Теплые водяные полы

Отопление с использованием радиаторов не всегда работает с максимальной теплоотдачей. Также далеко не всегда оно позволяет добиться комфортных температур по всей площади обогреваемого помещения. Поэтому хозяева частного жилья зачастую и предпочитают вместо установки батарей делать водяной теплый пол из труб в стяжке, по которым циркулирует теплоноситель. При правильном монтаже такая напольная система обогрева по эффективности превосходит классический радиаторный вариант в 1,5–2 раза.

Содержание

1. Преимущества и недостатки
2. Устройство водяного пола
3. Требования
4. Как выбрать трубы
5. Принципы проектирования
   • Способы уладки контуров
   • Утеплитель
   • Коллекторно-смесительный узел
6. Укладка пола
   • Монтаж утеплителя
   • Монтаж труб
   • Монтаж армирующей сетки
   • Испытание системы
7. Заключение

Преимущества и недостатки водяных полов

Использование водяных теплых полов (ТП) возможно в качестве как дополнительного, так и основного источника обогрева комнат в коттеджах и квартирах. Причем чаще всего их укладывают во втором варианте исполнения. В сравнении с батареями напольный обогрев более эффективен в эксплуатации, но и дороже их в реализации.

Среди достоинств систем теплого пола на нагреваемой воде числятся:

• оптимальное для человека распределение тепла по помещению;
• отсутствие циркуляции пыли из-за конвекции воздуха;
• высокая экономичность – теплоноситель приходится нагревать всего до 40–50 0С;
• эстетика – все коммуникации и элементы энергосистемы укрыты в слое стяжки;
• полная электробезопасность;
• отсутствие электромагнитных полей и проблем с высушиванием воздуха;
• срок службы до 50-ти лет;
• плавность прогрева пола, исключающая шоковое воздействие на ламинат и иные покрытия при резком их прогреве.

Если сравнивать рассматриваемый вариант обогрева с радиаторным отоплением, то напольная система оказывается минимум на 20–30% экономичней. А в некоторых случаях эта разница доходит и до 50–60%. Для батарей воду приходится нагревать до температуры в 70–90 0С на входе в радиатор. А для ТП ее подогревают на максимуме, при сильном морозе за окном, лишь до 50–55 0С.

Распределения тепла при отоплении радиатором и системой теплый пол

Минусы у водяного пола следующие:

• возможные протечки воды;
• невозможность укладки в узких коридорах;
• относительная дороговизна;
• большие затраты по времени на устройство;
• высокие нагрузки на перекрытие из-за большого объема бетона;
• подъем пола за счет дополнительной стяжки толщиной 60–150 мм;
• низкая ремонтопригодность;
• высокая инертность.

Чтобы смонтировать трубный теплый пол своими руками и уложить сверху финишное покрытие, требуется до месяца времени. Монтаж его производится в стяжке из бетона, которому нужно порядка трех недель на застывание и упрочнение.

Первоначальные затраты на обустройство водяного ТП выше радиаторного аналога в 1,5–3 раза. Однако благодаря экономичности подобный теплый пол окупается за 3–5 лет.

Главная его проблема – высокая инертность на нагрев. Напольная система отопления из-за толстого слоя бетона долго прогревается (батареи дают тепло в помещение гораздо быстрее). Нередко из-за такого своего запаздывания она просто не успевает за колебаниями температуры на улице.

Устройство водяного пола

Состоит водяной теплый пол из:

• медных либо металлопластиковых труб;
• бетонной стяжки с армирующей сеткой и демпферной лентой;
• гидроизоляции;
• утеплителя (обычно экструдированный пенополистирол);
• отражающего вверх тепло экрана из алюминиевой фольги;
• коллекторно-смесительного узла.

В большинстве случаев трубы ТП размещаются в заливаемом слое бетона. Это классический вариант устройства подобной системы отопления. Однако здесь применима и сухая стяжка в виде настила из фанеры и ГВЛ. Но при самостоятельном монтаже предпочтение обычно отдается мокрой технологии с заливкой песчано-цементного раствора.

Бетонный слой дольше прогревается, но зато потом и дольше держи в себе тепло, постепенно отдавая его комнате. При этом бетон можно как замешать самому на месте из цемента и песка, так и взять для этого готовую смесь для стяжки пола от того или иного производителя. Главное не использовать при заливке водяного ТП растворы на гипсе. Они с подобной обогревательной системой несовместимы.

