Устройство системы отопления теплыми полами

Материалы для устройства теплого водяного пола

Установка теплого пола от существующей системы отопления осуществляется на основании следующих принципов:

  • к существующим радиаторам нужно произвести подключение коллекторного узла;
  • температуру теплоносителя необходимо уменьшить как минимум до 55°С;
  • устанавливаемая конструкция должна отличаться нормативным давлением, которое не превышает 8-9 атм.

Подключение водяного теплого пола к существующей системе автономного водяного отопления

Также в перечень подготовительных работ включается расчет всех рабочих параметров теплого водяного пола, которые зависят от характеристик существующей отопительной системы. Она может быть однотрубной или двухтрубной.

Последний тип характеризуется наличием двух трубопроводов. Один предназначен для подачи горячей жидкости, а другой – для отвода остывшего теплоносителя обратно к котлу для нагрева.

Однотрубная отопительная система отличается наличием одного трубопровода, по которому циркулирует вода. Поэтому теплый пол подключают к ней по принципу еще одного радиатора. Его устанавливают после отопительного прибора, что позволяет без дополнительных приспособлений снизить температуру теплоносителя.

Как подключить теплый пол к системе отопления

Также нужно учитывать – невозможно добиться эффективного функционирования теплого пола при наличии гравитационного принципа перемещения жидкости. При переходе теплоносителя из трубопровода большого диаметра к меньшему, теплоноситель не сможет преодолеть образовавшееся гидравлическое сопротивление.

Теплый пол от отопления устанавливается при помощи нескольких важных элементов, к качеству которых предъявляются высокие требования.

Устройство водяного теплого пола от отопления

Подключение теплого пола к отопительным приборам происходит несколькими способами, в зависимости от конфигурации существующей системы:

  • однотрубная схема. Подключение подачи контура с циркулирующим теплоносителем происходит после циркуляционного насоса, а обратки – после. Регулировка работы системы осуществляется при помощи установленного коллектора или шарового крана;
    Однотрубная система водяного отопления

    Однотрубная система водяного отопления

  • двухтрубная схема. Когда произведена укладка водяного теплого пола, производится его подключение к подающему и обратному трубопроводу существующего отопления. Управление работой осуществляется при помощи двух шаровых кранов;
    Двухтрубная система водяного отопления

    Двухтрубная система водяного отопления

  • схема подключения без циркуляционного насоса. Установка данной системы возможна, но нет гарантии ее нормального функционирования и эффективности. Учитывая сложности монтажа, намного проще применение первого или второго варианта. Для функционирования теплого пола производится подключение подачи в начале комнаты, а обратки – в конце. Также важно обеспечить необходимый уровень уклона при монтаже трубопроводов.
    Схема подключения однотрубной и двухтрубной системы отопления без циркуляционного насоса

    Схема подключения однотрубной и двухтрубной системы отопления без циркуляционного насоса

Устройство системы водяного теплого пола

  • нерегулированная. Для функционирования конструкции применяется циркуляционный насос небольшой мощности. Учитывая такую особенность, длина контура не должна превышать 70 м. Его диаметр составляет 16 мм, что обеспечивает пропускную способность 5-10 л/мин. Такая схема не отличается эффективностью, поскольку отсутствует возможность контроля ее рабочих параметров;
  • применение балансирующей регулировки. В составе схемы присутствует специальный кран. Он позволяет понизить до необходимого уровня скорость потока жидкости. Таким образом можно регулировать температуру теплого водяного пола;
    Устройство трехходового термостатического смесительного клапана

    Устройство трехходового термостатического смесительного клапана

  • использование трехходового клапана. Применяется специальное термочувствительное устройство. Оно позволяет повысить эффективность напольного отопления, поскольку в системе температура регулируется автоматически. Трехходовой кран устанавливают в точке с самой высокой температурой. Если будет наблюдаться снижение эффективности отопления, ее можно понизить до оптимального уровня;
  • внедрение смесительного узла. В данном случае производится монтаж балансирующего клапана или расходометра. Последний регулирует уровень расхода тепловой энергии, что обеспечивает необходимую степень отопления. Также существует вариант, когда устанавливается автоклапан. С его помощью можно стабилизировать перепад рабочего давления и получить в результате требуемое количество тепла.

Устройство водяного теплого пола по данной схеме имеет несколько преимуществ:

  • оптимальный и равномерный прогрев всей поверхности пола, который достигается внедрением в конструкцию дополнительных устройств регулировки;

    Схема подключения водного теплого пола к центральной системе через отдельный ввод

  • создание комфортной среды в помещении. Все тепло концентрируется снизу, а холодный воздух размещается у потолка. Такая схема считается более комфортной для любого человека;
  • для устройства все элементов используется материал, который не поддается коррозии и разрушению на протяжении длительного периода времени при соблюдении всех правил монтажа;
  • при установке теплого водяного пола снижается движение воздушных масс в помещении, что уменьшает количество пыли. Это положительно сказывается на организме людей, которые страдают от аллергии;
  • используя один источник для напольного и обычного отопления можно существенно сэкономить на монтаже и количестве дополнительных агрегатов для их нормального функционирования;

Недостатком данной конструктивной схемы считается невозможность ее применения в многоэтажных домах с централизованным отоплением. Также могут возникнуть некоторые трудности во время монтажа всех элементов. Но если учитывать все рекомендации, сделать это не так сложно.

