Как работает водяной теплый пол: принцип действия, устройство разных видов подключений

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.

Как сделать теплый пол по грунту при высоком уровне грунтовых вод

При высоком уровне грунтовых вод необходимо не только правильно расположить слои теплого пола

Очень важно при этом организовать отведение воды от фундамента.. Для полов по грунту с теплым водяным полом, уровень которого располагается ниже прохождения грунтовых вод, необходимо обустроить дренаж

В этом случае ниже уровня пола не меньше 30 см делают дренажную систему. На дно насыпают речной песок или свободный грунт в смеси со щебнем.

Для полов по грунту с теплым водяным полом, уровень которого располагается ниже прохождения грунтовых вод, необходимо обустроить дренаж. В этом случае ниже уровня пола не меньше 30 см делают дренажную систему. На дно насыпают речной песок или свободный грунт в смеси со щебнем.

Материал насыпают послойно не больше 10 см, каждый слой обильно смачивают водой и тщательно утрамбовывают. В большинстве случаев бывает достаточно трех слоев, но при необходимости можно засыпать больше. Поверх песка или грунта укладывают геологический текстиль, который препятствует проникновению воды к слоям теплого пола. Геотекстиль является современным материалом, характеризующимся высокой прочностью на разрыв, устойчивостью к повреждению грызунами. Кроме того он способен компенсировать механические нагрузки, которые будут оказываться на теплый пол по грунту в частном доме.

Монтаж пленочного теплого пола

Пленочный теплый пол – это самая распространенная система, что в немалой степени обуславливается простотой ее укладки.

Электрический теплый пол в частном доме с нуля обустраивается по следующей технологии:

1. Укладка отражающего материала. Настоятельно рекомендуется укладывать под пленочный теплый пол теплоотражающий фольгированный материал, который предотвратит прохождение тепла в подпольное пространство.
2. Раскрой пленки. Пленку желательно нарезать как можно меньше, чтобы снизить количество используемых проводов. Нарезка пленки может осуществляться только по нарисованным на ней линиям разреза – это позволяет избежать повреждений внутренних элементов материала.
3. Укладка пленки. Подготовленные нагревательные элементы выкладываются на основание и выравниваются. Крепить полосы пленки можно скотчем, но края лучше не крепить, чтобы было проще подключать их к сети.
4. Подключение полос. На участках, где располагается токопроводящая дорожка, нужно раскрыть пленку и прикрепить к ней зажим.
5. Изоляция контактов. Каждый контакт и участок, где полосы были разрезаны, нужно самым тщательным образом изолировать. Хорошим вариантом изоляции являются бутиловые пластины, обычно идущие в комплекте с остальными элементами теплого пола. Такими пластинами контакты попросту обжимаются.
6. Подключение терморегулятора. Выводы пленки нужно подключить к терморегулятору, руководствуясь указаниями на его корпусе или в инструкции. Систему нужно обязательно включить и убедиться в том, что все полосы работают.
7. Монтаж напольного покрытия. Если нагревательные элементы функционируют в штатном режиме, то можно смело накрывать их выбранным напольным покрытием.

Заключение

Обустроить теплый пол очень легко – все виды теплых полов в частном доме без проблем собираются своими руками. Готовая система обеспечит полноценный прогрев комнаты и должную степень комфорта. 

Монтажные схемы

Соблюдение правил монтажа влияет на распространение тепла в окружающем пространстве. В подобной конструкции горячая вода перемещается по трубам, обогревает соседние поверхности и при этом остывает. Поэтому все монтажные схемы для водяных теплых полов в частном доме начинаются от стен и перемещаются по выбранной системе к выходу или в центральную часть.

