Теплый водяной пол в частном доме: схемы, правила устройства + монтажный инструктаж

Отлаженная система отопления – залог комфортного проживания в доме без оглядки на погодные условия. Наряду с традиционной радиаторной технологией устройства отопительного контура активно применяют систему теплого водяного пола. Ее монтаж трудоемок и финансово затратен, но такой вариант отопления полностью окупается за 5 лет.

Чтобы как-то сэкономить, многие обустраивают теплый водяной пол в частном доме самостоятельно. Согласитесь, идея получения эффективного отопления с минимальными капиталовложениями очень привлекательна, не так ли? Однако ее реализация требует от исполнителя определенных знаний и умений.

Мы предлагаем к рассмотрению подробный материал по обустройству водяных теплых полов. В статье изложены правила проектирования, приведены советы по выбору комплектующих системы, а также описан пошаговый ход выполнения работ по укладке, подключению и запуску водяного контура.

Условия монтажа водяного пола

Устройство дополнительного обогревательного контура рекомендуют включать в проект еще до начала строительства – так проще производить расчеты.

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

Если желание утеплить пол возникло после возведения дома, следует установить, подходит ли здание для этого. Одно из главных условий – заранее выполненная теплоизоляция дома, так как теплопотери выше 100 Вт/м² сделают монтаж пола бесполезным.

Обратите внимание на высоту потолков: монтажный «пирог» с трубами отнимает около 15 см, а то и больше от общей высоты комнаты. После внедрения системы должны сохраняться габариты дверных проемов, высота от 210 см и более.

Если дом новый, то перед началом монтажа необходимо полностью закончить строительство – возвести стены и потолок, вставить окна, произвести оштукатуривание.

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.

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.

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.

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.

«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.

Грамотно выбираем материалы

Теплые водяные полы заливаются стяжкой, а это значит, что их планируется эксплуатировать не годами, а десятилетиями.

С учетом длительного срока использования к выбору материалов следует подходить ответственно: исключить дешевую и неликвидную продукцию, отобрать качественные трубы, утеплитель, крепежи с максимальным сроком службы.

№1 — подбираем оптимальный вариант труб

Сейчас используются два вида труб — PE-X и PERT, оба изготовлены из сшитого полиэтилена. Преимущество у изделий PE-Xa, так как благодаря 85-процентной плотности сшивки они обладают эффектом памяти.

Полезный эффект заключается в том, что растянутые теплоносителем с высокой температурой или деформированные трубы всегда возвращаются в изначальное положение.

Применение труб PERT оправдано, если в стяжке будут находиться цельные отрезки, а фитинги установлены только для крепления к коллектору.

Опытные строители не рекомендуют применять композитные трубы с алюминиевой фольгой – всегда существует риск отслоения металлизированного слоя. Если нужна максимальная надежность и изолированность, то лучше использовать продукцию с усилением из поливинилэтилена, расположенным внутри изделий.

Строительные компании обычно работают с проверенными производителями, отвечающими за эксплуатационные качества своей продукции. Хорошо себя зарекомендовала продукция раскрученных марок Rehau и Valtec, а также менее известных Tece, KAN, Uponor.

Подробнее о выборе труб для укладки водяного теплого пола читайте в этой статье.

№2 — определяемся с утеплителем

Основное назначение утеплителя – отделить стяжку с трубами от основания, чтобы отдача тепла проводилась вверх, а не уходила напрасно в землю. Теплоизоляционный слой обязателен, без него монтаж теплого пола теряет смысл.

Сейчас применяют два вида подложки, так как остальные проигрывают им по всем показателям. Это экструдированный пенополистирол в виде плит и профильные маты из пенополистирола с монтажными выступами.

Плиты ЭППС удобны для монтажа и имеют стандартные размеры: 600*1250 мм, 500*1000 мм. Толщина – от 20 до 100 мм, выбор ее зависит от необходимой степени утепления. Благодаря крепежным боковым пазам на стыках соседних плит не возникают зазоры.

Как определить необходимую толщину утеплителя? Все зависит от условий укладки в конкретном частном доме: на грунт кладут 10-сантиметровые плиты, над подвалом или цоколем достаточно 5 см, а если внизу расположено отапливаемое помещение, то достаточно 3-сантиметровой теплоизоляции.

Для крепления плит к полу используют тарельчатые дюбели, а для фиксации труб – гарпун-скобы. Расстояние между соседними скобами – от 30 см до полуметра, в местах поворотов трубы – 10 см.

№3 — покупаем комплектующие для коллектора

Центр распределения теплоносителя и пункт контроля функционирования теплого пола – коллекторно-смесительный узел. С его помощью направляют горячую воду из магистрали в отдельные контуры, следят за расходом теплоносителя, регулируют температуру.

В сборе коллекторы не продаются, так как каждая система имеет свои особенности. Покупку комплектующих лучше поручить специалистам, а для самостоятельного приобретения следует помнить обо всех необходимых элементах:

Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.

Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.

• меньшая суммарная длина используемых труб;
• отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

• наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
• наиболее простой и быстрый монтаж;
• наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.

Ее основные преимущества:

• температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
• отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
• ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

• возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
• усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.

Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.

Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.

Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.

Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном 70-80°С, тогда как для теплого пола необходимо около 40°С.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.

Выводы и полезное видео по теме

Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:

Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:

Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Обзор плюсов и минусов естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:

Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.

В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.

Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией – форма для связи расположена ниже.