водяные теплые полы устройство и особенности укладки
Водяной теплый пол своими руками: выбор материалов и правила монтажа
Водяной теплый пол – популярный способ организации обогрева помещений. Его выбирают из соображений экономичности, сочетающейся с высокой эффективностью. Установка такого отопительного оборудования позволяет снизить затраты на оплату энергии в среднем на 25 – 30 %. Дополнительно сэкономить денежные средства можно, если произвести монтаж теплого водяного пола своими руками.
Особенности конструкции системы
Водяной теплый пол — сложная конструкция, состоящая из следующих слоев:
На верхнюю бетонную стяжку, укладывается финишное напольное покрытие.
Теплоноситель в трубы подается из газового котла. Допустимо также подключение труб к твердотопливному котлу, но экономически такой вариант будет менее выгодным. В качестве теплоносителя используется очищенная вода или антифриз. В дополнение к трубам в полу в помещении устанавливают радиаторы. Но в большинстве случаев, при качественной теплоизоляции дома, они используются редко.
Общая схема водяного теплого пола
К котлу подключается распределительный узел, который состоит из циркуляционного насоса, смесительного узла и коллекторной группы. Она осуществляет «разводку» различных контуров отопления и позволяет регулировать их нагрев.
Преимущества и недостатки системы
Водяной теплый пол в частных домовладениях стремительно набирает популярность. Это объясняется преимуществами данной системы:
ВТП может быть единственным источником отопления в помещении. Это позволяет отказаться от радиаторов и более эффективно использовать пространство комнаты. Особенно важен этот момент в помещениях небольшого размера.
Наряду с преимуществами, у системы есть ряд недостатков. Самый значительный – невозможность его использования в многоквартирных домах с центральным отоплением.
Теоретически можно подать заявку в обслуживающую МКД организацию, пройти бесконечный цикл проверок и согласований и получить добро на монтаж системы. Практически – положительное решение этого вопроса скорее исключение из общей практики.
Нелегальная врезка в отопительную систему – это административное правонарушение, за которое будет выписан штраф и получено предписание вернуть все в исходное положение.
Отказ УК на установку теплого пола в МКД вполне обоснован. Давление и температура в централизованной отопительной системе высокое, поэтому даже малейшая ошибка при монтаже может обернуться самыми неприятными последствиями для владельцев квартиры и соседей снизу. При аварии и соседи сверху надолго останутся без отопления. В связи с этим в многоквартирных домах стоит останавливать выбор на установке электрического теплого пола.
При выборе телого пола важно, чтобы у дома была хорошая теплоизоляция
К минусам также можно отнести высокую стоимость оборудования и длительность процесса монтажа. На укладку всех слоев пирога необходимо не менее 30 дней.
Укладка водяного теплого пола: пошаговая инструкция
Процесс обустройства водяного теплого пола одновременно сложен и прост. Важное условие – соблюдение технологии на всех этапах монтажа, начиная с подготовки основания и заканчивая выбором материала для финишного покрытия.
Разработка проекта
Этап проектирования ВТП начинают с решения вопроса, будет ли система единственным источником тепла или в помещениях дополнительно будут установлены радиаторы. Если монтаж батарей не предполагается, все контуры подключаются непосредственно к котлу, без установки распределительного узла. При такой схеме на котле устанавливают температуру до 45 градусов, и теплоноситель напрямую течет в трубы.
При сочетании труб в полу и радиаторов установка смесительного узла обязательна. Для работы батарей теплоноситель нужно нагревать до 70 градусов, а для теплого пола это слишком высокая температура. В смесительном узле теплоноситель будет остывать перед подачей в трубы.
Перед началом монтажа составляется подробный проект размещения коллекторных узлов, смесителей. Мастера рекомендуют располагать их в центре всей системы, чтобы длина труб во всех комнатах была одинаковой. Это поможет точно произвести настройку.
Следующий этап проектирования – зарисовка схемы укладки труб. Существует 2 варианта:
Вариант укладки спиралью
Для помещений от 10 до 15 квадратных метров подходят обе схемы укладки. Шаг между трубами можно увеличивать до 35 см, если предполагается установка дополнительных радиаторов.
Если помещение большой площади, поделите его на несколько контуров. Они должны иметь одинаковый размер, разница допускается в приделах 15 метров. При наличии хорошей теплоизоляции, стандартный шаг — 15 см.
