Hệ thống sưởi sàn bằng nước hoạt động như thế nào: nguyên lý vận hành, các loại kết nối khác nhau

Ngày nay, hệ thống sưởi sàn khá phổ biến trong các hộ gia đình. Chúng có thể được sử dụng làm hệ thống sưởi chính hoặc bổ sung.

Tuy nhiên, để hệ thống này hoạt động hiệu quả, điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của sàn sưởi bằng nước và lắp đặt chúng đúng cách.

Sàn nhà được làm nóng bằng nước hoạt động như thế nào?

Hệ thống sưởi sàn là một hệ thống đáng tin cậy và tiết kiệm, tạo ra điều kiện thoải mái cho người sử dụng. Nhờ thiết kế của nó, nhiệt độ ở phía dưới phòng sẽ luôn cao hơn vài độ so với phía trên.

Hệ thống này bao gồm một cấu trúc các đường ống được đặt giữa lớp nền và lớp sàn hoàn thiện. Mạch điện bao gồm đường cấp và đường hồi. Thiết kế có thể... đổ vữa xi mănghoặc được lát bằng phương pháp trải sàn.

Ngoài ra, cấu trúc còn được trang bị một bộ phận phân phối khí, được tích hợp các thiết bị điều khiển. Quá trình gia nhiệt được thực hiện bằng cách tuần hoàn chất làm mát nóng trong mạch, và sự chuyển động của chất làm mát được đảm bảo bởi... mô tả về một máy bơm tuần hoàn đặc biệt.

Việc lắp đặt hệ thống sưởi bằng nước nóng cần phải có sự cho phép, vì chúng được kết nối với hệ thống sưởi chính. Hệ thống sưởi sàn thường được lắp đặt trong nhà riêng; ít phổ biến hơn trong các căn hộ do nguy cơ gây ngập lụt cho hàng xóm ở tầng dưới. Ngoài ra, trong nhà riêng, bạn có thể kết nối với một nồi hơi riêng biệt.

Sơ đồ "hình bánh" của hệ thống sưởi sàn bằng nước trông như thế này:

• căn cứ;
• chống thấm nước;
• lớp cách nhiệt;
• ống;
• vữa xi măng;
• lớp phủ hoàn thiện.

Xin lưu ý! Kích thước ống tiêu chuẩn là 16 mm, với chiều dài mạch cho phép là 80 cm và đường kính từ 20–120 cm.

Độ dày trung bình của lớp nước hình "bánh" dao động từ 18 đến 23 cm.

Hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng là hệ thống nhiệt độ thấp, làm nóng chất lỏng tuần hoàn đến nhiệt độ từ 35 đến 45 độ C. Công suất của hệ thống phụ thuộc vào nhiệt độ chất làm mát. Khi làm nóng nước đến 45 độ C, công suất sẽ là 140 watt. Do đó, khi sưởi ấm một ngôi nhà chỉ bằng hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng, diện tích cần sưởi ấm phải đạt ít nhất 70%.

Ngoài việc tiết kiệm năng lượng, hệ thống tuần hoàn nước chứa bê tông còn giữ nhiệt lâu. Nhược điểm bao gồm thời gian làm nóng lớp bê tông khá lâu và kết cấu nặng, không phải loại sàn nào cũng chịu được.

Có một số sơ đồ kết nối hệ thống sưởi sàn, và trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét nguyên lý hoạt động của một số sơ đồ đó một cách chi tiết hơn.

Sàn ấm (nguyên lý hoạt động)

Hệ thống sưởi sàn hoạt động như thế nào khi kết hợp với hệ thống sưởi bằng радирован?

Trong một số trường hợp, hệ thống sưởi sàn chỉ có thể được lắp đặt kết hợp với lò sưởi. Lò sưởi sẽ đóng vai trò là nguồn sưởi chính, thường được lắp đặt gần cửa sổ. Hệ thống sưởi sàn được lắp đặt như một nguồn sưởi bổ sung, ở giữa phòng hoặc trong các khu vực cụ thể.

Với loại vật liệu lát sàn phù hợp, hệ thống kết hợp này có thể được lắp đặt trong các phòng có mục đích sử dụng khác nhau và trong các tòa nhà có bất kỳ số tầng nào.

Ưu điểm của việc lắp đặt hệ thống sưởi sàn ở tầng trệt là luồng khí ấm sẽ bốc lên trần nhà và làm ấm không chỉ tầng này mà còn cả sàn của tầng kế bên, nơi chỉ lắp đặt hệ thống sưởi bằng радификации (bộ tản nhiệt).

Có một số cách để triển khai hệ thống này. Một cách là lắp đặt một khớp nối hình chữ T ở đầu vào và đầu ra, với bộ tản nhiệt được kết nối với một đầu và hệ thống sưởi sàn được kết nối với đầu kia.