Отдавая предпочтение системе с водяным теплоносителем, руководствуются следующими его свойствами:

  1. Продолжительным сроком службы. Для труб он составляет до 50 лет, для остальных элементов – коллекторов, кранов и прочих деталей срок службы меньше, но все они подлежат простой замене.
  2. Экономичностью системы при подключении конденсационных котлов, тепловых насосов ли солнечных коллекторов.
  3. Комфортностью поверхности пола, температура которого не повышается выше градусов.
Принцип устройства водяного пола

Принцип устройства водяного пола

Качественное функционирование системы во многом зависит от выбранного материала труб. На них не стоит экономить. При выборе труб учитывают следующее:

  1. Они должны соответствовать своему назначению.
  2. При монтаже пола необходимо максимально исключить образование мест стыковки труб, чтобы сократить вероятность образования протечки.
  3. Важно учесть диаметр и материал, из которого изготовлена труба.
  4. Помимо труб, следует выбирать и остальные элементы системы высокого качества, чтобы система теплого пола прослужила как можно дольше.
Полиэтиленовые трубы

Полиэтиленовые трубы

Разновидности труб для теплого пола

Разновидности труб для теплого пола

Устройство системы отопления теплыми полами

Таблица 2. Монтаж водяного пола

Иллюстрация Описание
Устройство системы отопления теплыми полами Монтаж системы по существующему бетонному основанию начинается с очистки рабочей поверхности.
Устройство системы отопления теплыми полами Затем укладывают гидроизоляционный материал – плотную полиэтиленовую пленку.
Устройство системы отопления теплыми полами Стыки между полотнами полиэтилена проклеивают скотчем.
Устройство системы отопления теплыми полами По периметру помещения расклеивают демпферную ленту.
Устройство системы отопления теплыми полами Наличие клейкой полосы позволяет быстро и легко произвести качественную фиксацию демпферной ленты к стенам. Роль мягкого слоя ленты заключается в ее способности компенсировать тепловое расширение нагретой стяжки пола.
Устройство системы отопления теплыми полами Первый слой теплоизоляции укладывают под фартук демпферной ленты и фиксируют его при помощи скотча.
Устройство системы отопления теплыми полами Плиты теплоизоляции необходимо укладывать в разбежку, расправляя над ними фартук демпферной ленты.
Устройство системы отопления теплыми полами В плитах нижнего первого теплоизоляционного слоя термоножом вырезают каналы диаметром 16 мм.
Устройство системы отопления теплыми полами После этого по всей площади помещения укладывают второй слой теплоизоляции – маты с бобышками. Благодаря специальным замкам на торцах плит происходит их надежная фиксация между собой.
Устройство системы отопления теплыми полами Каждый мат оснащен разметкой с шагом в 1 см, что позволяет разделить плиту с помощью обычного ножа. Плиты также укладывают в разбежку, в результате получается герметичное, сплошное теплоизоляционное покрытие.
Устройство системы отопления теплыми полами На следующем этапе укладывают трубы – бухту трубы раскатывают между бобышек на поверхности теплоизоляционного слоя с шагом расположения греющей трубы в15см. Около наружных стен укладку труб можно сделать более плотной. Метод укладки – «улитка».
Устройство системы отопления теплыми полами Для фиксации трубы в месте поворота используют якорные скобы.
Устройство системы отопления теплыми полами После укладки и фиксации труб можно приступать к заливке стяжки.

Важно! Перед заливкой стяжки рекомендуется проверить трубы на отсутствие протечек, пустив по ним воду.

Устройство системы отопления теплыми полами Первый нагрев можно производить ориентировочно через 28 суток, после того как стяжка полностью созреет.

Правильная работа и распределение тепла водяного пола зависит от способа укладки трубы. Существует три способа:

  1. Улитка. Этот способ является наиболее распространенным, экономически оправданным и эффективным в плане возможностей энергопередачи. Укладку контура начинают с периметра помещения, продвигаясь в его центр и уменьшая радиус, а затем двигаясь в обратную сторону.
    Метод «улитка»

    Метод «улитка»

  2. Змейка. Такой способ укладки труб приводит к большим теплопотерям – горячая вода поступает с одной стороны и, проходя по контуру, она остывает. Поэтому температура пола в комнате получается неравномерной. Еще одним недостатком является необходимость изгиба трубы на 180 градусов.
    Метод «змейка»

    Метод «змейка»

  3. Комбинированный способ заключается в совмещении двух вышеописанных способов укладки. Улитку монтируют по периметру помещения, а змейку – внутри контура. Чтобы сосредоточить тепло в центре помещения, укладывают улитку, а на входе, где подогрев не так важен, укладывают змейку.
    Комбинированная укладка

    Комбинированная укладка

Работая в 1900-х годах в Японии над строительством гостиницы, Райт обратил внимание на удивительный комфорт, который создавал в комнатах нагретый пол. Архитектор был так впечатлён эффектом, что посчитал ондоль идеальной системой обогрева. Позже он использовал в своих проектах системы отопления, основанные на принципе нагрева помещения в традиционных корейских и японских жилищах, но вместо тёплых газов в дымоходе под полом применил

