Работа системы водяных теплых полов

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

FORUMHOUSE уже неоднократно рассказывал о базовых принципах проектирования и строительства автономного загородного дома. Суть всех материалов сводится к следующему — «автономия» у каждого своя. Прежде чем покупать участок, на котором нет или не предвидится хотя бы централизованного электроснабжения, нужно 100 раз подумать, а нужен ли он. Т.к. материальные вложения в строительство полностью автономного дома, при условии, что это не южные регионы, могут превысить все разумные пределы.

Цель этой статьи — практические рекомендации по самостоятельному устройству водяного тёплого пола как одного из элементов инженерки реального, а не мифического автономного дома.

Итак, мы расскажем:

  • Что мешает построить полностью автономный дом в России.
  • В чем заключаются особенности расчёта теплого пола.
  • Может ли теплый пол быть единственной системой отопления загородного дома.
  • Какие нюансы необходимо учесть при самостоятельном монтаже теплого пола.

Возможные проблемы строительства автономного дома

О теплом водяном поле на нашем портале написано немало статей и создано множество тем, где пользователи делятся опытом его монтажа. Тем не менее, вопросов у начинающих застройщиков о том, что это за система, и какие плюсы и минусы у неё есть, остаётся немало. Чтобы не повторяться, советуем прочитать статью «Тёплый пол – советы и рекомендации по выбору», где эксперты подробно рассказывают о базовых принципах работы и преимуществах этой системы поверхностного отопления.

Мы же попробуем взглянуть на теплый водяной пол с другой стороны и рассмотреть его как элемент, повышающий автономию загородного дома. Для начала разберемся с понятием «автономный дом» применительно к нашей стране.

Практика показывает, что автономный дом за границей и у нас — это две большие разницы как по подходу к его проектированию и строительству, так и к дальнейшей эксплуатации. Чаще всего начинающий застройщик представляет себе автономный коттедж как полностью независимый от всех внешних энергосетей. Проще говоря, дом оборудован инженерными устройствами, которые вырабатывают достаточно электроэнергии для питания всего оборудования в коттедже. Это может быть котёл, насосы, бытовая техника и т.д.

Если, на крайний случай, воду можно добыть из колодца, дом отопить углём или дровами, то, условно говоря, если выдернуть современный коттедж «из розетки», то остановится вся «инженерка». Не рассматриваем частные случаи строительства полностью энергонезависимых домов, которые отапливаются печкой, а система отопления построена на гравитационном принципе работы, т.е. не нуждается в циркуляционных насосах.

Главный «подводный камень» для застройщиков, решивших уйти в «автономку», состоит в том, что солнечные батареи, гелиоколлекторы и ветряки, в силу дороговизны, не могут использоваться в холодных областях России, как единственные источники энергии.

Зачастую, просчитав стоимость строительства такой системы, например, на базе фотоэлементов, в которой «слабым местом» становятся дорогие аккумуляторы – их нужно менять через несколько лет, с учетом недостатка солнечных дней, пользователь понимает, что затраты никогда не отобьются.

Когда речь заходит о заграничном опыте, то многие думают: «вот у них…, а почему так у нас». Но, например, в Германии ветрогенераторы давно превратились в обыденность, а излишки электроэнергии, выработанной на «солнечной ферме», частник может продать электросетям. «Зелёная» энергетика «там» является дотационной, и государство всячески стимулирует её развитие, с каждым годом увеличивая выработку альтернативки. Большую роль играет и более мягкий климат.

В наших реалиях застройщик вынужден, в первую очередь, полагаться на себя. И, хотя число энтузиастов автономии растёт, а системы с каждым годом становятся доступнее, в большинстве случаев застройщиков интересует лишь частичное независимое энергоснабжение коттеджа. Т.е. возможность с комфортом переждать аварийное отключение электричества или аварию в котельной – зимой и при этом не замёрзнуть. В этом случае на первое место выходит связка автономный дом — экономичный дом, расходующий меньше энергии в случае форс-мажорных обстоятельств.

Исходя из этого, современный загородный дом должен быть теплоинерционным — т.е. его конструкция должна быть рассчитана таким образом, чтобы строение при обычной эксплуатации запасало энергию. Для этого стены, пол, перекрытия возводятся из материалов, обладающих большой массой, а также хорошей теплоёмкостью и теплоотдачей.

Хороший пример такого стенового материала — обычный полнотелый кирпич. Конечно, не всегда это возможно сделать (например, в каркасных домах). В таком случае теплый водяной пол становится одним из элементов системы, повышающей степень автономии загородного дома.

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

Итак, автономный дом должен быть энергоэффективным или энергосберегающим. Т.е. все потери тепла в здании должны быть сведены к разумному минимуму. Это автоматически тянет за собой необходимость возведения замкнутого герметичного теплоизоляционного контура. Т.к. чем меньше теплопотери, тем меньше потребуется энергии (включая и из альтернативных источников) для их восполнения.

Наш портал уже затрагивал тему, выгодно ли строить энергоэффективный дом. Подводя резюме этой статьи, скажем, что такой дом должен быть сбалансирован и представлять систему, где все элементы подобраны друг к другу. Проще говоря, не нужно заниматься экстраутеплением стен, если в окна установлены обычные стеклопакеты, система вентиляции без рекуператора, а фундамент не теплоизолирован.

Теперь рассмотрим, как на сокращение энергозатрат влияет система водяного тёплого пола, которая представляет т.н. поверхностную лучистую систему отопления. При использовании лучистого отопления тепло человек воспринимает, как более комфортное, чем тепло при радиаторном — конвекционном отоплении. В результате можно понизить температуру в жилом помещении примерно на 2 °C. Например, сделав её не 19-22 °C (усреднённая комфортная температура), а 18 °C.

Это один из путей экономии, что важно для строительства автономного дома. Второй нюанс — теплый пол — это низкотемпературная система отопления. Т.е, в отличие от радиаторного отопления, нам не требуется греть теплоноситель до высоких температур, что также экономит энергоресурсы. При расчёте теплого пола ориентируемся на следующие данные по температуре его поверхности:

  • Максимум для жилых помещений — 28-29 °C (при температуре внутреннего воздуха 20 °C).
  • Максимум для туалетных и ванных комнат, т.е. там, где человек появляется периодически — не более 33 °C (при температуре внутреннего воздуха 24 °C).

Теплый пол как единственная система отопления загородного дома

Третий плюс теплого пола — высокая теплоаккумулирующая способность. Т.е. такая система становится «печкой», долго отдающей тепло даже при отключении циркуляции теплоносителя. Это связано с тем, что трубы теплого пола уложены в бетонную стяжку, хорошо теплоизолированную от нижележащих слоев конструкции покрытия. При прогреве большой бетонной массы она аккумулирует тепло, что особенно важно для каркасных домов с их низкой тепловой инерционностью.

После вывода теплого пола на рабочий режим днём можно отключить теплый пол и, за счет инерционности, система продолжит отдавать тепло. Повысить эффективность такого режима эксплуатации можно, добавив в систему тепловой аккумулятор.

