Особенности устройства водяного обогрева
Теплый пол – это система труб, уложенных по удобной для владельца дома схеме. По ним от котла перемещается нагретый теплоноситель. Его температура регулируется с помощью термостатов. Остывший теплоноситель возвращается к котлу, и процесс возобновляется.
Разные потоки теплоносителя объединяются с помощью коллекторов – узлов управления отоплением. Комплектующие системы во многом зависят от схемы монтажа труб теплого пола и особенностей подключения контуров в коллекторе.
Как правило, приходится покупать циркуляционные насосы, разнотипные клапаны, оборудование для автоматизации работы системы отопления. Если трубы укладывают под бетон, то потребуются дополнительные стройматериалы, арматурная сетка.
Особенно тщательно нужно выбирать трубы, т.к. от их качества и надежности зависит срок эксплуатации системы. Обычно используют металлопластиковые и ПВХ-трубы. Оба вида изделий долговечны и практичны, но в большинстве случаев владельцы домов отдают предпочтение первому варианту.
Металлопластиковые трубы считаются более надежными. Они хорошо гнутся, принимают любую форму
Немаловажное достоинство – приемлемая цена. Поскольку на обогрев 1 м.кв
пола нужно не менее 6-7 м. труб, их стоимость существенно влияет на общую сумму расходов.
Подробное устройство системы теплого пола описано в видеоролике ниже:
Требования к монтажу теплого пола
- Перед началом укладки труб требуется тщательно подготовить основание. Поверхность должна быть идеально ровной, что обеспечит в будущем равномерный прогрев пола и, соответственно, помещений.
- Помимо материалов, необходимых для монтажа самой системы, необходимо приобрести тепло- и гидроизоляцию. Ее настилают на черновой пол перед укладкой труб.
- Петли укладки делают единой трубой сечением 16, 17, 20 мм. Это необходимо для предотвращения протечек на стыках.
- Если теплый пол монтируют под стяжку, то запуск системы следует отложить до полного застывания материала – 4 недели. После этого систему запускают, а температуру теплоносителя постепенно увеличивают. На запуск системы на полную мощность потребуется 2-3 суток.
- Расчетную температуру внешней поверхности пола регулирует СНиП 41-01-2003. Она в среднем должна составлять 26 градусов для помещений, где постоянно пребывают люди, и 31 градус – там, где люди не присутствуют постоянно и есть потребность в особом температурном режиме.
- Максимальная температура теплоносителя – 55 градусов. Система должна быть спроектирована и смонтирована так, чтобы не было существенных перепадов температур в отдельных зонах пола. Допустимая разница – 5-10 градусов.
Толщина слоя теплоизоляции зависит от расчетной тепловой нагрузки. Чем она больше, тем толще должен быть теплоизоляционный слой
Способы обустройства – бетонный и настильный
Бетонный способ монтажа надежен и эффективен, т.к. готовая система отличается наилучшей теплоотдачей, которая полностью покрывает теплопотери. Возможна работа отопления в широком температурном диапазоне.
Бетонная система способна выдерживать нагрузки 500 кг на 1 м.кв, что позволяет монтировать ее в помещениях любого типа, включая жилые и производственные. Срок ее эксплуатации может превышать 50 лет.
Настильный способ применяется, если трубы монтируют под деревянное или полистирольное покрытия. Монтаж осуществляется без «мокрых» процессов, благодаря чему работы можно выполнить быстрее, ведь не приходится ждать высыхания строительных смесей.
Сначала укладывают гидро-, теплоизоляцию, периметр комнат отделывают клейкой демпферной лентой. При расчете теплоизоляционного слоя необходимо учитывать все теплопотери. Утеплитель монтируют по всей поверхности пола
Трубы укладывают сверху на теплоизоляцию, закрепляют скобами, дюбель-крюками, хомутами или крепежными планками. Идеальный вариант – использование готовых теплоизоляционных плит, в которых заранее предусмотрен крепеж.
Сверху укладывают армирующий слой, после него – несущий. В качестве финишного покрытия лучше всего выбрать керамическую плитку, натуральный или искусственный камень, ламинированный паркет.