Схема подключения водяного теплого пола в зависимости от конфигурации существующего отопления

Подключение теплого пола к имеющейся системе отопления имеет ряд преимуществ:

  • Обеспечивает равномерный и оптимальный прогрев всей поверхности пола благодаря использованию дополнительных регулирующих устройств.
  • В помещении формируется комфортный микроклимат. Тепло будет сконцентрировано внизу помещения, а холодный воздух – вверху. Это наиболее удобный вариант для человека.
  • В системе используются материалы, не поддающиеся коррозии. Они прослужат длительное время при правильном монтаже.
  • Уменьшается движение воздушных масс, что снижает объем пыли во взвешенном состоянии. Это важно для аллергиков.
  • Единый источник для обычного и напольного отопления позволяет экономить на монтаже и исключает использование многих дорогостоящих устройств.
  • Снижаются расходы на отопления до 40%.
  • Отсутствует зависимость от электросетей.
  • Минимальная стоимость при самостоятельном монтаже.

Наверняка никто не станет спорить с тем, что система отопления теплыми полами – наилучшая из всех существующих. Если для сравнения взять традиционную радиаторную систему и воздушный обогрев дома, то прогревание полов имеет перед ними преимущества:

  1. Экономичность. Температура теплоносителя в контурах редко достигает 50—55 ºС, в то время как в других системах она бывает и 95 ºС. Соответственно, нагрев воды до 50 ºС потребует меньших затрат.
  2. Комфорт. В холодное время года для человека нет ничего приятнее, чем ощущение тепла в ногах.
  3. Равномерное распределение теплового потока по всему помещению.
  4. Каждая система водяного отопления пола – инерционна. После длительного «разгона» нагретые водяными контурами стяжки отдают тепло медленно и долго после того, как отключится источник энергии.
  5. Долговечная эксплуатация. Результатом правильно выполненных работ из материалов высокого качества будет работа системы до 50 лет.

Устроить греющие контуры можно в любом месте жилища, даже водяной подогрев пола на балконе.

Распределение воздушных масс в комнате по температуре при использовании различных способов обогрева.

При всех достоинствах отопление дома теплыми полами имеет некоторые недостатки, заслуживающие внимания. Например, бытует ошибочное мнение, что устройство подобного обогрева полностью избавит вас от радиаторов. В некоторых случаях это действительно возможно, но далеко не всегда.

Дело в том, что для обогрева помещения необходимо, чтобы каждый м2 площади пола выделял ориентировочно 100 Вт тепловой энергии. Если дом отлично утеплен, то для такого тепловыделения температура поверхности должна составлять не менее 35 ºС, в остальных случаях – 40 ºС и выше. Ниже на графике отражена статистика, какая доля людей и каким образом реагирует на увеличение температуры поверхности пола.

Как видно из графика, зона комфорта для большинства людей лежит в пределах температур от 20 до 30 ºС. Когда же водяное отопление в полу разогревает его по всей площади до температуры 35 ºС и выше, то как минимум 60% людей ощущают дискомфорт.

Из вышесказанного вывод следующий: если отопление под полом из труб нагреет его плоскость до температуры 26 ºС, то теплоотдача не достигнет 100 Вт/м2. Тогда тепловой мощности системы не хватит и все равно придется поставить дополнительно небольшие радиаторы.

Второй существенный недостаток, проистекающий из конструктивных особенностей системы и трудозатрат на их реализацию, – это достаточно высокая цена на теплый пол с водяным отоплением. Помимо греющих контуров понадобится оборудование и арматура для регулирования теплоносителя и его перекачки по трубопроводам этих контуров.

Рекомендации по устройству теплого пола

Данная схема наиболее проста в монтаже, однако имеет ряд ограничений для реализации.

  • Во-первых, она может применяться только в низкотемпературных котлах с возможностью регулирования температуры теплоносителя. Как следствие эта схема может применяться только тогда, когда отсутствует радиаторное отопления, а теплый пол единственный источник тепла в доме.
  • Во-вторых, несмотря на кажущуюся простоту монтажа, схема «капризна» к нюансам подключения и требует опыта подобных работ.

Реализуется данная схема подключения с помощью 3-х ходового или 2-х ходового клапанов.

3-х ходовой клапан

Задача 3-х ходового клапана в смешении горячего (прямого) и холодного (обратного) потоков теплоносителя. На схеме вы видите вариант установки 3-х ходового клапана. Здесь он играет роль термостата.

Термостат это прибор обеспечения постоянной температуры, в нашем случае, теплоносителя.

Данная схема имеет ряд особенностей. Во-первых, она не работает в контурах длиннее 35-40 метров. Во-вторых, она не пригодна, если нужно по отдельности регулировать температуру каждого контура.

  • Первый недостаток устраняется установкой температурных датчиков с сервоприводами и термостатическими клапанами на каждый контур.
  • Второй недостаток устраняется установкой циркуляционного насоса.

