Котел для теплого водяного пола – обзор вариантов

Как выбирать котел?

Отопительный агрегат для частного дома хозяева обычно подбирают по выгоде от использования какого-либо энергоносителя из тех, что есть в наличии. Этот подход – правильный, его и надо придерживаться при выборе котла для теплых полов (ТП). То есть, подбирая подходящий отопитель, нужно учитывать следующие факторы:

• какой энергоноситель наиболее выгоден;
• какая необходима тепловая мощность;
• как в регионе проживания поставляется электричество, часты ли отключения;
• комфорт при эксплуатации, в том числе простота обслуживания;
• насколько легко будущий источник тепла стыкуется с контурами напольного обогрева.

В контексте данной статьи особый интерес представляет последний пункт. Дело в том, что ни один производитель не выпускает специальные котлы для теплого пола. В некоторых моделях газовых теплогенераторов можно встретить лишь функцию работы с водяными теплыми полами и не более того.

Основное отличие радиаторной системы отопления от напольных греющих контуров заключается в температуре теплоносителя. Для подачи в радиаторы вода греется максимум до 85 °С, в то время как в трубах водяных полов она не должна превышать 55 °С.

Оптимальный температурный график в системе обогрева полов составляет 35—45 °С на подаче и 25—35 °С в обратном трубопроводе. Если в отоплении дома участвует теплый пол и радиаторы, снабжаемые нагретой водой от одного котла, то на выбор теплогенератора это не влияет. Другой вопрос, когда батареи не предусматриваются, а котельная установка должна обслуживать только низкотемпературную напольную систему отопления.

Не всякий источник тепла способен поддерживать температуру теплоносителя 30—40 °С. Вопрос решается с помощью различных способов обвязки отопительного агрегата. Сложность стыковки зависит от разновидности применяемого котла для теплого водяного пола:

• газовый настенный или напольный;
• электрический;
• твердотопливный;
• автоматический пеллетный или угольный.

Насколько совместимы эти котлы с теплыми полами и как их правильно подключить, рассмотрим по отдельности для каждой из разновидностей.

Виды котлов

Все котлы подразделяются на два типа:

• Двухконтурные изделия.
• Одноконтурные изделия.

Двухконтурные устройства способны выполнять несколько задач: нагрев воды и отопление. Подогрев воды происходит благодаря тому, что такой котёл оборудован накопительным бойлером. А некоторые модели вместо бойлера оснащены приточным теплообменником, что тоже обеспечивает нагрев воды.

Одноконтурные устройства. В отопительной системе такие котлы выполняют нагрев лишь теплоносителя, то есть с их помощью можно только обогреть дом. А вот для того чтобы они могли обеспечивать нагрев воды, тогда к нему нужно дополнительно приобрести: бойлеры, смесительные узлы и ещё много других устройств. Только в этом случае можно будет подключить тёплый пол.

По типу монтажа котлы подразделяются на две категории:

• Оборудование подвесного типа, мощность которых достигает до тридцати пяти киловатт.
• Котлы напольного типа, их мощность составляет до ста двадцати киловатт.

Среди этих двух типов наибольшей популярностью пользуются подвесные модели, потому что они требует значительно меньше затрат и удобны в монтаже. Котлы настенного типа оборудованы циркуляционным насосом и прочими устройствами, которые необходимы для котельной. Для того чтобы такое оборудование ввести в эксплуатацию, всё, что нужно будет сделать, это присоединить к нему трубы, по которым будет проходить горячая вода, и подключить отопительный трубопровод. Модели, которые оснащены накопительным бойлером, – это уже готовые небольшие котельные, от которых будет нагреваться вода для батарей.

Если вас интересует, какой котёл лучше выбрать и как подключить тёплый пол, сначала нужно узнать, какие существуют типы такого оборудования. Чтобы установить в доме систему тёплого водяного пола, который будет нагреваться от котла, можно рассмотреть следующие виды автоматических нагревательных устройств:

Электрическое водонагревательное оборудование.

• Котёл одноконтурный газовый.
• Оборудование двухконтурное газовое.