Интересен опыт пользователя портала Александра Федорцова (ник Скептик).

Даже отопление электричеством может быть дешевым, если построить правильный каркасник на фундаменте УШП и отапливать дом водяным теплым полом в связке с теплоаккумулятором, в котором вода нагревается ТЭНом по ночному тарифу.

Очень часто пользователи задают вопрос, а можно ли отопить дом только тёплым полом, и будет ли это экономично?

Ответ один — это расчётный показатель. Т.к. эффективность теплого пола, как единственной системы отопления, зависит от теплопотерь дома, региона проживания, площади комнат и т.д.

Для понимания основ, руководствуемся следующим правилом: эффективная система отопления должна компенсировать теплопотери, т.е. дать то количество тепла в дом, которое ушло.

Для этого обязательно выполняется расчет на теплопотери, после которого может выясниться, что одного только теплого пола недостаточно, и требуется комбинированная система отопления: теплый пол + радиаторы.

Теплоотдача теплого пола с 1 кв. м рассчитывается по следующей формуле:

q = 8.92 х (tп – tв ) 1,1 ,

q – тепловой поток поверхности пола, Вт/м 2 ;

tп – средняя температура поверхности пола — 29 °C;

tв – средняя температура воздуха — 20 °C.

Подставляем значения в формулу.

q = 8.92 *(29 – 20) 1,1 = 100 Вт/м 2 .

Т.е. 1 кв. м тёплого пола компенсирует теплопотери в 100 Вт. Не забываем, что на работу системы влияет площадь открытой поверхности пола помещения, где смонтировано поверхностное лучистое отопление.

Например, если, условно говоря, требуется отопить зал площадью в 50 кв. м, поверхность пола которого по минимуму заставлена мебелью, то мы сможем снять с теплого пола более высокую теплоотдачу.

Если нужно обогреть комнату площадью 25 кв. м, большая часть которой заставлена шкафами, стоит кровать и т.д., то это уменьшает эффективную площадь теплого пола и, соответственно, его теплоотдачу.

Кроме этого, дополнительная установка радиаторов компенсирует такой недостаток теплого пола, как долгий (относительно радиаторов) выход на рабочий режим эксплуатации. Соответственно: если в комнате нужно быстро поднять температуру, делается это при помощи радиаторов, чтобы не ждать, пока прогреется теплый пол.

Я строю двухэтажный дом из газобетона D500. Ширина блока 40 см. Делаю полы по грунту. Отопление планирую комбинированное – теплый пол и радиаторы. Для этого я самостоятельно выполнил расчёт теплопотерь в специализированной программе.

В итоге выяснилось, что теплопотери по всему дому составляют 14 кВт. Из них на первый этаж пришлось чуть больше 7 кВт. Расчёт теплоотдачи теплого пола показал, что пять контуров в сумме дадут 4.75 кВт тепла (примерно 70% от необходимой величины). Недостачу в 2.35 кВт (30%) покроют три радиатора.

Для наглядности прилагаем схемы:

1) Раскладка петель теплого пола

2) Радиаторное отопление

После расчётов, составления сметы и закупки всех необходимых компонентов пользователь приступил к самостоятельному монтажу теплого пола.

Нюансы самостоятельного монтажа теплого пола

В рамках одной статьи невозможно рассказать обо всех особенностях монтажа теплого пола, поэтому остановимся на ключевых моментах. Первое — трубы теплого пола закладываются в бетонную стяжку. Если пожадничать и купить дешевые трубы, велика вероятность, что через некоторое время (не рассматриваем «косяки» монтажа) система потечёт, и её придётся ремонтировать. Это означает демонтаж финишного напольного покрытия и вскрытие стяжки.

В качестве труб тёплого пола используем или металлопластик, или сшитый полиэтилен. Полипропилен использовать нельзя. Трубы для надежности системы укладываем без соединений в стяжке (хотя производители допускают это при использовании специальных пресс-фитингов) одним куском.

Для теплого пола я использовал металлопластиковые трубы диаметром 1.6 см. Их же я использовал для подключения радиаторов. Всего, по расчётам, необходимо 390 м труб.

Для ориентира (цены указаны за 2016 год) приведём основные расходы на теплый пол RomanXRoman:

  • Коллекторный узел и фитинги – 30 тыс. руб.
  • Трубы теплого пола 2 бухты по 200 м, итого 400 м – 20 тыс. руб.
  • Экструзионный пенополистирол – 33 тыс. руб.
  • Материалы для стяжки – 29 тыс. руб.

Перед укладкой ЭППС пользователь настелил на пол гидроизоляцию с нахлёстами на стены и между полотнами.

Далее уложил ЭППС толщиной в 5 см в два слоя.

Определившись с местом для монтажа коллектора, пользователь, повесив радиаторы на стены, проложил к ним трубы в «шубке», заложив их в штробы, прорезанные в утеплителе.

Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Водяной теплый пол – самая популярная система, как основного так и дополнительного, отопления частного дома. Комфортное распределение температуры в помещении, скрытое размещение оборудования и возможность использовать любой энергоноситель ( газ, дрова, электричество) — это основные преимущества технологии водяного теплого пола. Давайте разберемся как устроены теплые полы.

  1. Как работает водяной теплый пол
  2. Схемы теплого водяного пола
  3. Устройство пола под водяной теплый пол
  4. Устройство водяного теплого пола на бетонном основании
  5. Пирог водяного теплого пола по грунту
  6. Водяной теплый пол на деревянное основание
  7. Теплый пол с термораспределительными пластинами
  8. Теплый пол по финской технологии

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

  • Газовый котел
  • Пеллетный котел
  • Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Устройство и принцип действия водяного теплого пола

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Устройство пола под водяной теплый пол

Конструкция водяных теплых полов может быть различна, но суть остаётся такой чтобы максимально эффективно и равномерно передавать тепло от труб контура напольному покрытию и сократить тепло потери. Есть две основные технологии монтажа теплого водяного пола:

  • В стяжку — самый распространенный метод, к тому же более эффективный в плане теплопередаче и накоплению тепла.
  • Сухой монтаж (без стяжки). Теплый пол сделанный по технологии сухой монтаж (ещё его называют финский теплый пол), более лёгкий и в основном его применяют на деревянных перекрытиях , полах (по деревянным лагам), там где несущая способность конструкций невысока.

Водяной теплый пол в стяжке Водяной теплый пол без стяжки

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании

Пирог тёплого пола на бетонном основании, вне зависимости от того плиты перекрытия это или стяжка, частный дом или квартира выглядит следующим образом:

  • утеплитель — обычно используют пенополистирол;
  • гидроизоляция — полиэтиленовая плёнка от 100мкм;
  • сетка для армирования стяжки;
  • трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Расстояние между трубами 10 — 15см ;
  • бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
  • чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

При армировании стяжки запоминаем такое правило: металлическая сетка не должна просто лежать на слое утеплителя. Чтобы она включилась в работу, сетка должна находиться в толще бетонной стяжки. Для этого используем специальные проставки.

Пирог водяного теплого пола по грунту

Пирог теплого пола по грунту отличается от пирога по бетонной стяжке только тем, что эта технология имеет дополнительные слои.

Пирог водяного теплого пола по грунту

  • насыпается песок (10 см), который утрамбовывается и проливается водой;
  • утепление — ЭППС 5см в два слоя с перехлестом;
  • гидроизоляция — пленка от 200мкм;
  • сетка для армирования стяжки 10см на 10см и толщиной проволоки 2мм;
  • трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX) ;
  • бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
  • чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

Для компенсации теплового расширения стяжка отделяется от стен при помощи демпферной ленты – материала, обладающего пружинящим эффектом, способным восстановить свою форму после снятия нагрузки.

Водяной теплый пол на деревянное основание

По деревянному полу (деревянным лагам) также есть несколько способов укладки водяного теплого пола. Такие полы устраивают чаще всего в деревянных частных домах.

Теплый пол с термораспределительными пластинами

Алюминиевые пластины с пазами плотно облегают трубы и увеличивают теплоотдачу. Минус такой технологии – дороговизна этих металлических прокладок, их использование увеличивает стоимость всей системы.

Теплый пол по финской технологии

ДСП, ОСП (OSB), фанера на теплы пол – по теплоотдаче такая конструкция получается хуже, так как дерево и его производные выступают изолятором.

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

Сегодня нагревательные полы встречаются в помещениях довольно часто. Они могут выступать в качестве основного или дополнительного обогрева.

Однако, чтобы данная система функционировала эффективно, важно разбираться в принципе работы водяных тёплых полов, и правильно произвести их монтаж.

Как работает водяной тёплый пол, его устройство

Тёплый водяной пол — надёжная и экономичная система, создающая комфортные условия человеку. Благодаря особенностям конструкции, температура в нижней части помещения всегда будет на несколько градусов выше, чем в районе головы.

Сама система представляет собой устройство из труб, размещённых между черновым полом и финишным покрытием. Контур включает в себя подачу и обратку. Конструкция может заливаться бетонной стяжкой, или быть уложена настильным методом.

Кроме того, сооружение обустраивается коллекторным узлом, который оснащён приборами для регулировки. Нагрев осуществляется за счёт горячего теплоносителя циркулирующего внутри контура, а движение самого теплоносителя обеспечивается за счет специального циркуляционного насоса.

Для монтажа водяных греющих конструкций требуется получить разрешение, так как осуществляется врезка в общую отопительную систему. В основном, тёплые полы устанавливаются в частных домах, в квартирах они кладутся реже — есть риск подтопления соседей снизу. Помимо этого, в своём доме возможно подключение к автономному котлу.

«Пирог» водяного тёплого пола выглядит следующим образом:

  • основание;
  • гидроизоляция;
  • теплоизоляционный слой;
  • трубы;
  • бетонная стяжка;
  • финишное покрытие.

К сведению! Стандартный размер труб составляет 16 мм, при этом допустимая длина контура 80 см, при диаметре 20 — 120 см.

Средняя толщина «пирога» водяного пола колеблется от 18 до 23 см.

Водяной тёплый пол является низкотемпературным устройством, степень нагрева циркулирующей жидкости составляет от 35 до 45 градусов. Мощность его зависит от температуры теплоносителя. При нагревании воды до 45 градусов, мощность будет составлять 140 Вт. Поэтому, при отапливании дома только водяным теплым полом, площадь покрытия должна быть не менее 70%.

Помимо экономичности, водяной контур залитый бетонной стяжкой долго держит тепло. К минусам можно отнести продолжительное время, которое требуется на прогрев слоя бетона, и тяжесть конструкции. Её могут выдержать не все перекрытия.

Существует ряд схем подключения тёплого пола, принцип работы некоторых из них мы рассмотрим подробнее в данной статье.

Как работает теплый пол в комбинации с радиаторами

Бывают случаи, когда обустроить конструкцию пола с обогревом можно только в комбинации с радиатором. В качестве основного источника отопления будут выступать батареи, они чаще устанавливаются у окна. А как дополнительный обогрев помещения, по центру комнаты или зонально, устанавливаются греющие полы.

При правильно выбранном половом покрытие комбинированная система может укладываться в помещениях, которые имеют любое предназначение, и в зданиях с любым количеством этажей.

Плюсом обустройства водных полов на первом этаже является то, что тёплые воздушные потоки будут подниматься к потолку, и обогревать не только этот этаж, но и пол следующего, где устанавливаются лишь радиаторы.

Для реализации такой схемы есть несколько способов. Одним, является установка на входе и выходе Т-разъёма, с одной стороны к нему присоединяется радиатор, а с другой тёплый пол.

Кроме того, половое отопление легко подключить к уже имеющейся радиаторной системе. Это можно сделать при помощи беспроводного термостата, он способствует облегчению и ускорению как процесса монтажа, так и процедуры подключения тёплого пола.

Устройство и принцип работы системы при подключении к котлу

Котёл — оборудование, отвечающее за нагрев теплоносителя. При обустройстве тёплых водяных полов, в нём отпадает необходимость, если система подключается к центральному отоплению.

Важный момент, на который следует обращать внимание при работе пола с автономным котлом — нагрев воды не должен превышать в среднем 45 С. Особенно это касается газового котла, так как:

  • он эффективно работает на максимальных приделах — 70 — 90 С, при снижении градуса КПД понижается, а траты на топливо увеличиваются;
  • если котёл работает на меньших температурах, то образуется конденсат, что сокращает его срок службы.

Чтобы избежать этих моментов, рекомендовано приобретать котёл с необходимыми температурными перепадами (конденсационный).

Ещё один вариант, установить тёплый пол от котла, который работает от электричества, но это дорогой ресурс. Электрокотлы бывают:

  1. С Тэном — оборудование не дорогое, но часто ломается.
  2. Электродные — их работа зависит от качества теплоносителя, точнее, от токопроводимости жидкости. Такое устройство требует периодического обслуживания — замены электродов. Для его запуска нужна питьевая вода, или специальная жидкость, которую можно купить вмести с оборудованием.
  3. Индукционные — самые дорогие, но экономичные. Вода греется быстро, при минимальном потреблении электричества.

Если рассматривать водяные тёплые полы работающие от котла с точки зрения экономичности, то после газовых, идут устройства работающие от пеллетов и брикетов. При использовании твёрдого топлива требуется постоянная уборка золы и шлака из топки. Можно приобрести котёл длительного горения, он стоит дороже, зато заправка проводится в среднем 1 раз в неделю, и продукты горения убираются гораздо реже.

Сегодня, в продаже есть и комбинированные модели котлов, они работают от твёрдого топлива и электричества. Есть автоматические ТЭНы, которые при достижении заданной температуры выключаются, а затем снова включаются.

