Проектирование и расчет системы теплого пола
На вопрос — с чего начать, как сделать водяной теплый пол своими руками, ответ однозначный. Начинать нужно с тепловых расчетов и создания подробной схемы прокладки трубопроводов для использования системы теплых полов в качестве основного отопления. Вначале проводятся расчеты тепловых потерь помещений и необходимая мощность водяного обогрева полов. При отсутствии опыта и знаний настоятельно рекомендуется доверить эту непростую работу профессионалам, чтобы избежать разочарований и существенных материальных потерь в будущем.
Для проведения тепловых расчетов можно применить специализированные компьютерные программы или использовать калькулятор расчета теплого водяного пола.
Практика использования теплых полов, полученные статистические данные и опыт позволили систематизировать рекомендации — как сделать теплые полы от водяного отопления в доме.
Делая тепловые расчеты, необходимо учитывать в первую очередь:
- комфортный температурный режим каждого помещения;
- потери тепла в помещениях и на отдельных участках;
- гидравлическое сопротивление контуров;
- диаметр труб для контура теплого пола (10 — 20 мм);
- температуру теплоносителя после коллектора, обычно ее средняя величина 45 — 55 градусов;
- точные расчеты параметров подающих и управляющих узлов.
Имея исходные данные можно легко нарисовать общую схему, на которой отметить основные магистрали и место расположения коллекторного узла. В коллектор для теплого водяного пола обычно устанавливается специальный (трехходовой или двухходовой) клапан для регулировки температуры теплоносителя методом смешивания. Контуры имеют значительную протяженность (до 80 метров), поэтому система снабжается циркуляционными насосами. Для больших площадей помещений не следует упрощать систему, лучше сделать несколько контуров обогрева с длиной трубопроводов не больше 100 метров.
Проектировщики и специалисты по отопительным системам дают ряд рекомендаций, в частности, перед тем, как самому сделать водяной теплый пол нужно соблюсти определенные правила по монтажу контура в качестве основного метода отопления жилища.
Суть этих правил заключается в следующем:
- из двух методов укладки труб (змеевидный и улитка) предпочтительнее улитка;
- для надежности каждый контур должен состоять из цельной трубы;
- максимальная длина контура – до 100 метров, а оптимальная – 50 — 80 метров;
- разница в длине труб контуров из-за возможной разбалансировки системы отопления не должна превышать 10 — 15 метров;
- расстояние между трубами контура для температуры до – 22 градуса – 150 мм;
- расстояние между трубами контура для температур ниже – 22 градуса – 100 мм;
- расход трубы при шаге 100 мм на 1 м2 = 8 метров, при шаге 150 мм на 1 м2 – около 7 метров.
Эти рекомендации нужно точно выполнять и учитывать при создании эскизного проекта, который на листе бумаги отразит устройство водяного теплого пола своими руками и предотвратит возможные ошибки при монтаже контура.
Рекомендуемая последовательность следующая:
- на листе бумаги чертится план квартиры в нужном масштабе;
- на эскизе указываются места установки мебели, считается, что в этих местах не следует проводить контур теплого пола;
- остальную площадь, которую предполагается обогреть, делят на одинаковые части по 15 м2 с шагом трубопроводов 100 мм;
- необходимо найти место на одной из стен, чтобы установить коллектор для теплого водяного пола своими руками, который был бы равноудален от каждого контура обогрева;
- все выводы труб теплых полов подключаются к коллектору;
- на чертеже производятся замеры длины отопительного контура, полученный результат умножается на масштаб и определяется величина необходимого для создания системы метража труб.
Материалы для водяного теплого пола
Труба
Для водяных теплых полов используются трубы из сшитого полипропилена или металлопластиковые трубы. Подробнее читайте тут. Важными моментами при выборе трубы является ее рабочее давление (10 бар) и выдерживаемая температура (выше 90°С). Сертифицированные к продаже трубы имеют заданные характеристики, поэтому на этот момент обычно не обращают внимания
Более пристальное внимание уделяется диаметру трубы и таким характеристикам, как антикислородное покрытие. Диаметр трубы подбирается исходя из расчета теплого пола и варьируется в пределах 16-20 мм
Если расчет производить не хотите или не можете, ваш выбор труба диаметром 20 мм. Антикислородное покрытие трубы призвано обеспечить минимальное количество воздуха в системе теплого пола. Заметим, что при правильном монтаже и достаточном сечении трубы, такая характеристика трубы становится необязательной. Все остальные характеристики и особенности труб для водяного теплого пола призваны маркетологами обеспечить безбедное существование производителям труб, поэтому рассматривайте их исходя из собственных убеждений и возможностей.
Коллектор (распределительный шкаф)
Важная часть системы теплого пола. Здесь собираются все ветки и петли труб теплого пола. Здесь происходит смешение горячей и холодной воды до нужной температуры. Здесь находятся клапаны, регулирующие теплоту ваших полов посредством увеличения-уменьшения количества воды в отдельном контуре. А также температуру всей системы в целом. В распределительном шкафу может устанавливаться насос для прокачки теплоносителя по трубам, в случае, если мощности встроенного в котел насоса не хватает для этой операции.
Важные моменты.
Количество клапанов должно быть равно числу труб подачи-обратки. Если у вас пять контуров теплого пола, берите коллектор с 10-тью клапанами (5х2 трубы).
Настоятельно рекомендуется коллектор с регулируемыми клапанами. Так вы сможете настроить каждую из веток теплого пола отдельно от других
Это важно, т.к. разные помещения по разному прогреваются
У вас должна быть возможность увеличить или уменьшить температуру в отдельном помещении, не изменяя общую температуру теплоносителя.
На коллекторе желателен воздушный клапан для удаления пузырьков воздуха из системы теплого пола.
Утеплитель
Перед укладкой труб водяного теплого пола, поверхность надо выровнять (перепады не должны быть больше 1-го сантиметра) и утеплить. Утеплять следует бетонные основания, деревянные же не требуют утепления, если они достаточной высоты. Толщина слоя утеплителя варьируется в пределах 20-150 мм в зависимости от того, что под ним. Если там потолок отапливаемого помещения, то слой будет небольшим, а если холодные полы по грунту, то толщина слоя возрастет. Рекомендуем использовать экструдированный пенополистирол в качестве подложки под теплые полы. Он обладает необходимой прочностью, гидроизоляционными и теплоизоляционными свойствами.
Фитинги и расходники
Необходимые фитинги и комплектующие для монтажа теплого водяного пола вам помогут выбрать в любом специализированном магазине. Ничего сложного в этом нет.
- Для монтажа оконцовок труб берутся «евроконусы».
- Для утепления труб — изоляция из вспененного полипропилена.
- Так же можно приобрести фиксаторы для труб. Они служат для закрепления труб теплого пола в контуре с заданным шагом.
- Важный расходник — демпферная лента. Ее надо будет приклеивать по периметру теплового контура, чтобы компенсировать тепловое расширение бетонной стяжки пола. Без нее стяжка может лопнуть.
- Гидроизоляционная пленка.
- Обычно рекомендуется укладывать армирующую сетку. Ее роль довольно сомнительна, поэтому класть ее или нет — это целиком ваш выбор. Мы считаем, что при должной толщине стяжки, фиксаторах для труб и прочном основании, армосетка не нужна. Но если у вас отсутствует хоть один из перечисленных факторов, то об армировании стоит задуматься.
Монтаж системы водяного подогрева
Посмотрим, как происходит процесс обустройства водяного пола с использованием пенополистирольных плит, но при условии заливки стяжки поверх них. Плиты будут использоваться вместо арматурной сетки для фиксации труб теплого пола на поверхности основания.
Шаг 1. Сначала нужно подготовить черновое основание – выровнять его и очистить от мусора. Помещение сразу нужно освободить от всего лишнего
Не критичны только мелкие изъяны основания, на них можно не обращать внимание
Вначале проводятся подготовительные работы
Шаг 2. Далее следует уложить слой гидроизоляционного материала, а затем – слой утеплителя (в данном случае используется пенопласт)
Что касается гидроизоляционного слоя, то важно укладывать отдельные полосы с нахлестом друг на друга и проклеивать стыки прочным скотчем. Листы утеплителя укладываются плотно друг к другу, при необходимости их можно подрезать
Закрыть ими нужно всю поверхность пола.
Укладка утеплителя
Шаг 3. По периметру стены около пола нужно приклеить демпферную ленту. Также, если материал стен позволяет, ее можно прикрутить на саморезы. Она необходима для того, чтобы стяжка не потрескалась, когда будет расширяться в стороны при высыхании. Пренебрегать укладкой ленты не стоит – это может сказаться на качестве полов.
Крепление демпферной ленты
Шаг 4. Теперь нужно укладывать пенополистирольные маты так, чтобы выступы на соседствующих друг с другом элементах совпадали друг с другом. Уложить маты нужно по всей поверхности утеплителя. Они легко стыкуются между собой, а при необходимости их можно резать, чтобы закрыть оставшиеся свободными небольшие участки пола, меньше по размеру, чем сами маты.
Укладка пенополистирольных матов
Выступы должны совпадать
При необходимости маты можно резать
Шаг 5
Перед укладкой отопительного контура важно убрать весь мусор с поверхности матов, который мог образоваться в процессе их монтажа и при их резке
Удаление мусора с матов
Шаг 6. В данном случае коллектор для подключения системы подогрева находится в другой комнате, значит, трубы нужно в комнату завести. Для этого проще всего пробурить отверстие в стене, которое позволит протащить трубы. Также нужно рядом сделать и второе отверстие, куда будет заводиться второй конец трубы – он будет подавать остывшую воду назад в систему подогрева в сторону коллектора.
Удаление мусора с матов
Труба заводится в отверстие
Вывод трубы в соседней комнате
Шаг 7. В соответствии с выбранной схемой укладки (в данном случае это улитка) нужно проложить трубы теплого пола, фиксируя их между выступами матов, соблюдая шаг. В центре помещения трубы нужно пустить в обратном направлении, а конец трубы завести во второе отверстие. Проведя трубу через стену, можно начать подключение ее к коллектору
Перед тем как начать проталкивать трубу через стену, ее конец важно замотать скотчем, чтобы внутрь нее ничего не попало
Процесс укладки труб
Еще одно фото процесса
Конец трубы обматывается скотчем
Шаг 8. После того как трубы были уложены и подключены к коллектору, можно протестировать систему на работоспособность, наполнив ее водой. После этого можно приступать к заливке цементной стяжки. Она выполняется строго по уровню. Кстати, воду сливать из труб во время заливки стяжки не стоит. Жидкость не позволит системе деформироваться под весом цемента.
Далее можно заливать стяжку
Для работы используется лазерный уровень
Шаг 9
Если помещение большое, важно установить маяки, по которым и будет равняться стяжка. Выравнивать ее можно длинным правилом, которое будет опираться на маяки и убирать излишки цементного состава, позволяя сделать ровную поверхность
Выравнивание стяжки
Шаг 10. Потом можно провести затирку стяжки, когда она немного схватится. Эта процедура позволит добиться идеально ровной поверхности. Далее стяжку нужно оставить в покое на 28 суток и дать ей высохнуть. Включать теплые полы и проводить какие-либо работы до момента высыхания стяжки запрещено – это может навредить ей. Когда стяжка высохнет, можно укладывать чистовое напольное покрытие.
Затирка стяжки
Выбор труб и коллекторного узла
Анализ всех видов труб показал, что оптимальным вариантом являются изделия из армированного полимера с маркировкой PERT и сшитого полиэтилена, которые имеют обозначение PEX. Причем в деле укладки систем обогрева в районе полов PEX все же лучше, так как они эластичны и отлично работают в низкотемпературных контурах.
Типовые размеры труб: диаметр 16, 17 и 20 мм, толщина стенки – 2 мм. Если вы предпочитаете высокое качество, рекомендуем марки Uponor, Tece, Rehau, Valtec. Трубы из шитого полиэтилена можно заменить металлопластиковыми или полипропиленовыми изделиями.
Кроме труб, которые по своей сути являются обогревательными приборами, потребуется коллекторно-смесительный узел, распределяющий теплоноситель по контурам.
Он имеет и дополнительные полезные функции: удаляет воздух из труб, регулирует температуру воды, контролирует расход.
Если теплый пол подключается к общему стояку, смесительный узел необходимо оборудовать насосом, байпасом и термостатическим вентилем. Возможных устройств так много, что для выбора конструкции лучше проконсультироваться со специалистом.
Желательно, чтобы все контуры, отходящие от коллекторного узла, имели одну длину и находились недалеко один от другого.
Нюансы монтажа
Монтаж водяного тёплого пола должен проходить по заранее продуманной схеме. Коллектор требует оборудованного под установку места, это может быть как помещение котельной, так и скрытый в стене отсек. Рациональность установки промежуточных коллекторов зависит от того, обеспечивается ли экономия по сравнению с прокладкой труб от центрального распределительного узла, а также допустим ли такой рост длины наибольшей петли. Подвод трубок к зонам обогрева рекомендуется выполнять по помещениям, не требующих целенаправленного нагрева пола: кладовые, коридоры и иже с ними.
Крепить трубки тёплого пола следует только к специальной монтажной системе. Перфорированная лента или сетка обеспечивают точную регулировку шага установки, надёжную фиксацию на время застывания смеси и необходимые для температурного решения зазоры.
Технология монтажа монолитного теплого пола
После демонтажа половых конструкций – стяжки или деревянных лаг – основание следует очистить и выровнять под укладку теплоизоляционных плит. Трещины в перекрытии и по углам заполните раствором, бугры и наплывы сбейте. Вынесите мусор и максимально уберите пыль (в идеале – специальным строительным пылесосом).
Пошагово технология устройства теплых полов в жилой квартире выглядит так:
- Железобетонное основание покройте глубокопроникающей грунтовкой с целью обеспыливания. Землю под первым этажом частного дома следует утрамбовать и выполнить бетонную подготовку толщиной 4—5 см.
- Расстелите полотна гидроизоляционной пленки с нахлестом 10 см, проклеивая стыки скотчем. Минимальный напуск на стены считается так: толщина утеплителя + высота будущей стяжки.
- Уложите термоизоляционные плиты и оклейте стены по периметру комнаты демпферной рантовой лентой на высоту стяжки.
- Выполните греющие контуры из труб согласно выбранной схеме раскладки. Закрепите их пластиковыми фиксаторами к утеплителю с шагом 30—40 см. Второй вариант – фиксировать трубы одноразовыми хомутиками к кладочной сетке.
- Присоедините подводки к коллектору либо к термостатическому вентилю с головкой RTL, но к существующему отоплению не подключайтесь. Закачайте в контур воду для проверки герметичности системы.
При использовании регулирования с помощью термоголовок RTL длина трубопровода в контуре не должна превышать 60 м, иначе комната прогреется неравномерно. Испытание на герметичность проведите рабочим давлением 3 Бар в загородном доме и 6—7 Бар в квартире с централизованным теплоснабжением. Выдержите указанное давление в течение 24 часов.
Убедившись в герметичности соединений, переходите к заливке стяжки, не опорожняя контуров. Минимальная толщина цементно-песчаного монолита – 5 см, максимальная – 10 см. Чтобы в процессе приготовления раствора не ошибиться в пропорциях, рекомендуется работать с готовой сухой смесью для заливки полов, содержащей пластификатор.
Дальнейшие работы по подключению теплых полов к существующей отопительной сети ведутся спустя 20—28 дней (точный период застывания указан на мешках строительной смеси). Контуры присоединяются согласно выбранной схеме, после чего настилается финишное покрытие. Наглядно технология монтажа напольного обогрева показана в видеоролике.
Устройство водяного теплого пола
Можно выделить три разновидности водяного пола:
- Теплый пол под бетонной стяжкой, смотрите схему ниже.
- Настильный водяной пол без стяжки в доме, с использованием паркета, плитки или линолеума. Эти покрытия укладываются на алюминиевые пласты через специальную прокладку из картона или полиэтилена.
- Деревянный водяной пол, где основой является старый пол из деревянных перекрытий. По отзывам это самый оптимальный вариант.
Если рассматривать вкратце, то водяной пол формируется из теплоизоляции, металлопластиковых труб, крепежа, коллекторов с фитингами для подключения к системе отопления и для осуществления работы насоса для циркуляции воды в системе.
Помимо этого, если система монтируется в ванной комнате, нужно заранее сделать гидроизоляцию.
Стоит рассчитывать на то, что по окончании всех работ, пол поднимется примерно на 6-7 сантиметров.
Несколько слов о котле
Котлы могут быть любого типа, но с условием работы на низких температурах
Какой котел нужен для системы теплых водяных полов? — В принципе подойдет любой котел, но стоит оговориться о некоторых нюансах.
Нужно выбирать такой котел, который способен работать на достаточно низких температурах: 30-40о C. Обусловлено это простой причиной — при высоких температурах работы нагревательного котла, пол становится слишком горячим, чтобы комфортно по нему ходить
Поэтому при выборе стоит обратить внимание именно на параметр диапазона рабочих температур
В целом подойдут для нашей системы классические газовые котлы, двухконтурные, дровяные\угольные, электрически и т.д. Проще всего будет с газовыми котлами, имеющими современную электронную начинку, которая будет поддерживать работу всей системы и температуру автоматически.
Облегченный теплый пол для деревянных перекрытий
Как уже говорилось ранее, для деревянных перекрытий обустраивается легкий теплый пол без бетонной подушки. В этом случае последовательность работ может немного отличаться в зависимости от состояния старого пола и конструкции перекрытия.
Чтобы тепло не уходило вниз – под трубы укладывается утеплитель. Он может размещаться между лагами перекрытия, и тогда лучше использовать минеральную вату, а может настилаться на старый прочный черновой пол – тут уже потребуется пенополистерол с плотностью 25-35 кг/куб.м. Чтобы не образовывался конденсат, под минвату укладывается мембрана паробарьер. Сверху на лаги набивается первый черновой пол.
Облегченный водяной пол своими руками
Так же, как и для бетонного пола, на утеплитель желательно настелить теплоотражающий экран из фольги или пенофола. Все стыки и швы должны быть герметично проклеены скотчем.
Прямо на пенополистерол настилаются лаги, к которым прибиваются доски чернового пола. Между досками должны оставаться зазоры около 2 см для укладки трубы. Аналогичные зазоры нужно предусмотреть на торцах досок чернового пола. В ином случае для трубы придется выбирать поперечные канавки, а это может привести к поломке досок.
Чтобы тепло равномерно распределялось по полу – трубу укладывают не просто в канавки, а в специальные металлические желоба, предназначенные для этой цели. Металл передает тепло по всей своей поверхности и равномерно прогревает чистовое финишное покрытие. Рекомендации по его выбору уже давались выше – это может быть ламинат с допуском к работе с подогревом или жесткое полимерное покрытие. Толстый паркет и паркетная доска для теплых полов подходят меньше всего.
Схема укладки водяного пола в деревянном доме
По сравнению с бетонным теплым полом облегченная конструкция делается гораздо быстрее и стоит значительно меньше. Еще одно преимущество – возможность ремонта водяных труб в случае аварии. Проблемы с тубами в бетонном полу устраняются только полной его заменой.
Основной недостаток деревянного теплого пола – значительно меньшая тепловая мощность.
Совет
Питать теплый пол от отопления многоквартирных домов можно только с разрешения поставщика тепловой энергии. Все рекомендации остаются в силе, хотя, от себя мы советуем установить на входе трубы теплостойкий водяной фильтр.
Подготовительные работы и расчет материалов
Такая ответственная работа, как монтаж теплого пола своими руками должна начинаться с подготовки материалов и планирования. Строго говоря, точный расчет могут сделать только специалисты, имеющие информацию об уровне утечки тепла в данном помещении. Но для индивидуальных потребностей часто используют приблизительные расчеты, которые удовлетворяют поставленным требованиям.
Трубы для теплого пола
Для начала нужно начертить план размещения труб. Понятнее и нагляднее всего будет нарисованная на бумаге в клетку схема, теплый пол на которой можно рассчитать исходя из квадратуры помещения. Каждая клетка будет соответствовать шагу – расстоянию между трубами.
Расчетная схема для водяного теплого пола
Для зоны умеренного климата:
- При хорошей изоляции дома и окон, расстояние между соседними витками трубы можно делать 15-20 см;
- Если стены не утеплены, 10-15 см.
- В просторных помещениях, где часть стен холодные, а часть – теплые, делают переменный шаг: возле холодных стен расстояние между соседними витками труб небольшое, а по мере приближения к теплым стенам – его увеличивают.
Какое напольное покрытие подойдет на теплый пол
Большую ошибку делают те, кто планирует на теплый пол укладывать паркет или толстое деревянное покрытие. Дерево плохо проводит тепло и будет препятствовать нагреванию помещения. КПД такого обогрева может оказаться даже ниже, чем у радиаторного, а расходы на отопление – слишком большими.
Идеальное покрытие для теплого пола – это каменная, керамическая или керамогранитная плитка. Нагревшись, она прекрасно будет держать тепло, и это лучший вариант для кухни или ванной. В помещениях, где пол теплый – очень любят играть дети, да и ходить босиком там приятнее, чем по деревянному паркету.
Чуть худший вариант напольного покрытия, но более подходящий для гостевой комнаты или спальни – линолеум и ламинат. Эти материалы хорошо пропускают тепло, и не понизят КПД водяного теплоснабжения. При этом ламинат следует выбирать минимальной толщины, а линолеум – без утепляющей подложки.
Важно!
При нагреве многие синтетические материалы могут выделять вредные испарения. Поэтому напольные покрытия с химическими компонентами обязательно должны иметь отметку производителя о возможности их эксплуатации в жилых помещениях на теплом полу.
Основа под теплый пол
Если речь идет о доме с бетонными перекрытиями, то самый доступный общепринятый вариант – это бетонная стяжка с водяным подогревом. Такой же способ применяется и для первых (цокольных) этажей частных коттеджей, если основание пола находится на песчаной подушке, которая расположена непосредственно на грунте.
В домах с деревянным перекрытием такой вариант неприменим. Деревянные балки перекрытия просто не выдержат огромного веса бетонной стяжки, какой бы тонкой она ни была. В этом случае применяется облегченный вариант теплого пола, о котором будет рассказано в отдельном разделе.
Выравнивание основы перед тем, как сделать теплый пол
Установка теплого пола своими руками начинается с подготовки основания. Основа для создания теплого пола должна быть ровной, без выступов и впадин. Максимально допустимый перепад составляет 5 мм. Если глубина дефектов поверхности достигает 1-2 см, то придется насыпать и разровнять тонкий слой гранитного отсева (мелкий щебень) с размером зерна до 5мм. Поверх выравнивающего слоя придется уложить пленку и при укладке теплоизоляции ходить по деревянным щитам. В противном случае выравнивающий слой сам станет источником неровностей.