Устройство теплого пола

Требования к помещениям

Перед монтажом теплого пола из труб с водой необходимо выяснить – выдержит ли межэтажное перекрытие дополнительную нагрузку. При правильном устройстве по СНиПам бетонная стяжка над укладываемым трубопроводом с теплоносителем должна подниматься на 45–50 мм. Тоньше нельзя из-за низкой прочности получающегося слоя, а толще делать не рекомендуется, потому что вырастает энергопотребление на прогрев бетона.

Каждый квадратный метр стяжки из ЦПС с маркой М300 и высотой 10 мм – это приблизительно 22 кг. Плюс сюда добавляется вес арматуры и утеплителя, а также напольного покрытия.

В итоге общая нагрузка на перекрытие от «теплого пола» в комнате 15–20 квадратов нередко превышает пару тонн. Если плита между этажами не способна выдержать такую дополнительную массу, то рассматриваемую систему обогрева делать нельзя.

Помещение для монтажа должно быть закрытым. Оно может не отапливаться, но в нем обязательно следует исключить резкие перепады температуры воздуха.

Твердеющий бетон и температурные колебания – вещи несовместимые. Также нельзя для его просушки прибегать к преждевременному включению водяного пола на «отопление», что приведет к появлению в бетонном слое локальных участков с перегревом. В этих случаях стяжка неизбежно растрескается и утратит свою прочность.

Теплопроводимость разных материалов

Как выбрать трубы для пола?

При укладке водяного теплого пола допустимо использовать трубы:

1. Медные.
2. Металлопластиковые.

Первые имеют просто идеальные характеристики для рассматриваемых систем. Однако они дороги и сложны в монтаже своими руками. Малейшая ошибка при их пайке потом приведет к порыву медного трубопровода и протечке воды в бетон.

Чаще всего при устройстве водяного ТП применяется металлопластик из сшитого полиэтилена PEX-AL-PEX сечением 16 или 20 мм. Этот вариант дешевле меди и оптимально подходит для теплых полов.

Популярные варианты труб для пола

Использовать в данном случае трубы из ПВХ или полипропилена нельзя. В напольной системе обогрева их следует укладывать без пайки и фитингов на поворотах. А поливинилхлоридные и полипропиленовые изделия смонтировать так невозможно, они при сгибе ломаются. В итоге оптимальный выбор один – сшитый полиэтилен. Трубы из него без проблем справятся и с температурой горячей воды в ТП, и с ее давлением.

Принципы проектирования

Рассчитывая водяной теплый пол, необходимо учитывать:

• только активную площадь системы, под которой расположены трубы с подогревом, а не всю квадратуру комнаты;
• шаг и способ укладки в бетоне трубопровода с водой;
• толщину стяжки – минимум над трубами должно быть 45 мм;
• требования по разнице температур в подаче и обратке – оптимальными значениями считаются 5–10 0С;
• вода должна в системе двигаться со скоростью 0,15–1 м/с – насос подбирать следует соответствующий этим требованиям;
• длину труб в отдельном контуре ТП и всей системе отопления.

Каждые 10 мм стяжки – это приблизительно 5–8% потерь тепла на нагрев бетона. Заливать его слоем более 5–6 см над трубами стоит только в крайнем случае, когда требуется повышенная прочность чернового основания.

После монтажа, включения и прогрева ТП температура пола в жилых комнатах должна получиться в районе 21–25 0С. Для коридоров на входе в дом ее рекомендуется поднимать до 30 0С, а для бассейнов и ванных комнат оптимальными будут 31–33 0С.

Способы уладки контуров

Трубы в напольном контуре отопления укладываются:

• змейкой (петлями);
• спиралью (улиткой);
• сдвоенной спиралью;
• комбинированным способом.

Самым простым в реализации является вариант первый. Однако при укладке труб «змейкой» температура воды в начале контура и в конце различаться будет на 5–10 0С. А это достаточно заметная разница, которая ощущается босыми ногами. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется выбирать «спираль» либо комбинировать способы, чтобы обеспечить по всему полу приблизительно равный температурный режим.

Утеплитель

В качестве теплоизоляционного материала под трубы лучше всего класть экструдированный пенополистирол (ЭППС). Это влагостойкий и прочный утеплитель, который удобен в монтаже и спокойно переносит контакт со щелочным цементным раствором.