В результате получается греющий «пирог», толщина которого может достигать 10-15 см в зависимости от сечения труб, толщины слоев тепло- и гидроизоляции, чистового покрытия.
https://youtube.com/watch?v=WGtQeIfuoiI
Процедура укладки труб
В тех случаях, когда разрешение на обустройство водного теплого пола в квартире все-таки удалось получить, его обустройство проводится в следующей последовательности операций:
Подготовительные работы. Для обработки плит перекрытия используются гидроизоляционные материалы. Особенно удобна в этом отношении специальная мастика, создающая надежный барьер на пути попавшей на пол влаги.
Монтаж теплоизоляции. Перечень утепляющих материалов, предназначенных для монтажа теплого пола в квартире своими руками, достаточно ограничен
В этом случае из-за ограниченности высоты потолков важно не допускать значительного утолщения основания. Наиболее подходящий вариант теплоизоляции под водяной контур в квартире – полистирольные маты, выполняющие также функцию основы под укладку труб.
- Монтаж водяного контура. Наиболее распространенными схемами укладки выступает «змейка» и «улитка».
- Завершающее оформление. В качестве финишного покрытия системы чаще всего используется фанера или гипсоволоконные плиты. Окончательное декорирование осуществляется в основном при помощи кафельной плитки, ламината, паркета или линолеума.
Какое напольное покрытие подойдет на теплый пол
Большую ошибку делают те, кто планирует на теплый пол укладывать паркет или толстое деревянное покрытие. Дерево плохо проводит тепло и будет препятствовать нагреванию помещения.
КПД такого обогрева может оказаться даже ниже, чем у радиаторного, а расходы на отопление – слишком большими.
Идеальное покрытие для теплого пола – это каменная, керамическая или керамогранитная плитка. Нагревшись, она прекрасно будет держать тепло, и это лучший вариант для кухни или ванной. В помещениях, где пол теплый – очень любят играть дети, да и ходить босиком там приятнее, чем по деревянному паркету.
Чуть худший вариант напольного покрытия, но более подходящий для гостевой комнаты или спальни – линолеум и ламинат. Эти материалы хорошо пропускают тепло, и не понизят КПД водяного теплоснабжения. При этом ламинат следует выбирать минимальной толщины, а линолеум – без утепляющей подложки.
Важно! При нагреве многие синтетические материалы могут выделять вредные испарения. Поэтому напольные покрытия с химическими компонентами обязательно должны иметь отметку производителя о возможности их эксплуатации в жилых помещениях на теплом полу. Поэтому напольные покрытия с химическими компонентами обязательно должны иметь отметку производителя о возможности их эксплуатации в жилых помещениях на теплом полу
Поэтому напольные покрытия с химическими компонентами обязательно должны иметь отметку производителя о возможности их эксплуатации в жилых помещениях на теплом полу.
Расчет и проектирование
Расчет будущего пола производят до закупки материалов. Предварительно составляют чертеж монтажа труб: в местах расположения мебели или существующей сантехники не советуют прокладывать контуры. Каждый виток занимает не более пятнадцати квадратов площади, а трубы стоит выбирать приблизительно равной длины, поэтому большие помещения необходимо разделить. Если в комнате хорошая теплоизоляция, то оптимальный шаг укладки – 15 см. При понижении температуры зимой до -20 шаг необходимо сократить до 10 сантиметров. Средний расход труб на каждый квадратный метр комнаты при шаге 15 см – 6,7 м, при шаге 10 см – 10 м.
Плотность потока равна суммарной теплопотере в помещении к площади укладки с вычетом расстояния до стен. Чтобы высчитать усредненную температуру, берут среднее значение на входе и выходе из контура. Разница этих температур не может быть больше 55 градусов. Длина контура равна площади обогрева, поделенной на шаг укладки. К полученному результату прибавляют расстояние до коллекторного ящика.
Расчет производится индивидуально для помещений в зависимости от их назначения и габаритов. Выявляется необходимое значение мощности на основании полученных данных о планируемой температуре, потерях тепла и верхнего слоя покрытия пола. Если в помещении слабые ограждающие конструкции, основание устилается гранитными или мраморными плитами.
Монтаж труб водяного теплого пола и заливка стяжки
В основном выполняется укладка теплого пола с использованием специальных крепежных профилей, которые закрепляются к полу дюбелями и шурупами. На них имеются гнезда для закрепления труб. С их помощью гораздо легче соблюсти расстояние шага между витками трубы.
Трубы чаще всего поставляется в виде бухт. Нельзя вытягивать трубу из бухты виток за витком. Необходимо разматывать постепенно ее по мере укладки и закрепления на полу. Все изгибы производятся аккуратно с соблюдением ограничения на минимально возможный радиус. Чаще всего у полиэтиленовых труб этот радиус равняется 5-ти диаметрам.