Стандартная формула определения размера контура:
Водяной теплый пол
Хотите сделать свой дом уютным, современным и теплым? Обратите внимание на теплый водяной пол. В этой статье мы подробно опишем все его преимущества и недостатки, расскажем, как выбрать трубы и уложить их, опишем схему коллектора и системы управления.
Преимущества и недостатки водяного тёплого пола. Подготовка основания. Нюансы монтажа. Выбор труб, способы их укладки, частота витков и варианты фиксации. Стяжка и сроки созревания.
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:
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 м 2 этой системы достигает четверти тонны! Такие жёсткие условия, существенно ограничивают распространение водяных тёплых полов.
Контур подключают к насосу и котлу, через систему регулировки и контроля.
Где можно использовать
В виду достаточной толщины и массы всей системы, её использование ограничено частным домостроением. В квартирах водяной тёплый пол устанавливать крайне нерационально.
Главная причина – это сложности с подключением питания. К системе центрального отопления можно подключаться только после разрешения из контролирующих органов. И получить его практически невозможно. Даже если оно будет, то исчезнет основной лейтмотив – автономность. Нам известны варианты с установкой в квартире электрических и даже газовых котлов, но это единичные случаи, которые только подтверждают правило: водяной тёплый пол используют только в частных домах.
Преимущества и недостатки
Преимущества водяных тёплых полов во всей полноте раскрываются только при использовании дешёвых энергоносителей, как-то: газ, уголь, дрова. Нагрев теплоносителя электрическим котлом, приблизительно в 7 раз более затратный, чем при использовании газового оборудования.
Гигантская теплоёмкость системы водяного тёплого пола, ещё один плюс. Комната, в которой находится ≈ 100 кг/м 2 нагретого бетона, быстро остыть не может (в расчёт берётся только верхний слой стяжки).
Но и минусы тоже есть. Прежде всего, это чудовищная инерционность. Чтобы прогреть такой слой стяжки, необходимо время и энергия.
Инерционность подводит к тому, что регулировка температуры водяного тёплого пола, весьма условна. Контролирующая аппаратура снимает показатели температуры с теплоносителя, поверхности пола и воздуха (в некоторых терморегуляторах). Но вносимые через терморегулятор изменения, очень медленно проявляются.
Монтаж водяного тёплого пола
Задача довольно сложная, но выполнимая. Только сначала требуется выровнять основание. Это очень важное требование, учитывая, что выравнивать всё равно потребуется и первым слоем стяжки это делать эффективнее. Почему?
Например, перепад высот в комнате составляет 3 см. Если сразу уложить трубу и только потом выравнивать стяжкой, то получится, что в одном углу высота цементной смеси будет минимальная – 4 см, а в другом 7. Значит, во время эксплуатации тёплых полов, с одной стороны они буду прогревать 4, а с другой 7 см бетона. Такая неравномерная нагрузка, весьма пагубно действует на всю систему в целом и ведёт к быстрой порче напольного покрытия.
Поэтому, первым и важным этапом является выравнивание полов по уровню горизонта. Для подготовки бетонных полов потребуется:
Ход работ:
Полы подметают и грунтуют. Пока сохнет грунт, выставляют маяки. Для этого, посреди комнаты устанавливают лазерный уровень с таким расчётом, чтобы проекция горизонтального луча была на высоте 15-20 см от пола. Затем угольником замеряют высоту от пола до луча в разных углах комнаты и по результатам определяют самую высокую точку. В этом месте, высота стяжки будет минимально допустимой – 4 см. В остальных местах – согласно потребности.
Для установки маяков, гипс разводят до состояния густой сметаны. Затем делают из полученной массы небольшие кучки вдоль одной стены, с шагом 60-80 см, на них укладывают маячковый профиль. Приставляя к нему угольник, выравнивают по уровню горизонта, располагая его на нужной высоте. От стены до первого маяка должно быть 50 см. Между соседними маяками расстояние варьируется в зависимости от длины прави́ла (ориентируйтесь на 1-1,3 м). Учтите, гипс схватывается быстро, работу проводят «без перекура».
Примерно через 30-40 м, можно заливать стяжку. Цемент разводят с ПГС в соотношении 1:5. Полипропиленовую фибру добавляют из расчёта 80 гр. на 100 л смеси. Фибра является элементом дисперсного армирования, качественно повышая прочность покрытия. Кроме того, после застывания, новая поверхность будет идеально гладкой.
