Водяной теплый пол — преимущества и особенности

Водяной теплый пол в квартире

Под водяным, теплым полом понимается особенная конструкция, размещенная под напольным покрытием и обеспечивающая полу качественный прогрев в любое время года. Такая конструкция представляет собой замкнутую трубу, размещенную под напольным покрытием.

Принципиальная конструкция водяного пола

Теплый водяной пол является сложной конструкцией, состоящей из:

• Труб
• Насоса (для циркуляции воды)
• Нескольких фитингов
• Коллектора (распределительного узла)
• Запирающей арматуры
• Воздухоотводчика
• Различных соединительных и закрепительных элементов

Элементы распределительного узла водяного пола

Единственной задачей водяного пола является нагрев напольного покрытия и обогрев помещения. Осуществляется это за счет равномерного распределения тепла в пространстве между чистовым полом и стяжкой. Такая система воздействия дает прогреться не только полу, но и всему помещению. Особенностью такой системы прогрева является то, что прогрев осуществляется путем теплоотдачи по всей площади помещения, с обеспечением естественной циркуляции воздуха снизу (от пола) к верху (потолку). Такая система отопления не расходует кислород в комнате и как следствие, нет связанных с этим проблем со здоровьем у находящихся там людей.

Особенности водяного пола

Главной, положительной особенностью теплого пола является отсутствие потерь излучаемого тепла. Все вырабатываемое тепло остается в помещении, распределяясь по всему его пространству, не создавая дискомфорт для человека, в отличие от радиаторного отопления, тепло которого концентрируется под потолком и в зоне радиатора.

На сегодняшний день такое средство отопления называют наиболее выгодным для жилых помещений, благодаря его экологической чистоте, наибольшей совместимости по безопасности жизни и здоровья человека, полное соответствие действующим СНиПам.

Распределение тепла в помещении при теплом полу и радиаторном отоплении

Устройство водяного теплого пола

Если говорить обобщенно, то конструкция теплого пола на водяной основе представлена в виде нескольких технических слоев. При этом он устанавливается в самую нижнюю часть помещения под напольное покрытие в следующей очередности:

1. Слой гидроизоляции (ее роль выполняет пленка или покрытие, наносимое через распыление)
2. Слой теплоизоляции
3. Демпферная лента. Она необходима для компенсации расширения бетонного слоя стяжки
4. Труба для циркуляции горячей воды — носителя тепла в системе. Здесь используются трубы из смеси металла и полимера, хорошим вариантом могут быть трубы из сшитого полиэтилена или нержавеющие, гофрированные трубы.
5. Бетонная стяжка. Ее толщина не должна быть менее 30 мм и более 60 мм.

Схема пирога водяного теплого пола, основные элементы скрытой отопительной части системы

Техническая часть конструкции закрепляется и регулируется СНиПом 2.03.13-88. Здесь перечислены все требования и устройство водяного, теплого пола.

Устройство теплого пола в квартире

Монтаж и подключение теплого водяного пола можно осуществить без врезки в систему центрального водяного отопления. Таким образом, удается обеспечить тепло в своем жилье и не нарушать СНиПы. В качестве отопительного котла, при такой организации системы выступает теплообменник, который устанавливается дополнительно. Теплообменник необходим для того, что бы разделять теплоноситель водяного пола и горячую воду от центрального отопления. Разделение происходит за счет установленной в самом теплообменнике, медной пластины. Эта пластина предотвращает смешивание воды, но при этом допускает обмен теплом между ними.

Сам теплообменник вполне выдерживает повышенный уровень давления в системе, разделяя при этом водные контуры между теплым полом и центральным отоплением. За счет этого в обеих системах поддерживается разность давления: центральное отопление до 12 атм., а в теплых полах – 0,2-1 атм.

Конструкция и устройство водяных, теплых полов в квартире и других помещениях несколько отличаются между собой. Установленный в квартире теплый пол включает:

• Теплообменник – самая важная часть конструкции, которая и обеспечивает теплом носитель — воду.
• Гидронасос – обеспечивает циркуляцию горячей воды по контуру (трубам) теплого пола.
• Расширительный бак – защищает от последствий избытка воды в теплоносителе при нагреве.
• Система безопасности – такая система состоит из манометра, воздухоотвода автоматического типа и предохранительного клапана. Она обеспечивает отсутствие завоздушивания труб и системы отопления в целом, при избыточном давлении.

Элементы теплового узла водяного теплого пола в квартире

Самостоятельный монтаж теплого пола такого типа категорически не рекомендуется, потому, что здесь наиболее важно правильно произвести сборку и установку теплового узла. При этом нужно не забыть разделить тепловые контуры между полами и центральным отоплением. При этом, влезая в систему центрального отопления, следует помнить, что давление там составляет от 7 до 12 атм.