Если слишком пережать полиэтиленовую трубу, то на изгибе может появиться белесая полоса. Это значит, что материал начал резко растягиваться и образовался залом. К сожалению, такие дефекты нельзя укладывать в систему теплого пола из-за возрастающих рисков прорыва в этом месте.
Концы труб, которые подводятся к коллектору, при необходимости прокладываются через стены и заключаются в утеплитель из вспененного полиэтилена. Для подсоединения труб к коллектору используется либо евроконусная система, либо обжимной фитинг.
Если Вы впервые сталкиваетесь с полипропиленовыми трубами – советуем почитать об их сварке и монтаже.
Схем укладки труб теплого пола существует несколько. Выбрать подходящую можно исходя из ваших потребностей
Наряду с другими факторами стоит уделить внимание расстановке мебели и планам по её перестановке
Когда установка теплого пола завершена, выполняется обязательная проверка системы под высоким давлением. Для этого в трубы заливается вода и подается давление в 5-6 бар в течение 24 часов. Если протечек и существенных расширений на трубах не замечено, то можно приступать к заливке бетонной стяжки. Заливку проводят при подключенном рабочем давлении в трубах. Только спустя 28 дней можно считать, что стяжка готова, и приступать к дальнейшим работам по монтированию напольного покрытия.
Важные нюансы формирования стяжки теплого пола
Есть некоторые особенности в формировании стяжки поверх водяных теплых полов. Связано это с принципом распределения тепла в ее толще и используемом напольном покрытии.
- Если укладка теплого пола производится под плитку, то следует сделать стяжку толщиной примерно в 3-5 см, или же распределить трубы с промежутком 10-15 см. В противном случае тепло от труб не будет должным образом прогревать пространство между ними, и проявится такое явление как «тепловая зебра». При этом чередование теплых полос и холодных будут достаточно четко чувствоваться стопой.
- Под ламинат, линолеум и т.п. желательно стяжку сформировать более тонкой. Для прочности в этом случае используется еще одна армирующая сетка поверх теплого пола. Это уменьшит тепловой путь от труб к поверхности напольного покрытия. Также под ламинат не укладывается слой теплоизолятора, ведь он только ухудшит эффективность теплого пола.
Включать отопление водяным теплым полом можно при первых намеках начала осенних холодов. Первоначальный прогрев может затянуться на несколько дней, после чего система уже будет поддерживать необходимую температуру. Большая инертность водяных теплых полов может сослужить и хорошую роль, даже если по каким-то причинам котел не сможет некоторое время нагревать воду, система будет еще продолжительно время отдавать тепло помещениям. Кроме этого можно держать систему теплых полов на малой мощности в течение всего года, отключив большую часть контуров и оставив лишь часть, которая обогревает комнаты, где напольное покрытие выполнено керамической плиткой или наливными полами (прихожая, ванная и т.п.), ведь даже при жаркой погоде такие покрытия по ощущениям холодные.
Материалы для теплого водяного пола
Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.
Схема теплого водяного пола со стяжкой
Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:
- По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
- На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м2. Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.
- Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
- Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
- Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.
Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.
Трубы для теплого пола и схемы укладки
Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.
Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.
Схемы укладки труб теплого водяного пола
Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.
Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.
Стяжка
Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-350.
Полусухая стяжка для теплого пола
Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание». Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.
Водяной теплый пол своими руками сделать реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.
Укладка теплоизолятора
Экструзионный пенополистирол и сшитый пенополиэтилен, только эти два материала можно применять для устройства теплоизоляции в системе водяных тёплых полов.
Перед укладкой листов теплоизолятора, по периметру комнаты приклеивают демпферную ленту толщиной 10-12 мм. Она служит не только для компенсации теплового расширения стяжки, но и для предотвращения ухода тепла в стены. По высоте, она должна выступать за границы верхнего слоя стяжки.
Листы теплоизолятора раскладывают вразбежку и обязательно на слой гидроизоляции. Для гидроизоляции лучше всего использовать полиэтиленовую плёнку толщиной 0,2 мм.
Если вы решились сделать толщину теплоизоляции 10 см, то будет лучше, если уложить два слоя плит толщиной 5 см. Обязательно с разбежкой между слоями.
Есть вариант использовать в качестве теплоизолятора специальные плиты, предназначенные для организации водяных тёплых полов. Их отличие в бобышках на одной из поверхностей. Между этими бобышками укладывают трубу. Но их стоимость неоправданно высокая. Кроме того, в таких плитах будут держаться далеко не все трубы. Например, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы слишком упругие, для них потребуется дополнительная фиксация.
Крепление труб к теплоизолятору не осуществляется. Крепёж должен пройти сквозь слой пенополимера, и зафиксироваться в стяжке. Это очень трудоёмкий процесс, учитывая объём работы.
Оптимальным вариантом будет фиксация труб на сетке. При этом сетка будет служить именно для крепежа труб, а не для армирования стяжки.
Есть специальные сетки из двуосно ориентированного полипропилена, а можно применять простую кладочную сетку.
Укладка теплого водяного пола
Одна из ключевых составляющих системы — трубы и система их фиксации. Есть две технологии:
Сухая — полистирольная и деревянная. На систему из пенополистирольных матов или деревянных пластин укладываются металлические полосы со сформованными каналами для укладки труб. Они необходимы для более равномерного распределения тепла. Трубы вставляются в выемки. Сверху укладываются жесткий материал — фанера, ОСП, ГВЛ и т.д. На это основание можно настилать мягкое напольное покрытие. Возможна укладка плитки на плиточный клей, паркета или ламината.
Укладка в стяжку или так называемая «мокрая» технология. Состоит из нескольких слоев: утеплитель, система фиксации (ленты или сетка), трубы, стяжка. Поверх этого «пирога» после схватывания стяжки укладывается уже напольное покрытие. При необходимости под утеплителем укладывают слой гидроизоляции- чтобы не затопить соседей. Может также присутствовать армирующая сетка, которую настилают поверх труб теплого пола. Она перераспределяет нагрузку, предотвращая повреждение системы. Обязательным элементом системы является демпферная лента, которая раскатывается по периметру помещения и укладывается в месте соединения двух контуров.
Обе системы неидеальны, но более дешевой является укладка труб в стяжку. Хотя она и имеет массу минусов, именно она по причине более низкой стоимости более популярна.
Какую систему выбрать
По стоимости сухие системы обходятся дороже: их комплектующие (если брать готовые, заводские) стоят больше. Но они весят намного меньше и быстрее вводятся в эксплуатацию. Есть несколько причин, по которым стоит использовать именно их.
Первая: большой вес стяжки. Далеко не все фундаменты и перекрытия домов способны вынести нагрузку, создаваемую водяным теплым полом в бетонной стяжке. Над поверхностью труб должен быть слой бетона не менее 3 см. Если учесть, что наружный диаметр трубы составляет тоже порядка 3 см, то общая толщина стяжки 6 см. Вес получается более чем значительный. А сверху часто еще плитка на слое клея. Хорошо, если фундамент рассчитан с запасом — он выдержит, а если нет — начнутся проблемы. Если есть подозрение, что перекрытие или фундамент не вынесут нагрузки, лучше делать деревянную или полистирольную систему.
Вторая: низкая ремонтопригодность системы в стяжке. Хотя при укладке контуров теплого пола рекомендуется укладывать только цельные бухты труб без соединений, периодически трубы повреждаются. Или при ремонте попали сверлом, или лопнула из-за брака. Место повреждения можно определить по влажному пятну, но отремонтировать сложно: приходится разбивать стяжку. При этом можно повредить соседние петли, из-за чего зона повреждения становится больше. Даже если удалось сделать аккуратно, приходится делать два шва, а именно они — потенциальные места следующего повреждения.
Процесс монтажа водяного теплого пола
Третий: ввод в эксплуатацию теплого пола в стяжке возможен только после того, как бетон наберет 100% ресурс прочности. На это уходит не менее 28 дней. До этого срока включать теплый пол нельзя.
Четвертый: у вас сделан деревянный пол. Сама по себе тяжка на деревянном полу — не лучшая затея, а еще стяжка с повышенной температурой. Древесина быстро разрушится, обрушится вся система.
Причины серьезные. Потому, в некоторых случаях, более целесообразно использовать сухие технологии. Тем более, что деревянный водяной теплый пол своими руками обходится не так и дорого. Самый дорогой компонент — металлические пластины, но их тоже можно сделать из тонкого листового металла и лучше — алюминия
Важно уметь гнуть, формуя пазы для труб
Вариант полистирольной системы теплого пола без стяжки продемонстрирован в видео.