Толщина плит ЭППС подбирается так:

• 30 мм – если этажом ниже отапливаемое помещение;
• 50 мм – для первых этажей;
• 100 мм и более – если полы настилаются по грунту.

Утеплитель для пола

Коллекторно-смесительный узел

Один из основных элементов водяного пола – это смесительный узел с коллектором, запорной арматурой, воздухоотводчиком, термометром, термостатом и байпасом. Непосредственно в его составе либо перед ним ставится циркуляционный насос.
Если регулировку ТП в планах производить вручную, то подключение контуров к коллектору можно выполнить через простые вентили. В противном случае придется на каждый отвод устанавливать термостаты и электрические клапаны.

Коллекторно-смесительный узел позволяет точно регулировать температуру воды в каждом контуре и благодаря байпасу защищает котел от перегрева. Устанавливается он в специальный шкаф либо нишу в комнате с теплым полом. При этом если настройку данного узла выполнить неправильно, то под ногами может получиться раскаленная сковородка, однако тепла в помещении хватать не будет. Именно от него зависит эффективность работы всей системы напольного обогрева.

Укладка пола

Самостоятельно смонтировать водяной теплый пол в состоянии любой человек, умеющий обращаться с гаечными ключами, дрелью, молотком и ножовкой. Самый сложный момент монтажа – это расчеты системы и выбор конфигурации укладки труб с водой. А непосредственно монтажные работы не должны вызвать проблем.

Монтаж утеплителя

Плиты ЭППС укладываются встык без прорех в швах. Бетон между них пройти при заливке не должен ни в коем случае. Если это произойдет, то образуются акустические и температурные мостики. Для выравнивания плит по горизонтали можно воспользоваться мелким песком, который подсыпается снизу.

Расстилать поверх утеплителя под теплый водяной пол фольгу или фольгированную пленку не стоит. Тонкий алюминий моментально будет съеден бетоном, так как цементный раствор отличается высокой щелочностью. Слой с фольгой актуален только при укладке водяного ТП по сухой технологии с настиланием сверху гипсоволокнистых и древесных плит.

Чтобы упростить себе монтаж, вместо обычных ЭППС можно взять специальные пенополистирольные плиты под «трубный теплый пол». Они сверху имеют пупырышки-выступы с шагом в 50 мм, между которых и укладываются трубы с прочной фиксацией на месте.

Укладка пола на пенолистирольную основу

Монтаж труб

Контур из трубы формируется из расчета – один на 15–30 м2 комнаты. По максимуму допускается закладывать его на 40 м2. Если помещение большое по площади, то придется в нем сделать несколько отдельных контуров. Причем в каждом из них трубопровод с теплоносителем в длину не должен превышать 100 м.

Соединять металлопластиковые трубные изделия с помощью фитингов или спайки в теплом водяном полу нельзя. В стяжке каждый контур должен состоять из непрерывной трубы, два конца которой подключаются к коллектору.

Фиксация трубопровода на утеплителе осуществляется при помощи имеющихся пупырышек-выступов либо за счет крепления его к армирующей сетке с шагом 0,5–1 м. Во втором случае применяются крепежная проволока либо хомуты. От внутренней перегородки труба должна отстоять минимум на 30 см, а от внешней стены – на 50 см.

Укладка пола на деревянную основу

Монтаж армирующей сетки

При устройстве теплого пола обычно применяется армирующая сетка из металлического прутка сечением 3–6 мм. Она не только усиливает прочность стяжки, но и упрощает раскладку труб. Каждая ее квадратная ячейка – это от 100 до 300 мм. После ее выкладки на основании получается ровная решетка, расстояние на которой можно легко определить без рулетки.

Укладывать армирующую сетку для стяжки следует поверх труб, чтобы арматура оказалась внутри бетона. Если положить ее непосредственно на утеплитель под трубопровод, то толку от такого армирования будет ноль.

Стяжка на теплый пол

Испытание системы

После монтажа труб водяные теплые полы подлежат обязательной промывке и проверке на протечки. Делается это с помощью опрессовочного насоса и до заливки бетонного раствора. Причем здесь разрешается использовать воду без подогрева до рабочих температур. Главное – выявить места, где возможно протекает теплоноситель. Если все нормально, то остается уложить вдоль стен демпферную ленту и можно заливать стяжку.