Коротко о достоинствах и недостатках

Теплый водяной пол обладает самым главным преимуществом – очень долгим сроком службы. Здесь не потребуется каждые 2-3 года менять трубы и внутренние механизмы. Финансовые затраты на отопление при обогреве теплыми полами значительно снижаются. Установка оборудования теплого пола отвечает всем санитарным нормам, соблюдая эстетическую красоту жилого помещения – ведь они монтируются в пол, под напольное покрытие, а значит, не видны и не портят дизайн интерьера.

Водяная система наиболее безопасная из всех существующих видов отопления на сегодняшний день. Установив такой пол один раз, можно на ближайшие 10-15 лет вообще про него забыть. Он не требует регулярного технического или сервисного обслуживания.

Установка такой системы отопления в жилом помещении избавляет человека от множества стандартных проблем, делая его жизнь, более простой и комфортной. Не стоит стараться сэкономить на стандартных системах отопления, ведь водяной теплый пол более экономичен и безопасен.

Среди основных преимуществ такого отопления выделяют:

• Экономичное использование энергетических ресурсов при отоплении помещения
• Надежность конструкции и безопасность во время ее эксплуатации
• Такие полы можно применять как единственное отопление для всего помещения, где они установлены. Практика доказывает, что их вполне хватает, чтобы обеспечить комнату теплом даже в зимний сезон.
• Возможность верхнего перекрытия любым видом напольного покрытия от паркета до плитки.
• Отсутствие выступающих частей системы, которые будут визуально видны.
• Отсутствие излучения электромагнитных полей.
• Уровень тепла и микроклимата можно регулировать вручную в любое время.
• Самое комфортное для человека отопление, которое уберегает от всех простудных заболеваний в холодное время года и рекомендовано для таких учреждений как: детские сады, поликлиники, больницы.

Среди недостатков теплого пола выделяют:

• Высокая стоимость оборудования и монтажа. Никто не скрывает, что такая система достаточно дорогое удовольствие. Так может показаться сначала, но если начать сравнивать его первоначальную стоимость и преимущества, которые получаются в итоге, можно понять, что не настолько уж и велика его стоимость и монтаж.
• Сложность в ремонте (если она возникает). Для осуществления ремонтных работ придется снимать все напольное покрытие или какую-то его часть.
• Очень высокие требования к профессиональной квалификации монтажников, которые будут осуществлять сборку и подключение системы теплого пола. Здесь уже не получится его купить и поставить самому. Монтажом водяного теплого пола должны заниматься не просто специалисты, а высококвалифицированные специалисты.

Обращаясь за сборкой и подключением системы теплого пола в специализированные фирмы не нужно стараться сэкономить и купить материалы самому. Даже если специалист предоставит вам необходимый перечень материалов, у человека, не разбирающегося в этих вопросах, всегда может возникнуть риск купить что-то не то. Большая часть компаний, которая профессионально занимается этим вопросом, имеет договоренности с фирмами-производителями необходимых материалов. Как бы это не казалось дорого, но будет лучше, если специалисты приедут со своими материалами, на которые имеются все необходимые Сертификаты соответствия.

Но если хорошо разобраться во всех аспектах монтажа водяного пола и закупить сертифицированные комплектующие смонтировать его можно и самостоятельно.

Важно помнить, что после монтажа водяного контура необходимо опрессовать систему сжатым воздухом или теплоносителем, создать давление в системе в 3 раза выше рабочего и выждать 2-3 суток. Если давление в системе упало, необходимо найти протечку и устранить ее. Чаще всего место протечки – коллекторный фитинг, нужно определить какой именно и переобжать его. После чего выждать снова 48-72 часа и проверить давление. Если система герметична и давление не упало – приступить к бетонным работам по монтажу цементно-бетонной стяжки.

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.

Характеристика Материал	Радиус изгиба	Теплопередача	Упругость	Электропроводность	Срок службы*	Цена за 1 м.**	Комментарии
Полипропилен	Ø 8	Низкая	Высокая	Нет	20 лет	22 р	Гнутся только с нагревом. Морозостойкие.
Полиэтилен PERT/PEX	Ø 5	Низкая	Высокая	Нет	20/25 лет	36/55 р	Не выдерживают перегрева.
Металлопластик	Ø 8	Ниже среднего	Нет	Нет	25 лет	60 р	Изгиб только со спецоборудованием. Не морозостойкие.
Медные	Ø3	Высокая	Нет	Есть, требует заземления	50 лет	240 р	Хорошая электропроводность может вызвать корродированние. Требуется заземление.
Гофрированная нержавейка	Ø 2,5-3	Высокая	Нет	Есть, требует заземления	30 лет	92 р

* 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:

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.