Заливают полученную смесь таким образом, чтобы каждая следующая порция, на 10-15 см заходила на предыдущую. По уровню стяжка выравнивается правилом, с ориентацией по маякам.
После заливки всей поверхности, требуется время для технического созревания цементно-песчаной стяжки. Расчёт, примерно, следующий 1 см толщины – 1 неделя.
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.
Монтажные ленты более приемлемое решение, но на них очень трудно укладывать трубу спиралью (улиткой).
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.
Выбор труб и их укладка
Для водяного тёплого пола подходят следующие виды труб:
У них есть свои сильные и слабые стороны.
изгиба
* характеристики труб рассмотрены при эксплуатации в водяных тёплых полах.
** Цены взяты с яндекс.маркета.
Выбор очень сложен, если пытаться сэкономить на себе. Конечно, медные к рассмотрению можно не брать – очень дорого. Но вот гофрированная нержавейка, при более высокой цене, обладает исключительно хорошей теплоотдачей. Разница температур в обратке и на подаче, у них самая большая. Это значит, что тепло они отдают лучше конкурентов. Учитывая маленький радиус изгиба, лёгкость в работе и высокие эксплуатационные характеристики, это самый достойный выбор.
Укладка труб возможна спиралью и змейкой. У каждого варианта есть плюсы и минусы:
Но эти способы можно сочетать в пределах одного контура. Например, вдоль стен «смотрящих» на улицу, труба укладывается змейкой, а на остальной площади улиткой. Также можно изменять и частоту витков.
Есть общепринятые стандарты, на которые ориентируются профессионалы:
Под стационарные и крупногабаритные предметы интерьера, трубы лучше не заводить. Например, под газовую плиту.
ВАЖНО: обязательно нарисуйте схему укладки с соблюдением масштаба.
Укладку начинают от коллектора. Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты.
Гофрированная нержавейка выпускается в бухтах по 50 м. Для её соединения используют фирменные муфты.
Последним элементом, уложенным между витков труб, является термодатчик. Он проталкивается в гофротрубу, конец которой заглушен и привязан к сетке. Расстояние от стены не менее 0,5 м. Не забудьте: 1 контур – 1 термодатчик. Другой конец гофротрубы выводится к стене и далее по кратчайшему пути подводится к терморегулятору.
Система управления и опрессовка контура
Система управления водяным тёплым полов включает:
Компоновка всех элементов с соблюдением технических параметров, очень сложная теплотехническая задача. В расчёт принимается масса параметров начиная от количества фитингов и длины труб, и оканчивая толщиной стен и регионом страны. В общих чертах можете ориентироваться на следующие данные:
Для расчёта производительности используйте следующую формулу:
Где W – мощность отопительной системы.
Например, при мощности системы 20 кВт, производительность насоса должна быть 20 х 0,172 = 3,44 м 3 /ч. Округляют результат в большую сторону.
Напор высчитывается более сложной методикой. Ведь трубы расположены горизонтально, а характеристика насоса показывают вертикальный напор. Используйте следующую формулу: H = (L * K) + Z/10. Где L – общая длина контуров, К – коэффициент потерь давления от трения (указан в паспорте трубы, переводится в Мпа), Z – коэффициент ослабления напора в дополнительных элементах
Z1 – 1,7 вентиль термостата;
Z3 – 1,3 вентили и фитинги.
На примере это выглядит так, допустим, имеются 3 контура, по 120 м. В сумме есть 18 фитингов, 3 вентиля термостата, 1 смеситель. Труба – гофрированная нержавейка ø16 мм, коэффициент потерь 0,025 Мпа.
H = (120*3*0,025) + ((1,7 * 3) + (1,3 * 1) + (1,2 * 18))/10 = 9 + (5,1 + 1,3 + 21,6)/10 = 11,8 м. Результат округляется в большую сторону – напор насоса 12 м.
Учтите, что температура воды на выходе должна быть более 30 — 35́˚C. Чтобы выдержать такую температуру, перед коллектором устанавливают смеситель. В нём вода смешивается до нужной температуры перед подачей в контур.
До опрессовки контура его промывают и только затем подключат к коллектору. Воду подают под обычным давлением, но температуру увеличивают на 4˚C в час, до 50 ˚C. В таком режиме система должна функционировать 60-72 часа. ВАЖНО: во время опрессовки требуется постоянный контроль!
