Теплые полы. виды, устройство теплых полов

Плюсы и минусы

Теплый пол водяной своими руками имеет хорошие и плохие стороны. До того, как сделать теплый пол в частном доме, нужно учесть их все.

В чем плюсы водяного отопления:

• Подобная система обеспечивает комфортные тепловые условия. Тепло поднимается снизу вверх. Это прогревает все помещение. Особенно это актуально в частных домах с высокими потолками.
• Когда ноги находятся в тепле, понижение температуры окружающего воздуха незаметно находящимся в помещении людям.
• Поскольку теплый пол от отопления – низкотемпературный обогреватель, он не сушит воздух.
• В роли обогревателя используется вода температурой гораздо ниже, чем нужно радиаторам. Применение такой системы для отопления в частном доме хорошо совмещается с конденсационными котлами или тепловыми насосами.
• Существует возможность отключения части контуров от системы.
• Нагретый бетон долго сохраняет температуру и в помещении поддерживается стабильный тепловой режим. Это хорошо работает при использовании твердотопливных котлов.
• Вся укладка водяного теплого пола спрятана в полу и не нарушает общую картину комнаты.

Все элементы пола входят в напольное покрытие

Однако существует и ряд недостатков, на которые следует обратить внимание, устраивая водяные теплые полы в частном доме:

• Требуется качественное выполнение всех этапов монтажа до того, как залить теплый пол. Исправление ошибок или неисправностей по окончании работы – дело материально затратное, а иногда и невозможное.
• Теплый водяной пол в квартире может быть сделан только с разрешения соответствующих органов правления.
• Медленная и незначительная регулировка теплого водяного пола. Используя отопительный котел, можно настроить теплый пол на небольшой диапазон, в квартире с центральным отоплением нельзя регулировать вовсе.
• Не всякие покрытия совмещаются с теплыми поломи. На них не рекомендуется устанавливать громоздкую мебель или стелить ковры.
• Толщина теплого пола около 10 см. Это необходимо учитывать при проектировке комнаты в целом.
• Утепление межэтажных перекрытий увеличивает нагрузку на балки.
• Установка циркуляционных насосов и терморегуляторов обязательна.
• Устройство таких полов довольно недешево.

Взвешивая все за и против, нельзя сказать, что сделать теплые полы, – это повысить комфорт за небольшую доплату. Хотя многие мастера могут сделать водяной теплый пол в доме своими руками. Выполняя ряд важных правил, можно добиться положительных результатов.

При обустройстве водяного пола пригодится терпение

Система управления и опрессовка контура

Система управления водяным тёплым полов включает:

1. Насос;
2. Котёл;
3. Коллектор;
4. Терморегулятор.

Компоновка всех элементов с соблюдением технических параметров, очень сложная теплотехническая задача. В расчёт принимается масса параметров начиная от количества фитингов и длины труб, и оканчивая толщиной стен и регионом страны. В общих чертах можете ориентироваться на следующие данные:

1. Насос можно использовать только циркуляционный. «Мокрый» тип насоса, надёжнее «Сухого» и менее требователен в обслуживании.

Для расчёта производительности используйте следующую формулу:

Р = 0,172 х W.

Где W – мощность отопительной системы.

Например, при мощности системы 20 кВт, производительность насоса должна быть 20 х 0,172 = 3,44 м3/ч. Округляют результат в большую сторону.

Напор высчитывается более сложной методикой. Ведь трубы расположены горизонтально, а характеристика насоса показывают вертикальный напор. Используйте следующую формулу: H = (L * K) + Z/10. Где L – общая длина контуров, К – коэффициент потерь давления от трения (указан в паспорте трубы, переводится в Мпа), Z – коэффициент ослабления напора в дополнительных элементах

Z₁ – 1,7 вентиль термостата;

Z₂ – 1,2 смеситель;

Z₃ – 1,3 вентили и фитинги.

На примере это выглядит так, допустим, имеются 3 контура, по 120 м. В сумме есть 18 фитингов, 3 вентиля термостата, 1 смеситель. Труба – гофрированная нержавейка ø16 мм, коэффициент потерь 0,025 Мпа.

H = (120*3*0,025) + ((1,7 * 3) + (1,3 * 1) + (1,2 * 18))/10 = 9 + (5,1 + 1,3 + 21,6)/10 = 11,8 м. Результат округляется в большую сторону – напор насоса 12 м.

1. Мощность котла рассчитывается по формуле W = S * 0,1. Где S — площадь дома. Есть ещё масса поправочных коэффициентов, в зависимости от толщины и материала стен дом, климата региона, этажности, наличия смежных комнат.

Учтите, что температура воды на выходе должна быть более 30 — 35́˚C. Чтобы выдержать такую температуру, перед коллектором устанавливают смеситель. В нём вода смешивается до нужной температуры перед подачей в контур.

1. Коллектор регулирует подачу воды в каждом контуре. Без него, вода пойдёт по пути наименьшего сопротивления потоку, то есть по самому короткому контуру. Регулировка осуществляется сервоприводами, согласно данным от терморегулятора.
2. Терморегуляторы наблюдают за температурой в контролируемых помещениях, снимая показатели с термодатчиков.

До опрессовки контура его промывают и только затем подключат к коллектору. Воду подают под обычным давлением, но температуру увеличивают на 4˚C в час, до 50 ˚C. В таком режиме система должна функционировать 60-72 часа

ВАЖНО: во время опрессовки требуется постоянный контроль!

В домашних условиях, без использования специального оборудования, опрессовывать повышенным давлением невозможно.

Если проверка не выявила изъянов монтажа, то можно приступать к дальнейшим операциям.

Стяжка

ВАЖНО: верхний слой стяжки заливают только при заполненном контуре. Но перед этим, металлические трубы заземляют, и закрывают толстой полиэтиленовой плёнкой

Это важное условие, для предотвращения коррозии вследствие электрохимических взаимодействий материалов.

Вопрос армирования можно решить двумя способами. Первый – положить сверху трубы кладочную сетку. Но при таком варианте, возможно появление трещин в следствии усадки.

Другой способ – дисперсное армирование фиброй. При заливке водяных тёплых полов, лучше всего подходит стальная фибра. Добавленная в количестве 1 кг/м3 раствора, она равномерно распределится по всему объёму и качественно повысит прочность застывшего бетона. Полипропиленовая фибра, для верхнего слоя стяжки подходит гораздо меньше, ибо прочностные характеристики стали и полипропилена даже не конкурируют друг с другом.

Устанавливают маяки и замешивают раствор по вышеизложенной рецептуре. Толщина стяжки должна быть не менее 4 см над поверхностью трубы. Учитывая, что ø трубы 16 мм, общая толщина будет достигать 6 см. Время созревания такого слоя цементной стяжки – 1,5 месяца

ВАЖНО: Ускорять процесс включая подогрев пола – недопустимо! Это сложная химическая реакция образования «цементного камня», которая происходит при наличии воды. А нагрев вызовет её испарение

Ускорить созревание стяжки можно при включении в рецептуру специальных добавок. Некоторые из них вызывают полную гидратацию цементу уже через 7 суток. И кроме этого значительно уменьшают усадку.

Определить готовность стяжки можно, если положить на поверхность рулон туалетной бумаги, и накрыть его кастрюлей. Если процесс созревания окончился, то на утро бумага будет сухая.

Монтажные схемы теплых водяных полов в квартире

Основной или дополнительный низкотемпературный контур теплых полов от центрального отопления в многоквартирных жилых домах планируют при разработке проекта. Самостоятельно вносить изменения в радиаторную схему отопления многоквартирного жилого дома запрещено жилищным законодательством. Температура радиаторного контура выше требуемых параметров для теплых полов. Самовольное изменение направления, диаметра и длины стояка общедомового отопления приводит к разбалансировке системы и нарушению теплового режима в жилом доме.

Специализированные организации производят монтаж теплых полов от центрального отопления в квартирах при возведении здания. Принцип устройства теплых полов от центрального отопления в квартире отличает способ подключения низкотемпературных контуров. Теплоноситель поступает в трубы водяных теплых полов по отдельному, от радиаторного отопления, стояку. Горячую воду для напольного отопления готовит теплообменник, который установлен в центральном тепловом пункте, тепловом узле многоквартирного жилого дома или непосредственно в квартире потребителя.

Подбираем тип трубопрокатов и производим их укладывание

Перед проектированием тёплого пола следует определиться с материалом трубопрокатных изделий. Допускаются изделия из металлопластика, полиэтилена, оцинкованные или медные. Самые популярные модели — металлопластик и полимер.

Качество сооружения зависит от прочности материала и целостности контура. Не допускается укладывание труб на поверхность, которая имеет уклоны и неровности больше 5 мм.

Монтаж, пропорции и шаг петли

Монтаж тёплого пола по грунту нужно производить по предварительно подготовленному плану  укладки. Если помещение не прямоугольное, то надо составлять схему из отдельных прямоугольников, со своим витком петли.

В каждом участке, с учётом предназначения зоны и желаемого уровня нагрева, контур может располагаться по типу змейки или улитки.

При проведении работ нужно соблюдать некоторые правила:

1. Для недопущения перегрева конструкции, надо правильно разместить трубы по поверхности площади. Они располагаются плотнее по периметру, а в центре делается более редкий контур. Отступать от стен нужно примерно 15 см.
2. Шаг между элементами отопления, не зависимо от способа укладывания, должен составлять 0,3 метра.
3. В местах стыка плит и перекрытий, трубопрокатные изделия следует отделять металлической гильзой.
4. Размер контура не должен превышать 100 метром, так как понизится уровень отдачи тепла.

Укладываться контур может одним из двух вариантов:

• бифилярным (спиральным) — характеризуется равномерным обогревом, процесс не сложный, так как угол изгиба 90 градусов;
• меандровым (в виде зигзага) — происходит остывание теплоносителя в период прохождения по магистрали, тем самым прогрев пола становится не равномерный.

Крепление системы осуществляется к бетонному основанию через нижний слой утеплителя дюбелями. Каждая ветка трубопровода, вне зависимости от выбранного варианта раскладки контура, должна выходить к распределительному шкафу.

Концы трубопровода подключаются к корректорному узлу при помощи опрессовки или пайки. Каждый отвод необходимо снабдить запорной арматурой, а на подающих участках установить шаровые краны. Кроме того, стоит сделать теплоизоляцию труб выходящих в помещение расположенное рядом.

Перед заливкой окончательной стяжки надо провести опрессовку. В трубах, которые будут подключаться к корректору, должен отсутствовать воздух. Для этого, воздух из них удаляется через сливные краны

Важно, чтобы воздухоотводы в этот момент были закрыты

Тестирование металлических изделий производится с использованием холодной воды, а проверка пластиковых при двойном увеличении давления в трубопроводе.

Заливка цементно-песчаной стяжки

Смесь для заливки стяжки готовится из 1 части цемента, 3 частей песка. Жидкости нужно 200 грамм на 1 кг смеси. Для повышения прочности конструкции добавляется 1 грамм полимерной фибры.

Заливки теплого пола схож с монтажом основания. Рекомендована армированная стяжка толщиной 8 см. Важный момент — эксплуатировать тёплые полы можно только через месяц, это время необходимо для затвердевания стяжки. Кроме того, лишь после этого нужно приступать к монтажу финишного покрытия.

Если грунтовые воды расположены близко к слою пирога тёплого пола нужно позаботиться об их отведении — оборудовать дренаж ниже уровня пола на 30 см.

Дно заполняется речным песком или грунтом со щебнем. Насыпается слоями по 10 см, и смачивается водой. Обычно хватает 3 слоёв, на которые нужно положить геологический текстиль.

Далее надо оборудовать фундамент из битумной мастики или другого гидроизоляционного материала, и уложить полистирольные плиты в качестве теплоизоляции. В дальнейшем схема монтажа водяного тёплого пола не отличается от стандартной укладки.

Согласно анализу специалистов, основной ошибкой при выполнении работ по монтажу тёплого пола по грунту своими рука является нарушение технологии — отсутствие компенсационных промежутков в плите, плохая утрамбованность присыпки, неправильно уложенная гидроизоляция.

Тёплый водяной пол в частном доме по грунту — это сложное сооружение, и к его монтажу надо подходить очень серьёзно. Однако, остановив свой выбор на таком варианте, вы изначально заложите условия для комфортной атмосфере в доме.

Видео инструкции

Выбор гидроизоляционных материалов и теплоизолятора

Водяной тёплый пол предполагает устройство гидроизоляционного слоя. Им может стать обычная полиэтиленовая плёнка минимум в 150 микрон. Её расстилают по всей площади под весь контур.

Выбор теплоизоляторов большой. Наиболее эффективным является плиточный экструдированный пенополистирол с бобышками. Он не дешёвый, зато невероятно надёжный и его очень удобно укладывать.

Иногда в целях экономии используют пенопластовые плиты с характеристиками не менее 40кг/м3. Но все-таки мастера не рекомендуют этого делать. Считается, что даже такой плотный пенопласт может не выдержать. Как ведут себя пенопластовые плиты при большой нагрузке? Они «садятся», и таким образом создаётся угроза цельности смонтированной системе тёплых полов.

Обычный плиточный экструдированный пенополистирол без бобышек, гладкий, имеет хороший запас прочности. По стоимости доступен, и это золотая середина среди всех теплоизоляторов.

Как положить плёночные полы под ламинат

Чаще всего плёночные полы укладывают под ламинат.

Алгоритм действий схож с тем, который следует выполнять при укладке кабелей:

• простилают изолон,
• стыки проклеивают скотчем;
• прибивают по периметру демпферную ленту;
• полосы тёплого пола разрезают на нужные отрезки и накладывают сверху утеплителя.
• по краям плёнки проходит серебряная или медная шина, в месте разреза её нужно обязательно заизолировать битумной липкой пластинкой;
• к шинам подключают и опрессовывают плоскогубцами контакты питающих металлических проводов.

Все контакты в обязательном порядке закрывают битумным липким изолятором. Все выступающие части контактов прячут в вырезанные углубления в теплоизоляторе.

Устанавливают температурный датчик и так же прячут его в вырезанное углубление в изолоне. Для того, чтобы вырезать углубления в теплоизоляторе, используют обычный нож.

Всю эту процедуру нужно делать аккуратно и старательно, не оставляя оголённых проводов.

Сверху греющую плёнку накрывают полиэтиленовой плёнкой. Можно стелить ламинат.

Общие требования к монтажным схемам

Помещение следует разбить на участки в зависимости от конфигурации. Нарисовать на бумаге предварительный эскиз схемы отопления. При этом нужно выполнить два условия: количество отопительных труб на каждом участке должно быть примерно одинаковым, резких поворотов по возможности не допускать. Максимальная площадь одного участка не может превышать ≈20 м2, длина труб на нем не более 100 м. Конкретные значения зависят от мощности насоса и технических характеристик отопительных труб.

Схема подключения к котлу водяного теплого пола

Монтажные схемы можно составлять из пластиковых (самый дешевый и довольно долговечный вариант), гофрированных нержавеющих (по всем параметрам занимают средние позиции) и медных (самый дорогой и самый надежный вариант) труб.

Трубы для теплого пола

Гофрированные трубы из нержавейки

Далее нужно нарисовать на бумаге схему расположения труб, при этом принимаются во внимание вышеописанные условия. Расстояние между трубами 15–30 см в зависимости от необходимой температуры внутри помещения

При этом следует иметь в виду, что половые покрытия не могут нагреваться более + 30°С.

При составлении схемы обязательно надо выполнять еще одно условие. В помещении каждый контур должен иметь одинаковую длину труб и приблизительно одинаковое количество изгибов. Схемы предусматривают укладку трубы спиральным методом, зигзагом и змейкой, допускается использование в одном помещении нескольких способов, все зависит от особенностей конфигурации пола. Вблизи окон рекомендуется увеличивать плотность укладки отопительных труб, в противном случае под ними пол будет значительно холоднее.

Схема подключения теплого пола

Расход трубы в зависимости от шага

Длина каждого контура увеличивается примерно на два метра, они потребуются для подводки к стояку. Если с пластиковыми трубами можно немного ошибаться, то медные стоят слишком дорого, чтобы резать их на куски, непродуктивные отходы увеличивают стоимость отопительной системы. Не исключено, что придется рисовать несколько эскизов, менять вид и размеры контура. Если знаний совсем мало, а с геометрией в школе были проблемы, то профессиональные специалисты рекомендуют взять кусок веревки или тонкой проволоки и выкладывать схемы контуров на основании, менять их расположение, пробовать делать схему змеевиком или спиралью.

Варианты укладки труб

Способы раскладки труб водяного теплого пола

Найдя оптимальное решение, схему расположения контура можно отметить на основании фломастером. Дальнейшая разработка монтажа зависит от типа основания.

Подготовка поверхности перекрытия

Для этого в зависимости ряда параметров выбирают теплоизоляционный материал:

• когда теплый пол планируют использовать как дополнение к главной отопительной системе, будет достаточно в качестве подложки вспененного полиэтилена, имеющего отражающее фольгированное покрытие;
• при установке теплого пола в квартире с отапливаемыми, расположенными ниже ее помещениями, используют, например, листы экструдированного пенополистирола толщиной 20-50 миллиметров или иной прочный материал для утепления;
• если квартира находится на первом этаже в доме с холодными подвалами, потребуется насыпь из керамзита и листов пенополистирола минимум 50-миллиметровой толщины. 

стяжки для теплого водяного полаТеплоизоляция для трубопроводов отопления

Виды подключений водяного теплого пола

Водяной пол представляет собой систему отопления с низкотемпературным теплоносителем. В этом случае теплоноситель не нагревается более 55 градусов. К тому же, подобный циркуляционный контур должен иметь отдельный циркуляционный насос. Чтобы подобное отопление в доме отвечало всем требованиям, следует грамотно подобрать схему его подключения.

Система установки теплого пола имеет 2 разновидности:

1. Бетонная технология. В этом случае предусмотрена установка нагревательных элементов под монолитную бетонную стяжку. Работа требует много времени и сил. Только когда бетонный слой полностью просохнет, укладывается финишное покрытие. Высыхание стяжки полностью зависит от ее толщины, в среднем процесс занимает около 20 дней. Эта технология применима не только для водяных теплых полов, но и для электрических. Так как пол в конечном итоге будет иметь большую толщину, этот вариант не подходит для помещений со слабыми перегородками. Главным достоинством технологии является равномерное прогревание пола.
2. Настильная технология. Этот вариант отличается простотой монтажа. Работы с повышенным загрязнением в этом случае не предусмотрены, используются готовые материалы. В системе задействованы отражающие пластины, которые изготавливаются из алюминия. Греющей элемент не нужно заливать стяжкой. Поверх отражающих пластин устанавливается финишное покрытие пола. Из недостатков стоит назвать лишь большие финансовые затраты на материалы, ведь устилать их следует в несколько слоев.

Настильная технология делится на 3 вида:

1. Реечный тип с использованием дерева.
2. Модульный тип с использованием дерева.
3. Полистирольная технология.

Работы выполняются строго по выбранной технологии. Помимо разнообразия вариантов установки пола, схемы его подключения также разнятся.

Возможные схемы монтажа теплых полов:

• прямое от котла;
• использование радиаторов отопления;
• установка от трехходового клапана;
• гидравлический разделитель;
• насосно-смесительный узел в системе.

Выбор технологии и возможности подключения системы будут зависеть от разных факторов. Каждый из видов имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Основываться в первую очередь следует на конструкции жилища и его особенностях.

Расчеты

Каждый вид теплых полов имеет свои тонкости расчетов и особенности проектирования, но основной задачей является вычисление мощности источника тепла. Эта величина определяет параметры отопительной системы, а также тип и количество необходимых материалов. Мощность рассчитывается с учетом таких данных как площадь, форма и высота отапливаемого помещения, оптимальная температура, а также зависит от особенностей конструкции и эксплуатации отопления.

Вычисление параметров водяного обогрева – довольно сложная задача, которую лучше доверить специалистам. В него входит выбор котла, диаметра и длины труб, выбор количества и типов контрольно-распределительных устройств, а также расчет гидро- и теплоизоляции. Правильно выполненный расчет позволяет организовать надежную и эффективную работу теплого водяного пола в качестве основной отопительной системы.

Определение необходимой мощности является основной задачей при проектировании электрических полов, поскольку от его правильности зависит эффективность системы и затраты на электроэнергию. Общая мощность нагревательного элемента будет зависеть от условий эксплуатации.

Подробнее о расчетах водяных и электрических ТП читайте в нашей статье.

Модульная схема по деревянному основанию

Предусматривает использование готовых плит ОСП с пропиленными канавками под трубы и металлическими пластинами. Толщина плит не менее 22 мм, на схеме укладка теплоизоляции предусматривается в перекрытии. Разнообразие модулей по конфигурации позволяет класть их в нужной последовательности согласно разработанной схеме. В зависимости от шага пластиковой трубы предусматривается использование полос размером 130–280 мм. Они имеют удобные защелки для фиксации труб. Размеры 150 мм, 200 мм и 300 мм. После сборки труб и их проверки на герметичность контур накрывается гипсоволокнистыми плитами.

Теплый пол на деревянном основании

Фото укладки труб теплого пола

Область применения ВТП

Самый значительный недостаток данной разновидности теплого пола – это то, что его нельзя использовать в многоквартирных домах, которые отапливаются централизованно. В теории вы можете подать заявку в Теплосеть, а также в управляющую компанию, пройти через многочисленные проверки и согласования, и все-таки установить ВТП, подключив его к системе централизованного отопления. Но на деле в большинстве случаев согласовать проект не получится.

Проект монтажа теплого водяного пола

Нелегальная врезка в общий контур отопления чревата неприятными последствиями как для вас, так и для ваших соседей. Температура и давление в системе отопления слишком высокие для системы теплого пола, малейшая ошибка при монтаже может привести к утечке теплоносителя, вы можете затопить соседей снизу и оставить без тепла соседей сверху. Поэтому в многоквартирных домах предпочтительно использовать электрический теплый пол.

Теплый водяной пол

Зато в частных домах ВТП позволяет значительно экономить на отоплении, за счет равномерного прогрева воздуха в помещении и достижения наивысшей температуры у пола, а не у потолка, как при радиаторной системе отопления.

Благодаря высокой надежности, ВТП отлично подходит для отопления гаража или мастерской.

Обустройство теплого пола в гараже

Наилучший обогрев достигается применением в качестве финишного покрытия кафельной или мраморной плитки, а также ламината. Чуть хуже дело обстоит с ковролином, так как он плохо проводит тепло.