеется довольно большое число вариаций исполнения обвязки котельной, при этом в каждом отдельном случае действуют свои принципы работы гидравлической системы. Однако если не учитывать крайне специфические варианты, то способов согласовать работу нагревательных приборов различного типа остается всего пять:
- Параллельная привязка коллектора тёплого пола к магистрали теплового узла. Место врезки в магистраль обязательно выполняется до точки подключения радиаторной сети, подачу теплоносителя обеспечивает дополнительный циркуляционный насос.
- Объединение по типу первичных и вторичных колец. Магистраль, завёрнутая в кольцо, имеет несколько расходных врезок в подающей части, расход теплоносителя в подключенных цепях снижается по мере удаления от источника нагрева. Балансировка расхода выполняется подбором подачи насосов и ограничением протока регуляторами.
- Подключение в крайнюю точку компланарного коллектора. Движение теплоносителя в петлях тёплого пола обеспечивается общим насосом, расположенным в генераторной части, при этом система балансируется по принципу приоритетного расхода.
- Подключение через гидравлический разделитель оптимально подходит при большом количестве нагревательных приборов, существенной разнице расходов в контурах и значительной протяжённости петель тёплого пола. В этом варианте также используется компланарный коллектор, гидрострелка же необходима для устранения перепада давления, мешающего корректной работе циркуляционных насосов.
- Локальное параллельное включение петли через унибокс. Этот вариант хорошо подходит для присоединения петли тёплого пола небольшой протяжённости, например при необходимости обогреть пол только в санузле.
Самый простой вариант включения контура тёплого пола к радиаторной системе отопления с температурой теплоносителя 70-80 °С. 1 — магистраль с подачей и обраткой высокотемпературного контура; 2 — контур тёплого пола; 3 — унибокс.
Нужно помнить, что характер работы тёплого пола может также меняться в зависимости от схемы укладки змеевика. Оптимальной считается схема «улитка», при которой трубки прокладываются парно, а значит, вся площадь обогревается почти равномерно. Если же тёплый пол устроен «змейкой» или «лабиринтом», то практически гарантировано образование более холодных и тёплых зон. Устранить этот недостаток можно, в том числе и за счёт правильной настройки.
Температурный режим
Прежде чем приступить к регулировке тёплого пола, крайне важно установить чёткое представление о том, с какой целью она выполняется. По принципу действия водяной тёплый пол кардинально отличается от прочих нагревательных приборов. Основным отличием служит рабочая температура теплоносителя. Если в радиаторную сеть подача осуществляется при температуре до 80 °С, то нагрев теплоносителя, поступающего в змеевик тёплого пола, ограничивается 40–42 °С. Такая необходимость вызвана соображениями комфорта и безопасности. В нормальном режиме температура на поверхности пола колеблется в диапазоне 22–26 °С, более сильный нагрев вызывает неприятные ощущения.
Существует два способа регулирования температуры нагрева жидкостного тёплого пола. Первый из них подразумевает контроль температуры на подающей ветке коллектора за счёт подмешивания порции остывшего теплоносителя из обратки. Технически это решение реализуется установкой трехходового клапана с термостатирующей головкой RTL нажимного действия. Отличие такой головки от радиаторной заключается в том, что она опирается в работе на температуру теплоносителя, а не воздуха. При таком способе регулирования расход в петлях сохраняется постоянным, с небольшой амплитудой меняется лишь температура теплоносителя.
Второй способ регулировки подразумевает ограничение расхода горячего теплоносителя в контуре. В этом случае также устанавливается термостатирующая головка, однако она расположена на двухходовом клапане, который прерывает цепь возвратного потока. При таком способе регулирования подача и обратка связываются байпасной цепью, проток через которую регулируется ограничительным клапаном с заранее откалиброванной пропускной способностью. Принцип такого регулирования основывается на высокой инерционности системы тёплого пола. В процессе работы теплоноситель подается в петли при номинальной температуре теплового узла, периодически изменяется только суммарный расход. Таким образом, нагрев стяжки происходит циклически, то есть требуется существенная теплоёмкость аккумулирующего слоя для сглаживания перепадов температуры.
В обоих случаях действует одно важное правило: термостатирующая арматура в обязательном порядке опирается на температуру обратного потока петли или коллектора. Устройство может иметь механический или электронный принцип действия, это может быть даже обычный термометр. Необходимость правильного расположения связана с тем, что по значению температуры теплоносителя на подаче практически невозможно судить об эффективности регулировки, ведь протяжённость петель может существенно отличаться.
