Устройство водяного тёплого пола

Чтобы сделать напольную конструкцию отопления эффективной, необходимо строго соблюдать схему многослойного «пирога», грамотно выбрать материалы и выполнять всю работу в определенной последовательности. В этом случае готовый водяной тёплый пол (ВТП) уже через несколько лет окупит себя.

Устройство водяного тёплого пола

Система отопления, для которой используется термин «водяной тёплый пол» представляет собой насосную конструкцию с жидким теплоносителем, перемещающимся по пластиковым или металлическим трубам, смонтированным в стяжку пола.

Стандартная схема ВТП представляет собой пирог из нескольких слоев. Самым нижним является основание, на которое заливают стяжку. По ней делают теплоизолирующую прокладку, которая снижает теплопотери при работе системы. На теплоизоляцию укладывают трубы. Следующим слоем вновь является покрывающая стяжка. Она является своеобразным аккумулятором тепла, который обогревает помещение. Завершающим слоем является финишное напольное покрытие.

В зависимости от того, какие трубы используют для монтажа тёплого пола, в «пироге» может быть предусмотрена гидроизоляция.

Работающая система включает несколько структурных элементов: контур из проложенных труб, коллектор, насос, отопительный котел. Для удобства эксплуатации и контроля приборы отопления должны иметь регулировочные датчики.

Плюсы и минусы водяных полов

Тёплый пол для многих владельцев представляется удобным способом обогрева дома. Он ценится за множество плюсов:

Доступность. ВТП легко адаптировать к имеющейся в доме автономной системе отопления. Укладка тёплого водяного пола возможна как во всем здании, так и в отдельных комнатах (например, в санузле и детской).

Комфорт. Благодаря подогреваемому полу в помещении сохраняется оптимальная температура. Воздух прогревается равномерно, начиная снизу.

Гигиеничность. При эксплуатации тёплого пола не иссушается воздух, не создается повышенное количество пыли.

Долговечность. Длительность эксплуатации определяется качеством труб. При выборе полимерных изделий система ВТП служит не менее 20-25 лет, медные трубы увеличивают срок до 50 лет.

Саморегуляция. Точная настройка системы запускает авторегуляцию. Нужная температура стабильно поддерживается аппаратурой.

Экономичность. Так как пол не забирает на себя тепло, а неотапливаемой часть остается верхний горизонт комнаты, не приходится тратить дополнительную энергию на обогрев.

При всем удобстве и выгоде укладка и работа водяного тёплого пола имеют свои проблемы, которые определяют его минусы. Во-первых, такая конструкция требует разработки четкого и грамотного проекта. С этой работой могут справиться лишь специалисты, имеющие необходимую квалификацию.

Во-вторых, напольная система отопления возможна только в частных домах. Получить разрешение на монтаж в квартире, которая получает централизованное городское отопление, практически нереально из-за потенциальной возможности аварии. В-третьих, не все напольные покрытия сочетаются с тёплым полом. Мастера рекомендуют класть финишным слоем ламинат, плитку или качественный линолеум. Такие материалы как паркет и ковролин не подходят для укладки поверх проложенных труб, так как обладают высокими теплоизолирующими свойствами.

Линолеум низкого качества при нагреве может выделять вредные вещества с неприятным запахом.

Разновидности пирога в зависимости от основания

Проектируя и монтируя систему отопления под напольное покрытие, необходимо учитывать качество основания. От этого зависит выбор материалов и укладка слоев пирога подогреваемого пола. ВТП можно укладывать на три вида оснований: грунт, бетон и деревянный пол.

По грунту

Если основание представляет собой плотный грунт, то по строительным нормам на нём разрешается делать тёплый пол из полимерных или металлических труб. Первоначально грунт очищают и выравнивают. Насыпают на него песок толщиной 5 см. Песочную подушку утрамбовывают и слегка увлажняют водой. На подготовленный песочный слой засыпают гравий или щебень. Эти материалы можно заменить керамзитом. После утрамбовки должен получиться гравийный слой толщиной 8 см.

Монтаж по грунту можно производить, если грунтовые воды залегают не выше 5 метров.

На песочно-гравийное основание монтируют армированную гидроизоляцию и заливают ее бетоном. Толщина черновой стяжки должна составлять 10 см. Следующим элементом сложного пола является еще один слой гидроизоляции. Структура пирога дополняется теплоизолирующим материалом (пенополистирола). Толщина утеплителя зависит от условий конкретного помещения. Она может колебаться в диапазоне от 5 до 15 см. Далее процесс включает укладку армирующей сетки, труб, заливку стяжки и укладку финишного покрытия.

На бетонное перекрытие

Процесс укладки на бетонное основание требует определенного чередования слоев. На бетонные монолитные плиты, которые могут являться перекрытиями, укладывают гидроизоляцию. Эту роль часто выполняет обычная полиэтиленовая плёнка. Поверх изоляции расстилают утеплитель. Рекомендуется использовать материал с отражающей поверхностью, например, пробковые маты или пенополистирол.

Следующим этапом прокладывают арматурную сетку. Далее следует раскладка труб, являющихся ключевым звеном тёплого пола. Они заливаются бетоном. После высыхания стяжки на нее кладут плитку или ламинат.

На деревянный пол

Изготовление отопляемого водяного пола на деревянное основание возможно двумя способами. Первый повторяет технологию укладки на бетонное перекрытие. Второй метод не требует устройства стяжки. Пирог монтируется на фанерное основание, поверх которого прокладывают лаги.

Следующим этапом укладывают гидроизоляционный пленчатый материал, а поверх него между брусками – теплоизолятор толщиной 10 см. Для труб в утеплителе вырезают канавки, которые прокладывают отражающим материалом. Затем в подготовленные пазы протягивают трубы.

Если для чистового покрытия выбран ламинат, то его можно укладывать непосредственно на трубы. Под другие напольные покрытия сначала стелют тонкие листы фанеры, которые облегчают выравнивание пола.

Схемы укладки водяных тёплых полов

Главная цель при закладке греющих труб – создать равномерный обогрев поверхности. Для этого необходимо разложить трубы по всей площади, придерживаясь одинакового расстояния между ними. Есть два пути раскладки: от стены к порогу и от стены к центру.

Для удобства лучше всего воспользоваться готовыми схемами. Они разработаны специалистами и многократно опробованы на практике. Начало системы – это смесительный узел и коллектор. При этом трубы подключаются по определенному правилу: один конец – к входному патрубку, другой – к обратному клапану. Существует несколько схем раскладки труб отопления. Наиболее популярными являются «Улитка» и «Змейка». Востребован также комбинированный вариант.

При раскладывании трубы змейкой (или спиралью) необходимо изгибать её на 180 градусов. Для такой раскладки контура достаточно циркулярного насоса малой мощности. Спиралевидная схема предпочтительна для детских комнат и санузлов.

Укладка тёплого пола в угловых и торцевых комнатах требует большего обогрева периметра. Для этого используют специальную схему, по которой труба с горячей водой после входа в помещение сначала тянется вдоль стен, а затем заворачивается внутрь.

При раскладке расстояние от стены до ближайшей трубы не должно превышать 15 см.

Насосы и нагревательные котлы

Водяной тёплый пол выполняет возложенные на него функции при нагреве воды всего до 45 градусов. Но чтобы поддерживать даже такой низкотемпературный уровень воды в трубах, необходим подходящий котел для отопления. И если оборудование подобрано грамотно, велика вероятность сэкономить на обогреве дома.

Выполняя все работы по сборке водяного тёплого пола своими руками, необходимо учитывать рекомендации специалистов перед покупкой водонагревательного котла. С поставленной задачей по напольному отоплению справляются разные виды котлов:

Электрические. Один из идеальных вариантов для обустройства напольного отопления в доме. Однако следует помнить, что такие приборы потребляют немало электроэнергии и требуют отдельной электропроводки.

Газовые. Такие котлы вполне приемлемы для монтажа обогреваемого пола. Но необходимо учитывать, что они наиболее эффективны при достижении высокой температуры (70-90 градусов). В этом случае их КПД равен 94-95%. При установке нужного для ВТП градуса КПД газового котла падает до 80-85%. Владелец дома в такой ситуации вынужден переплачивать. Поэтому рекомендуется выбирать адаптированные конденсатные модели.

Тепловой насос. Также подходящий вариант для работы греющего пола, так как выдает высокую эффективность. Но, выбирая такое оборудование, необходимо быть готовыми к большим тратам при покупке и долгой окупаемости.

Твердотопливные. Эта разновидность подойдет, если выбрать модель длительного горения и дополнить ее буферной емкостью.

Пеллетные. При наличии необходимого топлива такая разновидность агрегата вполне подходит для подключения к водяному тёплому полу.

Во многих случаях циркуляция воды по контуру напольного отопления осуществляется благодаря работе насоса. Для одно- или двухэтажного дома общей площадью 250-300 кв. метров рекомендуются насосы с ротором мокрого типа. Для здания, где планируется обогревать большую площадь, нужен насос с ротором сухого типа. При покупке насоса также учитывают его мощность, материал, наличие терморегулятора, скоростной режим.

Если обогреваемый пол монтируется в помещении до 40 кв. метров, то система может обойтись без насоса.

Монтаж тёплого водяного пола

После того как проектирование ВТП завершено, переходят к закупке материалов и непосредственно к обустройству пола. Эту работу выполняют поэтапно, начиная с подготовки поверхности и заканчивая пуском системы в работу.

Полный монтаж водяного теплого пола – ответственная работа. При отсутствии навыков сборки пирога и подключения системы своими руками, рекомендуется доверить работу профессионалам.

Советы по выбору материалов

Перед началом работы необходимо определиться с материалами. Выбор касается труб, утеплителя, арматурной сетки, цемента для бетона. Грамотный подход включает не только расчет финансовых расходов, но также оценку эффективности и долговечности используемых комплектующих. Трубы, укладываемые в контур, могут быть изготовлены из разных материалов. Для ВТП подходят трубы из полимерных материалов и металла:

Медные. Из-за хорошей электропроводности в материале может начаться коррозия. При монтаже требуется заземление. Срок годности до 50 лет, однако, у них очень высокая цена.

Из гофрированной нержавейки. Отличаются оптимальной теплопередачей и легкостью в изгибе. Контур из таких труб нуждается в заземлении, а срок его службы ограничен 30 годами.

Полипропиленовые. Трубы морозоустойчивые, гнутся только при сильном нагреве. Период эксплуатации до 20 лет.

Полиэтиленовые PERT и PEX. Трубы не рассчитаны на высокую температуру. Срок годности до 20-25 лет.

Металлопластиковые. Изделия не отличаются морозостойкостью, могут сгибаться лишь при применении специального оборудования.

Трубы из искусственных полимерных материалов (полипропилена, полиэтилена, металлопластика) отличаются отсутствием электропроводности и низким уровнем теплопередачи. Исключение составляет только металлопластик, у него уровень передачи тепла чуть выше по сравнению с пластмассой.

Для тёплых полов подходят трубы диаметром 16, 17 и 20 мм с толщиной стенки 2 миллиметра. Эти данные указываются на внешней стороне самой трубы по всей ее длине.

При покупке утеплителя принимают во внимание теплоизоляционные свойства, толщину и сложность укладки. В качестве наиболее подходящего варианта специалисты рекомендуют использовать плитный экструдированный пенополистирол (ЭППС) и профильные пенополистирольные маты с монтажными выступами. Последний вариант очень удобен, так как облегчает раскладку труб и за счет наличия боковых пазов между плитами не образуется зазоров.

Для ВТП на грунт и над подвалом необходим утеплитель толщиной 10 см, на перекрытие для утепления пола на втором этаже – 5 см.

При выборе арматурной сетки следует обращать внимание на материал, толщину прутьев, размер ячеек. Для работы подходят металлические, пластиковые изделия, а также сделанные из композитных материалов. Самое главное, чтобы поверхность сетки не была рифленой, так как это может привести к повреждению труб. Армирование рекомендуется делать из сетки с толщиной прутьев 4 мм.

Используемые инструменты

На разных этапах работы по изготовлению водяного тёплого пола необходимы разные инструменты. Для прокладки теплоизоляции пола следует подготовить строительный нож, пассатижи, болторезные ножницы. На стадии сборки коллектора и раскладки труб понадобятся отвертки, рулетка, уровень, перфоратор, дрель, шуруповёрт, труборез, аппарат для сварки труб, развертка с лезвием, разводной и гаечные ключи, опрессовщик. Набор оборудования для заливки стяжки включает бетономешалку, отбивочный шнур, правило, строительный мастерок.

Подготовка поверхности

Первый этап работы – это выравнивание капитальной стяжки или грунта. Поверхность основания не должна иметь перепадов высот, превышающих 1/2 сечения трубы (примерно 6 мм), так как это повлечёт за собой появление воздушных пробок в системе.

Если ВТП устраивается на грунт, то сначала снимают поверхностный слой на глубину 30-35 см ниже уровня будущего финишного покрытия. Поверхность очищается и выравнивается. Далее грунт покрывают геотекстилем и засыпают его песком и щебнем. Последним шагом в подготовке основания по грунту является заливка бетона. Толщина слоя должна быть 4-5 см.

Размещение утеплителя

Перед тем как уложить теплоизоляционные плиты, по периметру комнаты проклеивают демпферную ленту на высоту, превышающую поверхностную стяжку. Оптимальная толщина этого расходника составляет 10-12 мм. Лента защищает систему от потери тепла по краю. Монтаж теплоизолянта производят на разложенный по всей площади гидроизоляционный материал. При необходимости 10-сантиметрового утепления используют двойной слой плит. При этом верхние плиты кладут перпендикулярно направлению нижних.

Полистирольные маты раскладывают вразбежку подобно кирпичной кладке. Начинают работу от дальнего угла помещения. Если для теплоизоляции выбран ЭППС, то после окончания раскладки плиты фиксируют к основанию с помощью тарельчатых дюбелей. Точки крепления должны приходиться на периметр плиты и ее центр.

Армирование

Арматурная сетка предназначена для усиления прочности всей конструкции, равномерного распределения нагрузки, снижения расхода цемента при заливке стяжки и возможности крепления нагревательных элементов.

Крайняя арматура не должна располагаться вплотную к стенам. Сетку устанавливают на крепеж таким образом, чтобы высота от чернового основания составляла 2 см. Для удобства монтажа под арматуру можно подкладывать кусочки брусьев или кирпича. Зазор необходим для проникновения раствора под систему нагревательных элементов.

Выбор и монтаж коллектора

В состав системы входит коллекторно-смесительный узел, который является важным функциональным элементом, участвующим в разводке. Так как выбор комплектующих и сборка являются ответственными моментами, лучше всего, если это будут делать специалисты.

При выборе коллектора учитывают количество подключаемых контуров и качество материала гребенки. Лучше всего приобретать гребенку, имеющую на один выход больше необходимого. Это позволяет подключить к системе дополнительную ветку или контролирующие приборы (термометр, манометр). Качественные коллекторы производятся из нержавеющей стали, латуни, бронзы, полипропилена.

При сборке к подающей гребенке присоединяют входы контуров тёплого пола, а к обратке – выходные концы петель. Монтируют их попарно, поскольку это упрощает регулировку. Контуры, которые подключаются к одному коллектору, должны быть равны по длине.

Разметка и укладка труб

На смонтированную арматурную сетку укладывают трубы. Сначала их подключают к коллектору, прокладывают по комнате и только перед подключением к обратке обрезают. С расположением контура необходимо определиться заранее. Если для теплого пола выбрана «Змейка», то прокладывать трубы начинают с внешней стены или от окна. «Улитка» менее требовательна к такому условию, ее начало может быть в любом месте.

Существуют определенные правила при укладке контура. Во-первых, шаг должен составлять 20 см. Во-вторых, длина трубы в одном контуре не должна превышать 120 метров. В-третьих, длина контуров в системе должна совпадать. Разложенные элементы фиксируют к арматурной сетке. Если в качестве теплоизолятора применялась пенополистирольная плита с бобышками, то специальных креплений не нужно.

Подключение к системе и тестирование

До того как будет залита вторая стяжка, систему необходимо протестировать. Эта процедура заключается в нескольких действиях:

Смонтированную систему заполняют водой.

Доводят давление до 5 бар и поддерживают этот уровень.

Осматривают трубопровод на предмет утечек.

Снижают давление до 2 бар и оставляют на сутки.

Если через 24 часа давление не упало, выставляют рабочую температуру.

Если выставленная температура не снизилась через сутки, значит, водяной теплый пол функционирует нормально и готов к завершающему оформлению. Если обнаружены протечки или дефекты в разводке, их устраняют и повторяют контрольный тест.

Залитие стяжки

Для этого этапа работ необходимы определенные условия. Главным является температура не более 25 градусов. Для водяных полов рекомендуется использовать специальный состав раствора, который обладает хорошей теплопроводностью и обеспечивает равномерный прогрев. Альтернативой являются самостоятельно приготовленные смеси для стяжки.

Толщина бетонной стяжки в жилых комнатах должна составлять 20 мм, а в подсобных и хозяйственных помещениях – до 40 мм. Заливку производят по маякам, выравнивая поверхность по всей пощади.

Введение ВТП в эксплуатацию

Самым ответственным является первое подключение. Если монтаж водяного пола сделан по правилам, то серьезных проблем возникнуть не должно. Но ради сохранности трубопровода и защиты стяжки от растрескивания запуск проводят по определенному алгоритму. В первые сутки устанавливают температуру 20 градусов. На второй день увеличивают ее на 3 градуса. Далее каждый день прибавляют по 4 градуса, пока показатель не выйдет на рабочий уровень. После этого можно начинать укладывать финишное покрытие.

Видео об устройстве тёплого водяного пола