В домашних условиях, без использования специального оборудования, опрессовывать повышенным давлением невозможно.
Если проверка не выявила изъянов монтажа, то можно приступать к дальнейшим операциям.
Стяжка
ВАЖНО: верхний слой стяжки заливают только при заполненном контуре. Но перед этим, металлические трубы заземляют, и закрывают толстой полиэтиленовой плёнкой. Это важное условие, для предотвращения коррозии вследствие электрохимических взаимодействий материалов.
Вопрос армирования можно решить двумя способами. Первый – положить сверху трубы кладочную сетку. Но при таком варианте, возможно появление трещин в следствии усадки.
Другой способ – дисперсное армирование фиброй. При заливке водяных тёплых полов, лучше всего подходит стальная фибра. Добавленная в количестве 1 кг/м 3 раствора, она равномерно распределится по всему объёму и качественно повысит прочность застывшего бетона. Полипропиленовая фибра, для верхнего слоя стяжки подходит гораздо меньше, ибо прочностные характеристики стали и полипропилена даже не конкурируют друг с другом.
Устанавливают маяки и замешивают раствор по вышеизложенной рецептуре. Толщина стяжки должна быть не менее 4 см над поверхностью трубы. Учитывая, что ø трубы 16 мм, общая толщина будет достигать 6 см. Время созревания такого слоя цементной стяжки – 1,5 месяца. ВАЖНО: Ускорять процесс включая подогрев пола – недопустимо! Это сложная химическая реакция образования «цементного камня», которая происходит при наличии воды. А нагрев вызовет её испарение.
Ускорить созревание стяжки можно при включении в рецептуру специальных добавок. Некоторые из них вызывают полную гидратацию цементу уже через 7 суток. И кроме этого значительно уменьшают усадку.
Определить готовность стяжки можно, если положить на поверхность рулон туалетной бумаги, и накрыть его кастрюлей. Если процесс созревания окончился, то на утро бумага будет сухая.
Первое включение
Очень важный этап эксплуатации водяного тёплого пола. Чтобы не потрескалась стяжка от неравномерного прогрева, и не повредились трубы, включение проводят по следующей схеме:
1 сутки – температура 20 ˚C.
2 сутки – увеличивают температуру на 3 ˚C.
3 и следующие сутки, поднимают температуру по 4 ˚C, до выхода на рабочий режим.
Только после этого, можно переходить к монтажу напольного покрытия.
Водяной тёплый пол: конструкция и особенности установки
Специалисты подтвердили, что наиболее комфортно человек чувствует себя, когда температура воздуха внизу достигает значений 22-22 °С, а на уровне головы 18-20 °С. Такое распределение лучше всего обеспечивает именно напольное отопление. Грамотно спроектированная конструкция позволяет сэкономить до 20% энергоресурсов. Равномерный нагрев периметра всего перекрытия исключает образование концентрированных потоков, препятствует возникновению сквозняков. Поскольку радиаторы и стояки из комнаты убираются, у архитектора и дизайнера появляются возможности для новых планировочных решений. Немаловажно также и то, что существенно облегчается уборка помещений. Впрочем, у водяного теплого пола есть и свои минусы. Рассказываем обо всем по порядку.
Все об установке и эксплуатации водяного пола
Особенности водяного теплого пола
Существует несколько способов подогрева со стороны перекрытия. Сложно сказать, имеет ли гидравлическая схема преимущества перед инфракрасными тонкими излучателями, спрятанными под ламинат, если использовать ее в городской квартире. К явным недостаткам при таком сравнении можно отнести небольшую эффективность. Трубы, скрытые под стяжкой, служат лишь вспомогательным средством. В регионах с мягким климатом их вполне достаточно для создания комфортных условий, но в холодную зиму, чтобы прогреть воздух, необходим стандартный радиатор.
Еще одна особенность — необходимость в установке котла, нагревающего жидкость, которая течет в каналах над перекрытием. Его монтаж возможен не только в частных домах, но для квартир существует электрический аналог трубопровода, отнимающий меньше пространства и не требующий установки громоздкого оборудования. Один из факторов — возможность протечки контура и затопления соседей. Снизить риск поможет гидроизоляция перекрытия.
