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.

Радиаторы и теплый пол – совместная работа, как обеспечивается, регулируется

В домах рекомендуется создавать комбинированную систему отопления – радиаторы с теплыми полами. При этом энергия поступает одного котла, гидравлические схемы увязаны между собой. Нужно также согласовать и режимы их работы. Многих интересует вопрос – как правильно настроить теплый пол и радиаторы для совместной работы? И желательно в автоматическом режиме – чтобы уделять вопросу меньше времени и не вникать в ненужные мелочи…

Нужны ли радиаторы к теплым полам

Многие хотят сэкономить и ограничится чем-то одним. Теплый пол выглядит из-за особого комфорта предпочтительнее. Тогда почему бы не обогревать одним теплым полом? На самом деле в условиях средних широт европейской части (редкие морозы до -30 град) это осуществить можно. Но только если мириться с особыми недостатками:

• отсутствие тепловых завес под окнами, — веет холодом в морозы, возможно и запотевание из-за слишком низкой температуры внутреннего стекла при обычной влажности;
• теплоотдача теплого пола потребуется не менее 80 Вт/м кв. в утепленном доме. Пол будет ощущаться именно как теплый – больше +28 град. Для большинства людей длительное пребывание покажется не комфортным. Есть и предостережения врачей так не поступать.

О более холодных регионах, речи не может быть вообще…

Основной принцип, по которому совмещается работа

В нашем климате теплый пол должен дополняться батареями отопления. Радиаторная сеть позволяет сделать следующее:

• Оперативно реагировать на изменение температуры в комнатах, из-за изменения погоды, или выхолаживания, например. Теплоемкая массивная стяжка пола (при обычном создании) не может угнаться за перепадами температуры.
• Создать тепловые завесы по наиболее холодным местам, — под окнами, у длинных наружных стен, у дверей. Устранить «холодные углы» в доме.

Добавить мощности отоплению в холодное время, без увеличения температуры теплого пола до некомфортной. Особенно это актуально для спальни, детской, так как разогревание кровати может оказаться совершенно неприемлемым…

У теплого пола постоянная температура вне зависимости от погоды

Таким образом, качественной системой отопления окажутся только теплый пол совместно с радиаторами.

При этом полу отводится в первую очередь комфортообразующя роль. Он должен создать условия, чтобы под ногами не было холода, чтобы дети могли играть на нем.

Какие обычно температуры напольного покрытия предпочитают пользователи?
Для длительного пребывания комфортными оказываются «незаметность и нейтральность» — примерно +23 — +26 град С. Там, где занимаются спортом — +18 град. В ванной — +33 град оказывается нормой, но там бывают изредка …

Таким образом, не зависимо от того, какие на улице морозы, поддерживается постоянная температура поверхности напольного покрытия. Тогда компенсировать недостаток мощности при значительных понижениях наружной температуры должны радиаторы…

В межсезонье подогреваем теплым полом

Обычный режим отопления – первоочередное включение в работу теплых полов.
В межсезонье, дом постепенно остывает, влажность увеличивается, тогда жильцы вручную, если нет компьютерной автоматизации системы отопления, включают нагрев заделанный в стяжку под напольным покрытием.

Когда ударят морозы и от окон повеет ощутимым холодом, теплоноситель перераспределятся в радиаторные сети, — вручную открывается регулировочный кран на магистрали.

Здесь указан простейший способ регулировки и совмещения работы радиаторов и теплых полов – открытием кранов (настройкой термоголовки) вручную, что требует от пользователей внимания и может утомлять. Кроме того, здесь отсутствует значительная экономия денег, которая достигается с автоматизированным управлением.

Эконом вариант отопления одним лишь теплым полом

В центральном регионе, в относительно утепленном доме, можно сделать отопление одним лишь теплым полом по самому экономичному варианту, и при этом жилье останется пригодным к проживанию. Достаточно напрямую к газовому автоматизированному котлу подключить коллектор теплого пола, на котором должны быть лишь регулировочные краны для настройки каждого контура. Нет ни радиаторов, ни разводки труб под них, ни дополнительного насоса со смесительным узлом, система действительно дешевая и работоспособная. Но будут недостатки.

• Если котел не конденсационный, то низкотемпературный режим (ниже 55 град на обратке) приведет к конденсату на теплообменнике и быстрейшему выходу его со строя.
• Окна без тепловой завесы, с холодным внутренним стеклом, будут потеть с накоплением сырости в доме.
• Зона окон будет холодной, не комфортной, во всем доме.
• При резком похолодании или потеплении, разогретый массивный пол не отреагирует оперативно на изменение, буде ощущаться дискомфорт по температуре.
• В самые холодные недели мощности отопления при обычной температуре будет не достаточно. Чтобы поднять температуру в доме, нужно увеличивать температуру напольного покрытия свыше 28 град С., что не подходит большинству людей, особенно мешает ночному отдыху (горячая кровать), может приводить к заболеваниям ног, к разрушению напольного покрытия или даже к разрушению вмещающей стяжки. В противном варианте нужно будет мириться с относительной прохладой в доме и недостаточной мощностью отопления.

Как регулируется температура у теплых полов и радиаторов

Температура теплого пола задается вручную настройкой термоголовки на трехходовом клапане смесительного узла.
После чего заданный нагрев поддерживается в автоматическом режиме, датчик термоголвки установлен на подающем коллекторе.

Температура в каждой комнате также может регулироваться на распределительном коллекторе количеством подаваемого теплоностителя с помощью термостатов или ручной регулировкой.

Если котел автоматизированный, то радиаторы могут быть оборудованы термоголовками, которые реагируют на температуру воздуха в комнатах. Тогда при охлаждении воздуха до определенного значения, например, когда мощности теплого пола хватать не будет, радиаторы автоматически включатся в работу, и будут поддерживать стабильную температуру на заданном термоголовкой уровне.

Что делать, если котел твердотопливный

Если котел твердотопливный, то недопустимо блокировать с помощью автоматических устройств теплосеть, в которую напрямую от него подается горячий теплоноситель. Мощность, генерируемая котлом, может быт не израсходованной, и произойдет авария – закипание.

Справиться с ситуацией, и автоматизировать термоголовками поддержание температуры в комнатах на желаемом уровне, поможет буферная емкость. Тогда топка котла ведется вне зависимости от температуры в доме, а руководствуясь остыванием массы воды в теплоаккумуляторе.

Даже если произойдет закрытие всех автоматических регуляторов, в том числе и в теплом поле (перегрев помещения), то вероятно до прогорания котла, тепло поглотит массив воды, разогревшись, например, с 65 до 85 град.

Компьютерное управление радиаторами и теплыми полами

Помимо простейших механических термоголовок, которые устанавливаются на смесительных узлах теплых полов (по воде) и на радиаторах (по воздуху), возможно еще и централизованное управление всей системой обогрева с помощью контроллера. Подобные пакеты автоматизации для домов изготавливают известные производители.

В большинстве случаев система выглядит следующим образом. Контроллер получает информацию о температуре воздуха в комнатах с датчиков, или сам совмещен с датчиком и установлен в гостинной-холе (обычная планировка домов). Он дает команды на управляющие устройства, которые установлены вместо термоголовок на смесительном узле теплого пола и на нескольких ключевых ветвях радиаторов или на самих радиаторах.

В более сложных системах контроллер руководствуется также погодным датчиком, осуществляя предупредительное изменение мощности обогрева. А также может регулировать устройствами на коллекторе температуру теплых полов в отдельных комнатах.

Что позволяет компьютерная автоматика, в чем преимущество

Основное преимущество централизованного процессорного управления теплым полом и радиаторами в том, что пользователю не нужно бегать по комнатам вращая термоголовки в зависимости от собственных настроений и погоды.

• Обеспечивается автоматический приоритет теплого пола, когда включение радиаторов может быть после лишь снижения температуры на 1 – 2 градуса (задается). Также возможно и переключение на обратный приоритет у радиаторов.

• Обеспечивается программирование работы, что очень важно.
  Например, задается распространенный режим отопления — ночное понижение температуры, чем экономится до 20% энергии.
• Периодическое, снижение подачи тепла в отдельные комнаты, или их полное отключение.
• Недельный режим обогрева для всего дома, например, на выходные может лишь поддерживаться не замерзающая температура +5 град или что-то подобное….

Что еще полезного для радиаторов и теплого пола

• Если создавать дорогостоящие комфортные автоматизированные системы управления в доме, то возможно не лишней окажется трата и на конденсационный газовый котел. Он специально предназначен для работы с низкотемпературными системами отопления – теплыми полами и сам по себе экономит от 10% средств на отопление. Правда при нынешних ценах на газ специалисты говорят о том, что вряд ли оборудование окупится, но что будет в будущем? О конденсационном котле
• Иногда площадь обогреваемого пола уменьшают до комфортообразующих зон – небольших участков нагрева, которые, возможно, проще создать при ремонте дома, например, в ванной, в детской, на куске пола гостиной, в части спальни… Этот вопрос становится актуальным для большинства уже эксплуатируемых домов. Но тогда теплый пол точно не сможет конкурировать с радиаторами по мощности. Применяются короткие контура, и обычно РТЛ-регуляторы, через которые эти петли трубопровода непосредственно подключаются к радиаторной сети. Как регулируется теплый пол РТЛ