2-х ходовой клапан

Альтернатива 3-х ходового клапана, является  2-х ходовой клапан или питающий клапан.

Его задача, обеспечить не постоянный, а периодический подмес воды. Обеспечивает такой подмес термоголовка с термодатчиком входящая в конструкцию клапана. По сути, 2-х ходовой клапан либо отсекает горячую воду от котла, либо добавляет её в систему.

Плюс такой схемы, в простоте и невозможности перегрева. Недостаток, в 200 метровом ограничении площади обогрева. Решаются ограничения в установке циркуляционных насосов с организацией параллельного или последовательного (популярного) типа смешивания.

Эту схему применяют для одновременного подключения к котлу отопления радиаторов (основное отопление) и водяного теплого пола (дополнительное отопление).

Для реализации этой схемы потребуется коллекторный узел с насосно-смесительным узлом. Коллекторный узел продается в готовом виде и входит в сборку коллекторного шкафа теплого пола. Цена коллекторного узла 10-20 тыс. руб. Опытные мастера собирают насосно-смесительный узел сами.

Задача насосно-смесительного узла обеспечить высокую скорость теплоносителя в системе с возможностью точной и главное, независимой, регулировки температуры. Благодаря насосно-смесительному узлу контура водяного теплого пола от контура радиаторов работают независимо.

Устройство системы отопления теплыми полами

Такая независимость контуров обеспечивает гарантированную надежность работы и качество подключения системы водяной теплый пол в доме. 

Используется для подключения одной нитки теплого пола в небольшом помещении до 10 кв. метров.

Подключение ТП через термостатический клапан, это самый простой и вместе с тем, самый спорный способ подключения. И вот почему.

Во-первых, это способ работает только для совсем маленьких помещений площадью не более 10 кв. метров. Во-вторых, данная схема не обеспечивает высокую скорость теплоносителя и разница температур входа и выхода теплоносителя доходит до 40-45˚C, вместо, нормативных 5-10˚C.

Если кратко описать суть подключения теплого пола через термостатический клапан, это еще один радиатор отопления комнаты, только уложенный в пол. В контуре радиаторного отопления делается петля, ставится тройник, врезается клапан и ставится воздухоотводчик. 

Регулировка в таком контуре производится через термоголовку с датчиком (накладным или погружным) прикреплённым к трубе отопления. есть варианты регулировки от температуры воздуха в комнате.

Эта схема используется в комбинированных схемах отопления с радиаторами. По сути, является схемой гидравлического разделения системы радиаторного отопления и системы теплый пол.

Если в системе радиаторного отопления используется циркуляционный насос, то наличие второго насоса в смесительном узле может привести к конфликтному нарушению гидравлических режимов.

Для параллельной работы двух насосов в системе отопления устанавливают гидравлический разделитель или теплообменник. Пример на схеме.

Любой производитель электрического тёплого пола вкладывает в упаковку со своим изделием инструкцию по монтажу. Немало информации об устройстве греющих полов (как электрических, так и водяных) и на просторах интернета. 

Однако теория — это хорошо, но на практике бывает, что складно написанное в рекламном буклете и инструкции по монтажу и сборке никак не хочет складываться, собираться и монтироваться так, как это задумали инженеры-конструкторы. Следующий раздел — практический опыт, который «сын ошибок трудных».

Об укладке термоматов 

Производители и продавцы утверждают, что монтаж электрического пола в виде термоматов можно производить непосредственно в клеевой шов при укладке плитки. Из практики — лучше всё же уложенные маты с кабелем залить отдельно тонким слоем ровнителя для пола, чтобы только-только скрылся кабель. А уже после высыхания приклеивать плитку. 

Это облегчит работу по укладке плитки, не будет опасности, что сетка с кабелем сдвинется или сам кабель повредится зубчатым шпателем. Да и переживать, что кабель может быть испорчен от падения какого-либо предмета на пол, тоже не придётся. Стоит выбирать ровнитель на основе цемента, а не гипса: во-первых, к гипсовому ровнителю может плохо прилипать плиточный клей, а во-вторых, у гипса низкая теплопроводность. 

Ещё один момент: сетка с нагревательным кабелем имеет клеевой слой на обратной стороне для фиксации мата на поверхности. На деле этот клей обычно либо пересох и не клеится, либо просто не клеится, потому что поверхность пола в реальных условиях далеко не похожа на гладкое стекло. Иногда помогает скотч, а лучше использовать какую-нибудь быстросохнущую смесь (только не гипсовую), с помощью которой можно зафиксировать сетку с кабелем на полу. 

Если готовый термомат не подходит к форме помещения, то сетку можно аккуратно разрезать, не повредив кабель, и разложить его свободно с учётом шага между рядами и особенностями помещения. 

Заливка ровнителем греющего мата тёплых полов
Заливка ровнителем греющего мата тёплых полов

Термоматы можно использовать и под ламинат или линолеум, в этом случае поверх сетки с кабелем необходимо отлить тонкослойную стяжку из того же ровнителя.

Нюансы монтажа кабельного тёплого пола

Для крепления греющего кабеля существует специальная монтажная лента, которая крепится к полу дюбель-гвоздями. Можно закрепить кабель и на армировочной сетке для стяжки, уложенной на слой теплоизолятора, если он используется. 