Выделяют следующие схемы обустройства пола:

Схема «Улитка»

Схема «Змейка»

Комбинации схем в разных помещениях

Статья по теме:

После проведения расчетов для  выбора оптимального шага между витками, а также определения мощности котла и приобретения коллектор и терморегулятора производится подключение выбранных монтажных схем для водяных теплых полов в частном доме:

Монтаж труб

Подсоединение к коллектору

Схема подключения терморегулятора

Соединение с котлом

Проверка системы

Внутрь системы запускается жидкость и включается котел. Если все сделано правильно, то полы через полчаса станут прогретыми.

Схемы подключения

Если конструкция подсоединяется к котлу, то потребуется просчитать его мощность. Ее значение должно быть выше мощности теплых полов на 18-20 %. На контуре в обязательном порядке монтируется группа безопасности, которая также может подразумевать наличие расширительного бака.

Подключение с использованием циркуляционного насоса

Магистраль, идущая от котла, присоединяется к коллекторному устройству. Он монтируется в подготовленный шкаф. Магистраль, выходящая из коллектора, монтируется по нужной площади согласно выбранной схемы, а обратный трубопровод подключается к возвратному коллектору. Если монтируется разные ответвления, то в коллектор оборудуется определенным числом входящих отверстий.

Коллектор системы теплого пола

Если производится принудительное циркулирование жидкости, то на участке от котла к коллектору монтируются насосные и узлы смесителей для прокачки воды. Температура в системе регулируется с помощью автоматизированных механизмов и датчиков.

Обвязка коллектора

Применение теплообменников

Монтажные схемы водяных теплых полов в частном доме часто дополняются теплообменником. Это прибор, который производит замену теплоносителя в конструкции полов и отопительной системе.

Важная функция оборудования – это перемещение энергии от теплоносителя, находящегося в централизованном стояке к воде, которая перемещается по трубопроводу для прогревания полов. Подобный обмен выполняется также от газа к воде. Благодаря механизму теплообменника отопление не зависит от центральной отопительной системы.  Установка устройства имеет множество преимуществ. При этом не возникает  снижения  уровня давления водных потоков и температуры.  Что не причиняет неудобств соседям по дому.

Топливо и котел

При выборе котельного оборудования, которое планируется соединить с теплыми полами, нужно учитывать нюансы:

• уровень мощности;
• вид теплоносителя;
• простота пользования котлом;
• простота процесса соединения котельного оборудования с системой теплого пола.

Общая температура в системе должна быть не менее 45 Со. Если проводится подключение к центральной системе отопления, необходимо выбрать оборудование, которое сможет обеспечить температурный режим до 55 Со.

В частный дом можно выбрать типы котлов:

• на твердом топливе. Понадобится выполнить обвязку котельного оборудования, чтобы была возможность сбросить тепло. Кроме того, такие котлы не могут работать в низкотемпературном режиме. Они нагревают воду до 60 С. Если пытаться снизить ее, начнет образовываться конденсат. Он, в свою очередь, приведет к коррозии и снижению эффективности работы;
• на газе. Если дом подключен к газовой магистрали — оптимальный вариант;
• на электричестве;
• автоматические.

Теплый пол от твердотопливного котла

Центральная система отопления

Достаточно редко, но частные дома подсоединяются к центральной системе отопления. Подключение теплых полов напрямую к радиатору связано с рисками. В квартирах необходимо будет получить специальное разрешение на такое подключение. В частном доме такой необходимости нет.

Самый простой способ соединения системы в единое целое — подключение непосредственно к радиатору отопления. Один ее конец подсоединяется к подаче воды, другой к обратке

Стоит обратить внимание и соблюсти правила:

• выбирать нужно автоматический котел, чтобы он мог в автономном режиме проводить регулирование температурного режима;
• площадь отдельного помещения не должна превышать 10 м2;
• стоит получить консультацию специалистов и выбрать насос правильной мощности для обеспечения беспрепятственной циркуляции носителя по систему.

Соединение теплого пола к отоплению

Этот способ монтажа не рекомендуется специалистами из-за основных минусов:

• система устроена таким образом, что носитель сначала попадет в основные трубы, обеспечивающие нагрев помещение посредством радиаторов. В трубы теплого пола он попадет во вторую очередь, движение будет замедленным и полы будут прогреваться плохо;
• при подаче воды в систему с ТЭЦ температура может превышать установленную норму. Это приведет к разрушению финишного покрытия и некомфортным ощущениям в ногах жильцов дома.

Рекомендуется отказаться от самостоятельного монтажа системы теплых полов, если выбран способ подключения к радиаторам. Такая система требует особого внимания, если не учесть часть нюансов и провести присоединение без специального оборудования — возможны протечки.

Альтернативные конструкции

Их применяют в случае необходимости подогрева небольших площадей. Компании изготавливают гибкие рулоны с пластиковыми трубками небольшого диаметра. Такие конструкции теплых полов устанавливаются около рабочих столов, кроватей и т. д. Могут прятаться под мягкими напольными покрытиями.

Рулоны устанавливают на всех типах перекрытий и во всех зданиях. При необходимости рулон можно надрезать (только не повреждать трубки) и изогнуть под нужным углом. Недостаток – большое гидравлическое сопротивление труб с небольшим диаметром значительно увеличивает нагрузку на водяной насос. В настоящее время рулоны не имеют широкого распространения среди пользователей.

Подключение для каждой отдельной петли

Так называемые термомонтажные комплекты. Небольшие коробки, внутри которых есть ограничители по температуре воды носителя и воздуха в комнате. Подключаются к батареям центрального отопления, могут обеспечивать теплом небольшие системы площадью не более 15 м2. Преимущества – низкая стоимость, простота подключения и обслуживания, возможность функционирования от любой батареи. Недостаток один, но очень существенный – температура теплоносителя в системе подогрева пола точно такая же, как и в батарее. Рекомендуется устанавливать в лоджиях, коридорах, санузлах и технических помещениях, в которых не требуется поддерживать стабильные параметры микроклимата.

Подключение с помощью термомонтажных комплектов

На каком варианте останавливаться, решает владелец дома. Если у вас нет достаточных знаний, то рекомендуется проконсультироваться с профессионалами.

Достоинства

Система подогрева на основе воды имеет массу достоинств. К ним можно отнести:

достижение нужного уровня комфорта, так как полы будут всегда теплыми, а воздух в помещении будет прогрет равномерно;

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

• безопасность, но только в частном доме. Такие полы не ударят током, и самое страшное, что может случиться – это протечка. Но в частном доме она не так критична, как в многоквартирном. Притом даже если произойдет протечка, то пострадает максимум имущество владельца, но никак не он сам, так как риска обжечься горячей водой просто нет;
• экономию – тоже одно из достоинств. Водяные полы позволят сэкономить немало природных и денежных ресурсов, так как вода будет использоваться в качестве теплоносителя одна и та же. Также можно быстрее прогреть помещение, используя водяные полы, если высота потолков очень велика;
• совместимость со всеми напольными покрытиями – тоже плюс. Действительно, лишь в редких случаях нельзя укладывать поверх нагревательной системы какие-то определенные покрытия. И то, если сделать все грамотно, то поверх водяной системы можно уложить любые покрытия;

Можно совмещать водяной теплый пол со всеми напольными покрытиями

стоимость водяной системы невелика, что позволит сэкономить некоторую сумму денежных средств при монтаже.

Но у такой системы есть и недостатки. Так, например, при монтаже не обойтись без заливки стяжки, а это достаточно тяжелая работа, требующая определенных навыков. Плюс стяжку перед эксплуатацией придется просушить, а это – плюс 28 суток к длительности ремонта. И на протяжении этого срока делать в ремонтируемом помещении ничего нельзя. Еще один недостаток – это сложность ремонта самой системы при необходимости

Так что важно все делать качественно изначально, чтобы потом избежать неприятностей на протяжении длительного времени

Совокупные затраты на системы отопления теплыми полами за 5 лет

Укладка теплого водяного пола

Одна из ключевых составляющих системы — трубы и система их фиксации. Есть две технологии:

• Сухая — полистирольная и деревянная. На систему из пенополистирольных матов или деревянных пластин укладываются металлические полосы со сформованными каналами для укладки труб. Они необходимы для более равномерного распределения тепла. Трубы вставляются в выемки. Сверху укладываются жесткий материал — фанера, ОСП, ГВЛ и т.д. На это основание можно настилать мягкое напольное покрытие. Возможна укладка плитки на плиточный клей, паркета или ламината.
  Деревянная система водяного теплого пола
• Укладка в стяжку или так называемая «мокрая» технология. Состоит из нескольких слоев: утеплитель, система фиксации (ленты или сетка), трубы, стяжка. Поверх этого «пирога» после схватывания стяжки укладывается уже напольное покрытие. При необходимости под утеплителем укладывают слой гидроизоляции- чтобы не затопить соседей. Может также присутствовать армирующая сетка, которую настилают поверх труб теплого пола. Она перераспределяет нагрузку, предотвращая повреждение системы. Обязательным элементом системы является демпферная лента, которая раскатывается по периметру помещения и укладывается в месте соединения двух контуров.

Водяной теплый пол в стяжке

Обе системы неидеальны, но более дешевой является укладка труб в стяжку. Хотя она и имеет массу минусов, именно она по причине более низкой стоимости более популярна.

Какую систему выбрать

По стоимости сухие системы обходятся дороже: их комплектующие (если брать готовые, заводские) стоят больше. Но они весят намного меньше и быстрее вводятся в эксплуатацию. Есть несколько причин, по которым стоит использовать именно их.

Первая: большой вес стяжки. Далеко не все фундаменты и перекрытия домов способны вынести нагрузку, создаваемую водяным теплым полом в бетонной стяжке. Над поверхностью труб должен быть слой бетона не менее 3 см. Если учесть, что наружный диаметр трубы составляет тоже порядка 3 см, то общая толщина стяжки 6 см. Вес получается более чем значительный. А сверху часто еще плитка на слое клея. Хорошо, если фундамент рассчитан с запасом — он выдержит, а если нет — начнутся проблемы. Если есть подозрение, что перекрытие или фундамент не вынесут нагрузки, лучше делать деревянную или полистирольную систему.

Вторая: низкая ремонтопригодность системы в стяжке. Хотя при укладке контуров теплого пола рекомендуется укладывать только цельные бухты труб без соединений, периодически трубы повреждаются. Или при ремонте попали сверлом, или лопнула из-за брака. Место повреждения можно определить по влажному пятну, но отремонтировать сложно: приходится разбивать стяжку. При этом можно повредить соседние петли, из-за чего зона повреждения становится больше. Даже если удалось сделать аккуратно, приходится делать два шва, а именно они — потенциальные места следующего повреждения.

Процесс монтажа водяного теплого пола

Третий: ввод в эксплуатацию теплого пола в стяжке возможен только после того, как бетон наберет 100% ресурс прочности. На это уходит не менее 28 дней. До этого срока включать теплый пол нельзя.

Четвертый: у вас сделан деревянный пол. Сама по себе тяжка на деревянном полу — не лучшая затея, а еще стяжка с повышенной температурой. Древесина быстро разрушится, обрушится вся система.

Причины серьезные. Потому, в некоторых случаях, более целесообразно использовать сухие технологии. Тем более, что деревянный водяной теплый пол своими руками обходится не так и дорого. Самый дорогой компонент — металлические пластины, но их тоже можно сделать из тонкого листового металла и лучше — алюминия

Важно уметь гнуть, формуя пазы для труб

Вариант полистирольной системы теплого пола без стяжки продемонстрирован в видео.

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.