Hơn nữa, hệ thống sưởi sàn có thể dễ dàng kết nối với hệ thống sưởi bằng rơ moóc hiện có bằng bộ điều nhiệt không dây, giúp đơn giản hóa và tăng tốc cả quá trình lắp đặt và kết nối.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của hệ thống khi được kết nối với nồi hơi.

Lò hơi là thiết bị chịu trách nhiệm làm nóng chất làm mát. Khi lắp đặt hệ thống sưởi sàn, lò hơi là không cần thiết nếu hệ thống được kết nối với hệ thống sưởi trung tâm.

Một điểm quan trọng cần lưu ý khi sử dụng hệ thống sưởi sàn với nồi hơi độc lập là nhiệt độ nước không được vượt quá mức trung bình 45°C. Điều này đặc biệt đúng đối với nồi hơi gas, vì:

• Nó hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ tối đa từ 70–90°C, nhưng khi nhiệt độ giảm, hiệu suất giảm và chi phí nhiên liệu tăng;
• Nếu nồi hơi hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, hơi nước sẽ ngưng tụ, làm giảm tuổi thọ của nó.

Để tránh những vấn đề này, nên mua nồi hơi có sự chênh lệch nhiệt độ cần thiết (ngưng tụ).

Một lựa chọn khác là lắp đặt hệ thống sưởi sàn bằng nồi hơi điện, nhưng đây là một giải pháp tốn kém. Nồi hơi điện có các loại sau:

1. Với Ten, thiết bị không đắt tiền nhưng lại thường xuyên bị hỏng.
2. Máy sưởi điện cực – hoạt động của chúng phụ thuộc vào chất lượng chất làm mát, hay chính xác hơn là độ dẫn điện của chất lỏng. Loại thiết bị này cần bảo trì định kỳ – thay thế điện cực. Để khởi động, bạn cần nước uống hoặc một loại chất lỏng đặc biệt, có thể mua kèm với thiết bị.
3. Bếp từ là loại bếp đắt nhất, nhưng cũng tiết kiệm năng lượng nhất. Chúng làm nóng nước nhanh và tiêu thụ rất ít điện năng.

Xét về hiệu quả, khi so sánh hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng sử dụng nồi hơi, các thiết bị dùng viên nén và than bánh đứng thứ hai sau hệ thống dùng khí đốt. Hệ thống sử dụng nhiên liệu rắn đòi hỏi phải liên tục loại bỏ tro và xỉ khỏi buồng đốt. Có loại nồi hơi đốt lâu hơn, tuy đắt hơn nhưng chỉ cần nạp nhiên liệu trung bình một lần mỗi tuần, và việc loại bỏ sản phẩm cháy cần được thực hiện ít thường xuyên hơn.

Hiện nay, trên thị trường cũng có bán các loại lò hơi kết hợp; chúng hoạt động bằng nhiên liệu rắn và điện. Có các bộ phận gia nhiệt tự độngChúng sẽ tự tắt khi đạt đến nhiệt độ đã cài đặt và sau đó bật lại.

Xin lưu ý: Lò hơi sử dụng nhiên liệu lỏng hiếm khi được dùng trong hệ thống sưởi sàn, vì chúng phải được đặt trong một phòng riêng biệt do mùi và tiếng ồn mà chúng tạo ra.

Nguyên lý hoạt động của bộ trộn (van ba chiều và van hai chiều)

Bộ phận trộn bao gồm hai thành phần chính: một bơm tuần hoàn và một van điều khiển. Bơm tuần hoàn chất làm mát, trong khi các van điều chỉnh lưu lượng nước nóng để duy trì mức nhiệt độ mong muốn.

Bộ phận trộn có thể được đặt trong tủ phân phối hoặc trong phòng nồi hơi, trên lược.

Các thiết bị trộn có hai loại:

1. Van trộn ba chiều được sử dụng để trộn nước nóng từ nồi hơi với chất làm mát đã nguội. Khi được trang bị bộ truyền động servo, van có thể được điều khiển bằng bộ điều nhiệt hoặc bộ điều khiển phụ thuộc vào thời tiết. Van trộn này được coi là loại van đa năng, mặc dù nó có một số nhược điểm:

• Có khả năng van sẽ mở ra và cấp nước làm mát nóng (90°C) vào hệ thống; điều này thường xảy ra nhất khi thiết bị được khởi động, dẫn đến vỡ đường ống;
• Loại van này có công suất lưu lượng thấp, không đủ cho hệ thống sưởi sàn, điều này sẽ ảnh hưởng đến mức độ làm nóng của chất làm mát.