Правила заправки системы
Настройку работы тёплого пола невозможно выполнить, если расход теплоносителя в петлях будет меняться самопроизвольно. Такое явление характерно при наличии воздушных пробок, поэтому система отопления должна быть не только должным образом организована технически, но также правильно заправлена.
Чтобы полноценно заполнить систему, на обеих ветках коллектора теплого пола должны быть установлены автоматические воздухоотводчики. Если петли расположены по уровню выше коллектора, подключение подачи к последнему должно быть выполнено через деаэратор. Заправка системы тёплого пола производится отдельно от прочих нагревательных контуров, то есть обвязка генераторной части и радиаторная сеть должны быть заполнены заранее, а отсекающие краны на входах коллектора — перекрыты. Для заливки теплоносителя в систему к дренажному отводу подающей ветки коллектора подключается шланг от системы водоснабжения или насоса. Соответственно к аналогичному отводу возвратной ветки нужно подключить шланг для стравливания воздуха, обратный конец которого либо выводится на улицу, либо опускается в ёмкость объёмом 30–40 л.
Первым в системе тёплого пола заполняется коллектор и его обвязка. При этом расходомеры на подающей ветке должны быть полностью открыты, а регуляторы на обратной ветке — закрыты. Далее нужно последовательно заполнить каждую петлю теплоносителем до тех пор, пока из стравливающего шланга не будет поступать чистый теплоноситель без пузырьков воздуха. Заполнение тёплого пола производится при минимальном потоке для равномерного выдавливания воздуха из системы. Когда все петли тёплого пола заправлены, можно выполнять ввод системы отопления в работу и проводить её балансировку.
Работа с расходомерами коллекторов
Гидравлическая балансировка петель тёплого пола заключается в нормировании протока в каждом змеевике. В зависимости от длины, может требоваться разное количество поступающего теплоносителя для того, чтобы при прохождении через петлю он остывал ровно на расчётное значение. Количественно необходимый проток определяется как отношение тепловой нагрузки на петлю к произведению теплоёмкости воды или иного теплоносителя на разницу температур в подаче и обратке: G = Q / с * (t1 — t2).
Часто можно встретить рекомендации определять расход теплоносителя согласно производительности циркуляционного насоса, то есть делить его подачу пропорционально соотношению длин петель. Таких советов следует избегать: кроме того, что длину каждого змеевика вычислить достаточно сложно, нарушается одно из важнейших правил — выбирать параметры оборудования исходя из потребностей системы, а не наоборот. Попытки распределить расход описанным образом практически всегда приводят к тому, что проток в петлях существенно отличается от расчётных значений, что делает дальнейшую настройку системы невозможной.
Сама же регулировка протока расходомерами выполняется достаточно просто. В одних моделях изменение пропускной способности осуществляется поворотом корпуса, в других — вращением штока специальным ключом. Шкала на корпусе расходомера указывает расход в литрах в минуту, нужно лишь установить соответствующее положение поплавка. Практически всегда при изменении пропускной способности одного расходомера меняется расход в остальных петлях, поэтому регулировку проводят несколько раз, последовательно калибруя каждый отвод. Если такие изменения выражены особенно сильно, это свидетельствует о недостатке пропускной способности регулирующей арматуры, через которую подключён коллектор, либо о слишком низкой производительности циркуляционного насоса.
Автоматическое и ручное выравнивание температуры
При регулировке тёплого пола методом смешивания и ограничения способы установки требуемой температуры теплоносителя несколько отличаются. Также имеет значение, выполняется ли пропорциональная подстройка на ходу, либо же регулировка осуществляется вручную. Последнее допустимо только для способа регулировки смешиванием и только при условии, что расход теплоносителя в остальных контурах системы меняется незначительно.
Ручная настройка трехходового клапана требует контроля температуры на обратной ветке, для чего может использоваться гильза под термометр, либо накладной термощуп. Замеры температуры нужно проводить не сразу, а исходя из длины петли и расхода теплоносителя в ней. Измерять температуру нужно спустя время, достаточное для 2-х или 3-кратного обновления теплоносителя в системе тёплого пола. Задача регулировки — обеспечить постоянный перепад температуры теплоносителя между подачей и обраткой. При этом разница температур определяется проектом тёплого пола и рассчитывается по толщине, материалу стяжки, а также направлению и шагу укладки труб змеевика.
Автоматическая пропорциональная регулировка выполняется не в пример проще. Основной управляющий элемент — термостатирующая головка RTL или клапан унибокса. Чем больше отметка, на которую установлен маховик, тем выше будет температура теплоносителя, что справедливо при регулировке как смешиванием, так и ограничением.