Заключение

С монтажом и подключением водяного теплого пола к водогрейному котлу справится не сложно. Особых хитростей здесь нет. Важно лишь правильно рассчитать и разложить контуры с трубы. Бетонная стяжка вокруг них делается по обычной технологии. Только не надо потом поверх бетона класть еще один утеплитель под ламинат, линолеум или иное напольное покрытие. Такой пирог с двумя слоями теплоизоляционного материала приведет лишь к перегреву системы.

Смотрите также видео, как укладывать теплый пол:

Водяной теплый пол: расчет длины труб и установка пола в квартире

Многие современные квартиры имеют системы обогрева, отличные от традиционных. Большую популярность в настоящее время приобретают теплые полы, кстати недавно мы уже писали, как сделать теплый пол от отопления. Они могут иметь разные конструкции и заслуженным уважением пользуются теплые полы с теплоносителем в виде воды. Теплый пол создаст в вашей квартире поистине уютную атмосферу. Его использование не только делают квартиру или частный дом комфортабельным, по и позволяет существенно экономить на счетах за отопление, так как теплый водяной пол может использоваться только в необходимых ситуациях и на важных участках.

При создании водяного отопления пола поток энергии идет по направлению снизу вверх, по естественной траектории, равномерно обогревая весь объем помещения, создавая комфортные условия в нижней части комнаты, то есть именно в той области, где происходит основная жизнедеятельность. Возле пола температура повышается на несколько градусов по сравнению с потолочными областями, что благотворно влияет на человеческий организм.

Кроме того, теплые полы благотворно влияют на сохранность финишных напольных покрытий, увеличивая срок их службы.

Организация теплого водяного пола в вашей квартире позволит вам отказаться от установки радиаторов отопления и даст возможность применить нестандартные дизайнерские решения, например установить большие панорамные окна.

Чем водяной пол лучше электрического?

Электрическая система нагревания пола может первоначально показаться более экономичной, чем использования водяного теплоносителя. Однако, при длительной эксплуатации, теплые полы с водой, используемой в качестве теплоносителя выглядят более предпочтительно с экономической точки зрения. В длительной перспективе расходы на водяное отопление выглядят более предпочтительно, чем электрический обогрев. Немаловажным фактором, влияющим на выбор жидкостного теплого пола, является и то, что электрическое отопление может создавать неблагоприятные электромагнитные поля.

Обратите внимание!. Необходимо помнить, что систему обогреваемых полов с жидкостным носителем следует подключать именно к магистральным трубам водяного отопления. Не допускается ее интеграция в систему горячего водоснабжения.

Прежде всего, такой подход запрещен на законодательном уровне (за исключением строительства новостроек, где теплые обогреваемые полы включены в проект). Также питание обогреваемых полов от ГВС вызывает значительное охлаждение теплоносителя, то есть воды, что вряд ли понравится вашим соседям.

Общее устройство теплого водяного пола в квартире

Итак, система теплых полов с теплоносителем-водой в первом приближении выглядит как водопроводные трубы, проложенные между основанием стяжки и окончательным покрытием пола. В качестве теплоносителя может использоваться горячая вода из обычного отопления или специальная жидкость (этиленгликоли или антифризы), нагреваемая в системе.

Основными элементами системы обогреваемых полов с жидкостным теплоносителем являются трубы, тепловая изоляция, крепежные узлы, система управления и арматурные устройства, регулирующие поток теплоносителя.

Видео – водяной теплый пол в квартире, укладка труб

Расчет водяного теплого пола

Для того, чтобы произвести расчет материалов, необходимых для организации теплого водяного пола, прежде всего, необходимо ответить на вопрос: в каком качестве будет конструироваться эта система? Существует два основных варианта применения теплых водяных полов: в качестве основного вида отопления, исключающего другие типы и в качестве дополнительного, предназначенного для создания локальной комфортной среды.

Кроме того, для расчета потребных материалов необходимо оценить следующие факторы: площадь отапливаемого помещения, его характеристику (например, материал стен и конструкцию окон, поддерживаемую температуру), тип финишного напольного покрытия. Например, организация напольного финишного покрытия из цельной доски требует более высокой степени обогрева, так как дерево отличается отличными теплоизолирующими свойствами.

Характеристики отапливаемого помещения существенно влияют на необходимую мощность водяного теплого пола. Так, если помещение буквально «сквозит по щелям», и его теплопотери превышают 100 Ватт на один квадратный метр – то целесообразно сначала заняться утеплением помещения, а уже потом организовывать постройку теплых полов. Даже наличие стеклопакетов не гарантирует герметизацию помещения. При плохой тепловой изоляции стен ваше помещение будет терять до 80 Ватт на квадратный метр. Вы буквально будете отапливать улицу и «выбрасывать деньги в трубу».

Используемые трубы

Кроме того, для расчетов при постройке системы теплых полов с жидкостным теплоносителем следует учитывать характеристики труб, используемых для оборота теплоносителя. В настоящее время в системе водяных полов используются следующие типы труб:

• -Пенопропиленовые. Это материал характеризуется низкой стоимостью и такой же низкой проводимостью тепла.
• -Металлопластиковые. На текущий момент они демонстрируют идеальное соотношение цены и качества.
• -Сшитые полиэтиленовые или PEX-трубы. Неплохой выбор.
• -Медь. Идеальная теплоотдача, но высокая стоимость.
• -Нержавейка-гофр. Свежее веяние на рынке теплых жидкостных полов, характеризуются отличной теплоотдачей.

После выбора типа труб для обустройства обогреваемого пола необходимо определить длину коммуникаций. Потребная длина заготавливаемых труб зависит от способа укладки.

Способы укладки труб

Перед тем, как приступить к укладке труб почитайте статью – водяной теплый пол без стяжки.

Существует два главных способа монтажа труб обогреваемого пола с теплоносителем-водой, условно называемых «змейка» и «улитка-ркушка».

Интересно, что метод раскладки труб теплого водяного пола имеет географическую привязку: «змейкой» трубы укладывают преимущественно в Западной Европе, а вот «улиткой» преимущественно в Европе Восточной.

Укладка «змейкой» имеет один ощутимый недостаток: при ее использовании температура пола в различных участках помещения может существенно отличаться. Так в месте, где находится входная часть системы труб температура теплоносителя (а, следовательно, и температура напольного покрытия) будет несколько выше, чем на участке выходного трубопровода. Помимо некомфортных отношений такой подход может привести и к частичному разрушению среды, в которой находятся трубы обогреваемого пола от перепада температур.

Для предотвращения перепада температурных уровней в систему вводят специальное ограничение на разницу температуры носителя тепла на различных участках помещения, а саму систему укладки «змейкой» лучше применять в комнатах с высокой теплоизоляцией.

Более сложной, но и более эффективной системой укладки труб при проектировании и создании теплого водяного пола является укладка «улиткой». В этом случае тепло, приносимое рабочей жидкостью, равномерно распределяется по всей поверхности помещения. Трубы с частично горячим и относительно холодным теплоносителем в такой системе последовательно чередуются. Недостатком такого подхода является повышенная сложность проектирования и монтажа системы.

При укладке «улиткой» «горячая» и «холодная» труба идут параллельно друг другу от входа теплоносителя до центра помещения, а потом возвращаются к участку вывода.

Расчет длины труб

Очень важной характеристикой, используемой при расчете теплого пола с переносом тепла жидкостью, является шаг труб, то есть расстояние между трубами, оставляемое при их монтаже. От промежутков между витками труб с теплоносителем зависит потребная длина труб и равномерность распределения приносимого тепла. При повышении размеров промежутков между трубами рекомендуется повышать и температуру теплоносителя. Кроме того, шаг теплопровода может изменяться и в зависимости от участка помещения – где-то требуется делать температуру поверхности больше, а где-то поменьше.

Приблизительно можно прикинуть, что для достижения тепловой отдачи величиной 50 Ватт на квадратный метр шаг трубы с теплоносителем может составлять 30 сантиметров. При повышении теплоотдачи до 80 Ватт расстояние между трубами должно быть уменьшено до 20 сантиметров, а вот на участках, для которых критично очень равномерное распределение температуры шаг труб не должен превышать 15 сантиметров.

Уменьшить шаг труб рекомендуется возле наружных стен, а вот вдоль внутренних перегородок его можно увеличить

Приведем примерный расчет: на помещение в 30 квадратных метров требуется обеспечить нагрев примерно 25-26 квадратных метров пола. При шаге трубы с теплоносителем в 15 сантиметров потребная длина трубы составит около 160 метров.

Однако, проще всего рассчитать потребную длину труб для обустройства водяного теплого пола можно, создав простой чертеж на миллиметровой бумаге или в специализированной программе.

https://sdelat-dom.ru/remont/poly/teplye/vodyanye/

Водяной теплый пол: расчет длины труб и установка пола в квартире