Правила устройства водяного теплого пола

В готовом новом доме или здании, где давно функционирует радиаторная система, монтаж водяного пола также возможен, но при определенных условиях.

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

Участники портала делятся опытом эксплуатации, самостоятельного расчёта и нюансами монтажа водяного теплого пола.

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.

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.

Правила проектирования и сборки

Решение выбрать именно водяной пол, а не требующий скрупулезного монтажа электрический аналог, оптимально для систем отопления на газовых котлах.

Такие схемы признаны наименее энергозатратными, максимально эффективными и недорогими в эксплуатации. Варианты с твердотопливными котлами также допустимы.

Безупречная работа системы возможна только при двух условиях: профессионально выполненных проектных расчетах и грамотно проведенном монтаже.

Следовательно, первыми шагами на пути к устройству водяного теплого пола на даче или в частном доме являются разбор конструкции, выбор материалов, составление проекта.

Нюансы устройства теплого пола

Конструкция возведения водяного пола сложна и проста одновременно. Она многокомпонентна по составу, поэтому главное – соблюсти порядок укладки всех слоев.

Универсальной признана схема «мокрого» типа, при которой контуры водяного пола укладываются на теплоизолирующий слой, а сверху заливаются цементной стяжкой

Каждый элемент «пирога» выполняет особую функцию. Основанием для конструкции служит грунт или бетонная плита. На него укладывают тонкую пленку (но не менее 0,1 мм толщиной) – обычный полиэтилен или более дорогой аналог.

Затем покрывают пол теплоизоляционным материалом. Один из лучших вариантов – экструдированный пенополистирол – прочный, относительно недорогой, с низкой теплопроводностью.

• плотность – от 40 кг/м³;
• толщина – от 300 мм.

Главный слой – цементная заливка, внутри которой будут располагаться трубы с теплоносителем. В раствор добавляют пластификаторы, чтобы сделать его более подвижным и удобным для укладки.

Для прочности стяжку усиливают армирующей сеткой с ячейкой 50*50 мм или более крупной 100*100 мм и толщиной стержня 3-5 мм.

Финишный слой – термостойкое напольное покрытие. Лучшим материалом признана керамическая плитка, которая отлично проводит тепло. При покупке линолеума или ламината следует выбирать продукцию со специальной маркировкой «теплый пол» (+)

От выбора финишного покрытия будет зависеть тепловой режим, который можно регулировать автоматически или вручную посредством смесительных узлов – коллекторов.

Каких принципов укладки придерживаться?

Сначала требуется произвести расчеты. Это отдельная и сложная тема, однако для самостоятельных быстрых подсчетов можно воспользоваться онлайн-калькулятором, забив в нужные графы индивидуальные параметры.

Если теплыми полами занимается строительная компания, то и расчетные операции производят ее специалисты.

В качестве расчетной основы берутся стандартные проверенные цифры, которых необходимо придерживаться вне зависимости от способа укладки и конкретных условий монтажа.

Температура ТВП на кухне должна быть в пределах 22-27 °С, в коридоре или холле – 30 °С, в гостиной, детской или спальне – 29 °С, в ванных комнатах или бассейнах самая высокая – 32-33 °С

Если в отопительные приборы теплоноситель подается с температурой 85-90 °С, то для теплых полов достаточно нагрева воды до 60 °С, причем на обратке температура падает до 30-45 °С

На разницу между параметрами температуры на входе/выходе влияет длина контуров. Общепринятые значения зависят от диаметра труб: Ø 16 мм – длина петли до 90 м, Ø 17 мм – до 100 м, Ø 20 мм – 120 м, хотя контуры более 80 м делать не рекомендуют

Расстояние между изогнутыми трубами зависит от зоны укладки: в центре комнаты – 20-30 см, в краевых зонах, у стен и порогов – 10-15 см, в банях, санузлах, ванных, бассейна – везде 15 см

Обычно для монтажа применяют PEX трубы, которые укладывать ближе, чем 10-15 см друг от друга не получится, так как велик риск заломов. Если тепловая нагрузка на пол небольшая, например, многие любят отдыхать в прохладных спальнях, то допускается шаг раскладки до 60 см.

Еще несколько полезных советов:

• один контур не распределяют на два помещения;
• для помещения 35-40 м² недостаточно 1 контура, минимум – 2;
• одна сторона контура – не более 8 м;
• демпферная лента компенсирует деформацию при тепловом расширении.

Бывают и исключения. Например, если туалет и ванная невелики по площади и находятся по соседству, то для их обогрева достаточно одного водяного контура.

Способы монтажа водяных контуров

Давно придуманы наиболее эффективные виды монтажа труб – «улитка» и «змейка», поэтому экспериментировать с устройством контуров не придется.

Существует множество разновидностей двух популярных способов, выбор зависит от конфигурации помещения, длины контура и температурного режима. Иногда оптимальны комбинированные схемы

«Змейка» — самый простой для воплощения вариант. Минус его – большая разница температур теплоносителя на входе/выходе. Следует учитывать, что вторая половина контура будет отдавать меньше тепла.

«Улитка» равномерно распределяет тепло по всему помещению, но она сложнее в исполнении. Если владельцы не желают делить комнату на теплую и прохладную зоны, то лучше использовать именно этот способ.

Для экономии труб и повышения энергоэффективности часто используют комбинацию двух вариантов: в центре укладывают «улитку», вдоль стен – «змейку». Если правильно расположить петли и рассчитать шаг укладки, то температура пола будет максимально комфортной для жильцов.

Преимущества и недостатки системы

Водяной теплый пол в частных домовладениях стремительно набирает популярность. Это объясняется преимуществами данной системы:

• высокая энергетическая эффективность;
• надежность;
• длительный, не менее 50 лет, срок службы.

ВТП может быть единственным источником отопления в помещении. Это позволяет отказаться от радиаторов и более эффективно использовать пространство комнаты. Особенно важен этот момент в помещениях небольшого размера.

Наряду с преимуществами, у системы есть ряд недостатков. Самый значительный – невозможность его использования в многоквартирных домах с центральным отоплением.

Теоретически можно подать заявку в обслуживающую МКД организацию, пройти бесконечный цикл проверок и согласований и получить добро на монтаж системы. Практически – положительное решение этого вопроса скорее исключение из общей практики.

Нелегальная врезка в отопительную систему – это административное правонарушение, за которое будет выписан штраф и получено предписание вернуть все в исходное положение.

Отказ УК на установку теплого пола в МКД вполне обоснован. Давление и температура в централизованной отопительной системе высокое, поэтому даже малейшая ошибка при монтаже может обернуться самыми неприятными последствиями для владельцев квартиры и соседей снизу. При аварии и соседи сверху надолго останутся без отопления. В связи с этим в многоквартирных домах стоит останавливать выбор на установке электрического теплого пола.

При выборе телого пола важно, чтобы у дома была хорошая теплоизоляция

К минусам также можно отнести высокую стоимость оборудования и длительность процесса монтажа. На укладку всех слоев пирога необходимо не менее 30 дней.

Одно из главных условий качественного функционирования системы теплого пола – качественная теплоизоляция строения. Теплопотери свыше 100 Вт/м2 сделают работу данного вида ОС неэффективной.

Гидроизоляция

С гидроизоляцией дела обстоят не столь серьезно. Ее в принципе можно не делать и в редких инструкциях по устройству и монтажу теплого пола о ней идет упоминание. Здесь совет скорее из разряда местоположения вашего дома. Если наблюдаются какие-то проблемы с поступлением воды, то по уму гидроизоляцию надо бы сделать еще на этапе строительства.

Сама же система теплого пола под стяжкой не дает течи, если вы осознанно не проткнете его чем-нибудь.

Область применения

Как правило, подобная система отопления применяется в частных постройках, поскольку в многоэтажных домах, особенно возведенных в советские времена, довольно сложно реализовать подобную технологию. Несмотря на это, многим удается это сделать, хотя шансов на то, что система будет эффективно работать, совсем мало, тем более при наличии централизованной системы отопления. К тому же, в таких условиях вряд ли удастся получить соответствующее разрешение от управляющей компании на монтаж и подключение подобной системы.

Водяной теплый пол подразумевает большое количество труб небольшого диаметра

В некоторых постройках начали делать 2 системы отопления: радиаторную и для теплых полов, поэтому никакого разрешения на монтаж водяного теплого пола не требуется. В таких постройках система гидравлической подачи теплоносителя рассчитана и на применение теплых полов.

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.

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.

Выбор труб для нагрева пола

В отличие от распространённого мнения выбор труб для устройства теплообменника в полу не так широк. Всего существует два варианта: сшитый полиэтилен и медь. Самые очевидные плюсы специальных материалов — это долговечность, стойкость к деформациям, малый коэффициент линейного расширения. Но главное преимущество — кислородный барьер, который, в конечном счёте, пресекает возникновение осадка на внутренней поверхности труб.

Смысл использования меди в высокой теплопроводности трубок и устойчивости к коррозии. Очевидным недостатком можно назвать сложность монтажа и высокий риск выхода из строя при наличии твёрдых частиц (песка) в теплоносителе. Не смотря на то, что для пайки нужна лишь недорогая газовая лампа и флюс, правильно согнуть змеевик — сложная задача. Это при том, что поворотов медной трубки может быть несколько десятков и одна ошибка, повлёкшая излом, приводит к браку всего отрезка или необходимости дополнительной пайки.

Полимерные (полиэтиленовые) трубки имеют более высокий коэффициент теплового расширения, помимо этого теряют прочностные свойства при нагреве выше эксплуатационных температур, однако в тёплых полах в принципе теплоноситель не нагревается свыше 40 оС. Удобство монтажа — очевидный плюс. Легко гнётся и укладывается спиралью или змеевиком. Труба поставляется в бухтах по 200 м, позволяя укладывать тёплые полы без единого соединения во всём объёме будущей стяжки. Большая часть фирменных полиэтиленовых трубок подразумевает использование специального инструмента для опрессовки и сварки.

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.

Если лет 10 тому назад толковых специалистов по монтажу водяного пола в частном доме было найти довольно проблематично, то сегодня ситуация в корне иная. Практически каждая мало-мальски толковая бригада без проблем справится с монтажом. Особенно если ей предоставить толковую инструкцию. Само собой в остальные особенности отопления их лучше не посвящать, но на раскладке труб вы вполне можете сэкономить.

Принципы проектирования

Рассчитывая водяной теплый пол, необходимо учитывать:

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

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

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

Способы уладки контуров

Трубы в напольном контуре отопления укладываются:

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

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

Утеплитель

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

Толщина плит ЭППС подбирается так:

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

Утеплитель для пола

Коллекторно-смесительный узел

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