Для нагрева водяного пола можно выбрать любой из этих типов, однако здесь есть важное условие – работа такого оборудовании должна быть автоматизированной. Чаще всего выбирают электрическое или газовое 2-контурное оборудование

Однако если принять в расчёт, что цена энергоносителей постоянно увеличивается, то газовый котёл установить намного выгоднее с экономической точки зрения. Однако для того чтобы сделать водяной тёплый пол, подключаемый к такому оборудованию, нужно заранее предусмотреть отдельное помещение, также оборудовать хорошую вентиляционную систему.

Помимо этого, в отдельной котельной может быть установлен коллектор. Газовый 2- контурный агрегат сможет хорошо прогреть воздух, плюс ко всему обеспечит дом горячей водой. Однако его установка для тёплого водяного пола должна выполняться с соблюдением ряда важных правил. Такие работы должны осуществлять работники газовой службы, а вот самостоятельный монтаж газового оборудования будет считаться не легитимным и не будет отвечать принятым нормам.

Установка электрического котла, в отличие от газового, не представляет особых сложностей и может быть выполнена самостоятельно. Такое нагревательное оборудование является экологически безопасным, чего нельзя сказать о прочих типах котлов, к тому же схема подключения тёплого пола к такому котлу не требует особых познаний. Однако этот агрегат имеет один большой минус – это высокая цена электроэнергии, которая постоянно растёт. Электрические нагревательные приборы можно устанавливать как в частных домах, так и в городских квартирах.

Дизельный агрегат для системы «тёплый пол» больше всего подходит для монтажа в коттеджах. Установка такого оборудования не представляет большой сложности, схема их монтажа достаточно проста. Дизельные модели отличаются неприхотливостью в эксплуатации, однако, чтобы поддерживать их бесперебойное функционирование, за ними нужно установить постоянный контроль.

Для загородных домов также подходят твердотопливные нагревательные агрегаты. Для их работы используют угольные брикеты. Что касается мощности твердотопливных котлов, то она, как и КПД (коэффициент полезного действия), очень высокая. В домах с радиаторами отопления твердотопливный агрегат считается самым лучшим вариантом.

Неважно, какой из этих котлов вы выберете, перед его покупкой нужно выполнить расчёт его мощности, также необходимо правильно найти место, где будет осуществляться подключение тёплого пола, и приобрести дополнительные устройства, такие как накопительный бойлер и тому др

Теплый пол от газового котла

Если ваше жилище газифицировано, то логичным будет выбор источника тепла, работающего на природном газе. Нужно лишь правильно подобрать его по мощности и сопоставить выбранную модель с условиями эксплуатации. При частых перебоях электроснабжения проще поставить напольный энергонезависимый отопитель с открытой камерой сгорания, чем покупать и эксплуатировать бензиновые либо дизельные электрогенераторы.

В Российской Федерации и Беларуси использование природного газа для обогрева жилища – один из самых выгодных вариантов в плане оплаты энергоносителей. В Украине ситуация иная, там цена газа настолько велика, что первое место по выгоде занимают твердые виды топлива – дрова, уголь и пеллеты.

Когда с подачей электричества все в порядке, то проще всего установить и подключить настенный газовый котел для теплого пола. Он хорош тем, что имеет собственный циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан и сетчатый фильтр. В этом случае схема подключения тёплого пола очень проста: отопитель соединяется с распределительной гребенкой трубами напрямую, но с учетом таких нюансов:

1. На входе и выходе теплогенератора должны стоять отсекающие шаровые краны.
2. Вместительности встроенного расширительного бачка (обычно не более 10 л) должно хватать на обслуживание системы отопления. Произведите подсчет объема воды в трубах и сопоставьте с емкостью бачка. Если последняя меньше 1/10 части общего количества теплоносителя, то поставьте дополнительную расширительную емкость на обратном трубопроводе перед входом в котел.
3. Если конструкцией настенного отопительного агрегата не предусматривается встроенный расширительный бак, поставьте его отдельно на трубопроводе обратки, как сказано выше.

Ниже на схеме показано, как подключить теплый пол к настенному газовому котлу. Как видите, циркуляционный насос в системе отсутствует, поскольку задействован котловой агрегат. Распределительный коллектор без смесительного узла оснащен термоголовками типа RTL, подробнее о данном виде подключения водяных контуров рассказано в этой статье.

Поскольку расширительный бачок встроен в настенный отопитель, дополнительный резервуар ставится при необходимости. Например, большое количество воды в системе отопления

Напольные газовые теплогенераторы, за редким исключением, не оснащаются насосами и расширительными баками. Поэтому его подключение осуществляется по аналогичной схеме, но с недостающими элементами в обвязке:

В закрытых системах, куда относятся и теплые полы, обязательно ставится группа безопасности и насос. В котлах напольного монтажа эти элементы отсутствуют

Когда необходимо произвести монтаж традиционной схемы, где теплый пол и радиаторы получают тепло от одного котла, подключение производится следующим образом:

Примечание. На схеме представлен способ обвязки с применением сервоприводов, действующих совместно с комнатными терморегуляторами. Отопитель можно подключить и без автоматики по такой же схеме.

Комплектующие системы «теплый водяной пол»

Основными конструктивными элементами такой системы являются:

• газовый котёл;
• нагнетательный насос;
• запорная арматура и соединительные фитинги;
• основной трубопровод для разводки теплоносителя по жилым помещениям;
• напольный мини-трубопровод для укладки по поверхности чернового пола;
• коллектор;
• система автоматики и регулировки рабочих режимов.

Газовый котел

Для частного дома большой площади, где повышение комфортности температурного режима планируется осуществить в большом количестве комнат, оптимальным выбором будет напольный двухконтурный газовый котёл в автономном исполнении. Такие агрегаты имеют большую мощность, способны одновременно решать сразу несколько задач – отопление жилых помещений и обеспечение горячего водоснабжения.

На заметку: для газо-нагревательного оборудования в напольном исполнении необходимо оборудовать соответствующее помещение с дымоходом и вентиляцией. Помещение, выделяемое под котельную (мощность котла до 30 кВт), должно иметь площадь не менее 4 м кв., а минимальный объём – 8 м куб. Если для тёплого пола используется одноконтурный газовый котёл, то для системы ГВС придётся дополнительно устанавливать бойлер косвенного нагрева, который допускается размещать в этом же помещении.

Для квартиры, где дорог каждый квадратный метр площади, можно использовать настенный газовый котел, который при правильном подборе мощности также обеспечит эффективную работу водяного тёплого пола. Благодаря своим габаритам, место для размещения такого оборудования подобрать легче, котлы газовые настенного исполнения допустимо устанавливать даже на кухне или в ванной комнате. Обычно мощность настенных газовых котлов варьируется в диапазоне 7-30 кВт.

Настенные автономные газовые приборы в большинстве случаев имеют закрытую камеру сгорания, поэтому для эффективной и безопасной его работы достаточно оборудовать коаксиальный дымоход с выходом на улицу или в центральную дымоходную шахту.

Важным моментом при покупке оборудования является определение оптимальной мощности газового котла, который должен будет обеспечить работу системы «водяной теплый пол», поэтому при выборе модели газового котла необходимо опираться на данные тепловых расчетов.

Для справки: для обогрева 1 кв. м жилой площади необходимы затраты приблизительно 100 Вт электроэнергии при условии хорошей теплоизоляции помещения, потолков высотой не более 3 м и отсутствии избыточного количества окон.

Большинство помещений частного дома имеют в своей конструкции наружные стены, теплопотери через которые могут потребовать увеличения до 150 Вт затрат тепла на обогрев 1 м кв. жилой площади. Поэтому при покупке газового котла, даже имея тепловой расчёт с указанием необходимой мощности агрегата, лучше приобрести устройство с превышением расчётной величины этой характеристики на 15-20%.

В большинстве случаев мощность двухконтурных котлов рассчитана на горячее водоснабжение с одной или двумя точками водозабора. Поэтому при увеличении количества точек горячего водозабора потребуется увеличение мощности котла.

В этом отношении водяной теплый пол обладает преимуществом – грузит газовый котёл в щадящем режиме. Принцип действия системы тёплых полов в данной ситуации требует от котла для подогрева теплоносителя минимальных энергозатрат. Большая часть мощности котла высвобождается на подогрев воды системы горячего водоснабжения.

Трубы для водяного теплого пола

Для укладки теплого водяного пола используют медные, полипропиленовые, металлопластиковые или РЕХ-трубы.

Трубы из меди (высокий коэффициент теплопроводности, долговечность) являются идеальным материалом для устройства водяных тёплых полов, поэтому их цена высока, и доступность ограничена.

Полипропиленовые трубы также мало распространены, но по другой причине – их гибкость недостаточна, и минимальный радиус изгиба трубы должен равняться 8 её диаметрам, что отдаляет витки друг от друга.

Трубы из металлопластика заслуженно популярны – внутреннее алюминиевое покрытие обеспечивает им хорошую теплопроводность, а оболочки из полимера защищают от повреждений. При таких характеристиках доступная цена – хороший стимул для выбора в их пользу.

Особенности работы напольного отопления без радиаторов

Начнем с того, что специалисты – практики не рекомендуют задействовать обогрев теплыми полами без поддержки радиаторной системы и вот почему:

1. Чтобы сообщить помещению достаточное количество тепла, придется поднимать температуру поверхности пола до 30 °С и выше, что уже некомфортно для проживающих в доме.
2. Батареи, оборудованные термостатическими вентилями, быстрее реагируют на изменения температуры в комнате, чем нагретые полы. Последние более инертны из-за массивности и теплоемкости стяжки.
3. Любые водяные котлы, кроме электрических, не могут работать эффективно в режиме минимального горения, когда нужно поддерживать низкую температуру теплоносителя. Представьте, что КПД газовых и твердотопливных агрегатов при этом падает на 5—20%, и подумайте, сколько топлива вы сожжете впустую.

Если газовый теплогенератор перевести в режим нормальной работы, выставив температуру нагрева воды хотя бы 60 °С, то горелка станет часто разжигаться и отключаться (появится так называемое тактование), поскольку системе напольного обогрева не требуется большое количество теплоты. Для отопителя такой режим непригоден, он может быстро выйти из строя.

Для нормальной совместной работы газовых и других котлов с отоплением теплыми полами, но без радиаторов, существует оптимальный выход – установка буферной емкости. Даже резервуар небольших размеров позволит избежать «тактования» агрегата, сжигающего природный газ.

Пример монтажа буферной емкости рассмотрим совместно с твердотопливным котлом, который при теплоснабжении напольного отопления без нее обойтись не может.

Подключение твердотопливного агрегата

Вы выбрали отопление своего дома дровами посредством теплых полов без подключения радиаторов? Приготовьтесь к значительным вложениям средств в обвязку твердотопливного котла, поскольку при таком раскладе без буферной емкости не обойтись. Причина в том, что дровяным отопителям необходимо куда-то сбрасывать тепло, иначе водяная рубашка агрегата может закипеть.

Более того, теплогенератор на твердом топливе не в состоянии нагревать теплоноситель всего до 40 °С, его минимальная рабочая температура составляет 55 °С. Если она будет ниже, в камере сгорания образуется конденсат, пагубно влияющий на металлические стенки. Даже в чугунном котле, не подверженном коррозии, из-за конденсата образуется слой налета, препятствующий эффективному сжиганию топлива.

Чтобы твердотопливный котел функционировал с максимальным КПД, а вы сжигали дрова с наибольшей выгодой, нужно поддерживать температуру теплоносителя на уровне 80—90 °С, что абсолютно не совместимо с теплыми полами. Значит, нужна буферная емкость — теплоаккумулятор.

Во время максимального горения дров излишек теплоты будет накапливаться в теплоаккумуляторе, а система напольного обогрева станет постепенно отбирать нужное количество с помощью смесительного узла, как это изображено на схеме:

На схеме условно не показаны отсекающие краны для теплоаккумулятора

По предлагаемой схеме можно подключать любой твердотопливный или газовый котел, это лучший из существующих вариантов, хотя и не самый дешевый. Таким же способом рекомендуется присоединять пеллетные и угольные автоматизированные теплогенераторы. Расчет и подбор объема используемого теплоаккумулятора – это отдельная тема, рассмотренная здесь.

Подготовительные мероприятия

Перед тем, как начать монтаж теплого водяного пола, подготовьте инструменты, материалы, помещение, сделайте определенные расчеты, составьте схематический план системы.

Требования к помещению

Газовые котлы относятся к взрывоопасному оборудованию, поэтому придется придерживаться основных нормативов к помещению, которые обеспечивают безопасную эксплуатацию:

• минимальная высота потолка – 2,5 м;
• нельзя устанавливать котел так, чтобы он касался других предметов мебели – соблюдайте дистанцию со всех сторон в 50-70 см;
• стены в комнате с газовым котлом должны быть огнестойкими (сделать отделку несгораемыми материалами);
• обязательно устанавливается вентиляционная система;
• минимальная площадь помещения – 4 кв. м;
• в комнате устанавливают контур заземления;
• в зависимости от мощности котла подбирается сечение дымохода;
• дверь в помещение должна иметь ширину в 80-100 см;
• в комнате должен быть выход к центральному газопроводу и источнику водоснабжения;
• обязательно наличие трубопровода с холодной водой.

При наличии центрального водопровода отпадает необходимость использования насоса. Это значительно экономит семейный бюджет. Для подключения системы водяного пола требуется коллекторный распределительный узел.

Проведение расчетов и создание проекта

Проектирование является важным этапом. В первую очередь создается схема дома с комнатами, где будут располагаться трубы (со временем люди забывают точное расположение системы, а план позволит её увидеть). Обязательно продумайте, где будет устанавливаться мебель, так как в этих местах трубы не прокладываются.

Есть и другие нюансы, которых надо придерживаться:

• один контур не должен превышать длину в 100 м, так как снижается эффективность обогрева;
• длина всех контуров должна быть примерно одинаковой (допускается расхождение в 10-15 м);
• от стен отступают на 28-35 см;
• расстояние между трубами – 10-20 см (при суровых климатических условиях должен быть минимальный показатель).

Один из важнейших моментов – проведение всех расчетов. С такой задачей справиться самостоятельно сложно, поэтому данную процедуру лучше доверить профессионалам.

Рассчитать количество труб можно следующим образом: L = S / N * 1,1, где L – длина труб, S – площадь помещения, N – длина шага, 1,1 – 10% запаса для разворотов трубы.

К примеру:

1. S = 50 кв. м.
2. N = 0,2 м.
3. 50/0,2*1,1 = 275 м.

В этой цифре не забудьте прибавить расстояние до коллектора, умноженное на 2, так как проходит 2 трубы (к коллектору подающему и обратному). Обязательно учитываются теплопотери, ширина стен, используемый материал для напольного покрытия и т. д.

Пример схемы расположения водяного пола:

Немаловажно продумать способ устройства труб. В основном применяется 3 метода:

1. Змейка представляет собой петлеобразную систему, которая охватывает всю площадь. Петли располагаются от стены до стены, но горячая вода проходит только по одной стороне.
2. Двойная змейка отличается от обычной тем, что горячие трубы располагаются по всей комнате.
3. Улитка или спираль – оптимальный вариант для частного дома, так как обогревается вся площадь.

Инструментарий и материалы

Первое, что надо выбрать, – это трубы. Они изготавливаются из разных материалов, отличаются диаметром. Что используется:

• Медные трубы считаются самыми лучшими, так как они прочные, надежные и имеют высокую степень теплоотдачи. При этом стоимость – наиболее высокая.

• Металлопластик – современный материал, получивший заслуженное место в первых рядах по популярности. Цена – ниже меди, качество – практически одинаковое (прослужат на несколько лет меньше).

• РЕХ изготавливается из полиэтилена, является бюджетным вариантом. Есть существенный недостаток – невозможно добиться идеальной формы, так как при подаче воды трубы распрямляются.

Второй важный материал – утеплитель, так как он обеспечивает сохранность тепла. Для теплого водяного пола, работающего от газового котла, чаще всего используется следующее:

• ЭППС – экструдированныйпенополистирол. Характеризуется высокой прочностью, низкой проводимостью тепла, устойчивостью к повышенной влажности, доступной стоимостью. Производится материал в виде плит толщиной 0,2, 0,3, 0,5, 0,8 и 10 см (размеры: 50х100 см, 60х125 см). Способ соединения – пазовый, поэтому ЭППС монтируются быстро и просто.

• Теплоизоляционные профильные маты изготавливаются из высокоплотного пенополистирола. Достаточно удобный материал для водяного пола, так как поверхность оснащается «шипами» круглой или прямоугольной формы, благодаря чему создается удобство при размещении труб. Толщина матов варьируется от 1 см до 3 см, размер – 50х100 см или 60х120 см. Минус – высокая стоимость.

Использовать можно и другие более доступные материалы, но вышеописанные считаются наиболее оптимальными. ЭППС можно приобрести с фольгированным слоем, на который нанесена разметка, но стоимость этого вида материала выше. К тому же для цементного пола наличие фольги не имеет смысла (отсутствует отражательная способность, бетон разъедает алюминий).

Учитывайте толщину утеплителя на основании следующих требований:

• на грунтовую основу лучше укладывать материал толщиной в 10 см в 2 слоя;
• при мощении на бетонную стяжку достаточно 5 см;
• при укладке на 2 этаже – 3 см.

Дополнительно придется купить крепежный материал – дюбели тарельчатого типа, которые крепятся в центре и по стыкам, чтобы плиты не всплывали при заливке стяжки сверху.

Третий инструментарий – коллекторно-смесительный узел. Его цель – приемка теплоносителя, распределение тепла по системе, регулировка температуры и расхода, балансировка петель контуров, удаление воздуха. Коллекторы бывают разные, но для водяного теплого пола, работающего от газового котла, покупают узел с особой комплектацией.

На что обратить внимание:

• Коллекторный блок должен оснащаться различной арматурой – балансировочными клапанами для настройки с расходомером, которые монтируются на подающем участке, а также перекрывающими вентилями или клапанами термостатического типа для обратного хода. Обязательно должен присутствовать автоматический воздухоотводчик, дренажный кран.

• Чтобы присоединять трубы к коллектору, используются фитинги (компрессионные, аксиальные или пресс-фитинги).

• Для крепления коллекторно-смесительного узла покупают кронштейн, который обеспечивает необходимое межосевое расстояние.

• Коллекторный шкаф открытого или закрытого типа.

Коллекторный узел устанавливают так, чтобы длина петель по всем комнатам была примерно одинаковой.

Другие материалы и инструменты:

• демпферная лента;
• арматурная сетка;
• песок;
• цемент;
• щебенка;
• пластификаторы;
• профили металлические;
• фурнитура;
• краны.

Напольный обогрев с электрокотлом

Для работы с водяными контурами напольного отопления прекрасно подойдет любая разновидность электрических теплогенераторов:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные.

Бытовой электрокотел для теплого пола – самый простой и удобный вариант. Независимо от вида и конструкции эти отопители способны поддерживать в тепловой сети любую температуру без потерь эффективности. Поэтому им не нужны буферные емкости и сложные схемы подключения. Чтобы присоединить электроотопительный агрегат к гребенке греющих контуров, можно воспользоваться схемами, приведенными выше для газовых котлов.

Как правило, ТЭНовые электрокотлы производятся в настенном исполнении и комплектуются собственными насосами и расширительными баками. Более простые модели, а также индукционные и электродные генераторы тепла подключаются по аналогии с напольными газовыми котлами. В схему добавляются недостающие рабочие элементы, только вдобавок устанавливается электрический шкаф управления.

Пошаговая инструкция по установке и подсоединению электрокотла к водяному отоплению представлена в отдельной публикации.

Выводы и рекомендации

Для успешной и продолжительной работы системы теплых полов допускается использовать любой котел из ныне существующих. Играет роль не тип отопительного агрегата, а правильное его подключение к распределительному коллектору напольного обогрева. Другие критерии выбора, такие как мощность, функциональность и разновидность энергоносителя подбираются по стандартному алгоритму.

Выбирая источник тепла и зная, чем чревата его стыковка с теплыми полами, вы сможете заранее подобрать оборудование и элементы обвязки. Это даст вам будущую картину финансовых затрат на монтаж, откуда рассчитывается окупаемость конкретной системы отопления.

Дважды подумайте, прежде чем внедрять напольное отопление без радиаторного. Если у вас высокие требования к дизайну интерьера комнат и вы не желаете видеть под окнами отопительные приборы, примените более современное решение – плинтусные конвекторы или встраиваемые в пол воздушные обогреватели.