Водяные теплые полы: делаем своими руками. Технология и монтаж.

В отличие от радиаторного, напольное отопление появилось относительно недавно. Эти системы предназначены для нагрева поверхности пола, используя его в качестве теплоизлучателя и теплоаккумулятора. При напольном отоплении тепло наиболее оптимально распределяется по помещению, экономия тепловой энергии может достигать 30%. Отсутствие традиционных радиаторов дает возможность эффективно использовать жилое пространство.

Содержание:

• Устройство водяных теплых полов
• Технология монтажа бетонного водяного пола своими руками
• Полистирольная система водяных полов
• Деревянная система водяного пола
• Основные производители комплектующих для водяных полов

Устройство водяных теплых полов

Источником энергии в системах водяного напольного отопления является нагретый теплоноситель, который, проходя трубам, уложенным в полу, нагревает помещение. Наиболее часто теплые водяные полы используют в загородных домах. В квартирах, имеющих централизованное отопление, устройство таких систем категорически запрещено из-за резкого увеличения гидравлического сопротивления. Подключение к трубам горячего водоснабжения также не допускается, так как вода, пройдя по системе теплого пола, возвращается в стояк ГВС уже охлажденной.

Для городских квартир приемлемо использование электрических теплых полов, а в домах целесообразнее использование водяных полов. При помощи водяных полов достаточно сложно получить удельную мощность свыше 100 Вт*м2, поэтому использовать такое отопление нужно только в хорошо утепленных зданиях. Наиболее известные производители комплектующих для водяных полов не ставят обязательным условием проведение предварительных гидроизоляционных работ.

Существует два вида систем водяных полов – бетонные и настильные. В первом случае укладка пола производится с помощью бетонной стяжки. Настильные системы предполагают монтаж теплых полов без укладки стяжки. Чистовое напольное покрытие в этом случае укладывают через прокладку из полистирола на алюминиевые пластины. При устройстве деревянной настильной системы трубы укладываются непосредственно на черновой пол или лаги.

Любая система водяного теплого пола состоит из теплоизоляционных материалов, металлополимерных или полимерных труб, насоса для циркуляции воды, коллекторов с фитингами и крепежа. В качестве вспомогательной отопительной системы водяные полы на небольшой площади можно устроить самостоятельно, не вдаваясь особо в серьезные расчеты. Если отопительная система используется в качестве основного источника тепла, то необходимо учитывать законы гидравлики и теплопотери здания. Спроектировать такую систему могут специалисты, которые используют для расчетов специальные программы.

Технология монтажа бетонного водяного пола своими руками

Бетонные системы водяных полов на сегодняшний день являются самыми распространенными. Трубы контуров закрыты бетонной стяжкой, поэтому дополнительные разделители тепла уже не требуются. Технология монтажа делится на следующие этапы:

• Деление помещений на участки, площадью не более 40 кв.м;
• Покрытые черновой поверхности изоляционными материалами;
• Монтаж арматурной сетки и укладка контуров труб;
• Опрессовочные работы отопительной системы;
• Устройство стяжки из бетона;
• Чистовое покрытие полов.

На первом этапе в зависимости от геометрии и площади помещения оно делится на участки. Максимальная площадь каждого участка не должна превышать 40 кв.м, соотношение сторон должно быть не меньше 1:2. Такая разметка необходима для того, чтобы компенсировать расширение бетонной стяжки под действием изменений температуры и избежать ее растрескивания. В помещениях, имеющих Г и П-образную форму, разметка производится на равные участки независимо от их площади.

На предварительно очищенное основание пола укладываются теплоизоляционные материалы. Делается это для того, чтобы избежать потерь тепла, которое будет идти только в отапливаемые помещения. В качестве теплоизоляции могут применяться самые различные материалы, разрешенных для этих целей в строительстве. Наиболее часто используют пенопласт и пенотекс. В зависимости от теплового режима помещения, слой теплоизоляционных материалов должен иметь толщину порядка 30-150мм и плотность не меньше 35 кг/м3. Между секторами водяного пола и по периметру помещения укладывают демпферную ленту для того, чтобы компенсировать тепловое расширение бетонной стяжки. Поверх теплоизоляции укладывают слой полиэтилена.

Далее проводится укладка арматурной сетки и монтаж контура труб. Арматурная сетка обычно укладывается с размерами ячеек 150*150, сечение прутка составляет 4-5 мм. В некоторых случаях проводят двойное армирование, когда второй слой арматурной сетки укладывают сверху смонтированных труб. Затем, в зависимости от проекта, укладываются трубы с шагом 70-300мм согласно выбранной схеме укладки контуров труб. Трубы крепятся к арматурной сетке при помощи пластиковых хомутов. Некоторые компании-производители предлагают в качестве крепления труб к арматуре специальную проволоку, которая закручивается при помощи соответствующих инструментов.

Трубы к арматуре не следует крепить слишком жестко, так как под действием перепада температур они могут расширяться. Слишком плотное крепление может привести к деформациям и повреждениям бетонной стяжки. Для защиты от повреждений в местах компенсационных швов на трубы надевают гофрированные элементы.

Существует несколько способов укладки контура труб – двойная змейка и змейка, спираль со смещенным центром и другие. При монтаже труб вдоль наружных стен, уменьшают шаг для того чтобы избежать перепадов температуры. Питающую часть контура пускают вдоль стены, так как там выше теплопотери. Примерный расход труб при шаге 200м на1 кв. метрмонтируемой поверхности составляет около 5 погонных метров. При монтаже следует помнить, что недопустима укладка хлыстов длиной более 100м, так как в конце контура будут возникать высокие теплопотери.

Один конец трубы закрепляется в подающий коллектор, далее труба крепится по контуру согласно заранее продуманной схеме. Длина одного контура должна составлять примерно 50-60 метров. Количество выходов коллектора равняется числу контуров в помещении. В конце монтажа труб, их оставшиеся концы присоединяют к возвратному коллектору.

После завершения монтажных работ проводится опрессовка отопительной системы под рабочим давлением. Эта операция необходима для выявления возможных механических повреждений. После опрессовки проводят заливку бетонной стяжки. Перед заливкой отопительная система должна сутки находиться под рабочим давлением в 3-4 бар. Во время работ по заливке стяжки система также должная находиться под давлением. Толщина бетонной стяжки составляет 50-70 мм, при этом используется песко-бетон марки M-300 или специальные смеси для устройства теплых полов. Выбор современных строительных смесей огромен, но наибольшей популярностью пользуется Теплолюкс-Глимс. Следует учитывать, что стяжка поднимает уровень пола в среднем на 5-7 см. Существуют также специальные пластификаторы для добавления в стяжку. Эти составы уменьшают значение поверхностного натяжения воды, которая используется для приготовления цементного раствора. Объемная масса покрытия увеличивается, что приводит к повышению теплопроводности и прочностного предела покрытия на сжатие.

Минимальная толщина стяжки

Пластификаторы добавляют из расчета 10% от массы чистого цемента в составе раствора. Исходя из тепловых расчетов, толщина стяжки над трубой должна составлять не менее 50мм при температуре пола 30°С и теплоносителя 50°С. Применение пластификаторов дает возможность уменьшить слой стяжки над трубами до 3см. При этом приходится, однако, снижать температуру теплоносителя для того чтобы избежать перегрева пола. При этом повышение коэффициента теплопроводности стяжки снижает вероятность появления «тепловой зебры».

После окончательного высыхания бетонной стяжки производят чистовое покрытие поверхности пола керамической плиткой, линолеумом или ламинатом. Отопительную систему включают только после полного застывания раствора. Смеси на основе цемента высыхают в течение примерно 28 дней. Использование напольной керамической плитки наиболее целесообразно, так как она обладает прекрасной теплопроводностью.

Коэффициент сопротивления теплоотдаче чистовых напольных покрытий не должен быть выше 0,16 К/Вт на м2. Именно по этой причине модное нынче пробковое покрытие неприемлемо при устройстве водяных теплых полов. Подходят также не все виды ковролина и линолеума. Материалы, которые могут быть использованы для устройства водяных полов, должны иметь специальную маркировку.

Для регулировки температуры теплоносителя в контуре, состоящем из нескольких петель, выпускается различная запорная и термостатическая аппаратура. Как правило, теплоноситель, нагретый до определенной температуры, при помощи термостатических смесительных вентилей подается в коллектор. Подобное оборудование выпускают многие известные производители, такие как DANFOSS, HERZ, TA-HYDRONICS и OVENTROP. Монтируют такую арматуру перед коллектором на подводящую магистраль. Некоторые современные модели этого оборудования могут регулировать не только температуру в контуре, но и комнатную температуру.

Технология водяного отопления применяется, как правило, в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. Для получения необходимой температуры необходима организация смесительного узла, который функционирует с помощью насоса. С помощью смесительного узла обеспечивается понижение температуры подаваемого в систему теплоносителя. Происходит это путем смешивания воды, подаваемой из котла и имеющей температуру 90С с возвращенной из труб остывшей водой. Монтаж таких систем на базе отопления с гравитационной естественной циркуляцией довольно проблематичен. К тому же площадь обогреваемого помещения при такой системе будет довольно невелика.

Полистирольная система водяных полов

Эта система водяных теплых полов имеет малый вес. Такой способ применяется при ограничениях нагрузок на перекрытия или при недостаточной высоте помещения.

Конструкция состоит из полистирольных плит, имеющих размеры 30*300*1000мм. В плитах имеются пазы, в которые вставляются специальные алюминиевые пластины. Трубы контура водяного теплого пола крепятся непосредственно к алюминиевым пластинам. После проведения всех необходимых испытаний, чистовое покрытие укладывают без применения бетонной стяжки. Ее роль выполняет специальный влагопоглощающий слой. На полы, которые будут покрываться керамической плиткой или линолеумом, предварительно укладывают листы ГВЛВ не менее 10мм толщиной.

Обучающее видео

Деревянная система водяного пола

Такие системы бывают реечными и модульными. Как правило, обе системы чаще всего применяют при устройстве теплых полов в щитовых модульных домах. При устройстве теплых водяных полов в этом случае контуры укладывают на черновой пол или деревянные лаги.

При модульном способе укладки используют готовые плиты ДСП, в которых подготавливают каналы для монтажа труб и пластин теплых полов. Применяются плиты ДСП толщиной 22мм, основным назначением которых является создание жестких поверхностей и фиксация алюминиевых пластин. Теплоизоляционный слой в такой конструкции должен предусматриваться в перекрытии. Полосы шириной 130, 180 и270 ммукладывают с промежутками в 20мм.

Алюминиевые пластины для модульного способа укладки оснащены специальными профилями с защелками для труб. За счет применения профиля теплопередача между трубами и пластинами происходит наиболее эффективно. Размеры алюминиевых пластин составляют 300, 200 и 150мм. Поверх конструкции укладывают еще один слой плит ГВЛВ, но если предусматривается покрытие в виде паркетной доски или ламината, то гипсоволокнистые плиты можно не укладывать.

При реечном способе монтажа водяных теплых полов используют полосы, изготовленные из ДСП или досок толщиной не менее 27мм. Полосы укладывают с шагом 150-300 мм, расстояние между досками составляет 20мм. Монтируют реечную систему водяного отопления непосредственно на лаги, расстояние между которыми не должно превышать 600мм. Если чистовое покрытие будет выполнено из керамической плитки, то между лагами должно быть не более 300мм.

В качестве теплоизоляционного материала между лагами укладывают плиты минеральной ваты или пенополистирол. При устройстве реечной конструкции водяных полов теплоизоляционный слой значительно тоньше, чем при модульной, поэтому такие конструкции целесообразно использовать для межэтажных перекрытий деревянных строений. При таком способе устройства водяных теплых полов применяют алюминиевые пластины с шагом 300, 200 и 150мм. Вблизи оконных проемов и вдоль наружных стен рекомендуют придерживаться минимального шага в 150мм.

Основные производители комплектующих для водяных полов

Практически все известные производители труб (UNIVERSA, PURMO, WIRSBO, OVENTROP, AQUATHERM) предлагают полный ассортимент вспомогательных и комплектующих материалов для устройства «теплого» водяного пола. К ним относятся полимерные и металлополимерные трубы, теплоизоляционные материалы с заранее нанесенной разметкой, рантовые компенсационные ленты, специальные элементы для компенсационных швов, различные крепежные материалы. К комплектующим также относятся коллекторы с фитингами, которые предназначены для подключения контура теплого пола в систему отопления. Выпускаются такие устройства с учетом возможного подключения до 12 петель в отопительной системе. Стоимость коллектора на 2 петли колеблется от 80 до 140€, двенадцатипетлевая конструкция стоит около 450€.

Коллекторы размещают в открытом варианте, встраиваемых или накладных коллекторных шкафах. Многие производители предлагают готовые насосные системы со смесительными узлами. На сегодняшний день для устройства водяных теплых полов используют в основном полимерные трубы. Их внутренний слой не подвержен истиранию и коррозии. Диаметр проходного сечения труб остается постоянным в течение всего срока эксплуатации, так как материалы, из которых изготовлены трубы, не способствуют накоплению отложений.

Срок эксплуатации современных труб составляет не менее 50 лет. Одним из наиболее важных преимуществ полимерных труб является полная непроницаемость их для кислорода. Это предупреждает преждевременную коррозию котла и всей системы отопления. Большим удобством является то, что производители выпускают трубы в бухтах большого метража. В зависимости от диаметра, длина трубы может достигать от 50 до 499м. Это дает возможность укладывать трубы единой нитью на больших площадях. Отсутствие промежуточных соединений исключает возможные протечки в отопительных системах.

Для функционирования отопительной системы необходим также циркуляционный насос. Это оборудование устанавливается как в котельных, так и коллекторных узлах. В комплекте с термостатической арматурой, которая регулирует температуру, насос образует смесительный узел. Многие производители для облегчения монтажа производят готовые смесительные узлы в заводском исполнении. Работа циркуляционного насоса управляется с помощью обычного или электронного термостата. Электронные модели имеют возможность для выбора различных программ обогрева помещений. Стоимость таких узлов составляет от 750 до 1700€.

Такие компании-производители как DE DIETRICH, ACV, CTC, WOLF, VAILLANT, VIESSMANN, BUDERUS и многие другие выпускают панели управления для котлов отопительных систем. Это оборудование дает возможность комплексного контроля за всей системой, включая несколько контуров. В последнее время в комплекте с панелями управления водяными полами поставляются смесительные краны. Трех- или четырехходовые конструкции, оснащенные сервоприводами, приходят на смену традиционной термостатической арматуре. Команды на сервоприводы приходят с панели управления, после чего соответствующие краны приводятся в движение. Температура подающей линии контролируется при помощи температурных датчиков. Цена сервопривода составляет порядка 200€,а трехходового крана с диаметром32 мм- 90€.

Готовые смесительно-насосные группы выпускает компания MEIBES. В комплект входит трехходовой смесительный кран с сервоприводом, циркуляционный насос и запорная арматура и температурными датчиками. Температура теплоносителя, как правило, устанавливается котлом в контурах автоматически, это зависит от температуры воздуха в помещении. Метеоуправляемые панели управления выпускают такие производители как VIESSMANN, WOLF и BUDERUS.

Локальное регулирование температуры петель производится при помощи термостата, установленного на распределительном коллекторе. Термостаты, как традиционные, так и электронные, устанавливаются на обратной гребенке коллектора. При установке обычных термостатов необходимый режим выставляется вручную. Электронные модели регулируют температуру в автоматическом режиме, причем теплоноситель, подаваемый в петли, должен быть нагрет не выше 55С.

При выборе системы отопления, относительно высокая цена теплого водяного пола может послужить отталкивающим фактором. Средняя цена одного квадратного метра отапливаемой площади составляет около 1500 рублей, тогда как стоимость электрических теплых полов начинаются от 600 руб./кв.м. Однако водяной пол работает от котла, поэтому не использует дорогостоящую нынче электроэнергию. Установка водяного теплого пола в доме площадью 70 кв.м. окупается уже через 5 лет, а учетом повышающихся тарифов на электроэнергии, возможно, и раньше. В некоторых случаях возможна экономия на теплоизоляционных материалах, когда основание является хорошим теплоизолятором. Самостоятельное устройство водяного теплого пола может снизить стоимость системы отопления до 30%.