Теплоизолятор (пенопласт, пенополистирол или экструдированный пенополистирол, фольгированный вспененный полипропилен) для тёплых полов необходим, если ниже находится неотапливаемое помещение или подвал. Выбор утеплителя зависит от конкретных условий: расчётной величины теплопотерь, материала перекрытия и прочего. 

Греющий кабель уложен на теплоизоляцию без использования сетки. Так делать неправильно.
Греющий кабель уложен на теплоизоляцию без использования сетки. Так делать неправильно.

В случае, если снизу находится тёплое помещение (например, соседская квартира или нижний этаж дома), теплоизоляцию можно не применять. Однако надо понимать, что использование теплоизоляции уменьшит расход тепловой энергии и сделает отопление при помощи тёплого пола более эффективным: всё тепло будет направлено на нагрев пола, отражаясь от слоя утеплителя.  

Чтобы кабель не перегревался, поверх теплоизоляционного слоя перед укладкой кабеля нужно отлить промежуточную стяжку или укладывать его на армировочную металлическую сетку с помощью пластиковых затяжек. Тогда во время заливки стяжки раствор затечёт под кабель, отделив его от теплоизоляции, и он не будет перегреваться.

О «запирании»

И греющий кабель, и греющие маты нужно укладывать только на открытом пространстве комнаты, заранее предусмотрев места установки громоздкой мебели или бытовой техники. 

На фото ниже тёплый пол укладывается в ванной комнате и на месте, где потом будет стоять ванна и стиральная машина, кабеля нет. Также нельзя использовать один кабель, если в помещении есть зоны с напольным покрытием, имеющим разную теплопроводность (например, керамическая плитка и ламинат), или использовать одну кабельную систему для обогрева смежных помещений, изолированных дверью. Лучше сделать отдельные зоны нагрева разными кабелями.

Уложенный греющий кабель тёплого пола
Уложенный греющий кабель тёплого пола

Для регулировки температуры пола используют терморегулятор, датчик которого располагают между петлями кабеля примерно в центре помещения. Датчик укладывают в пластиковой гофре, заглушив конец, например, с помощью изоленты. В продаже имеются терморегуляторы, позволяющие подключить к одному прибору несколько отдельных кабельных систем. 

Варианты электрических тёплых полов, не боящихся «запирания» под громоздкой мебелью — это системы с саморегулирующимися элементами. Например, стержневые или электро-жидкостные (о них речь чуть ниже).

Об установке маяков и стяжке

Поверх разложенного и закреплённого кабеля устанавливаются маяки (это касается греющих полов с толстой аккумулирующей стяжкой). Для закрепления маяков нельзя использовать смеси на основе гипса: в местах соприкосновения кабеля и гипса из-за плохой теплопроводности гипсовых смесей кабель будет перегреваться и может перегореть. 

Но такие смеси используют, потому что они быстро застывают, что и требуется для установки маяков. Выход такой: использовать Ремсостав (например, от «Крепс» или «Плитонит», смесь IVSIL RENDER). Также подойдёт быстротвердеющий плиточный клей (например, IVSIL EXPRESS , ЕК Fast Fix, Кнауф Шнельклейбер, CERESIT СМ-14, PLITONIT B, Экспресс Вб). 

Поверх разложенного и закреплённого кабеля устанавливаются маяки
Поверх разложенного и закреплённого кабеля устанавливаются маяки

В крайнем случае можно добавить в цементный раствор немного гипса или гипсовой штукатурки: смесь будет быстро схватываться, а по составу окажется ближе к цементной. Не забудьте, что время жизни подобных смесей очень недолгое — 10-15 минут. Смешивайте небольшое количество, которое успеете выработать за это время. Если для установки маяков всё-таки выбрана смесь на основе гипса, то нужно внимательно следить, чтобы она не соприкасалась с греющим кабелем, как на фото выше.

При отливании стяжки в раствор необходимо добавить специальный пластификатор для тёплых полов и фиброволокно — из-за повышенных тепловых нагрузок. Другой вариант — использовать специальную сухую цементную смесь для тёплых полов, в ней этот пластификатор уже есть. Это касается и устройства стяжки для водяных тёплых полов.

Не забудьте проверить кабель

Перед заливкой стяжки нужно проверить целостность кабеля, измерив сопротивление. Дополнительно рекомендую ещё раз проверить невредимость уложенного кабеля и непосредственно перед укладкой финишного покрытия. Если обнаружится повреждение, то придётся только вскрыть стяжку, не портя конечную отделку. 

Проверьте целостность кабеля неоднократно
Проверьте целостность кабеля неоднократно

При заливании нужно контролировать, чтобы кабель не всплыл. Если такое всё-таки произошло, необходимо погрузить всплывший участок в раствор до его отвердевания. Иначе отрезок кабеля, над которым толщина бетона окажется значительно меньше, будет испытывать повышенные нагрузки, что скажется на сроке службы греющего пола.

Включать тёплый пол нужно только после полного высыхания стяжки — не раньше, чем через месяц. Если поторопиться, вокруг кабеля могут образоваться воздушные полости, а это приведёт к его перегреву в этих местах и, как следствие, — выходу из строя. 

Водяной тёплый пол с бетонной стяжкой

Традиционное решение — труба тёплого пола, залитая в бетон. Стяжка служит аккумулятором, поэтому такие полы греют лучистым теплом, как кирпичная печь. 

Труба водяного пола, заливаемая раствором
Труба водяного пола, заливаемая раствором

Такой пол довольно долго нагревается и ещё дольше остывает. В описанной выше квартире в мансарде после первого включения полы нагревались полтора дня. А когда понадобилось настроить внешний воздушный температурный датчик пришлось ждать почти 3 дня, пока воздух в квартире остынет настолько, чтобы прибор сработал. Поэтому водяные тёплые полы с бетонной стяжкой — идеальное решение для создания системы отопления.

Трубы

Для обеспечения эффективного функционирования водяного теплого пола рекомендуется использовать трубы диаметром 2 см. Предпочтительный материал – полиэтилен или металл. При использовании последнего варианта для трубопроводов применяется многослойная конструкция, а поверхность элементов покрывается специальным антикоррозийным слоем.

Характеристика труб Рехау для теплых полов

Характеристика труб Рехау для теплых полов

Полиэтилен как материал более предпочтителен. Он не подвержен электрохимической коррозии, что не скажешь о металле. Также полиэтиленовые трубы легче установить. Они продаются в бухтах большого объема, что позволяет произвести монтаж целого водяного контура одним элементом. Основной материал для закрепления трубопроводов – пластиковые стяжки или специальные профили, которые устанавливаются при помощи дюбелей.

Структура трубы SANEXT для теплого пола

Монтаж контура производится по выбранной схеме. Если материал труб – полиэтилен, тогда радиус витка не должен быть меньше пяти его диаметров. Если слишком сильно изогнуть контур, образуются заломы. В этом месте материал больше всего подвержен разрушению в процессе длительной эксплуатации.

Устройство системы отопления теплыми полами

Монтаж водяных теплых полов VALTEC

Проектирование теплого пола

Перед проектированием теплого пола следует убедиться в отсутствии препятствий для монтажа:

  • Высота потолков. Толщина теплого пола около 12 см. Этот размер должен быть заложен в первоначальный проект дома.
  • Место монтажа дверей. После укладки и заливки стяжки пол поднимется. Высота дверного проема должна быть сохранена (2,2 м). В противном случае потребуется его увеличение или изготовление новых дверей.
  • Ориентация окон. Северные и северно-западные окна повышают потери тепла. Для компенсации следует повысить мощность системы. При тепловых потерях более 100 Вт/кв.м. установка водяного теплого пола нецелесообразна.
  • Несущая способность плит перекрытия или балок. Необходимо, чтобы плиты перекрытия выдержали нагрузку от бетонной стяжки пола.

Расчет теплого пола

Объем требуемого материала зависит от параметров помещения и характеристик оборудования. Для расчета используют следующие данные:

  • высота помещения и площадь пола;
  • материал перекрытия и стен;
  • вид и степень теплоизоляции;
  • тип напольного покрытия;
  • диаметр и материал труб;
  • мощность централи ли котла;
  • желаемая температура.

Для более точного расчета лучше использовать онлайн-калькулятор.

Коллектор

Коллектор предназначен для регулировки работы теплого водяного пола. При выборе конкретной модели нужно обращать внимание на наличие необходимого количества выходов для подключения всех элементов системы.

Строение коллектора теплого пола

Комфортная температура поверхности теплого пола

Самый дешевый коллектор оснащен только запорными клапанами. В такой модели не предусмотрена возможность регулировки рабочих параметров, что делает теплый пол не всегда эффективным.

Более дорогие варианты оснащены дополнительными клапанами. Они позволяют производить регулировку работы теплого пола, когда это необходимо.

Также существуют модели, которые оснащены сервоприводами и предварительными смесителями. Первый дополнительный элемент обеспечивает полную автоматизацию, а второй – позволяет провести регулировку температуры подаваемого в теплый пол теплоносителя.

Коллектор монтируется в специальный ящик (материал – оцинкованная сталь), который соответствует его размеру. Его установка производится на определенной высоте, чтобы была возможность подвести к нему все необходимые трубопроводы.

Коллектор теплого пола своими руками

Теплоизоляционная подложка

Укладка трубопроводов происходит на подготовленное основание, которое формируют  с применением специальных теплоизоляционных подложек. Используют такие варианты:

  • с фольгированным покрытием. Используется такой теплоизоляционный материал как пенофол. Данную подложку можно применять, когда нет необходимости в качественном утеплении перекрытия;
    Укладка фольгированной подложки под теплый пол

    Укладка фольгированной подложки под теплый пол

  • пенополистирольные плиты. Для повышения долговечности используется полимерный материал в качестве покрытия. Они могут оснащаться разметкой или специальными бобышками. В таком случае укладка трубопроводов водяного отопления будет осуществляться очень легко и быстро;

    Пенополистирольные плиты для водяного теплого пола

  • минераловатный утеплитель. Применяется в случаях, когда под конструкцией размещается неотапливаемое помещение или грунт. Данный теплоизоляционный материал должен устанавливаться с учетом нормативных требований к толщине и сопротивлению к теплопередаче.

    Разновидности минераловатного утеплителя для теплого пола

Почему тёплые полы — идеальная система отопления

Мама плохого не посоветует

Чтобы понять, почему греющий пол — идеальная отопительная система, достаточно вспомнить мамины наставления и уроки физики в школе. Помните, мама всегда говорила: «Держи ноги в тепле». А преподаватель физики в школе объяснял, что плотность тёплого воздуха меньше, чем холодного, поэтому тёплый воздух легче и «всплывает», поднимается наверх.

Схема движения тёплого воздуха при отоплении настенным радиатором
Схема движения тёплого воздуха при отоплении настенным радиатором

Радиаторы отопления выдают тепло точечно: чаще всего в комнате устанавливается единственная батарея, размещённая в самом холодном месте, под окном. Чтобы единственный нагреватель небольшой площади давал достаточно тепла, необходимо использовать теплоноситель, нагретый до значительных температур. 

Температура воды в радиаторах — 80… 90°С. Поэтому непосредственно около батареи слишком жарко, в отдалении — прохладно. На схеме показано, как распространяется тепло от обычного радиатора: нагретый воздух поднимается вдоль стены под потолок. Там, соприкасаясь с потолком, воздух двигается к противоположной стене, остывает, тяжелеет и начинает опускаться к полу. 

Так как на уровне головы людей при таком способе отопления часто температура воздуха больше 20°С, создаётся впечатление, что в комнате душно, и жильцы открывают форточки. Кроме того, постоянное перемещение тёплых и холодных воздушных масс провоцирует возникновение сквозняков. 

Схема движения тёплого воздуха при отоплении тёплыми полами
Схема движения тёплого воздуха при отоплении тёплыми полами

В помещении, обогреваемом тёплыми полами, площадь нагрева гораздо больше — весь пол комнаты. Поэтому нет необходимости поднимать температуру теплоносителя (воды) до высоких температур — вполне достаточно 40… 45°С. Нагретый воздух от пола равномерно поднимается, под потолком остывает и по стенам опускается к полу, где процесс повторяется. При этом человек находится в наиболее физиологически приятных температурных условиях: ноги его в тепле, голова в оптимальной для комфортных ощущений температуре, а прохладным воздух становится уже выше среднего роста человека.

Тёплый пол в качестве прибора отопления

Чаще всего греющие полы делают как дополнительный источник тепла — для создания комфорта. Но они могут стать и главным или даже единственным отопительным прибором. 

Первый раз я встретила такое решение на одном из своих объектов. Это был большой загородный дом общей площадью около 450 м². Большая его часть обогревалась именно тёплыми полами, включая помещение бассейна, зимнего сада и огромный зал площадью 90 м² с двусветным эркером с одной стороны и окнами во всю стену с другой. В этих помещениях полы были отделаны каменной или керамической плиткой. Другие комнаты (4 спальни на втором этаже) имели паркетные полы и отапливались иным способом. 

Я была там зимой 2009-2010 года, которая многим запомнилась сильными морозами. Во всём доме было тепло, люди работали в футболках. И это несмотря на то, что в большей части дома ещё вовсю шли отделочные работы со всеми сопутствующими явлениями: вскрытыми потолками, голым бетоном и повышенной влажностью от малярных работ.  

Второй пример использования водяных тёплых полов в качестве единственного источника отопления — последний мой объект — квартира-студия площадью 44 м². Замена радиатора отопления на водяные тёплые полы в этом случае прямо-таки напрашивалась.

Квартира-студия до ремонта
Квартира-студия до ремонта

  • Во-первых, система отопления в этом доме не была централизованной: в каждой квартире имелся индивидуальный газовый котёл, обеспечивающий обогрев и горячее водоснабжение. Устройство водяных тёплых полов было возможно и не потребовало никаких согласований.
  • Во-вторых, особенностью этой квартиры было то, что она находилась в мансарде. Наклонный потолок ещё больше усиливал эффект собирания тёплого воздуха в верхней части помещения. Нагревшись около радиатора, установленного под скатом потолка, где высота стены была всего 1500 мм, по наклонной поверхности тёплый воздух быстро поднимался в самый верх, где стена была уже 4,5 м. В результате внизу оставалось холодно, а к батарее невозможно было прикоснуться, настолько она была горячая.
  • В-третьих, по проекту весь пол первого уровня в этой квартире предполагался с покрытием из каменной плитки, поэтому подогрев пола был очень актуален.

Квартира после ремонта: радиатор отопления заменили тёплые полы
Квартира после ремонта: радиатор отопления заменили тёплые полы

Замена радиатора отопления избавила заказчиков от проблем их соседей: в их квартирах зимой было холодно. Уменьшились расходы на газ: вода для отопления стала нагреваться только до 40… 45°С, а не до 95°С, как раньше. А благодаря большой температурной инертности системы (толстой бетонной стяжке и каменному напольному покрытию), котёл даже в морозы включался не чаще раза в час-полтора и не более чем на 5 минут. 

Ну и что касается комфорта — тепло и не душно, даже в спальне на антресолях на втором уровне. И можно свободно сидеть на каменном полу, не испытывая никаких неудобств. Ну и, конечно, огромный радиатор почти в 2 м длиной отнюдь не украшал интерьер.

  • Сухая укладка (деревянная или полистирольная). В деревянных пластинах или пенополистирольных матах формируют каналы, в которые укладывают металлические полосы для труб. Это требуется для равномерного распределения тепла. Трубы должны быть в выемке. Поверх системы укладывают жесткий материал (ОСП, ГВЛ, фанера), а потом мягкое напольное покрытие. Допустимо уложить плитку на клей, ламинат и паркет.
  • Мокрая технология или укладка в стяжку состоит из разных слоев. Первоначально укладывают гидроизоляцию для предотвращения подтапливания соседей снизу. В частных домах этот слой можно пропустить и начать с утеплителя. Поверх укладывают трубы. Фиксация происходит при помощи ленты или сетки. Для безопасности труб можно положит армирующую сетку. Она распределит нагрузку, сохранив целостность труб. Теперь можно заливать стяжку. Обязательно использовать демпферную ленту по периметру помещения и в местах соединения контуров. Наверх этого «пирога» можно укладывать напольное покрытие.

Каждая из систем имеет свои плюсы и минусы. В некоторых случая допустимо использовать только определенный тип монтажа, независимо от его недостатков.

Выбор системы

Преимущества использования сухого монтажа:

  • Малый вес. Не каждый фундамент или перекрытие может выдержать нагрузку от водяного пола в стяжке. Минимальная толщина бетона над трубами составляет 3 см. При наружном диаметре трубы 3 см наименьшая толщина стяжки превысит 6 см. Учитывая высокую плотность бетона, вес будет значительным. Массу добавит плитка на клею. Если при расчете фундамента был заложен большой запас, то проблем не будет. В противном случае начнутся неприятности. При малейших подозрениях на слабость фундамента или перекрытий стоит монтировать теплый пол по деревянной или полистирольной системе.
  • Высокая ремонтопригодность. Несмотря на рекомендации использовать цельные бухты при укладке контура, со временем труба повреждается: случайно просверлили, лопнула из-за фабричного брака и др. Влажное пятно на бетонной поверхности говорит о повреждениях. Для устранения неполадок требуется разбить стяжку. Но местный ремонт может повредить рядом лежащие петли, расширив зону повреждения. Двойной шов в месте ремонта становится потенциальным местом следующей утечки.
  • Быстрый ввод. Теплый пол может эксплуатироваться только после окончательного высыхания бетона – более 28 дней. Включение системы до этого момента строго запрещено. Теплый пол на «сухой» стяжке используется сразу же после завершения монтажа.
  • Можно стелить на деревянный пол. Если черновой пол из дерева, то стяжка поверх не будет хорошей идеей. Даже если он выдержит вес конструкции, то эксплуатация теплого пола быстро разрушит древесину.

Причины использовать сухие технологии серьезные. Не стоит считать, что стоимость деревянного теплого пола стоит баснословных денег. Самыми дорогими элементами являются металлические пластины. Но они хорошо изготавливаются из листового алюминия. Главное – правильно гнуть, образовывая пазы для труб.

Полистирольная система теплого пола аналогичная деревянной.

Работу начинают с выравнивания, так как утеплитель может укладываться только на ровную поверхность. Игнорирование этого слоя проведет к большим затратам на обогрев. В первую очередь требуется черновая стяжка.

Порядок монтажа:

  • Раскладка по всему периметру демпферной ленты – теплоизоляционный материал толщиной до 1 см. Она требуется для предотвращения теплопотерь и компенсации температурного расширения. Используют специальную ленту или другой утеплитель аналогичной толщины.
  • Укладка теплоизолирующего материала на черновую стяжку. Толщина слоя зависит от региона, вида утеплителя, материала фундамента, организации чернового пола. Расчет ведется индивидуально по каждому случаю.
  • Армирующая сетка, шаг 5 см. К ней следует привязать трубы пластиковыми хомутами или проволокой. При использовании пенополистирола армирование можно исключить. Крепление происходит непосредственно к листам специальными скобами.
  • Установка маяков и заливка стяжки. Толщина слоя – от 3 см над внешней поверхности трубы.
  • Укладка чистового покрытия. Применяют любой тип покрытия, совместимого с теплым полом.

Главным элементом системы являются трубы. Они могут быть полимерные или металлопластиковые. Важная их особенность – длительный срок эксплуатации и хорошая гибкость. Основной недостаток – высокая теплопроводность. Более низкое значение этого показателя у новых гофрированных труб, выполненных из нержавеющей стали. Они так же хорошо гнуться и стоят не дороже своих предшественников, но из-за малой известности многие игнорируют их.

Диаметр труб определяют характеристики пола, находится он в пределе 16-20 мм. Существуют различные схемы укладки (спираль, змейка), которые учитывают особенности помещения.

Змейка является наиболее простым методом укладки, но к концу контура теплоноситель успевает остыть и незначительно греет поверхность. Так как самым теплым местом будет зона поступления теплоносителя, то укладку начинают с холодной зоны возле двери или окна.