Tuy nhiên, bộ phận trộn này không thể thay thế được trong các phòng lớn, có diện tích trên 200 m2.

2. Van hai chiều là lựa chọn tốt nhất, vì nó liên tục trộn nước làm mát lạnh vào, và chỉ có nước từ nồi hơi được điều chỉnh. Điều này giúp ngăn ngừa sàn nhà bị quá nóng, nhờ đó kéo dài tuổi thọ của nó.

Thiết kế này chỉ được sử dụng trong các khu vực nhỏ – tối đa 200 m2.

Đây là các thiết bị trộn chính được sử dụng trong việc lắp đặt hệ thống sưởi sàn bằng nước.

Để bạn nắm thông tin! Một số van ba chiều được trang bị chức năng điều chỉnh nhiệt. Cũng có những mẫu van sử dụng bộ truyền động điện-nhiệt và điều chỉnh mượt mà, rất lý tưởng cho hệ thống sưởi sàn.

Hệ thống hoạt động như thế nào khi được kết nối thông qua bộ phận bơm-trộn?

Một lựa chọn khác để lắp đặt hệ thống sưởi sàn trong nhà riêng là lắp đặt một thiết bị bơm trộn. Thiết bị này được gắn phía sau bộ tản nhiệt, đóng vai trò là nguồn nhiệt. Việc kết nối với nồi hơi cũng khả thi.

Hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng có bộ phận bơm trộn hoạt động bằng cách trộn nước làm mát nóng do nguồn nhiệt cung cấp với nước thải lạnh. Toàn bộ quá trình này diễn ra trong bộ phận trộn. Van cân bằng có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng nước làm mát nóng và lạnh.

Hệ thống sưởi sàn bằng nước với bộ phận bơm trộn được coi là một trong những hệ thống hiệu quả nhất, dễ dàng duy trì điều kiện nhiệt độ trong nhà thoải mái. Có thể mua sẵn hoặc tự lắp ráp.

ống góp phân phối

Bộ phân phối là một bộ phận quan trọng chịu trách nhiệm điều chỉnh hệ thống sưởi sàn. Nó được thiết kế để phân phối chất làm mát đều khắp các vòng tuần hoàn. Nó được trang bị các lỗ để cấp nước nóng và thu gom nước đã nguội.

Tất cả các mạch phân phối phải được trang bị van điều nhiệt, có thể được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ trong mỗi vòng tuần hoàn hệ thống sưởi sàn, và bộ điều chỉnh lưu lượng. Thiết kế này, kết hợp với cảm biến nhiệt độ, cho phép duy trì nhiệt độ phòng ở mức đã được cài đặt trước, phản ứng nhạy bén với những thay đổi của thời tiết bên ngoài.

Mỗi phòng đều được trang bị một bộ điều nhiệt điều khiển nhiều thiết bị chấp hành, mỗi thiết bị chấp hành dành cho một nhánh. Một số mẫu bộ điều nhiệt có chức năng lập trình, cho phép bạn thiết lập chế độ hoạt động mong muốn hoặc thời gian bật/tắt hệ thống sưởi.

Ngoài ra, bộ phận phân phối cho phép không khí thoát ra khỏi hệ thống thông qua van xả, và van khóa có chức năng cân bằng và xả nước.

Để thuận tiện, cụm ống dẫn được giấu trong một tủ kim loại đặc biệt, được lắp đặt trên tường hoặc trong hốc tường.

Lắp đặt sàn nhà có hệ thống sưởi bằng nước

Trước khi bắt đầu công việc lắp đặt sàn sưởi nước Sơ đồ bố trí đường ống được lập và danh sách các vật liệu cần thiết được tổng hợp.

Quy trình từng bước để lắp đặt hệ thống sưởi sàn như sau:

1. Chuẩn bị nền móng - nếu có vết nứt hoặc chênh lệch độ cao lớn, cần phải trám kín chúng bằng dung dịch chuyên dụng hoặc đổ một lớp vữa thô mỏng.
2. Nên lắp đặt tủ phân phối khí cùng tất cả các thiết bị cần thiết trước khi lát sàn, vì công việc này khá bừa bộn và sẽ tạo ra nhiều bụi bẩn.
3. Chống thấm - phần đế phải được phủ bằng vật liệu chống thấm để bảo vệ khỏi hơi ẩm.
4. Lắp đặt băng cách nhiệt – nên dán xung quanh toàn bộ chu vi căn phòng; nó sẽ ngăn cấu trúc bị biến dạng khi bị nung nóng.
5. Cách nhiệt – lớp cách nhiệt cần thiết trên sàn bê tông là 7–10 cm. Xốp polystyrene đùn là vật liệu lý tưởng cho mục đích này. Ngoài ra còn có các tấm có rãnh để đặt và cố định đường ống.

Có một lớp vật liệu cách nhiệt bằng lá nhôm, giúp phản xạ nhiệt theo hướng mong muốn.

Việc lắp đặt đường ống là yếu tố cốt lõi của hệ thống sưởi sàn, vì vậy việc lựa chọn đường ống cần được thực hiện một cách nghiêm túc.

Các đường ống là:

• Vật liệu kim loại-nhựa - chúng khó lắp đặt, nặng và việc uốn cong chúng đòi hỏi thiết bị chuyên dụng;
• Polypropylene có độ dẫn nhiệt cao, nhưng hình dạng như vậy đòi hỏi phải cố định chắc chắn, vì nó có xu hướng trở lại hình dạng ban đầu;
• Thép không gỉ dạng sóng - loại phổ biến nhất, dễ lắp đặt, có độ dẫn nhiệt cao và có nhiều kích cỡ khác nhau;
• Các loại bằng đồng rất chắc chắn và bền, nhưng chúng đắt tiền và khó tự lắp đặt;
• Polyethylene PERT và PRX thường được sử dụng vì sản phẩm này có tính đàn hồi và đặc tính hiệu năng tốt.

Việc lắp đặt đường ống được thực hiện theo kiểu bố trí đã lên kế hoạch (hình xoắn ốc hoặc hình rắn) và theo khoảng cách quy định. Mạch ống có thể được cố định vào lưới thép gia cường đã được lắp đặt sẵn bằng kẹp nhựa.

Khi trải tấm lót có gờ để cách nhiệt, các đường ống được đặt giữa các rãnh và do đó được cố định chắc chắn.

1. Kết nối - các đường ống cần được kết nối với đường cấp và đường hồi của hệ thống sưởi sàn.
2. Nên tiến hành kiểm tra áp suất sàn trước khi đổ vữa láng nền để kiểm tra rò rỉ và đảm bảo hoạt động đúng cách. Việc kiểm tra được thực hiện ở áp suất cao trong 24 giờ.
3. Đổ lớp vữa láng nền—độ dày của lớp vữa phụ thuộc vào đường kính ống và trung bình từ 5–7 cm. Khi đổ bê tông, cần phải có áp suất trong các ống.

• Khởi động hệ thống sàn: Không bật hệ thống cho đến khi hỗn hợp bê tông khô hoàn toàn, quá trình này sẽ mất khoảng một tháng. Để tránh nứt lớp vữa láng sàn, nhiệt độ nên được tăng dần, bắt đầu từ 20 độ C và tăng thêm 3-4 độ C mỗi ngày cho đến khi đạt nhiệt độ vận hành.
• Vật liệu lát sàn hoàn thiện có thể là bất kỳ loại nào, miễn là tương thích với hệ thống sưởi. Hệ thống sưởi sàn hoạt động tốt với gạch men.

Xin lưu ý! Khi lắp đặt sàn bằng phương pháp khô, quy trình thi công bao gồm việc lắp đặt các dầm gỗ, các thanh gỗ được cố định ngang qua chúng, và đường ống được đặt giữa chúng.

Các nhà sản xuất linh kiện phổ biến

Khi lắp đặt hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng, việc lựa chọn các bộ phận phù hợp rất dễ dàng, vì hầu hết các nhà sản xuất hệ thống này cũng sản xuất các phụ kiện. Hơn nữa, một số nhà sản xuất đã bắt đầu sản xuất các bộ phận trộn, loại bỏ nhu cầu sử dụng bơm tuần hoàn riêng biệt.

Các nhà sản xuất đáng tin cậy nhất sản xuất ống polymer với tuổi thọ sử dụng trên 50 năm bao gồm:

• «Valtec»;
• "De Dietrich";
• «Acv»;
• «Ctc»;
• "Buderus".

Ngoài ra, các công ty này còn sản xuất các bảng điều khiển cho phép bạn giám sát hoạt động của hệ thống từ bất cứ đâu trong nhà.

Tóm lại, có thể nói rằng hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng hiệu quả hơn các loại thiết bị sưởi khác. Bởi lẽ, năng lượng không bị lãng phí vào việc làm nóng không khí dưới trần nhà.

Nếu bạn quyết định lắp đặt hệ thống sưởi sàn, hãy nghiên cứu kỹ tất cả các phương án lắp đặt khả thi cho các hệ thống này, cũng như cách thức hoạt động của hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng trong căn hộ hoặc nhà ở, để chọn ra phương án phù hợp nhất với mình.

Video hướng dẫn

8. Bộ phân phối nhiệt sưởi sàn hoạt động như thế nào?

Hệ thống sưởi sàn bằng nước nóng VALTEC. Sơ đồ hoạt động của bộ phận bơm trộn.