В многоквартирных домах водяные теплые полы категорически запрещается запитывать от системы центрального отопления. В этом случае в схему включается теплообменник, передающий температуру при контакте с коммуникациями в квартире. К ним относятся не только радиатор и стояк, но еще и ГВС. Следует заметить, что эта схема не отличается высокой эффективностью, если сравнивать ее с инфракрасной пленкой или электрическим контуром, скрытым под ламинатом.
В коттеджах такой способ отопления обычно является основным и закладывается на стадии проектирования. Он определяет и другие параметры, такие, например, как высота потолков, толщина перекрытий или тип используемого котла.
Принципы работы
Обогрев происходит благодаря теплоносителю — воде или другой жидкости. Он движется в трубопроводе, закрывающем всю площадь перекрытия либо его часть. Для необходимого нагрева чаще всего применяется конденсационное газовое оборудование. К нему подсоединен распределительный коллектор, от которого идет разветвленная сеть по всей площади помещения, либо по той ее части, где это необходимо. Движение носит замкнутый характер и обеспечивается обычно циркуляционным насосом. Пройдя весь путь, остывший носитель возвращается обратно в котел, и процесс начинается сначала. Регулировку удобнее производить с помощью автоматический термостатов, получающих команды от датчиков.Для аварийного слива предусматривают дополнительное устройство, например, малый компрессор или баллон для продувки сжатым воздухом.
Важное отличие от радиаторной схемы заключается в том, что за счёт увеличения излучающей поверхности исчезает необходимость в ее сильном нагрев. Чтобы радиатор смог передать свою энергию в дальний угол комнаты или кухни, он должен быть горячим. Здесь же этого не требуется, поскольку энергию излучения передает каждый квадратный метр.
Преимущества водяного теплого пола
Отсутствие сильных перепадов хорошо и тем, что уменьшаются термические деформации отделки. Выпадает меньше конденсата, вызывающего коррозию и образование плесени в следствии повышенной сырости. Грамотно спроектированная и сконструированная система водяного отопления «тёплый пол» может прослужить 40-50 лет. Такой способ является оптимальным как по своим техническим параметрам, так и по воздействию на здоровье человека.
Проектирование
Для того чтобы правильно подобрать компоненты и технические параметры, понадобится теплотехнический расчёт.
Что включает теплотехнический расчет:
Исходя из этих данных, специалист вычислит пропускную способность и требуемый шаг укладки. Также мастер построит схему раскладки проводников. Это может оказаться непростой задачей, если учесть требования к проводке.
Требования к проводке:
Шаг прокладки может меняться в зависимости от тепловой нагрузки. В зоне активных теплопотерь (внешние стены, окна) он делается меньше (10-15 см), а в центре комнаты — больше (20-30 см).
Схема укладки
Примерный расчёт водяного теплого пола можно сделать своими руками, используя онлайн-калькуляторы, которые есть на сайтах крупных строительных компаний. Он поможет вам определить номенклатуру и стоимость основных компонентов. Раскладку контуров должен рассчитывать специалист.
Температура поверхности не должна превосходить определенные значения (стандарт ISO7730):
Чтобы голая стопа не ощущала перепада вокруг греющего контура, его шаг не должен быть более 0,35 м.
Обычно жидкость нагревается до +35 °С. Максимальное значение составляет +55 °С. Для этого приходится смешивать горячую воду, подводимую от котла, с выходящей из проводника, уже слегка остывшей. Эта операция управляется автоматически с помощью клапанов-термостатов. Именно их работа предопределяет успех или неудачу в создании желаемого климата в помещении.
Очень полезно заблаговременно подумать также о том, какой будет отделка. Для коврового покрытия потребуется повысить нагрев на 4-5 °С, а значит, поднять энергозатраты минимум на 15-25 %. Каждые лишние 10 мм толщины стяжки увеличивают потребные энергозатраты на 5-8%.
Сделайте и сохраните копию схемы с указанием всех размеров или хотя бы значения шага и положения начального витка. Это позволит не повредить каналы при перепланировках в будущем. Возьмите у проектировщика данные о расходе теплоносителя, это потом потребуется при настройках системы.
Монтаж проводите не менее, чем при 15 °С. Не следует проводить работы в холодное время в открытом помещении.
Элементы системы
Трубы
Изделия должны обладать легкостью, стойкостью к коррозии и высокой температуре. В качестве материала используется пластик и металл: