Устройство водяных теплых полов в частном доме

Монтаж водяных полов

Если материалы выбраны качественные, то вопрос, как правильно делать водяной теплый пол, решается гораздо легче и быстрее. В итоге все работы и действия будут более экономичными и переделывать несколько раз систему не нужно будет.

Есть много способов монтажа, этапы самого экономичного следующие:

Для начала нужно подготовить основу. Должна получится абсолютно ровная чистая поверхность. Небольшие впадины можно засыпать обычным песком. Когда неровности очень большие, то нужно будет сделать бетонную стяжку такой толщины, чтобы она полностью выровняла пол.
Затем кладут гидроизоляцию. Если перед этим пол выравнивали стяжкой, она должна к этому моменту высохнуть. Рулон полиэтилена раскатывают на всю площадь с внахлёст 15- 20 см и даже с небольшим заходом на стены.
По всему периметру помещения крепится демпферная лента. Это предохранит от трещин бетонную стяжку при нагреве. Если площадь очень большая, более 50 кв. м., то демпферная лента укалывается и между водяными контурами. Мягкий пластик в этом случае окажет большую услугу. Эти работы чаще всего доверяют профессиональным строителям.
Плиты теплоизолятора укладывают встык. Обычно достаточно 3-х сантиметрового гладкого экструдированного пенополистирола. Если речь идёт о первом этаже частного дома, где холодная поверхность, утеплитель можно взять большей толщины. Однако более 5 см. брать не нужно, только если это не Северный регион.
Теперь идёт черёд армирующей сетки. Она укладывается сразу сверху утеплителя ровными рядами. Звено сетки может быть как 10 см, так и 15 см. Оба варианта подходят.
Дошла очередь и до гибкой трубы. Её можно уложить в виде змейки или улитки. Теплоотдача от этого не меняется. Но замечено, что «улитка» лучше себя ведёт в помещениях правильной геометрической формы — квадратных или в виде широких прямоугольников. Змейку лучше стелить в длинных вытянутых коридорах и на лоджиях.
Уложенные трубы нужно закрепить. Делают это с помощью пластиковых клипсов (в утеплитель) либо хомутами (к арматурной сетке)

На одном погонном метре нужно закрепить не менее трёх клипсов или хомутов.
Важно. Между подачей и обраткой оставляют зазор 10 см

Более близкое расстояние делать не рекомендуется. Если сделать шире, то температуру теплоносителя придётся увеличивать. Контур укладывается примерно на расстоянии 15 см. от стены.
Все контуры в итоге собираются в один узел, который подсоединяют к распределительному коллектору. Подающий и обратный коллекторы располагают в ящике, который крепят на стену. Обычно габариты такого шкафа следующие: 60х40х12 см. Их можно изготовить самостоятельно или купить готовый.

Важно. Как сделать так, чтобы труба при выходе из бетонной стяжки не переломилась? В месте перехода на неё надевают специальный металлический уголок

Как вариант — гофрированный пластиковый или металлический рукав.

Трубы присоединяют к коллекторам в следующей последовательности: гайка, уплотнительное кольцо, соединительный ниппель. Затем гайку закручивают.

Полезные рекомендации

Плотность укладки трубопровода определяется необходимым уровнем прогрева комнаты. Возле стен и входных дверей выполняется более плотная укладка. При этом расстояние от магистрали до стены должно быть более 12 см. Длина одного контура не должна быть более 100 метров. Кроме того, стыки магистралей производятся при помощи металлических гильз. Коллектор с редукторами размещаются в специальном распределительном шкафу, для которого заранее нужно выбрать место.

Комфортные условия для проживания

От качества монтажных схем зависит полноценный обогрев помещения и создание благоприятного микроклимата в доме. Удачи в ремонте!

Подключение к общедомовой системе отопления

Довольно спорный вариант, во многих случаях требуется специальное разрешение управляющей компании, а они дают их очень неохотно, и не только по субъективным причинам. Дело в том, что во время проектирования строения подключение дополнительных потребителей тепловой энергии не предусматривается, все элементы системы, начиная от диаметров центральных магистральных труб и кончая разводкой по квартирам, не могут обеспечивать оптимального движения воды. Как следствие, велики риски полной разбалансировки отопления многоквартирного дома.

Схема подключения к общедомовой системе отопления

Если вам удалось получить такое разрешение, то индивидуальную систему подогрева пола можно подключить при помощи трехходового клапана. Вода в батареях центрального отопления нагревается до +70–80°С, такой горячий теплоноситель нельзя подавать в систему. Как снизить температуру? При помощи трехходового клапана холодная обратка подмешивается к горячей воде. Температура и количество контролируется в автоматическом режиме. После смешивания теплоноситель по своим параметрам пригоден для заполнения системы подогрева пола и все работает в рекомендованном режиме.

Трехходовой клапан позволяет регулировать температуру воды на входе в систему

Недостаток такого способа – наличие температурных колебаний нагрева, что оказывает негативное влияние на комфортность пребывания в помещениях.

Достоинства и недостатки

Из достоинств водяных теплых полов стоит отметить:

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

Недостатки тоже есть, и их перечень выглядит следующим образом:

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

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

Из чего состоит водяной теплый пол

Предлагаем вашему вниманию не только список комплектующих материалов, но и принцип их выбора.

Трубы. Для монтажа обогрева пола применяют пластиковые или металлопластиковые трубы. В последнее время признание сантехников получили трубы из сшитого полипропилена, которые отличаются от других труб высокой устойчивостью к деформации, отличной теплопроводностью и высокой степенью герметичности.

Важное условие при выборе труб – пригодность их к использованию в системах отопления. К сожалению, некоторые недобросовестные продавцы, пользуясь некомпетентностью клиента, продают трубы, предназначенные для водопровода

Результат – неэффективная система обогрева пола. Чтобы этого избежать, нужно смотреть маркировку, которая имеется на каждой трубе:

• линейное расширение не более 0,025 мм/м;
• теплопроводимость от 0,43 Вт/мС.

Нужное количество трубы зависит от таких показателей, как шаг укладки и диаметр материала. Подробнее смотрите в таблице.

Котел. Можно приобрести газовый, электрический или на твердом топливе. Выбор будет обусловлен регионом проживания. Например, если есть перебои с энергоснабжением, то лучше покупать газовый котел. Если говорить о мощности, то она зависит от многих показателей. Для стандартного дома с утепленными стенами, пластиковыми окнами и высотой потолка не менее 3 метров производится следующий расчет:  удельная мощность на один квадратный метр должна быть 100 Вт или 1 КВт на 10 м2_. Зная общую площадь дома, можно вычислить и мощность котла. При этом лучше включить запас по мощности, около 20%.

Коллектор. Обеспечивает работоспособность всего водяного пола и поддерживает заданную терморегулятором температуру. Лучше всего не экономить, а покупать коллектор, состоящий из датчика протока, сливного крана и крана Маевского (стравливает попавший в систему воздух). Дополнительно нужно будет выбрать и щиток.

Циркуляционный насос. Приобретается в том случае, если он уже не встроен в котел. Это устройство обеспечивает циркуляцию воды в системе и может оснащаться терморегулятором, который будет управлять скоростью потока воды и, тем самым, регулировать температуру в системе. Идеальное решение – трехскоростной насос с терморегулятором (установка регулятора температуры потребует знаний в области электротехники и не каждому по силам). Узнать о том, как выбрать насос по производительности, можно из таблицы:

Что касается фирмы, то предпочтение лучше отдать европейским производителям. Отлично зарекомендовала себя немецкая компания Grundfos.

Комплектующие. Подразумеваются муфты, резьбы, фитинги, шаровые краны и т.д. Необходимое их количество рассчитывается индивидуально, исходя из особенностей каждой системы водяного теплого пола. Обогрев пола в каждом конкретном доме приходится рассчитывать и планировать индивидуально.

2 этап – комплектующие для теплого пола

Теплый пол водяной, это сложная система труб с теплоносителем. Поэтому перечислим, что нужно для устройства теплого пола (компоненты системы).

Котел для теплого водяного пола

Оптимальный и распространенный вариант в частном доме (квартире) – подключение к газовому котлу. Если в квартире нет индивидуального отопления, можно подключиться к магистрали центрального отопления, но теряется автономность проекта.

Также возможно использование электро-водяных полов. Их особенность в том, что греющий кабель уложен внутри трубы, что гарантирует равномерный прогрев теплоносителя (воды, этиленгликоля, пропиленгликоля) по всей длине контура. Несомненное достоинство заключается в возможности установки в многоквартирных домах (т.к. они не подключены к магистрали отопления, а значит отсутствует риск повреждения узла крепления). Но есть и существенный недостаток – высокая стоимость электроэнергии, которая необходима для обеспечения функционирования (нагревания) системы.

Расчетная мощность котла должна быть на 15-20% выше суммарной мощность всех полов в помещении.

Циркуляционный насос для теплого пола

Необходим для обеспечения движения теплоносителя в системе. Встроенный в котел насос не справится с нагрузкой, если площадь дома превышает 100 м.кв.

Трубы для теплого водяного пола

медные трубы по мнению специалистов считаются идеальным вариантом – долговечные, отличаются высокой теплоотдачей, но их стоимость существенно увеличит бюджет монтажа;

трубы из металлопластика лидируют по соотношению цена/качество. Их состав исключает появление коррозии и накоплений, что оставляет неизменным диаметр проходного сечения трубы. Кроме того, металлопластиковые трубы имеют малый вес, легко гнутся и обладают высоким температурным пределом.

полипропиленовые трубы привлекают низкой ценой, но высока вероятность купить некачественный товар.

PEX-трубы из сшитого полиэтилена отличаются надежностью, но требуют жесткого крепления, т.к. при нагреве распрямляются. Пользователи рекомендуют уменьшать шаг крепления держателей при использовании РЕХ-труб в 2-3 раза.

Оптимальное сечение – 16-20 мм. Расход труб на 1 м.кв. 5-6 м.п. (при шаге в 200 мм).

Примечание. Согласно отзывам, пользователи советуют использовать продукцию только известных марок (Uponor, Rehau).

Утеплитель для теплого водяного пола

В качестве теплоизоляции можно использовать материалы:

фольгированный полиэтилен (при минимальной проектной толщине теплого пола);

пенополистирол. Пользователи рекомендуют использовать готовые теплоизоляционные маты, имеющие выступы для укладки труб с шагом 50х50 мм;

минеральная вата. Пользователи плохо отзываются о вате в случае устройства бетонной системы из-за способности минваты поглощать часть влаги из раствора.

Совет. Теплоизоляционный слой (толщина утеплителя для теплого пола) над подвалом, в цокольном этаже, на первом этаже в частном доме, должен быть толще. Кроме того, чем выше предполагаемая температура теплоносителя, тем толще нужно делать слой теплоизоляции.

Счетчик расхода тепла

Установка теплосчетчика в квартире актуальна при получении разрешения на устройство теплого пола водяного в многоквартирном доме.

Армирующая сетка для теплого пола

По поводу укладки армированной стеки мнения пользователей расходятся. В целом, сетка для армирования позволит дополнительно усилить бетонную стяжку после прокладки системы труб.

Устройство водяного теплого пола своими руками

Существуют разные варианты теплого пола в частном доме, но самым популярным видом являются водяные. Конструктивно такое отопление представляет собой уложенную под напольным покрытием систему трубопроводов, по которым проходит горячий теплоноситель. Трубы подключаются или к уже имеющейся отопительной системе, или напрямую к источнику тепла.

Водяной теплый пол включает в себя следующие элементы:

1. Трубы. Для обустройства теплого пола чаще всего используются металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Оба материала отличаются хорошей теплопроводностью и небольшим коэффициентом температурного расширения.
2. Коллектор. Данный элемент необходим для формирования надлежащей разводки – каждый контур отопления должен иметь отдельные выводы. В недорогих коллекторах имеются только запорные шаровые краны, в том время как хорошие устройства снабжаются клапаном, позволяющим регулировать температуру в каждом отдельном контуре.
3. Циркуляционный насос. Насос обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в теплых полах. Если в отопительном оборудовании имеется встроенный циркуляционный насос, то необходимость в отдельном устройстве отсутствует.
4. Демпферная лента. Такая лента прокладывается по всему периметру помещения и позволяет компенсировать расширение стяжки при нагреве. Стандартные демпферные ленты изготавливаются из вспененных полимеров.
5. Крепежные элементы. Если укладка выполняется на маты, то функцию креплений для труб будут выполнять именно они. Во всех остальных случаях потребуются специальные кронштейны, оборудованные замками и анкерным креплением.

Укладка труб в частном доме

Чтобы водяной теплый пол работал эффективно и был достаточно надежным, трубы нужно укладывать на определенном расстоянии друг от друга. Обычно значение шага варьируется в пределах от 15 до 35 см и определяется в зависимости от требуемой теплоотдачи – для более эффективного нагрева шаг нужно уменьшать. Экономить на трубах не стоит – слишком большой шаг приведет к неравномерному прогреву участков пола, что приведет к ощутимому снижению комфорта.

Суммарная длина труб для одного помещения рассчитывается по следующей формуле:

• D = S / M * k, где
• D – общая длина труб,
• S – площадь комнаты,
• M – шаг укладки,
• k – коэффициент запаса, варьируется в пределах от 1,1 до 1,4.

Обычно для 1 кв.м. площади помещения требуется около 1,5-3,5 м труб.

Важный момент – раскладка трубопровода, которая может выполняться по одной из следующих схем:

1. «Змейка». Хороший вариант для небольших помещений. Поскольку площадь невелика, температура в трубах практически не снижается на протяжении всего контура.
2. «Улитка» и «двойная змейка». Такие варианты раскладки подойдут для помещений среднего размера. Благодаря близкому расположению подающего и обратного контура пол будет прогреваться равномерно.
3. Схема, включающая несколько контуров. Для полноценного и эффективного отопления больших помещений целесообразнее всего обустраивать несколько отдельных контуром, которые обеспечат хорошую теплоотдачу и будут достаточно надежными.

Вводный видео урок по подготовке пола своими руками

Подготовка необходимых материалов

Приступая к непосредственному процессу монтажа, необходимо решить следующие вопросы:

• Расчет показателей системы
• Выбор труб
• Вариант монтажа

Расчет показателей системы

Прежде чем идти по магазинам и рынкам за приобретением всего необходимого, требуется произвести расчеты. На литке бумаги отображаются отопительные контуры, чтобы наверняка определиться с расположением труб. При этом нужно следовать ряду правил:

• Если выбраны трубы 20 мм, максимальная длина контура — не более 120 м, 16 мм – до сотни метров
• Если качественно утеплить половую поверхность, оптимальным шагом, с которым укладываются трубы, считается интервал в 15 см. В частных домах, на первом этаже и в холодную зиму, его можно сократить до 8-12 см
• Разница между контурами обязана быть не более 15 см, следовательно, они делаются примерно равными между собой
• Не рекомендуется укладывать трубы в тех точках, над которыми будут располагаться сантехника или мебель

Расчет контура теплового водяного пола – задача непростая. Помимо труб и расположения мебели во внимания принимаются мощность отопительной системы, тепловые потери и т. д.

Выбор труб

Укладываться тёплый водяной пол своими руками может с использованием одного из трех видов труб:

• Медь – самые дорогостоящие модели, которые должны дополнительно укрываться защитным слоем, иначе раствор будет оказывать пагубное щелочное воздействие
• Металлопластик – недорогие и качественные трубы, которые могут стабильно удерживать свою форму и просты в монтаже
• Сшитый полиэтилен – они легко ремонтируются и не боятся промерзания, однако при повышении температуры теплоносителя быстро выпрямляются

Смотрите подробный обзор — инструкцию по выбору и укладке труб для водяного пола

Варианты монтажа

Обустраивать водяной теплый пол можно одним из трех следующих способов:

1. Укладка в желоба из древесины или алюминия – оптимальный вариант для деревянного дома
2. Укладка непосредственно в стяжку из бетона
3. Укладка в пазы специально предназначенных полистирольных плит с последующим обустройством цементной стяжки

Нюансы заливки стяжки для водяного пола

Заливку выполняют только при включенном в трубах рабочем давлении (подробнее: «Важно знать: чем залить теплый водяной пол»). 
Не ранее, чем через 4 недели после заливки стяжки она считается готовой и только после этого следует приступать к созданию напольного покрытия.
В том случае, когда монтаж теплого водяного пола выполняют под плиточное покрытие, тогда необходимая толщина стяжки составляет около 3-5 сантиметров. Также пользуются способом распределения труб с соблюдением промежутка, равного 10-15 сантиметрам, выполняя устройство теплого пола по грунту

Если не выполнять данные рекомендации специалистов, тепло, идущее от труб, не прогреет, как следует пространство пола между ними, в результате чего на поверхности готового пола появляется так называемый эффект «тепловой зебры» — это когда при передвижении по покрытию стопа человека отчетливо ощущает чередование полос тепла и холода.

Если владелец помещения намерен уложить ламинат или линолеум, стяжку формируют меньшей толщины. В таком случае для увеличения прочности применяют дополнительную армирующую сетку, которую размещают сверху системы теплого пола под ламинат. Тем самым уменьшается тепловой путь в направлении от труб системы к поверхности финишного напольного покрытия. Кроме этого под ламинат не нужно укладывать теплоизоляционный слой, поскольку после этого снизится эффективность функционирования системы обогрева.

Включают отопительную систему водяного пола, когда наступают первые осенние холода. Владельцам недвижимости следует учитывать, что на первоначальный прогрев требуется несколько дней, и только после этого созданная конструкция будет поддерживать заданную температуру по причине большой инертности. Систему также можно держать на малой мощности в рабочем состоянии на протяжении года, отключив некоторые контуры и оставив лишь те, которые задействованы в обогреве помещений (ванны, туалета, прихожей), где в качестве напольного покрытия использована керамическая плитка или наливные полы. Они даже в жару остаются на ощупь холодными.

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:

Р = 0,172 х W.

Где W – мощность отопительной системы.

Например, при мощности системы 20 кВт, производительность насоса должна быть 20 х 0,172 = 3,44 м3/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;

Z₂ – 1,2 смеситель;

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.

Типичные ошибки комбинированных систем

Желание сэкономить приводит к различным вариациям предлагаемых схем. В процессе упрощения иногда исключают важные элементы и система отопления в итоге выглядит так:

Но так делать все же неправильно, потому что:

1. В этой схеме отсутствует развязка (независимость) двух оставшихся насосов котла 1 и контура теплых полов 3, т.к. они подключены к общим точкам схемы A и B, между которыми есть большое гидравлическое сопротивление. В отличие от схемы с гидравлической стрелкой, где между точками A и B (D и C) сопротивление очень мало (на то он и гидравлический разделитель).
2. В некоторых ситуациях (когда все радиаторы закрыты, а теплый пол работает) насос котла и насос теплых полов работают последовательно, мешая друг другу. Это приводит к изменениям расхода теплоносителя через теплообменник котла.
3. В ситуациях, когда работают и радиаторы, и теплый пол, насос теплых полов 3 при определенных положениях смесительного клапана 2 снижает перепад давления между точками A и B и тем самым снижает циркуляцию теплоносителя через контур радиаторов.
4. А в случае остановки котла 1, насос теплых полов 3 все равно гоняет теплоноситель через котел и через контур радиаторов, создавая паразитную циркуляцию. И если с паразитной циркуляцией через контур радиаторов можно бороться установкой обратного клапана (в точке A по направлению к радиаторам), то с паразитной циркуляцией через котел справиться не получится.
5. Т.к. не поставили защитный термостат 6, то при аварийных ситуациях (например, заклинил смесительный клапан) при попадании слишком горячего теплоносителя (свыше 55°С) в трубы теплого пола может произойти разрушение стяжки пола и напольного покрытия. Да и трубы спасибо не скажут, если в них подать градусов 80.
6. Из-за того, что нет перепускного клапана в контуре теплых полов, то при закрытии всех петель теплого пола (автоматикой или просто шаловливыми ручками) циркуляция теплоносителя в контуре прекращается и насос 3, который, конечно же, никто не выключил (ну забыли, с кем не бывает) работает на закрытую задвижку и греется. Конечно, хороший циркуляционный насос типа Grundfos UPS 25-40(60) может, наверное, и год проработать в таком режиме, но рано или поздно и он выйдет из строя.

Защитный (предохранительный) термостат нужен всегда.

А вот перепускной клапан можно и не ставить, когда:

• хотя бы одна петля пола будет всегда открыта;
• или циркуляционный насос будет с частотным регулированием;
• или автоматика управления контурами подогрева умеет управлять и циркуляционным насосом, отключая его, когда все петли теплого пола закроются.

Исходя из недостатков модифицированной схемы, мы призываем не использовать её при монтаже смешанной системы отопления дома.