Водяной теплый пол

Водяное отопление пола. Устройство и принцип работы

Водяной тёплый пол, это система обогрева помещения, в которой теплоноситель циркулирует по контуру, находящемуся под напольным покрытием

Обратите внимание, что не всегда трубы находятся в стяжке. Есть «настильные системы», в которых контур не заливается бетоном

При детальном рассмотрении, пирог водяного тёплого пола состоит из следующих элементов:

1. Подготовленное основание;
2. Стяжка (5 см);
3. Теплоизолятор (5 см);
4. Трубы (2 см);
5. Стяжка (4 см);
6. Напольное покрытие (2 см).

В зависимости от применяемых труб, может быть несколько слоёв гидроизоляции. Основание, это черновой пол в подвальном помещении или на первом этаже частного дома. Первый слой стяжки, требуется именно при отсутствии ровной поверхности.

Теплоизолятор толщиной 5 см – стандартное решение. Но если имеется возможность, то лучше увеличить толщину до 10 см. Это на 10-15% повышает эффективность всей системы. Особенно если водяной тёплый пол устраивается на первом этаже. Лучшим материалом для этого слоя является экструдированный пенополистирол.

Трубы в подавляющем большинстве водяных тёплых полов используются диаметром 16 мм.

Второй слой стяжки закрывает всю систему и служит гигантским аккумулятором тепла.

Толщина пирога водяного тёплого пола, варьируется от 18 до 23 см. А масса 1 м2этой системы достигает четверти тонны! Такие жёсткие условия, существенно ограничивают распространение водяных тёплых полов.

Контур подключают к насосу и котлу, через систему регулировки и контроля.

Монтаж системы водяного подогрева

Посмотрим, как происходит процесс обустройства водяного пола с использованием пенополистирольных плит, но при условии заливки стяжки поверх них. Плиты будут использоваться вместо арматурной сетки для фиксации труб теплого пола на поверхности основания.

Шаг 1. Сначала нужно подготовить черновое основание – выровнять его и очистить от мусора. Помещение сразу нужно освободить от всего лишнего

Не критичны только мелкие изъяны основания, на них можно не обращать внимание

Вначале проводятся подготовительные работы

Шаг 2. Далее следует уложить слой гидроизоляционного материала, а затем – слой утеплителя (в данном случае используется пенопласт)

Что касается гидроизоляционного слоя, то важно укладывать отдельные полосы с нахлестом друг на друга и проклеивать стыки прочным скотчем. Листы утеплителя укладываются плотно друг к другу, при необходимости их можно подрезать

Закрыть ими нужно всю поверхность пола.

Укладка утеплителя

Шаг 3. По периметру стены около пола нужно приклеить демпферную ленту. Также, если материал стен позволяет, ее можно прикрутить на саморезы. Она необходима для того, чтобы стяжка не потрескалась, когда будет расширяться в стороны при высыхании. Пренебрегать укладкой ленты не стоит – это может сказаться на качестве полов.

Крепление демпферной ленты

Шаг 4. Теперь нужно укладывать пенополистирольные маты так, чтобы выступы на соседствующих друг с другом элементах совпадали друг с другом. Уложить маты нужно по всей поверхности утеплителя. Они легко стыкуются между собой, а при необходимости их можно резать, чтобы закрыть оставшиеся свободными небольшие участки пола, меньше по размеру, чем сами маты.

Укладка пенополистирольных матов

Выступы должны совпадать

При необходимости маты можно резать

Шаг 5

Перед укладкой отопительного контура важно убрать весь мусор с поверхности матов, который мог образоваться в процессе их монтажа и при их резке

Удаление мусора с матов

Шаг 6. В данном случае коллектор для подключения системы подогрева находится в другой комнате, значит, трубы нужно в комнату завести. Для этого проще всего пробурить отверстие в стене, которое позволит протащить трубы. Также нужно рядом сделать и второе отверстие, куда будет заводиться второй конец трубы – он будет подавать остывшую воду назад в систему подогрева в сторону коллектора.

Удаление мусора с матов

Труба заводится в отверстие

Вывод трубы в соседней комнате

Шаг 7. В соответствии с выбранной схемой укладки (в данном случае это улитка) нужно проложить трубы теплого пола, фиксируя их между выступами матов, соблюдая шаг. В центре помещения трубы нужно пустить в обратном направлении, а конец трубы завести во второе отверстие. Проведя трубу через стену, можно начать подключение ее к коллектору

Перед тем как начать проталкивать трубу через стену, ее конец важно замотать скотчем, чтобы внутрь нее ничего не попало

Процесс укладки труб

Еще одно фото процесса

Конец трубы обматывается скотчем

Шаг 8. После того как трубы были уложены и подключены к коллектору, можно протестировать систему на работоспособность, наполнив ее водой. После этого можно приступать к заливке цементной стяжки. Она выполняется строго по уровню. Кстати, воду сливать из труб во время заливки стяжки не стоит. Жидкость не позволит системе деформироваться под весом цемента.

Далее можно заливать стяжку

Для работы используется лазерный уровень

Шаг 9

Если помещение большое, важно установить маяки, по которым и будет равняться стяжка. Выравнивать ее можно длинным правилом, которое будет опираться на маяки и убирать излишки цементного состава, позволяя сделать ровную поверхность

Выравнивание стяжки

Шаг 10. Потом  можно провести затирку стяжки, когда она немного схватится. Эта процедура позволит добиться идеально ровной поверхности. Далее стяжку нужно оставить в покое на 28 суток и дать ей высохнуть. Включать теплые полы и проводить какие-либо работы до момента высыхания стяжки запрещено – это может навредить ей. Когда стяжка высохнет, можно укладывать чистовое напольное покрытие.

Затирка стяжки

Схемы подключения теплого пола

Есть несколько основных типов подключения тёплого пола, в основном это подключение через распределительный коллектор, однако давайте рассмотрим несколько различных типов.

Напрямую от котла

Горячий теплоноситель, с помощью насоса, покидает котёл, после чего по контуру проходит и возвращается обратно, однако уже холодным. Такой тип подключения требует внимательного выбора котла, ведь обычный можно использовать, однако нужно выставлять температуру работы тёплого пола. Обычные котлы не могут слишком долго работать в таком темпе и быстро выходят из строя. Так что придётся подобрать специализированный котёл, который работает на низких температурах.

От трехходового клапана

Зачастую такую систему используют в комбинированных отопительных решениях. Однако подключенный клапан – это камера смешения, к которому подключается «холодная» часть контура, а также через которую проходит горячая. Таким образом из 70-80 градусов тепла, выходит рабочие 40 градусов.

От насосно смесительного узла

Чем-то схожая система с предыдущей. Также есть остывший теплоноситель, однако эта часть больше используется в системах отопления, где есть как радиаторное отопление, так и тёплый пол. Однако подключение здесь более балансированное и подача холодной части имеет контроль, в отличие от предыдущего варианта.

От радиатора

Это специальные системы, которые используются в маленьких помещениях, ведь отличаются низким комфортом из-за зон перегрева. В специальную коробку поставляется горячий (70-80 градусов) теплоноситель, который после остывания отправляется в контур, а оттуда на распределитель. В таких системах не нужен дополнительный насос, котёл обязан справляется сам.

Способы укладки

Существует несколько способов укладки системы водяного пола:

• Бетонный.
• Полистирольный.
• Модульный или деревянный.
• Реечный и деревянный.

Каждый имеет свои особенности. Остановимся на них подробнее.

Бетонная система укладки

Технология монтажа водяного теплого пола

Данная технология состоит из нескольких этапов:

Площадку разравнивают и на нее выкладывают слой утеплителя, который предотвратит уход тепла в обратном направлении. К утеплителю предъявляются жесткие требования — его толщина должна быть не меньше 30 мм, а плотность материала — 35 кг/м3

Данные показатели характерны для полистирола или пеноплекса.
Обратите внимание! В продаже есть готовые маты. Их использовать гораздо легче, особенно когда монтаж проводится самостоятельно

На матах есть специальные фиксаторы, упрощающие процесс укладки труб. И пусть их использование немного увеличит стоимость системы, для новичков маты станут хорошим подспорьем.
Далее по периметру комнаты к стене прикрепляют специальную демпфирную ленту, которая будет компенсировать расширение финишной стяжки.
Укладывают трубы поверх арматурной сетки, увеличивающей плотность конструкции. Крепят магистраль при помощи специальных хомутов, затягивать плотно которые не рекомендуется. Любые трубы при нагревании расширяются, поэтому легко могут деформироваться. Размещают элементы магистрали с шагом от 10 до 30 см.
Обязательно проводят гидравлические испытания. Они помогают подстраховаться, проверить систему и исключить возможность протечек. Все обнаруженные недостатки устраняют и заменяют поврежденные элементы. Систему тестируют в течение суток при рабочем давлении 3-4 бар.
После испытаний можно приступать к заливке бетонной стяжки. Она должна сверху закрыть трубы на высоту от 3 до 15 см. Стяжку выполняют по всем правилам технологии — выставляют маячки и правилом по ним выравнивают раствор. Поверхность сохнет в течение 28 дней, после чего можно включать систему и проводить повторное тестирование. Температуру выставляют постепенно — максимальные показатели только на 7-й день экспериментов.
Укладывают финишное покрытие из разных материалов.

Полистирольная система

Настильный полистирольный тип водяного теплого пола

Если нет возможности сделать бетонную стяжку, можно воспользоваться альтернативными способами монтажа теплого пола. В качестве лучшей замены можно взять полистирольные плиты. Они одновременно выступят в качестве утеплителя, помогут сократить потери высоты потолка и значительно облегчат процесс укладки.

Технология такова:

1. Поверхность пола тщательно очищают от строительного мусора и проверяют при помощи уровня перепады высот.
2. Затем пол выравнивают цементно-песчаной стяжкой или самовыравнивающимися смесями. После их высыхания на основание пола выкладывают полистирольные плиты.
3. На них устанавливают алюминиевые пластины, равномерно распределяющие тепло. В них имеются специальные углубления, в которые укладывают трубы и надежно крепят там.
4. Сверху конструкцию снова закрывают гипсоволокнистыми плитами и проводят финишную отделку пола.

Модульные или деревянные системы

• Данный способ укладки предполагает монтаж теплого пола поверх деревянного настила. Проводят его следующим образом:
• Сначала укладывают слой теплоизоляции.
• На нем располагают заранее приготовленные модули из ДСП. В них, в соответствии с чертежами, вырезают специальные пазы, в которых выстилают алюминиевую пластину, а также каналы для труб.
• Сверху конструкцию закрывают гипсоволокнистыми плитами и по ним выполняют финишную отделку.

Реечный тип

Реечный способ укладки применяют только в помещениях второго этажа, где можно использовать наиболее тонкий слой утеплителя. Технология монтажа такова:

• Между тонкими лагами перекрытия укладывают минеральную вату.
• Сверху ее закрывают при помощи досок, толщина которых не должна быть меньше 28 миллиметров. Доски прибивают таким образом, чтобы между ними оставались пазы шириной 20 мм.
• В них вставляют алюминиевые пластины, а потом укладывают трубы.
• Сверху настил закрывают гипсоволокнистыми плитами, на которые ляжет финишное покрытие.

Виды труб для водяного теплого пола

Для того чтобы правильно выбрать трубы для обогрева пола нужно учесть не только их стоимость, но и основные технические характеристики, от которых зависит работа всей системы и продолжительность ее эксплуатации:

1. Более всего востребованы полимерные трубы – металлопластиковые, из сшитого полиэтилена или из полипропилена. У этих труб высокий срок эксплуатации, но показатели теплопроводности весьма средние. Они хорошо гнутся и для них подходят практически любые схемы укладки.
2. Очень редко в последнее время используют трубы из меди: высокая стоимость и сложный монтаж не позволяют многим потребителям сделать выбор в их пользу.
3. Гофрированные трубы из нержавейки – один из наилучших вариантов для теплого пола. Современный материал отличается доступной ценой и хорошей теплопроводностью. Согнуть гофрированные трубы легко,схемыукладок возможны различные.

Средний диаметр труб – 16-20 мм. Чаще всего их укладывают по схемам «спираль» и «змейка». Длина контура водяного теплого пола зависит от площади помещения, для которого необходим обогрев, от размеров петли и длины шага производимой укладки.

Плюсы теплого пола

Благоустроенность и эстетика системы

Иначе говоря, это комфортная температура нагреваемой поверхности и комфортный температурный режим в помещении. Кроме того, в месте с такой системой, нет зоны локального перегревания и еле прогреваемых участков. Не имеются видимые элементы отопительной системы. Система не привязана к расстановке мебели в помещении.

В зданиях с напольным отоплением тепло передается не при помощи конвекции, а с помощью теплового излучения. Другими словами, передача тепловой энергии происходит от одной частицы к другой. Конвекционная составляющая конечно присутствует, но она не более 10% от общего теплового излучения и в данном случае ей вполне можно пренебречь.

Универсальность

Следующий плюс теплого пола заключается в том, что здесь можно использовать любой источник энергии, любой теплогенератор, какой угодно тип теплоносителя и тип напольного покрытия.

Стоит обратить внимание на единственный нюанс, который касается напольного покрытия — это если мы имеем дело, скажем, с ламинатом, паркетной доской, паркетом или линолеумом, тут нужно обращать внимание на упаковку и внимательно ознакамливаться с информацией на ней указанной, можно или нельзя использовать данный вид напольного покрытия при монтаже системы «теплый пол»

Здоровье и безопасность

Еще один плюс теплого пола — отсутствует циркуляция пыли благодаря равномерным тепловым потокам, отсутствуют электромагнитные поля по сравнению с электрическими теплыми полами.

Это все обусловлено наличием постоянной циркуляции конвекционных потоков воздуха в помещении, с этими пластами воздуха перемещаются мельчайшие сухие частицы, микроорганизмы, которые могут вызывать аллергические и негативные реакции на организм человека.

Энергоэффективность

Достаточно немаловажный плюс теплого пола. Во-первых, температура теплоносителя, которую мы подаем в трубы теплого пола, максимально возможная по нормам — 55°C. На практике, этот показатель достигает примерно 35-45 градусов. Соответственно это даст возможность снизить затраты на нагрев данного теплоносителя.

Во-вторых, по причине равномерного распределения тепла в помещении и отсутствию необходимости прогревать верхние слои воздуха, средняя температура в помещении снижается примерно на 2°C, без перемен в ощущениях тепла человеком. Данное снижение средней температуры приводит к 15-20% сбережению электроэнергии на нагрев этого пространства. Это если мы говорим с вами о помещении со стандартной высотой потолков до 3 метров. Если рассматривать промышленный или спортивный объект с высокими потолками, то эта экономия может достигать до 30% и 40%. В отопительный период, который в среднем по нашей стране длится около 200 суток, это в финансовом выражении достаточно существенная экономия.

Третий момент — вертикальное распределение тепла, опять же отсутствие необходимости подогревать верхние слои воздуха, что минимизирует тепловые потери через верхние части стен и перекрытия.

Все перечисленные плюсы теплого пола, вытекают из физики самого процесса. Существует возможность увеличить энероэффективность еще на 15-20%, используя различного рода автоматизацию нашей системы, в том числе и погодозависимую автоматику.

Мы не всегда отдаем себе отчет во что нам обойдется та или иная концепция отопления. Нам видно сколько стоит оборудование, согласно спецификации, и думаем что на этом все. Но у этого айсберга есть и небольшая скрытая часть, которая в значительно мере превышает его верхнюю часть. Так вот, верхняя часть айсберга символизирует стартовые затраты на оборудование и монтаж. Но система водяного теплого пола делается не на один год, а на многие десятилетия, поэтому скрытая нижняя часть айсберга показывает затраты на эксплуатацию в течение всего срока эксплуатации системы. Мы ежемесячно платим за энергопотребление, чем энергоэффективней смонтирована система отопления, тем меньше ежемесячно будут составлять расходы за энеропотребление нашего дома.

Смесительный узел для системы теплого водяного пола

Температурный режим нагрева носителя (в данном случае используется вода), для теплого пола гораздо ниже, чем для радиаторов. Основной принцип работы смесителей в том, чтобы добиваться понижения температуры теплоносителя путем смешивания обратки – уже отдавшей свое тепло воды, с подогретой до высокой температуры.

Для создания и поддержки стабильной циркуляции воды в системе теплого пола, в основном используют двухходовые или трехходовые клапаны. Допускается их замена термостатическими смесителями. В случае недостаточной скорости воды, в систему устанавливают циркулярный насос.

Конструкция смесительного узла для водяного пола предусматривает размещение насоса между коллектором подачи и трубой подвода. Дополнительно устанавливается еще один выход – для вывода воды из отдающего коллектора.

Смеситель для теплого водяного пола значительно улучшает работу всей системы и позволяет автоматически корректировать температуру нагрева носителя в зависимости от изменения погодных условий. Для этого электропривод, который устанавливается на двухходовом клапане, подключают к регулятору температуры.

Возможна работа смесительного узла в ручном режиме. В этом случае блок задействован без установки клапанов, а показатели подмеса определяются методом подбора

Такой способ нужно внедрять с осторожностью, он не подходит для источников тепла с высокой температурой

Ограничения максимальной температуры можно добиться при помощи установки термостатической головки,  помещенной на клапан и имеющей датчик выносного типа. 

Смесители разделяются на две группы. К первой относятся  устройства, оснащенные трехходовыми клапанами с сервоприводами. С их помощью можно настроить управление контроллеров, реагирующих на изменения погоды и термостатичными устройствами. В работе узла есть возможность неожиданного сбоя, когда по сигналу термостата клапан может открыться и горячая вода, достигающая температуры в 90 °C, поступит в систему. Такое повышение температуры иногда приводит к частичному разрыву труб. У трехходовых клапанов высокая скорость пропуска водяного потока, что требует особой тщательности в настройке всей системы теплого пола. Но все же эта группа смесительных узлов довольно востребована для обустройства водяного пола в очень больших помещениях.

При установке смесителей, относящихся ко второй группе, используют двухходовые клапаны, отличающиеся невысокой скоростью пропуска теплоносителя. Смешивание горячего и холодного потоков весьма стабильно, что допускает плавную регулировку процесса. Такие смесители устанавливают в системах водяных полов, площадь которых не превышает 200 кв.м.

Особенности монтажа

Благодаря малому удельному весу систему «сухого» тёплого пола можно обустраивать в помещениях, имеющих деревянные элементы покрытия. Монтаж не требует длительной подготовки – в качестве основания используются листы фанеры или ОСП-плиты. На них же укладывают согревающие трубы.

Справка

Гипсоволокнистые листы, служащие финишным слоем, достаточно прочны и обладают хорошей теплопроводностью.

Облегчённая технология системы ТП позволяет провести систему обогрева в домах с любым черновым основанием. Благодаря простоте монтажа выполнить укладку лёгкого водяного пола можно самостоятельно, без помощи специалистов.