К сведению! Жидкотопливные котлы в тёплых полах используются редко, так как их нужно располагать в отдельном помещении, из-за наличия запаха и шумной работы агрегата.

Принцип работы со смесительным узлом (трех и двухходовым клапаном)

Смесительный узел включает в себя два основных элемента: циркуляционный насос и регулирующий клапан. Насос способствует движению теплоносителя, а с помощью клапанов осуществляется регулировка поступления горячей воды, для поддержания отопления на нужном уровне.

Узел подмеса может размещаться в коллекторном шкафу или в котельной, на гребёнке.

Смесительные устройства бывают двух разновидностей:

  1. С использованием трёхходового смесительного клапана — он предназначен для смешивания нагретой воды идущей от котла, с охлаждённым теплоносителем. При оснащении клапана сервоприводом, узлом можно управлять как термостатическим устройством, так и при помощи контролёров, зависящих от погоды. Данный смесительный узел считается универсальным, хотя имеет несколько недостатков:
  • Есть вероятность, что клапан откроет подачу горячего теплоносителя (90 С) в систему, чаще это может произойти при пуске устройства, что спровоцирует разрыв труб;
  • Такой клапан имеет невысокую пропускную способность, не достаточную для тёплых полов, что отразится на уровне нагрева теплоносителя.

Однако, данный смесительный узел не заменим в помещениях большой площади, больше 200 м2.

2. С двухходовым клапаном — самый оптимальный вариант, так как происходит постоянное подмешивание холодного теплоносителя, а регулируется лишь вода идущая от котла. Поэтому, пол не перегреется и тем самым, продлится срок его работы.

Такая конструкция применяется только на небольших площадях — до 200 м2.

Это основные смесительные узлы, которые используются при монтаже водяных тёплых полов.

К сведению! Бывают трёхходовые клапаны оснащённые термостатической функцией. Есть модели с электротепловым приводом, с плавной регулировкой, что идеально подходит для тёплых полов.

Как работает система при подключении через насосно-смесительный узел

Ещё один вариант обустройства тёплого пола в частном доме от отопления — установить насосно-смесительный узел. Он монтируется за радиатором, который служит источником тепла. Возможно осуществлять подключение и от котла.

Принцип действия водяного тёплого пола с насосно-смесительным узлом заключается в подмешивании горячего теплоносителя, который поступает от источника обогрева, к холодной отработанной воде. Весь этот процесс происходит в смесительном узле. С помощью балансировочных вентилей, возможно регулировать подачу холодного и горячего теплоносителя.

Тёплый водяной пол с насосно-смесительным узлом считается одним из наиболее эффективных в работе, он способен без труда поддерживать комфортные условия в помещении. Его можно купить готовым или собрать своими руками.

Распределительные коллекторы

Распределительный коллектор — важнейшее устройство, которое отвечает за регулировку тёплых полов. Он предназначен для равномерного распределения теплоносителя по петлям. Оснащён отверстиями для подачи горячей воды и сбору остывшей.

На всех контурах коллектор должен иметь термоклапаны, с их помощью можно менять температуру в каждой петле тёплого пола, и регуляторы расхода. Такая конструкция, в комплекте с температурным датчиком, позволяет поддерживать температуру в помещении на заданном уровне, чутко реагируя на изменения погоды за окном.

В каждой комнате устанавливается термостат, который управляет несколькими приводами, по одному приводу на каждую ветку. Есть модели термостатов с функцией программирования, что позволяет устанавливать нужный режим работы, или время включения и выключения обогрева.

Кроме того, коллектор обеспечивает выход воздуха из системы через спусковой клапан, а запорный кран служит для балансировки и слива воды.

Для удобства, коллекторный узел прячется в специальный металлический шкаф, который устанавливается на стене, или в нише.

Монтаж водяного тёплого пола

Перед работами по монтажу водяного тёплого пола подготавливается схема укладки труб и составляется список необходимого материала.

Пошаговый процесс установки греющего пола выглядит так:

  1. Подготовка основания — при наличии трещин и больших перепадов, их следует заделать специальным раствором, или залить тонкий слой черновой стяжки.
  2. Монтаж коллекторного шкафа со всем надлежащим оборудованием — это рекомендовано сделать до укладки «пирога» пола, та как данные работы являются грязными, и приведут к образованию пыли и сора.
  3. Гидроизоляция — основу нужно застелить гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.
  4. Монтаж демпферной ленты — ей надо оклеить весь периметр помещения, она спасёт конструкцию от деформации при нагреве.
  5. Теплоизоляция — необходимый теплоизоляционный слой на бетонный пол составляет 7 — 10 см. Отлично подходит для этой цели экструдированный пенополистирол. Есть плиты с пазами для укладки и фиксации труб.

Бывает теплоизоляционный материал с фольгированным слоем, он способствует отражению тепла в нужном направлении.

Укладка труб — это сердце тёплого пола, поэтому к их выбору нужно подходить серьёзно.

  • металлопластиковые — они сложны в монтаже, имеют большой вес, для их изгиба требуется специальное оборудование;
  • полипропиленовые — обладают высокой теплопроводностью, но контур такой нуждается в надёжной фиксации, так как он склонен принимать исходную форму;
  • гофрированные нержавеющие — наиболее популярны, удобны в монтаже, с высокой степенью теплопроводности и имеют разные размеры;
  • медные — прочны и долговечны, но стоят дорого и произвести укладку самостоятельно трудно;
  • полиэтиленовые PERT и PRX — часто используются, так как изделие упругое, с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Монтаж труб производится согласно запланированной схеме («улитка» или «змейка»), и с установленным шагом. Фиксация контура может осуществляться к предварительно установленной армирующей сетке пластиковыми хомутами.

При укладке в качестве теплоизоляции мат с бобышками, трубы прокладываются между пазами, и тем самым надёжно закрепляются.

  1. Подключение — трубы следует подсоединить к подаче и обратки тёплого пола.
  2. Опрессовка пола — её нужно сделать до заливки стяжки, чтобы проверить работоспособность и наличие течи. Тестирование делается при повышенном давлением, на протяжении суток.
  3. Заливка стяжки — её толщина зависит от диаметра труб, и составляет в среднем 5 — 7 см. При заливке бетонного раствора, в трубах должно присутствовать давление.

  • Первое включение пола — запрещено включать систему до полного высыхания бетонного состава, на это потребуется около месяца. Чтобы не потрескалась стяжка, поднимать температуру нужно постепенно. Начиная с 20 градусов, и повышая каждые сутки на 3 — 4, пока недостигнется рабочая температура.
  • Укладка финишного покрытия — материал может быть любым, главное, чтобы он сочетался с греющими системами. Хорошо соседствуют тёплые полы с керамической плиткой.

К сведению! При монтаже пола «сухим способом», процесс сооружения конструкции заключается в установке деревянных лаг, поперёк которых фиксируются рейки, а между них прокладывается трубопровод.

Популярные производители комплектующих

При обустройстве водяного тёплого пола выбрать нужные комплектующие несложно, так как большинство производителей таких систем, выпускают и комплектующие к ним. Кроме того, некоторые изготовители стали производить смесительные узлы, что избавляет пользователей от необходимости устанавливать отдельный циркуляционный насос.

К самым проверенным производителям, которые изготавливают полимерные трубы со сроком службы более 50 лет, относятся:

  • «Valtec»;
  • «De Dietrich»;
  • «Acv»;
  • «Ctc»;
  • «Buderus».

Помимо этого, данные компании выпускают пульты управления, что позволяет отслеживать работу системы в любом месте дома.

В заключении можно сказать, что по эффективности водяные тёплые полы превосходят другие виды отопительных приборов. Ведь, ресурс не тратится на обогрев воздуха под потолком.

Решив установить нагревательные полы, внимательно изучите все возможные схемы монтажа данных систем, а также, как работают водяные тёплые полы в квартире или доме, чтобы подобрать оптимальный вариант для себя.

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:

  1. Подготовленное основание;
  2. Стяжка (5 см);
  3. Теплоизолятор (5 см);
  4. Трубы (2 см);
  5. Стяжка (4 см);
  6. Напольное покрытие (2 см).

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:

  • Маячковый профиль;
  • Лазерный уровень;
  • Угольник строительный;
  • 5-10 кг гипса;
  • Грунтовка;
  • Мобильная бетономешалка;
  • Цемент;
  • ПГС;
  • Фибра полипропиленовая.

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:

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

У них есть свои сильные и слабые стороны.

* 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.

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:

  1. Насос;
  2. Котёл;
  3. Коллектор;
  4. Терморегулятор.

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:

  1. Насос можно использовать только циркуляционный. «Мокрый» тип насоса, надёжнее «Сухого» и менее требователен в обслуживании.

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.

  1. Мощность котла рассчитывается по формуле W = S * 0,1. Где S – площадь дома. Есть ещё масса поправочных коэффициентов, в зависимости от толщины и материала стен дом, климата региона, этажности, наличия смежных комнат.

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.

  1. Коллектор регулирует подачу воды в каждом контуре. Без него, вода пойдёт по пути наименьшего сопротивления потоку, то есть по самому короткому контуру. Регулировка осуществляется сервоприводами, согласно данным от терморегулятора.
  2. Терморегуляторы наблюдают за температурой в контролируемых помещениях, снимая показатели с термодатчиков.

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.

Система водяной теплый пол: принцип работы, устройство, описание

От автора

Здравствуйте! В этой статье пойдет речь, как устроена система водяной теплый пол, особенностях его использования и его видах.

Система водяной теплый пол – общее описание

Обогрев пола осуществляется теплоносителем. По названию системы понятно, что теплоносителем водяного теплого пола служит циркулирующая по трубам вода. Регулировка температуры и управление циркуляцией происходит в специально смонтированном коллекторном шкафу. Трубы укладываются петлями на базовый пол и подключаются к коллекторному шкафу.

Как видите на фото, коллекторный шкаф это узел теплого пола в котором собираются трубы теплого пола и происходит регулирование потоков теплоносителя коллекторами с регулирующими кранами арматуры. К слову сказать, ни один строительный объект, никакие промышленные и жилые здания не обходятся без инженерных коммуникаций в виде трубопроводов. Простой повсеместный водопровод и часто встречающийся газопровод знаком любому жильцу города и загорода. Трубопроводы пара и нефтепродуктов знакомы работникам специализированных предприятий.

Если есть трубопровод, то не обойтись без специального оборудования, которое перекрывает, регулирует потоки и распределяет перемещаемые потоки. Называется такое оборудование — трубопроводная арматура. От её качества зависит работа всех трубопроводных систем. читать дальше про трубопроводную арматуру различного назначения на сайте компании «Москлапан».

Укладываются петли водяного теплого пола по двум схемам:

1-Бифилярная система укладки.По другому “двойная спираль” или “улитка”;

2,3-Меандровая система. По другому “зигзаг” или “змейка”.

Наиболее эффективна система укладки, где петли теплой воды, чередуются с охлажденной (1,3 на рисунке)

В зависимости от вида закрывающего трубопровод покрытия, водяной теплый пол подразделяется на бетонный теплый пол, а также полистирольную систему и деревянную систему теплый пол . В бетонном теплом полу трубопровод системы закрывается “мокрой” стяжкой.

Водяной теплый пол не является универсальной системой обогрева пола и имеет некоторые ограничения при использовании.

Ограничения при использовании водяного теплого пола

  • В городских квартирах с централизованным отоплением устройство водяных теплых полов запрещено .
  • Связано это с увеличением гидравлического сопротивления системы и большой вероятностью повреждения греющих труб после гидроударов в системе централизованного отопления. Однако в некоторых сериях современных новостройках спроектирован отдельный магистральный трубопровод для устройства водяных теплых полов.
  • Прежде всего, обогрев помещения с использованием водяного теплого пола применяется для частных домов с индивидуальной системой водоснабжения. Но и здесь водяной теплый пол может использоваться либо для комфортного, либо для общего отопления.

«Комфортный» и «отопительный» водяной теплый пол

«Комфортный» водяной теплый пол подогревает пол и используется, как дополнительная система обогрева помещения. Основной обогрев производят радиаторы отопления. Для комфортного теплого пола температура воды в системе должна поддерживаться постоянной. Этот вид регулировки температуры воды называется «термостатическим».

«Отопительный» водяной теплый пол несет функцию полного и единственного обогрева помещения. При такой системе температура теплоносителя (воды) должна меняться в зависимости от окружающей температуры. Такая регулировка называется «погодозависимой».

Общий принцип работы водяного теплого пола

Водяной теплый пол относится к низкотемпературным системам обогрева пола. Температура теплоносителя (воды) должна быть 35-45°C.

Вода в системе водяной теплый пол двигается по замкнутому контуру, постепенно охлаждаясь в петлях пола. Из магистрали вода поступает с температурой 80-85°C. В коллекторном шкафу теплого пола горячий теплоноситель смешивается с остывшей водой, вернувшейся из петель системы.

Для смешивания горячего и холодного теплоносителя служит насосно-смесительный узел (1). Для перекрытия циркуляции воды служит коллекторный блок (3), с рядами холодных и «горячих» запорных вентилей (байпасов).

Для регулирования тепловой мощности служит балансировочный клапан (2). Для поддержания заданной температуры служит термоголовка (4), которая получает данные о температуре с термодатчика.

Для автоматического управления системой можно установить сервоприводы и комнатные терморегуляторы. Сервоприводы и терморегуляторы работают в паре.

При прекращении подачи воды из магистрали циркуляция теплоносителя продолжается благодаря открывающемуся перепускному клапану. Циркулирует теплоноситель в «холодном режиме», через свободный байпас (запорный вентиль) коллекторного блока.

Работа системы водяных теплых полов

Система водяных теплых полов на сегодняшний день является одной из самых популярных систем отоплений. В каждом новом строящемся доме задумываются о данной системе отопления. Но перед монтажом необходимо понять, что из себя представляет работа водяных теплых полов, из каких элементов состоит и как ее можно самому правильно смонтировать, чтобы получить надежную систему на долгие годы.

Что из себя представляют теплые полы?

Система водяного теплого пола (как смонтировать, узнайте здесь) относиться к низкотемпературным системам отопления. Это значит, что для эффективной работы водяных теплых полов используется теплоноситель с температурой в два раза меньше чем, например, в радиаторном отоплении. Поэтому и название низкотемпературная система.

То есть если для работы радиаторной системы отопления используют теплоноситель с температурой не менее 70 градусов, то для правильно смонтированной системы водяного теплого пола используют теплоноситель с рабочей температурой 40-45 градусов. Следовательно, уже из этого отличия ясно, что работа водяных теплых полов как минимум экономичнее той же работы радиаторной системы.

Работа водяных теплых полов на пальцах

Может быть не понятно, почему система с такими низкими температурами вообще работает и обогревает помещение? Все дело в принципе передачи тепла. Водяной теплый пол работает в диапазоне длинноволнового инфракрасного излучения. Это излучение по своим свойствам похоже на излучения от людей.

Можно так же понять, как работает система водяного теплого пола на примере мрамора, камня или бетона. Камень, как и бетон, являются очень холодными материалами, но хорошо аккумулирующими и излучающими тепло. При этом нам с детства твердят, чтобы мы не сидели на холодном бетоне и камне.

Но стоит выглянуть солнцу и нагреть камень, как он превращается в медицинский аппарат с глубоким прогреванием тела человека. По сути тот же принцип используется в водяных теплых полах. Следовательно, все заявления касательно вреда от теплого водяного пола неуместны. Есть даже выражение, что теплый пол — это здоровье под ногами.

При этом главное не переусердствовать. Все мы знаем, что на солнце камни нагреваются так, что на них невозможно сидеть. Таким образом, инженеры уменьшили температуру теплоносителя для водяного теплого пола. Следовательно, использовать водяные полы стало комфортно и недорого.

Основной принцип работы

Теперь поговорим о том, как работают водяные теплые полы. Основой системы водяного теплого пола является именно сам так называемый пол. То есть бетон, которым залиты теплые полы и является тем камнем, который нам необходимо нагреть, чтобы он начал излучать тепло для обогрева нашего помещения.

При этом надо вспомнить физику. Например, площадь радиатора отопления составляет всего несколько квадратов. Именно поэтому, чтобы такой маленький прибор отопил ваше помещение, радиатор нагревают до 70-90 градусов и добавляют конвекцию для перемешивания холодного и горячего воздуха в помещении. При этом скорость нагрева помещения составляет 1 час.

Но как Вы помните, работа водяных теплых полов является низкотемпературной. И чтобы с такой температурой отопить помещение, нам необходимо увеличить площадь радиатора. Что мы и делаем, монтируя систему водяного теплого пола на всю площадь помещения. При этом площадь так называемого радиатора увеличивается в десять раз. Но температура прибора (в нашем случае это бетонная стяжка) уменьшается. Следовательно, и время нагрев помещения увеличивается.

Система водяного теплого пола состоит из источника тепла. Им может быть, например, котел на газе. Котел нагревает теплоноситель для передачи тепла в помещение, например, воду. Далее с помощью циркуляционного насоса нагретую воду из котла прогоняют по трубам, залитым бетоном. Начинается процесс теплопередачи.

Теплоноситель при этом отдает тепло трубам, тепло от труб передается бетону и уже бетонная стяжка излучает тепло. Тепло передается всем предметам в комнате. И они тоже начинают его излучать. Складывается такое ощущение, что все в комнате излучает тепло. За счет этого человеку очень комфортно в помещении с теплыми водяными полами.

Монтаж теплого водяного пола своими руками

Автор: Николай Стрелковский

Теплый водяной пол — это особая система обогрева, которая отличается несложной техникой укладки, демократичной ценой и незначительными расходами во время использования. Также стоит отметить, что водяная система, в отличие от электрической, совершенно безопасна для людей и животных.

В технологии укладки нет ничего сложного, поэтому при желании и определённых знаниях, смонтировать теплые полы сможет каждый. В результате это позволит снизить затраты, что напрямую сказался на стоимости и эксплуатации отопительной системы.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом гидравлической отопительной системы является равномерный горизонтальный прогрев помещения. Тепло в комнате распространяется вертикально, тем самым обеспечивая здоровый микроклимат, чего не могут дать радиаторные устройства. Теплые полы — это идеальный вариант для помещения с высокими потолками.

Также водяные теплые полы выигрывают и с эстетической точки зрения. Их совершенно не видно, и они не занимают свободное пространство. К тому же, при использовании они более экономичны.

Эффективность работы системы будет зависеть от качества теплоизоляции. Связано это с тем, что уровень теплопотерь напрямую влияет на снижение теплоотдачу. Но стоит учитывать, что у монтажа подобной системы в ванной комнате или туалете есть определенные недостатки. Нагревательный элемент обычно подсоединяют к полотенцесушителю, в результате чего полы могут перегреться.

Также водяные теплые полы “забирают” высоту помещения из-за толстой бетонной стяжки. Кроме того, бетонная заливка делает всю конструкцию более тяжелой, поэтому иногда возникает необходимость в укреплении покрытий.

Требование к помещению

Так как конструкция имеет значительный вес, большую протяженность труб и множество соединительных узлов, то у монтажа системы есть свои особенности.

В результате укладку каждого слоя необходимо производить строго по инструкции. Но перед этим необходимо тщательно изучить все особенности подготовки помещения.

Теплые водяные полы наиболее часто используют в частных домах. Во многоэтажных зданиях они создают большую нагрузку на перекрытия, к тому же, не исключен риск затопления соседей снизу.

Также стоит учитывать, что контур с теплоносителем подключают к общей отопительной системе, которая наиболее часто не предназначена для подобных целей. В результате в вашей или соседней квартире могут появиться холодные стояки. В результате соответствующие органы крайне редко выдают разрешение на монтаж системы в многоэтажках.

В настоящий момент в новостройках нередко монтируют сразу две системы. Первая предназначена для стандартного отопления, а вторая специально для теплых полов.

Оптимальным решением является самостоятельный монтаж теплых полов еще на этапе возведения объекта.

При монтаже конструкции в готовом сооружении необходимо учитывать:

  • прочность основания;
  • размер дверных коробок. Минимальная высота должна быть как минимум 2 метра 10 сантиметров;
  • расстояние от пола до потолка, так как бетонная стяжка достаточно объемная.

Помимо этого, показатель тепла не должен превышать 100 Вт/м2.

Конструкция теплого пола водяного

В водяной теплый пол входит:

Насос

В систему управления теплым водяным полом входит насос, так как без принудительной циркуляции добиться равномерного протекания теплоносителя просто невозможно. Кроме того, это устройство помогает поддерживать постоянную температуру в системе.

Для теплого водяного пола используют только насосы центробежного типа. Они рассчитаны на разные режимы работы, соответственно для смены температуры теплоносителя устройство с различной скоростью проталкивает воду в контур.

Котел

Котел необходим для нагревания теплоносителя, но если пол подключается к центральному горячему водоснабжению, то в нем нет необходимости. Его обычно устанавливают для автономии.

Его отличительной чертой является рабочая температура, которая не превышает 45°С. На данный факт стоит обращать внимание, если система работает от газового котла.

Коллектор

Контуры, котел, насос и прочие элементы блока управления между собой соединяются с помощью фитингов. Таким образом появляется несколько контактов, швов и стыков. Риск появления протечек будет зависеть именно от их количества. Дабы минимизировать шансы появления бреши, используют коллектор. В его состав входит две гребенки, каждая из которых представлена трубой с отверстиями. Их диаметр варьируется от 8 до 12. Первая труба предназначена для распределения горячей жидкости по контурам, а вторая для сбора остывшего теплоносителя.

Терморегулятор

Система водяного теплого пола крайне редко состоит из одного контура. Каждый из них регулируют отдельно. Сервоприводы и термостаты позволяют управлять системой в автоматическом режиме. В итоге пользователь сможет экономить до 30% потребляемой энергии.

Кроме того, нередко ставят термостаты с сенсорным или дистанционным управлением. Они имеют полный функционал. Их часто используют в системе “умный дом”.

Изоляция труб

Более подробную информацию об изоляции труб в горизонтальных перекрытиях возможно изучить в нормативах СП 41-102-98.

Гофру или скорлупу используют для поддержания определенной температуры в трубопроводе. На участках. С холодной жидкостью иногда скапливается конденсат, а теплоизоляция помогает значительно снизить риск возникновения излишков.

При обустройстве бетонной стяжки наиболее часто используют именно гофру. В результате трубы дополнительно защищены от давления раствора. В продаже возможно найти материалы синего и красного цветов.

Если высота стяжки превышает 10 сантиметров, то используют жесткую гофру. Если дополнительно надевается скорлупа, то высота слоя может доходить до 7 см. Двойная защита помогает справиться не только с давлением бетонной стяжки, но и с последующими нагрузками.

Какие выбрать трубы

В настоящий момент производители предлагают большое количество труб, которые подходят для укладки теплых водяных полов.

Их изготавливают из самых разных материалов:

  • Гофра из нержавеющей стали. Данный вид труб уверенно можно сращивать. При этом используют фитинги, которые являются одними из самых прочных и надежных. Материал с легкостью изгибается с сохранением положения.
  • Медь. Медные трубы стоят достаточно много. Кроме того, в процессе заливки придется позаботиться о защите основания от щелочного воздействия.
  • Полипропилен. Данный вид труб для теплых полов не используют. Связано это с тем, что материал слишком прочный на изгиб, поэтому 20-сантиметровый шланг без спайки организовать просто невозможно. Подобное недопустимо.
  • Полиэтилен. Трубы изготавливают из сшитого полипропилена. Материал имеет две классификации: PEX-a и PEX-d. Для теплых полов подходит только первая группа, так как вторая усаживается со временем.
  • Металлопластик. Металлопластиковые трубы стоят не слишком много, к тому же, с их монтажом не возникает никаких проблем.

Схемы укладки водяного теплого пола

Водяные теплые полы возможно укладывать спирально, змейкой, двойной змейкой и угловой змейкой.

Наиболее эффективной считается именно спиральная укладка труб, так как пол прогревается максимально равномерно. В “змейке” чем дальше трубы находятся от коллектора, тем ниже температура. “Двойная змейка” слегка компенсирует этот перепад, но смонтировать подобную систему самостоятельно достаточно сложно.

Как рассчитать длину труб

Для водяных теплых полов изготавливают три основных размера труб: 16х2, 17х2 и 20х2 миллиметра. Чаще всего используют первый и третий виды.

Очень важно перед покупкой нагревательного конуса провести расчеты размеров. Если вы сомневаетесь в собственных силах, то вам стоит обратиться за помощью к профессионалам.

Чтобы это сделать, необходимо иметь схему расположения водяного теплого пола и участки пола, где разместится мебель и сантехника. Важно учитывать, что под мебелью трубы не устанавливают.

Важно, чтобы у изделия с диаметром в 16 миллиметров длина контура не превышала 100 метров, а при 20 миллиметрах — 120 метров. Соответственно, каждый из них будет занимать не более 15 м², иначе система не сможет обеспечить нужное давление.

Если площадь помещения намного больше, то его делят на несколько таких контуров. Важно, чтобы они имели одинаковый размер. Разница не должна превышать 15 метров. Если есть хорошая теплоизоляция, то стандартный укладочный шаг составляет 15 сантиметров, но при желании его возможно сократить до 10 сантиметров.

В первом случае на один квадратный метр понадобится 6.7 метра труб, а во втором — ровно 10 метров.

Также во время расчета размера системы следует учитывать материал труб, теплопотери, мощность системы и перекрытий, напольное покрытие и т.д.

Чтобы определить размер контура, можно использовать стандартную формулу. То есть, обогреваемую площадь (м²) необходимо разделить на шаг укладки (м). К получившемуся значению добавляют размер завитков и расстояние до коллектора.

Монтаж теплого водяного пола на бетонную стяжку

Важно учитывать, что самостоятельный монтаж теплого водяного пола с бетонной стяжкой является трудоемким и длительным процессом, так как для застывания бетона требуется как минимум месяц.

При процессе сооружения конструкции необходимо действовать в несколько этапов, о которых речь пойдет ниже.

Слои водяного теплого пола

Водяные теплые полы представляют собой “пирог”, который состоит из нескольких слоев. Укладывают их в определенной последовательности. Обычно толщина конструкции варьируется от 8 до 14 сантиметров, а нагрузка на перекрытия достигает 300 килограмм на один квадратный метр.

В состав теплого пола входит:

  • надежное и прочное основание;
  • слой пароизоляции, толщиной от 0.1 миллиметра;
  • утеплитель, то есть, экструдированный пенополистирол;
  • армирование, что придает сооружению прочности;
  • нагревательные элементы, то есть, трубы, которые уложены согласно схеме;
  • бетонная стяжка с пластификатором, толщина которого может достигать 5 сантиметров.

После того как бетон затвердеет, на его поверхность возможно укладывать финишное напольное покрытие.

Гидроизоляция

Гидроизоляционный слой укладывают на заранее подготовленный черновой пол, который должен быть чистым и максимально ровным.

В качестве гидроизоляции наиболее часто используют полиэтиленовую пленку, которую кладут внахлест одну на другую и 20 сантиметров на стены. Чтобы стыки были максимально герметичными, их обычно приклеивают скотчем.

Демпферная лента

Демпферную ленту используют, чтобы компенсировать расширение стяжки в процессе нагревания системы. Она способствует защите поверхности от растрескивания. Толщина ленты обычно не превышает 8 миллиметров,
а высота — 15 сантиметров.

Ленту приклеивают по периметру помещения, на стыке пола и стен. Важно, чтобы она была выше стяжки. Излишки после завершения работ возможно обрезать ножом.

Укладка утеплителя

Правильно подобрать утеплитель очень важно. Именно от него во многом зависит эффективность работы оборудования, так как оно не должно впустую расходовать тепло.

Эксперты советуют использовать экструдированный пенополистирол или профильные полистирольные маты.

При самостоятельном монтаже очень важно правильно выбрать толщину материала. Если монтаж теплого пола проводится над теплым помещением, то 3 сантиметров более чем достаточно, то если система располагается на грунте, то как минимум 10 сантиметров.

Важно уложить листы утеплителя по периметру площади и зафиксировать их к основанию.

Армирование

Сетка помогает значительно повысить прочность конструкции. Кроме того, именно она отвечает за равномерное распределение тепла, так как к ней крепятся элементы нагрева.

Обычно диаметр прутьев арматурной сетки не превышает 5 сантиметров, а размер ячеек зависит от укладочного шага.

Лучше всего укладывать два армирующих слоя. Первый располагается на утеплителе, а второй укладывают поверх труб. Между собой сетки соединяют с помощью проволоки.

Укладка и крепление труб

Самым ответственным этапом является укладка нагревательных элементов. Стоит учитывать, что необходимо приспособление, которое дает возможность разматывать трубы в бухтах, ведь их снятие кольцами запрещено из-за большого напряжения, что мешает в процессе монтажа.

Процесс монтажа станет более простым, если утеплитель имеет разметку. В ином случае ее придется нанести самостоятельно. Метки делают в соответствии с каждым шагом нагревательных элементов. Провести отбивку линии и прочертить трассу возможно с помощью малярного скотча.

От стен необходимо отступать 15-20 сантиметров. В идеале, каждый контур должен быть единым, то есть, без швов и с максимальным размером в 10 сантиметров. Монтаж выполняется по определенной схеме. У стен допустимый шаг составляет 10 сантиметров, а ближе к центру — 15.

Важно установить контур в наиболее отдаленных зонах от коллектора. Транзитные участки обычно утепляют вспененным полиэтиленом, тем самым сохраняя энергию и не давая теплу расходоваться по дороге. Стоит учитывать, что оба конца должны выходить к месту, где находится коллекторный шкаф.

Чтобы зафиксировать контур, используют крепежные профили. К полу их прикручивают с помощью дюбелей. После этого трубы прижимают к армирующей сетке и закрепляют с помощью пластикового крепежа. Не рекомендуется пережимать трубу, так как петля должна прилегать к ней свободно.

Так как материал подвержен деформации, контур необходимо изгибать аккуратно, особенно если трубы из полиэтилена. Полипропиленовые трубы гнуть сложно, так как они имеют свойство пружинить. В результате во время монтажа их фиксируют сразу к сетке со значительным градусом угла. Если на материалы появятся полосы или белые пятна, то использовать его нельзя.

Трубы с диаметром от 16 до 20 миллиметров можно гнуть своими руками, без использования специального оборудования

Гидравлические испытания

Сразу после монтажа систему необходимо подключить и проверить на целостность и работоспособность.

Коллектор, который отвечает за подачу теплоносителя, имеет шаровой кран, к которому подключают водопроводную воду. При этом к выходу соединительных труб необходимо подключить опрессовочный насос.

Процесс заполнения системы выглядит так:

  • все каналы кроме одного закрываются, а воздухоотводчики открываются;
  • подается вода, после чего по сливному шлангу отслеживается ее чистота и выход из системы;
  • когда воздух полностью выходит, и вода становится совершенно чистой, кран закрывается и перекрывается заполненная система;
  • если система имеет несколько контуров, то проверить необходимо каждый;
  • как только все контуры будут промыты и заполнены, требуется закрыть кран, который подает воду.

Как только процедура завершится, в трудах должен остаться лишь воздух, а вода должны быть кристально чистой.

Если была обнаружена протечка, то требуется сбросить давление в системе и устранить ее.

Установка маяков

Чтобы стяжка была ровной, ее необходимо заливать по маякам. Наиболее часто в качестве маячков используют гипсокартоновый профиль.

Маяки устанавливают в соответствии с уровнем чистового пола, вычитывая толщину самого покрытия. Чтобы закрепить направляющий профиль, используют подушки из раствора, на которые кладется гипсокартонное изделие

Заливка стяжки

Укладку раствора необходимо осуществлять с дальнего угла комнаты. Заливка выполняется в соответствии с маяками. Процесс необходимо заканчивать полосой у выхода. В процессе выравнивания не стоит пытаться сразу сделать идеальную поверхность. Главное, чтобы не было больших ям. Минимальная толщина слоя составляет 3 сантиметра.

В таком виде стяжку необходимо оставить на пару дней, чтобы она схватилась. Только после этого возможно начинать работы по зачистке.

Деформационные швы

Если температурные зазоры располагаются неправильно или их вовсе нет, то стяжка может разрушиться.

Необходимость в обустройстве усадочных швов возникает, если:

  • помещение имеет изгибистую форму;
  • площадь комнаты более 30 м²;
  • размер стен превышает 8 метров;
  • разница более чем в два раза в длине и ширине помещения.

По периметру швов требуется уложить демпферную ленту. Армирование в местах шва должно разделяться. Толщина зазора для деформации должна составлять 1 см.

Верхнюю часть шва требуется обработать герметиком. Если помещение имеет нестандартную форму, то его делят на части, которые имеют прямоугольную или квадратную форму.

Трещины на стяжке

После застывания на стяжке достаточно часто появляются трещины. Это может произойти из-за неправильно соотношения компонентов в растворе, плохого уплотнения раствора или множества других факторов.

Чтобы избежать появления трещин, необходимо:

  • не допускать стремительного застывания бетона за счет его накрывали полиэтиленовой пленки спустя день после заливки;
  • разделения больших помещений усадочными швами;
  • использования утеплителя с плотностью не менее 40 кг/м3;
  • использования более пластичного раствора для заливки, в составе которого есть фибры и пластификатор.

Укладка финишного покрытия

Важно выбирать только то финишное покрытие, которое специально предназначено для монтажа на теплые полы. Лучше всего использовать керамику и керамогранит. Также можно использовать ламинат, линолеум или паркет, если есть маркировка, которая разрешает монтаж материала на теплые полы. Важно укладывать напольное покрытие только на хорошо просохшую бетонную стяжку.

Заключение

Смонтировать теплый водяной пол самостоятельно сможет каждый, но на это понадобится много сил, времени и нервов. Но оно того стоит, так как дом или квартира станет более комфортной и уютной.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять или поделитесь с друзьями!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: