Теплый пол водяной – как выбрать способ устройства?

Достоинства и недостатки

Из достоинств водяных теплых полов стоит отметить:

1. Экономичность. Сама по себе система обогрева требует такого же количества энергии, но более комфортная и рациональная теплоотдача позволяет снизить рабочую температуру, за счет чего и обеспечивается экономия. Размеры экономии в отдельных случаях могут достигать 30%.
2. Надежность. Если теплый пол был грамотно спроектирован и качественно обустроен, то его срок службы может достигать 50 лет.
3. Возможность самостоятельного использования. Данное преимущество позволяет использовать водяной теплый пол в качестве единственного источника тепла, что позволяет обойтись без традиционных отопительных систем.

Недостатки тоже есть, и их перечень выглядит следующим образом:

Сложность проектирования и монтажа. Теплый пол имеет достаточно сложную схему разводки, которую нужно очень тщательно продумать перед монтажом. Кроме того, нужно учесть массу нюансов – например, отсутствие стыков на протяжении контура

В процессе монтажа также очень важно соблюдать правильную технологию, которая позволит избежать ошибок.
Невозможность использования с централизованным отоплением. Для большинства многоквартирных домов водяной теплый пол является неподходящим решением.

Виды тёплых полов

Начинается всё с того, что Вам необходимо выбрать – это способ монтажа тёплого пола. Существует несколько распространённых вариантов:

• Бетонная стяжка. Каркас из труб устанавливается на бетонное основание и заливается бетонной стяжкой. Это единственный вариант, на который можно укладывать плитку, поэтому он часто используется для обустройства тёплых полов в ванной комнате и на кухне.
• Сухой тёплый пол. На пол кладётся влагоизолирующая подложка, к ней крепятся трубы. Сверху трубы накрывают ещё одним слоем влагоизолирующей подложки. Сверху укладывают напольное покрытие. Такой вариант используют, если нет возможности сделать стяжку, например, в деревянном доме.
• Деревянные тёплые полы. На пол укладывают деревянное основание, между которого прокладываются трубы тёплого пола. Сверху прокладывают гидроизолирующим слоем и монтируют напольное покрытие, обычно ламинат или паркет. Деревянные тёплые полы могут быть в двух вариациях:
  • реечный – с помощью обрезных досок или кусочков ДСП подготавливается основание пола, в основании оставляют место для прокладки труб;
  • модульный – здесь используются готовые ДСП модули с каналами для труб.
• Полистирольный тёплый пол. Для укладки труб используются специальные плиты из полистирола. Их конструкция позволяет изменить схему расположения труб даже в процессе их монтажа. Ещё одним плюсом является то, что полистирол – сам по себе гидроизолянт и дополнительной прокладки не требуется.

Конечно, если Вы не делаете тёплые полы своими руками, желательно посоветоваться в этом вопросе с профессионалами, у которых Вы заказали установку. Но, бывает, что та или иная бригада отдаёт предпочтение одному способу монтажа, без учёта особенностей помещения. Поэтому данный момент нельзя оставлять на самотёк.

Слив воды из контуров

Конструкция водяного пола при правильном монтаже не будет иметь крана и нижней точки. По этой причине задействуют компрессор. Перед тем, как слить теплый пол, этот аппарат подключают к подающему коллектору. Когда он заводской сборки, тогда на нем имеются устройства, препятствующие обратному движению теплоносителя.

На вентиле для залива жидкости, расположенном на подающем коллекторе, снимают воздухоотводчик и на это место прикручивают переходник, и подключают выход компрессора. К сливному отверстию на обратном коллекторе присоединяют шланг и выводят его в емкость или канализацию.

Открытыми остаются запорные вентили на одной петле. После включения компрессора жидкость начинает сливаться под давлением. Прибор не выключают, пока не появится воздушно-капельная взвесь. Только потом его отключают, закрывают вентили первого контура, открывают запорную арматуру следующей петли и вновь включают компрессор. В итоге сливают воду со всей системы.

Поскольку протяженность контуров бывает значительной, на их стенках остается немалое количество жидкости. Ее удаляют повторно, повторив вышеописанную процедуру через несколько часов.

После завершения монтажа и перед эксплуатацией нужно заправить систему теплоносителем и осуществить первый запуск теплого пола. Замену рабочей среды производят в зависимости от ее типа. Воду меняют каждый год, а незамерзающую жидкость один раз в течение 3 – 5 лет.

Рекомендации по выбору материалов

Приведем список оборудования и стройматериалов, которые пойдут на монтаж водяного теплого пола:

• труба диаметром 16 мм (внутренний проход — Ду10) расчетной длины;
• утеплитель полимерный – пенопласт плотностью 35 кг/м³ или экструзионный пенополистирол 30—40 кг/м³;
• лента демпферная из пенополиэтилена, можно взять «Пенофол» без фольги толщиной 5 мм;
• пена монтажная полиуретановая;
• пленка толщиной 200 мкм, скотч для проклейки;
• пластиковые скобы или хомутики + кладочная сетка из расчета 3 точки крепления на 1 метр трубы (интервал 40…50 см);
• теплоизоляция и защитные чехлы для труб, пересекающих деформационные швы;
• коллектор с нужным числом выводов плюс циркуляционный насос и подмешивающий клапан;
• готовая строительная смесь для стяжки, пластификатор, песок, гравий.

Почему на теплоизоляцию полов не стоит брать минеральную вату. Во-первых, понадобятся дорогие плиты высокой плотности 135 кг/м³, во-вторых, пористое базальтовое волокно придется защищать сверху дополнительным слоем пленки. И последнее: к вате неудобно крепить трубопроводы — придется класть металлическую сетку.

Пояснение по поводу использования кладочной сварной сетки из проволоки Ø4—5 мм. Запомните: стройматериал не армирует стяжку, а выступает подложкой для надежного крепления труб пластиковыми хомутиками, когда «гарпуны» плохо держатся в утеплителе.

Вариант крепления трубопроводов на сетку из гладкой стальной проволоки

Толщина термоизоляции принимается в зависимости от расположения теплых полов и климата в месте проживания:

1. Перекрытия над отапливаемыми комнатами – 30…50 мм.
2. На грунте либо над подвалом, южные регионы – 50…80 мм.
3. То же, в средней полосе – 10 см, на севере – 15…20 см.

В теплых полах применяется 3 вида труб диаметром 16 и 20 мм (Ду10, Ду15):

• из металлопластика;
• из сшитого полиэтилена;
• металлические – медь либо гофрированная нержавейка.

Трубопроводы из полипропилена использовать в ТП нельзя. Толстостенный полимер плохо передает тепло и значительно удлиняется от нагрева. Паяные стыки, которые обязательно окажутся внутри монолита, не выдержат возникающих напряжений, деформируются и дадут течь.

Обычно под стяжку укладывают металлопластиковые (слева) или полиэтиленовые трубы с кислородным барьером (справа)

Новичкам для самостоятельного устройства теплых полов мы рекомендуем применять металлопластиковые трубы. Причины:

1. Материал легко гнется с помощью ограничительной пружины, после изгибания труба «запоминает» новую форму. Сшитый полиэтилен стремится вернуться к первоначальному радиусу бухты, поэтому его сложнее монтировать.
2. Металлопластик дешевле полиэтиленовых трубопроводов (при равном качестве изделий).
3. Медь – материал дорогой, соединяется пайкой с нагревом стыка горелкой. Качественное выполнение работ требует немалого опыта.
4. Гофра из нержавеющей стали монтируется без проблем, но обладает повышенным гидравлическим сопротивлением.

Для успешного выбора и сборки коллекторного блока предлагаем изучить отдельное руководство по данной теме. В чем загвоздка: цена гребенки зависит от способа регулировки температуры и применяемого смесительного клапана — трехходового либо двухходового. Самый дешевый вариант – термоголовки RTL, работающие без подмеса и отдельного насоса. Ознакомившись с публикацией, вы точно сделаете правильный выбор узла управления теплыми полами.

Самодельный распределительный блок с термоголовками RTL, регулирующими расход по температуре обратного потока

Выбор оптимального решения

Более простыми в укладке и безопасными в эксплуатации вариантами теплых полов в квартире считаются электрические системы. Их монтаж проводится с помощью обычного набора электрика – плоскогубцами, кусачками, ножом, тестером и отверткой. Регламентируются электрические системы не так жестко, как водяные аналоги.

Если проводить устройство теплых полов в квартире законным путем, то моральные и материальные затраты на получения различных разрешений сведут на нет всякий экономический эффект. Если действовать самовольно – велик риск значительных штрафов. Намного меньше проблем встречает применение в многоквартирных домах кабельных и пленочных ИК полов.

Принцип работы

Теплоноситель перемещается по полимерным или металлическим трубам, расположенным в толще бетонной стяжки. Циркуляция жидкости в контуре обеспечивается за счет циркуляционного насоса, а нагрев осуществляется отопительным котлом. Разогретый теплоноситель проходит через все трубы, отдает полученное в котле тепло, и возвращается для повторения рабочего цикла. В помещение тепло попадает через напольное покрытие.

При использовании водяного теплого пола в качестве единственного источника обогрева настройка температурного режима осуществляется непосредственно на котле. В том случае, если в доме комбинируется несколько систем отопления, то для регулировки температуры потребуется смесительный узел, разделяющий разные контуры и должным образом смешивающий холодный и горячий теплоноситель.

Вся отопительная система водяного пола включает в себя следующие элементы:

• Отопительный котел;
• Общий стояк отопления;
• Распределительный узел;
• Трубы.

В конструкцию распределительного узла входят:

• Циркуляционный насос;
• Смесительный узел;
• Коллектор, обеспечивающий независимую работу каждого отдельного контура отопления.

Выбор труб и их укладка

Для водяного тёплого пола подходят следующие виды труб:

• Медные;
• Полипропиленовые;
• Полиэтиленовые PERT и PEX;
• Металлопластиковые;
• Гофрированная нержавейка.

У них есть свои сильные и слабые стороны.

Характеристика Материал	Радиус изгиба	Теплопередача	Упругость	Электропроводность	Срок службы*	Цена за 1 м.**	Комментарии
Полипропилен	Ø 8	Низкая	Высокая	Нет	20 лет	22 р	Гнутся только с нагревом. Морозостойкие.
Полиэтилен PERT/PEX	Ø 5	Низкая	Высокая	Нет	20/25 лет	36/55 р	Не выдерживают перегрева.
Металлопластик	Ø 8	Ниже среднего	Нет	Нет	25 лет	60 р	Изгиб только со спецоборудованием. Не морозостойкие.
Медные	Ø3	Высокая	Нет	Есть, требует заземления	50 лет	240 р	Хорошая электропроводность может вызвать корродированние. Требуется заземление.
Гофрированная нержавейка	Ø 2,5-3	Высокая	Нет	Есть, требует заземления	30 лет	92 р

Примечание:

* 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:

• Змейка – простой монтаж, почти всегда наблюдается «эффект зебры».
• Улитка – равномерный прогрев, расход материала увеличивается на 20%, укладка более трудоёмкая и кропотливая.

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:

• Шаг – 20 см;
• Длина трубы в одном контуре не более 120 м;
• Если будет несколько контуров, то их длина должна быть одинакова.

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

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.

Укладка теплоизолятора

Экструзионный пенополистирол и сшитый пенополиэтилен, только эти два материала можно применять для устройства теплоизоляции в системе водяных тёплых полов.

Перед укладкой листов теплоизолятора, по периметру комнаты приклеивают демпферную ленту толщиной 10-12 мм. Она служит не только для компенсации теплового расширения стяжки, но и для предотвращения ухода тепла в стены. По высоте, она должна выступать за границы верхнего слоя стяжки.

Листы теплоизолятора раскладывают вразбежку и обязательно на слой гидроизоляции. Для гидроизоляции лучше всего использовать полиэтиленовую плёнку толщиной 0,2 мм.

Если вы решились сделать толщину теплоизоляции 10 см, то будет лучше, если уложить два слоя плит толщиной 5 см. Обязательно с разбежкой между слоями.

Есть вариант использовать в качестве теплоизолятора специальные плиты, предназначенные для организации водяных тёплых полов. Их отличие в бобышках на одной из поверхностей. Между этими бобышками укладывают трубу. Но их стоимость неоправданно высокая. Кроме того, в таких плитах будут держаться далеко не все трубы. Например, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы слишком упругие, для них потребуется дополнительная фиксация.

Крепление труб к теплоизолятору не осуществляется. Крепёж должен пройти сквозь слой пенополимера, и зафиксироваться в стяжке. Это очень трудоёмкий процесс, учитывая объём работы.

Оптимальным вариантом будет фиксация труб на сетке. При этом сетка будет служить именно для крепежа труб, а не для армирования стяжки.

Есть специальные сетки из двуосно ориентированного полипропилена, а можно применять простую кладочную сетку.

Материалы для теплого водяного пола

Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.

Схема теплого водяного пола со стяжкой

Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:

• По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
• На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м&span2;. Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.

• Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
• Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
• Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.

Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.

Трубы для теплого пола и схемы укладки

Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.

Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.

Схемы укладки труб теплого водяного пола

Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.

Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.

Стяжка

Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-300.

Полусухая стяжка для теплого пола

Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание». Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.

Водяной теплый пол своими руками сделать вполне реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.

Регулирующее оборудование

Технология теплого водяного пола основана на том, что котельная установка обеспечивает систему теплоносителем с температурой в 50-55°. Температура воды в системе теплых полов не должна превышать этого значения. При большей температуре, например 90 °С, поверхность пола будет нагреваться до 40-50°С, что некомфортно для ног. Кроме того, цементная стяжка начнет трескаться, а плитка – отклеиваться.

Имеется и альтернатива котельной установке – солнечный водонагреватель. Такая установка может обеспечивать нагрев воды для теплого пола зимой.

Солнечный водонагреватель состоит из блока, в который входит солнечный коллектор и бак, наполненный водой. Нагрев теплоносителя выполняется в результате накопления энергии солнца и последующей ее передаче. Эксплуатация такого устройства не отличается сложностью, а при желании его можно сконструировать своими руками. Солнечный водонагреватель может увеличивать свою мощность, если систему снабдить дополнительными солнечными батареями. Схема включает в себя:

• Контроллер;
• Водоциркуляционный насос;
• Расширительный бак;
• Бак-аккумулятор;

• Соединительные трубы.

Еще одним важным регулирующим элементом водяной системы, обеспечивающей обогрев, является смесительный узел, он же теплообменник. В него входит циркуляционный насос и регулирующий клапан. Насос обеспечивает непрерывную циркуляцию теплоносителя по контуру теплого пола. Теплообменник передает тепловую энергию воды, поступающей из центрального стояка к воде, которая циркулирует по трубопроводу теплого пола в помещении.

Схема коллектора теплого водяного пола

Существует две системы смесителей. Первая разновидность смесительных узлов называется трехходовой – этот узел наиболее универсален и способен смешивать горячую воду из котла с холодной. Трехходовой смеситель обеспечивает плавный нагрев, такой узел незаменим в тех случаях, если система будет обеспечивать обогрев площади более чем 200 кв. м.

Вторая разновидность смесительных узлов представлена в виде двухходовых питающих клапанов. Такие устройства организуют постоянный подмес холодной воды из обратного контура подачи. Если выбрать именно этот запорный элемент, то система сможет обеспечить плавное и достаточно стабильное регулирование подачи теплоносителя.

Наряду с этим используется клапан, производящий регулировку горячей воды для поддержания оптимальной температуры. Контроллер обеспечивает термостатичность в системе – и обогрев будет варьироваться в зависимости от изменения температуры на улице. Контроллер особенно эффективен при «погодозависимой» регулировке зимой.

Еще одним важным устройством в схеме теплого водяного пола является распределительный коллектор. Его задача состоит в эффективном распределении теплоносителя по всем контурам, которые обеспечивают обогрев. Это устройство снабжено термостатическими клапанами и расходомерами. Эксплуатация термостатических регуляторов позволяет изменять температуру в каждом отдельном взятом контуре теплого водяного пола.

Для постоянного контроля над температурой, в комнате может быть использован комнатный термостат – он может взять на себя управление сразу несколькими тепловыми приводами. Большинство современных комнатных термостатов обладают функцией программирования. Принцип работы таких устройств напоминает таймер. Обеспечение работы системы может выполняться с заданными промежутками времени.

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/м3 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.