Водяной теплый пол своими руками

Отличие водяного тёплого пола от радиаторной системы отопления в том, что отопительным прибором служит вся конструкция пола. В бетонную либо цементную стяжку встроены нагревательные трубы, внутри которых циркулирует теплоноситель. Тепловая энергия передаётся от теплоносителя массе бетона, через покрытие пола поступает в помещение. Конструкция деревянных отапливаемых полов сложнее, она многослойная. Но принцип действия тот же.

Преимущества водяного тёплого пола

Тёплый пол большую часть энергии отдаёт путём инфракрасного излучения. Нагреваются стены помещения, предметы в комнате, тело человека. Радиаторы и особенно конвекторы значительную часть теплоотдачи осуществляют путём нагрева воздуха при его конвекции (движении). Благодаря большой тепловой излучательной способности пола прогревается вся обстановка комнаты, при этом температура воздуха не поднимается выше необходимой. Для организма человека тепло, получаемое от инфракрасного излучения, более благоприятно.

Привычные радиаторы нагреваются до высокой температуры (55 С и выше) и создают воздушный поток снизу вверх. Холодный воздух поднимается от пола, проходит через радиатор, нагреваясь. Остывает у потолка. Помещение прогрето неравномерно: слишком прохладно у пола и жарко наверху. Тёплый пол лишён этого недостатка. Обогревается вся площадь, движение воздуха незначительно. Градиент температур обратный: внизу температура выше. Соблюдается рекомендация генералиссимуса Суворова: держи ноги в тепле, а голову в холоде. Такое распределение температур наиболее благоприятно для здоровья и самочувствия человека. К тому же тёплый пол в целом обогревает комнату равномерней: нет холодных углов и жарких мест.

Радиатор в обычной системе может нагреваться довольно сильно, можно даже получить ожог. С воздушным потоком увлекаются частички пыли и подвергаются значительному нагреву. Происходит так называемая «возгонка» пыли: она приобретает либо усиливает свои канцерогенные свойства. Из-за значительной циркуляции воздуха вредные частицы разносятся по всему помещению. Водяной тёплый пол относится к низкотемпературным системам обогрева. Его температура всегда ниже температуры тела. Обжечься невозможно, пыль не нагревается, воздушные потоки минимальны.

Благодаря тому, что пол тёплый, по нему приятно ходить босиком, а дети валяются и играют без риска простыть.

Влага на тёплом полу быстро высыхает. Это очень удобно в ванных комнатах и бассейнах. Пол и обувь в прихожей всегда сухие. После мокрой уборки покрытие пола высыхает очень быстро. Уборка обогреваемого пола проста и гигиенична.

Тёплые полы наилучшим образом подходят для обогрева помещений с высоким потолком, в том числе лестниц, открытых на несколько этажей холлов. Прогревается равномерно всё пространство снизу доверху. Батареи же нагреют в высоком помещении верхний уровень и потолок, внизу будет холодно.

При наличии обогреваемых полов исчезает необходимость в радиаторах либо конвекторах. Отсутствие громоздких приборов положительно влияет на эстетику.

Тёплые водяные полы как нельзя лучше вписываются в современную концепцию низкотемпературного отопления. Инновационная энергосберегающая технология, в которой используются конденсационные газовые котлы, тепловые насосы и солнечные коллекторы, даёт максимальный эффект при использовании теплоносителя пониженной температуры — не более 40 С на входе против традиционных 85 С на выходе.

тепловой насос

Немаловажное достоинство водяного тёплого пола — эффективность и экономичность. За счёт оптимального градиента распределения температур, система потребляет только необходимое количество энергии.

Недостатки водяного тёплого пола

Недостатки системы вытекают из её достоинств. Тёплый пол не допускает образования сырости, но в помещениях с невысокой влажностью при длительном обогреве может пересушивать воздух. Повысить влажность несложно: завести домашние растения в кадках, установить аквариум, купить увлажнитель.

Отапливаемый пол может отрицательно повлиять на мебель из натуральной древесины, имеющую закрытый цоколь. Поэтому в зоне, где расположена кухонная и закрытая корпусная мебель, музыкальные инструменты (пианино), тёплые полы лучше не располагать.

Пол, в котором находятся трубы с теплоносителем, опасно сверлить.

Применение отапливаемых водяных полов

Тёплый пол редко используется в качестве единственного вида отопления. Как правило, он входит в систему параллельно с радиаторами. Зачастую в жилых домах тёплыми полами оснащают прихожую, кухню, ванные комнаты, часто гостиную. Греющий пол наилучшим образом подходит для бассейна, сауны, оранжереи, хозяйственной комнаты. Даже для отапливаемого гаража. В спальных комнатах чаще применяют радиаторы. Возможно и сочетание разных типов отопления в одном помещении.

Возможность монтажа тёплого пола своими силами

Можно ли смонтировать водяной тёплый пол самостоятельно? Несомненно. Существуют определённые правила, если их строго придерживаться, успех обеспечен. Для тёплого пола недопустимы скрытые соединения, для монтажа которых нужен дорогостоящий инструмент. В нашем случае все соединения будут разборными: резьбовыми и резьбо-обжимными. Потребуется всего лишь набор рожковых ключей.

отопительная система

Что касается монтажа всей системы отопления, то здесь дело сложнее. Радиаторы с коллекторной разводкой смонтировать не сложнее, чем водяные тёплые полы. Непросто выполнить обвязку котла. Котельное оборудование может иметь разный уровень оснащения. В небольшом доме котёл со встроенным бойлером и насосом, возможно, будет достаточно дополнить расширительным (компенсирующим) бачком, группой безопасности и системой подпитки. В большом загородном это может быть и разветвлённая система с каскадом котлов, отдельным бойлером и группой насосов для разных направлений, гидравлической стрелкой и множеством дополнительного оборудования.

Теоретически котельную тоже можно смонтировать самостоятельно. Понадобятся дополнительные инструменты. Обвязка самого котла делается из медных труб (пайка), оцинкованных (резьбовое соединение), обычных металлических (сварка либо резьбовое соединение). Если нет полной ясности, стоит прибегнуть к помощи специалистов. Заказать проект котельной (лучше вообще всей системы) со схемой и подобранной номенклатурой оборудования. Либо поручить обвязку котельной профессионалам, а полы и радиаторы собрать самостоятельно.

Принцип действия и общая схема тёплого водяного пола

схема отопления коттеджа

Водяной обогреваемый пол может быть применён только в двухтрубной системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и использованием коллекторов для разводки к приборам. В общем виде такая система состоит из следующих компонентов:

Отопительный котёл и котельная группа, обеспечивает непрерывную подачу теплоносителя заданных характеристик в подающие магистрали отопления (стояки). Пройдя через отопительные приборы, охлаждённый теплоноситель возвращается по обратной магистрали.

Котёл может работать на любом виде топлива: газ, жидкое и твёрдое топливо, пеллеты, тепловой насос, электроэнергия и так далее. В обязательную комплектацию котельной входит сам котёл; насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе; расширительный (компенсационный) бак, группа безопасности. В зависимости от сложности системы количество оборудования может быть намного больше.

Подающие и обратные магистрали, от них запитаны распределительные коллекторы радиаторов и группы смесительный узел + коллектор тёплых полов. Как правило, шкафы с гребёнками (коллекторами), ставятся на каждом этаже.

Коллекторы (гребёнки) радиаторов, подводящие трубопроводы, приборы отопления (радиаторы либо конвекторы).

Система подогрева полов. Состоит из смесительного узла, коллектора и контуров отопления. Об этом подробнее.

Устройство водяного тёплого пола

Температура теплоносителя в традиционной, высокотемпературной системе отопления составляет 60-90 С. Средняя температура тёплого пола в жилых помещениях не должна превышать 26 С, бассейнов — 31 С. Таким образом, теплоноситель, поступающий в трубы тёплого пола, не должен быть нагрет свыше 40 С. Подсоединить контура тёплого водяного пола непосредственно к магистрали нельзя, температуру нужно снизить.

Итак, система состоит из следующих компонентов: смесительный узел (готовит теплоноситель и обеспечивает его циркуляцию); коллектор (распределяет потоки по контурам); контуры отопления (осуществляют нагрев конструкции пола).

Смесительный узел состоит из двух компонентов: насоса, обеспечивающего циркуляцию в контурах тёплого пола и регулирующего клапана. Необходимая температура достигается путём смешивания нагретого теплоносителя из подачи и охлаждённого из обратки. Применяются две схемы смешивания и два вида клапанов: 3-х ходовой смесительный и 2-х ходовой питающий.

смесительный узел

В первом случае горячая котловая вода и охлаждённая из обратной линии смешивается непосредственно в корпусе клапана. Клапан имеет три отвода: ввод подающей и обратной линий, а также подачу в систему тёплого пола.

З-х ходовой клапан может управляться как термостатической головкой, так и сервоприводом, подключенным к контроллеру, отслеживающему изменение наружной температуры. Электротепловые приводы осуществляют управление системой наилучшим образом, с учётом инерционности пола. Смесительный узел с трёхходовым клапаном универсален, но наиболее подходит для больших систем с погодозависимым управлением.

схема 3-х ходового клапана

Во втором случае остывшая вода из обратки подмешивается в систему независимо от регулировочного клапана. 2-х ходовой питающий (зоновый) клапан имеет два отвода и регулирует только объём теплоносителя из подающей линии.

Смесительные узлы на основе 2-х ходового клапана имеют небольшую пропускающую способность и используются в системах с площадью обогрева до 200 м2. Но обладают и преимуществами: так как обратка подмешивается вне зависимости от работы клапана, даже при выходе из строя питающего клапана температура пола не может подняться намного выше необходимой. Другой положительный момент: раздельная система подмеса предполагает плавное регулирование, без каких-либо скачков. Данный тип смесительного узла конструктивно проще и шире распространён.

схема 2-х ходового клапана

Стоимость регулировочных клапанов обоих типов отличается незначительно, основных денег стоят системы регулирования. Весьма недёшево погодозависимое программируемое оборудование. Но и результаты хорошие.

При небольших площадях тёплых водяных полов они могут подключаться к контуру горячего водоснабжения. В этом есть больший смысл, если тёплыми полами обогреваются только санузлы и кухня. Схема подключения аналогична и также будет иметь смесительный узел.

Для относительно небольших зданий, в которых распределительные шкафы расположены недалеко от вертикального стояка, оптимальным вариантом будет размещение смесительного узла в котельной. В случае, когда тёплые полы располагаются на значительном удалении либо используют теплоноситель различной температуры, узел подмеса следует расположить непосредственно на этаже, на распределительном коллекторе. Если стояков несколько, подключаются к ближайшему.

коллектор тёплого пола со смесительным узлом в котельной

Теплоноситель, доведенный до необходимой температуры, необходимо подать в греющие трубы. Если речь идёт не об одном небольшом помещении, трубопроводы делят на несколько автономных контуров, слишком длинные трубопроводы неэффективны. Для того, чтобы направить потоки в различные контура, служат распределительные коллекторы.

коллектор теплого пола

Коллектор представляет собой две гребёнки, подающую и обратную. Подающая гребёнка в обязательном порядке должна оснащаться регуляторами расхода для балансировки потоков теплоносителя в контурах, которые могут иметь разное гидравлическое сопротивление. Самый дешёвый вариант управления регуляторами — обычные механические головки с ручным управлением. Установка термостатических клапанов на регуляторы позволит более точно и автоматически поддерживать необходимую температуру в каждом из контуров.

коллектор теплого пола со смесительным узлом в шкафу

Реже применяют тепловые приводы. Они управляются программируемыми комнатными термостатами. Термостат устанавливается на одно отапливаемое полом помещение и управляет группой контуров, обслуживающих эту комнату. Существуют проводные и радиотермостаты. Автоматика регулирования позволяет точно настраивать систему, поддерживать комфортную температуру и рационально использовать тепловую энергию. Но и обходится недёшево.

терморегулятор

На верхней гребёнке коллектора необходимо предусмотреть развоздушиватель.

Гидравлическое сопротивление каждого контура не должно быть слишком высоким и показатели различных контуров не должно ощутимо различаться. Максимальная длина трубы одного контура не должна превышать 120 метров, оптимально в пределах 80 метров. Разница в длинах труб не может превышать 15 метров или 20% от протяжённости контура.

Существует две основные схемы укладки трубы в контуре отопления: спираль и змейка. Укладка спиралью сложнее в монтаже, но даёт равномерное распределение тепла в помещении, так как подающие (тёплые) и обратные (охлаждённые трубы чередуются).

схемы отопительный контуров

Спираль — наилучший и наиболее часто применяемый вариант. Двойная змейка тоже даёт неплохие результаты.

отопительные контуры (змейка и двойная змейка)

Труба должна быть цельная, соединение в полу недопустимо. Оптимальный шаг между трубами контура — 15 см, минимальный — 10 см. Радиус изгиба труб не должен превышать 5 её наружных диаметров. К наружной (холодной) стене шаг труб можно сделать чаще, к внутренней (тёплой) реже.

схема отопительного контура с учетом холодной стены

Применяют два вида гибких труб: металлопластиковые и полиэтиленовые PE-X. Стоимость и свойства примерно одинаковы. Металлопластик удобнее в работе, более пластичен, но его нужно беречь от случайного продавливания. PE-X жёсткая и по ней спокойно можно ходить во время монтажа. Срок службы одинаков — 50 лет. Обжимные соединения для открытой проводки закручиваются двумя рожковыми ключами.

Конструкция обогреваемого пола

Конструкция водяного тёплого пола состоит из двух основных элементов: нижнего утеплителя и греющей части с встроенными трубами контуров отопления. Утеплитель призван минимизировать потери тепловой энергии вниз, в грунт либо перекрытие. Существует два типа тёплых водяных полов: бетонный и настильный.

В качестве утеплителя под бетонный тёплый пол применяют эффективные, жёсткие, малогигроскопичные материалы: экструдированный пенополистирол, вспененный пенополиуретан, обычный пенополистирол высокой плотности, пеностекло.

Для межэтажного перекрытия чаще применяют утеплитель толщиной 5 см. В полы по грунту не имеет смысла закладывать слой менее 10 см, слишком велики будут потери. В северной Европе сегодня устраивают утепление толщиной 40 см на расстоянии 2 метров от наружной стены, в центре дома — 25 см. В данном случае действует закон: утеплителя много не бывает. Чем он эффективней, тем меньше платить за энергоносители. Очень удобно работать с утеплителем, который имеет рельефные выступы: между ними очень просто раскладывать трубы.

На плоский утеплитель стоит положить слой фольги, она обеспечит эффект термоса, отразив часть энергии в инфракрасном спектре. Также утеплитель (демпферная лента) прокладывается по периметру комнаты. Она препятствует теплопотерям через стены и поглощает возможные температурные деформации. Как правило, это гибкая лента из вспененного полиэтилена толщиной 6-10 мм.

Стяжку, во избежание трещин от температурных расширений, делят на отдельные участки деформационными швами (вертикальными разрезоми), в которые вставляют полосу утеплителя, например, той же демпферной ленты. Рекомендуемая максимальная площадь одного участка — 40 м2, а расстояние между деформационными швами — не более 9 м. Шов должен проходить по границе различных контуров отопления.

конструкция водяного теплого пола

Верхняя, греющая частьцементно-песчаная или бетонная стяжка. Может быть армирована металлической сеткой. Рекомендуемая толщина стяжки над верхом труб отопления — 35 мм. При меньшей величине снижается прочность, при большей увеличивается теплоёмкость конструкции, время нагрева при запуске и инерционность. Наилучший тип отделки — керамическая плитка либо натуральный камень, они обладают максимальной теплоотдачей.

Значительно реже применяется настильный водяной тёплый пол («сухая» конструкция). Между деревянными (или полистирольными) планками настила размещают металлические либо алюминиевые теплораспределительные пластины. В имеющиеся в них пазы укладывают греющие трубы (шаг 15, 20, 30 см).

Пластины накрывают листовым материалом: гипсоволокнистым листом, цементно-стружечной плитой. Отделка такого пола — ламинат, паркет, ковровое покрытие, плитка. При очевидном достоинстве — малом весе и быстроте монтажа, «сухой» пол менее эффективен, чем бетонный. Максимальный тепловой поток, который может дать лёгкая конструкция — 60 Вт на 1 м2 против 150 Вт у бетонного. Несколько снижается и экономичность. При этом он, как минимум, не дешевле. Лёгкий (до 30 кг/м2) настильный пол имеет смысл применять только для слабых деревянных межэтажных перекрытий.

настильный водяной пол

Последовательность работ при самостоятельном монтаже тёплого пола

Шаг 1. Составляем (или заказываем) схему водяного тёплого пола (или всей системы), определяем место для расположения коллекторов и смесительного узла, делим полы на отдельные греющие контуры.

схема водяного теплого пола

Шаг 2. Собираем котельную и подводящие магистрали. Монтируем шкафы для коллекторов, если в этом есть необходимость. Коллекторы можно установить сразу или чуть позже.

котельная

Шаг 3. Готовим основание для теплоизоляции. Оно должно быть прочным, сухим и ровным. Умеренно неровное основание можно выровнять сухим мелким песком. Если есть сомнение во влажности, прокладываем снизу изоляционную плёнку.

подготовка основания для монтажа теплого пола

Шаг 4. Настилаем утеплитель. Если поверхность гладкая, поверху располагаем фольгированную плёнку и металлическую сетку 10х10 см, диаметр 4 мм или более прочную. Сетку крепим через утеплитель дюбелями к основанию. В данном случае она почти не несёт нагрузки, к ней мы будем крепить трубы пластиковыми хомутами. Можно обойтись без сетки, если утеплитель — экструдированный пенополистирол. Трубы можно крепить якорными скобами.

трубы закреплены к металлической сетке трубы закреплены якорными скобами трубы крепятся в выступах рельефного утеплителя

Шаг 5. Монтируем гребёнки коллекторов, если не сделали этого раньше, собираем смесительный узел.

коллектор теплого пола со смесительным узлом

Шаг 6. Укладываем отопительные контуры, подсоединяем их к коллекторам. Надёжно крепим трубы.

смонтированные контура

Шаг 7. Если есть сомнение в прочности утеплителя, укладываем и фиксируем арматурную сетку поверх труб. Шаг 10х10 см, диаметр 6 мм. Расположенная в слое бетона, она будет выполнять именно армирующие функции.

армирующая сетка уложена поверх труб

Шаг 8. Заполняем систему водой или воздухом. Испытание положено производить при давлении в 6 атмосфер. Можно использовать воздушный компрессор или гидравлический пресс. Если манометр через 24 часа показывает, сбрасываем давление до 2 атмосфер.

гидрокомпрессор компрессор

Шаг 9. Заливаем стяжку из цементно-песчаного раствора марки 150 или 200. Желательно при замешивании добавить в него пластификатор: это положительно скажется на качестве. Обращаем внимание, что давление в 2 атмосферы мы не сбрасывали. Важно залить трубы именно в расширенном состоянии, чтобы потом они не порвали бетон. Ждём 28 дней до набора бетоном 70%-ой прочности.

заливаем стяжку для теплого пола

Шаг 10. Можем начинать топить.

Для настильных полов последовательность похожа, но учитывает специфику конструкции. «Сухие» полы можно начинать топить сразу после монтажа.

монтаж настильного водяного пола

Последние темы на форуме:


Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить