Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Водяной теплый пол – самая популярная система, как основного так и дополнительного, отопления частного дома. Комфортное распределение температуры в помещении, скрытое размещение оборудования и возможность использовать любой энергоноситель ( газ, дрова, электричество) — это основные преимущества технологии водяного теплого пола. Давайте разберемся как устроены теплые полы.

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

• Газовый котел
• Пеллетный котел
• Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Устройство пола под водяной теплый пол

Конструкция водяных теплых полов может быть различна, но суть остаётся такой чтобы максимально эффективно и равномерно передавать тепло от труб контура напольному покрытию и сократить тепло потери. Есть две основные технологии монтажа теплого водяного пола:

• В стяжку — самый распространенный метод, к тому же более эффективный в плане теплопередаче и накоплению тепла.
• Сухой монтаж (без стяжки). Теплый пол сделанный по технологии сухой монтаж (ещё его называют финский теплый пол), более лёгкий и в основном его применяют на деревянных перекрытиях , полах (по деревянным лагам), там где несущая способность конструкций невысока.

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании

Пирог тёплого пола на бетонном основании, вне зависимости от того плиты перекрытия это или стяжка, частный дом или квартира выглядит следующим образом:

• утеплитель — обычно используют пенополистирол;
• гидроизоляция — полиэтиленовая плёнка от 100мкм;
• сетка для армирования стяжки;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Расстояние между трубами 10 — 15см ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

При армировании стяжки запоминаем такое правило: металлическая сетка не должна просто лежать на слое утеплителя. Чтобы она включилась в работу, сетка должна находиться в толще бетонной стяжки. Для этого используем специальные проставки.

Пирог водяного теплого пола по грунту

Пирог теплого пола по грунту отличается от пирога по бетонной стяжке только тем, что эта технология имеет дополнительные слои.

Пирог водяного теплого пола по грунту

• насыпается песок (10 см), который утрамбовывается и проливается водой;
• утепление — ЭППС 5см в два слоя с перехлестом;
• гидроизоляция — пленка от 200мкм;
• сетка для армирования стяжки 10см на 10см и толщиной проволоки 2мм;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX) ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

Для компенсации теплового расширения стяжка отделяется от стен при помощи демпферной ленты – материала, обладающего пружинящим эффектом, способным восстановить свою форму после снятия нагрузки.

Водяной теплый пол на деревянное основание

По деревянному полу (деревянным лагам) также есть несколько способов укладки водяного теплого пола. Такие полы устраивают чаще всего в деревянных частных домах.

Теплый пол с термораспределительными пластинами

Алюминиевые пластины с пазами плотно облегают трубы и увеличивают теплоотдачу. Минус такой технологии – дороговизна этих металлических прокладок, их использование увеличивает стоимость всей системы.

Теплый пол по финской технологии

ДСП, ОСП (OSB), фанера на теплы пол – по теплоотдаче такая конструкция получается хуже, так как дерево и его производные выступают изолятором.

Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют

Если вы хотите, чтобы круглый год в вашем доме было тепло, уютно и комфортно, можно сделать полы с подогревом. Для этого можно использовать нагревательный электрический кабель или водяную систему. Второй вариант можно считать более распространенным, так как его можно подключить к центральному отоплению вашего жилища. Однако для того чтобы произвести правильный монтаж, следует сначала рассмотреть устройство теплого водяного пола.

Особенности устройства конструкции

Нагрев системы производится за счет горячего теплоносителя – воды, которая проходит по уложенным трубам. Чаще всего монтируется такая конструкция в частных и загородных домах. В квартире она практически не используется из-за возможности прорыва труб и затопления нижних этажей. Кроме того, подключение к общей отопительной системе повышает гидравлическое сопротивление и снижает температуру теплоносителя.

Виды систем теплого водяного пола

Конструкция теплого пола может быть бетонной или настильной. Первый вариант предусматривает заливку стяжки. Настильная система этого не требует. В основном теплый пол имеет такое устройство:

• Основание. Оно может быть деревянным или бетонным.
• Гидроизоляция.
• Монтаж демпферной ленты, которая обеспечивает необходимый технологический зазор и защиту стыков стен с основанием.
• Слой теплоизоляции.
• Конструкция водяного пола.
• Бетонная стяжка (при необходимости).
• Чистовое напольное покрытие.

Пирог водяного теплого пола

Особенности выбора труб

Прежде чем перейти к монтажу системы, необходимо выбрать подходящие компоненты. Трубы являются основной частью всей системы, поэтому их нужно правильно выбрать. Существуют такие типы представленных изделий:

1. Металлопластиковые. Использовать такой материал лучше опытным мастерам. Достоинством изделия является стабильность его формы. Однако во время монтажа нужно обязательно соблюдать строго установленный шаг между трубами. Сгибать такие трубы можно без применения специального оборудования. Недостатком конструкции такого типа является большой вес и не очень большая степень теплопроводности.
2. Полипропиленовые. Достоинством такого материала считается высокая степень теплопроводности, поэтому эффективность системы очень хорошая. Однако во время монтажа необходимо задействовать все строительные навыки. Дело в том, что после сгибания такая труба быстро восстанавливает первоначальную форму. Поэтому крепить их следует сразу же.
3. Гофрированные изделия из нержавейки. На сегодняшний день они являются, наверное, самыми популярными. Такой материал является очень удобным в монтаже, обладают высокой теплопроводностью, выпускается с разным диаметром.
4. Медные трубы. Этот материал обладает лучшей теплопроводностью, он прочен и долговечен. Однако представленная система будет стоить очень дорого. Кроме того, произвести монтаж самостоятельно вам не удастся. Эта работа считается трудоемкой, поэтому лучше доверить ее опытному мастеру.

Трубы для водяного теплого пола из сшитого полиэтилена, медные и полипропиленовые

Важным элементом всей системы является коллектор, который позволяет сделать индивидуальные настройки, отрегулировать давление. Именно через эту конструкцию проходит горячая и холодная вода. Коллектор позволяет автоматизировать работу системы.

Процесс монтажа трубопровода на бетонном основании

Для начала у вас должна быть нарисована схема, по которой вы будете укладывать трубы теплого пола. Далее производятся такие работы:

• Демонтаж старого напольного покрытия и тщательная уборка основания. При надобности заделайте все щели и устраните все изъяны на основании. Если есть существенные перепады по высоте, от них тоже нужно избавиться. Для этого, скорее всего, придется сделать стяжку.
• Настил гидроизоляции. В этом случае лучше использовать полиэтиленовую пленку. Учтите, что ее толщина должна составлять 250 мкм. Отдельные полотна материала нужно соединять строительным скотчем. Куски пленки необходимо настилать внахлест. Кроме того, не следует забывать о напуске на стены (10 см).
• Монтаж демпферной ленты. Она крепится по всему периметру комнаты. Этот материал позволит защитить стяжку от температурных деформаций.
• Обустройство теплоизоляции. Если вы планируете обустраивать теплый пол на первом этаже дома, то этот слой может быть достаточно толстым, не менее 5 см. Для остальных помещений достаточно 2-сантиметрового слоя. Для обустройства теплоизоляции можно использовать пенофол.

• Укладка армирующей сетки и крепление труб. Здесь понадобится нарисованная ранее схема размещения контуров. Учтите, что размер ячеек сетки не должен превышать 15*15 см. Теперь можно монтировать сам теплый пол. Шаг между трубами может колебаться от 7 до 30 см. Крепить их к сетке следует пластиковыми хомутами. Учтите, что крепление не следует затягивать слишком туго, ведь трубам свойственно расширяться при нагревании. В местах наличия компенсационных швов на конструкцию следует надеть гофрированные элементы. Во время монтажа обратите внимание на шаг между трубами у наружных стен: он должен быть уменьшен, ведь в этой области теплопотери больше.
• Подсоединение системы к коллектору. Для того чтобы теплый пол работал максимально эффективно, его нужно правильно подключить к подающему и возвратному коллектору.
• Опрессовка конструкции. На этом этапе вы обязаны провести проверку всей системы, которую необходимо включить. Благодаря этому действию вы сможете проверить конструкцию на работоспособность. Выдержка должна быть не менее суток. Рабочее давление в трубах системы теплого пола должно составлять 3-4 бар.
• Заливка стяжки. Ее толщина должна составлять 5-7 см. Раствор вы можете готовить сами или же можете использовать специальные строительные смеси, которые нужно развести обычной водой. Заливка производится на трубы под давлением.
• Укладка финишного напольного покрытия. Делать это можно не ранее, чем через месяц. При этом до монтажа облицовки систему нужно снова проверить.

Полистирольная система монтажа

Достоинством такой конструкции можно считать ее небольшой вес, поэтому использовать ее следует в тех домах, где жизненно необходимо снизить нагрузку на перекрытие, или в комнатах с низкими потолками. Устройство такой конструкции достаточно простое: в полистирольных плитах заранее сделаны пазы, в которых вставлены пластины из алюминия.

В этом случае крепление труб производится как раз к этим пластинам. Достоинством конструкции является отсутствие необходимости в обустройстве стяжки. Облицовочный материал можно укладывать прямо на полистирольные плиты.

Деревянная система теплого водяного пола

Укладывать теплый пол в этом случае можно на лаги или предварительно подготовленное щитовое основание. Системы теплых полов могут быть реечными и модульными. Во втором случае применяются плиты ДСП. Именно в них подготавливаются каналы для укладки труб и пластин. Листы ДСП при этом имеют толщину 2 см. Теплоизолирующий слой в этом случае укладывается в перекрытии.

Пластины еще на производстве оснащаются специальными профилями с защелками для фиксации труб. После того, как система теплого пола будет смонтирована, для укрепления основания перед укладкой финишного покрытия можно положить ГВЛ.

На фото процесс укладки теплоотражающих пластин в каналы, образованные уложенными полосами ДСП

Если вы решили обустроить реечный тип теплого пола, то в этом случае применяются деревянные полосы, толщина которых составляет 2,7 см. Шаг укладки должен быть 15-30 см. Между полосами тоже нужно соблюдать расстояние в 2 см. В качестве утеплителя между лагами можно применять минеральную вату. Реечный тип теплого пола чаще всего используется для деревянных сооружений, причем именно межэтажных перекрытий.

Заливка финальной стяжки

Этот процесс является очень важным. Заливка стяжки состоит из нескольких этапов:

1. Поверх первого слоя армирующей сетки и, соответственно, труб необходимо настелить еще один слой сетки, размер ячейки которой составляет 10*10 см. Этот материал не должен пересекать те области, где намечены декомпрессионные швы.
2. Заливка раствора. Лучше всего в этом случае использовать готовые смеси, приобретенные в магазине. Для улучшения качеств приготовленного раствора можно добавить в него пластификатор. В этом случае толщина стяжки может не превышать 3 см. Учтите, что температура воздуха в помещении во время заливки смеси должна составлять 5-30 °C.

Для того чтобы стяжка полностью высохла, требуется достаточно много времени (не менее 28 суток). Запомните, что заливку бетона следует проводить только при включенной системе. В трубах должно быть необходимое рабочее давление.

Популярные производители компонентов системы

Если вы решили обустроить водяной теплый пол у себя дома, то достаточно просто пойти в магазин и выбрать необходимый вариант. Дело в том, что практически все производители этих конструкций кроме труб изготавливают комплектующие к ним. Даже теплоизоляционные материалы, компенсационные ленты, крепежные материалы тоже могут идти в комплекте с системой.

Устройство коллектора Valtec и общий вид коллекторного шкафа

Кроме того, производители также занимаются изготовлением коллекторов. Стоимость этого изделия может колебаться от 80 до 450 евро. Все зависит от количества контуров, которые можно подключить к устройству.

Среди самых популярных производителей можно выделить такие как:

На сегодняшний день они изготавливают трубы из полимеров, которые способны служить не менее 50 лет. Они могут выпускаться в бухтах, в которых наблюдается большой метраж. Это дает возможность обустраивать системы теплых полов в больших помещениях.

Для нормального функционирования такой системы обогрева требуется циркуляционный насос. Однако некоторые производители избавили пользователей от необходимости установки отдельного устройства. Они стали изготавливать специальные смесительные узлы, создающие необходимое давление, и дающие возможность выбора разных программ обогрева.

Практически все представленные выше производители занимаются изготовлением панелей управления для котлов отопления. То есть у вас появляется возможность слежения за всей системой отопления в доме: и основной, и дополнительной.

Если вы решили обустроить водяной теплый пол, то его стоимость может немного смущать. Однако цена может окупиться уже через 5 лет эксплуатации. Несмотря на относительную дешевизну электрических систем обогрева, они более дорогие в плане использования энергоносителей.

Затраты денежных средств на покупку, установку и эксплуатацию систем теплых полов. Как видно, водяные теплые полы, несмотря на высокие затраты на установку системы в долгосрочной эксплуатации обходятся экономичнее, нежели электрические системы

Вот и все на сегодня. Если вам понравилась статья или есть что добавить, поделиться своим опытом или секретами монтажа водяных теплых полов пишите в комментарии — это полезно не только для нас, но и для наших читателей!