Устройство водяного теплого пола своими руками
Существуют разные варианты теплого пола в частном доме, но самым популярным видом являются водяные. Конструктивно такое отопление представляет собой уложенную под напольным покрытием систему трубопроводов, по которым проходит горячий теплоноситель. Трубы подключаются или к уже имеющейся отопительной системе, или напрямую к источнику тепла.
Водяной теплый пол включает в себя следующие элементы:
- Трубы. Для обустройства теплого пола чаще всего используются металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Оба материала отличаются хорошей теплопроводностью и небольшим коэффициентом температурного расширения.
- Коллектор. Данный элемент необходим для формирования надлежащей разводки – каждый контур отопления должен иметь отдельные выводы. В недорогих коллекторах имеются только запорные шаровые краны, в том время как хорошие устройства снабжаются клапаном, позволяющим регулировать температуру в каждом отдельном контуре.
- Циркуляционный насос. Насос обеспечивает нормальную циркуляцию теплоносителя в теплых полах. Если в отопительном оборудовании имеется встроенный циркуляционный насос, то необходимость в отдельном устройстве отсутствует.
- Демпферная лента. Такая лента прокладывается по всему периметру помещения и позволяет компенсировать расширение стяжки при нагреве. Стандартные демпферные ленты изготавливаются из вспененных полимеров.
- Крепежные элементы. Если укладка выполняется на маты, то функцию креплений для труб будут выполнять именно они. Во всех остальных случаях потребуются специальные кронштейны, оборудованные замками и анкерным креплением.
Схемы подключения водяного теплого пола
Теперь посмотрим практичные схемы подключения теплого пола в доме.
Прямое подключение от котла
Данная схема наиболее проста в монтаже, однако имеет ряд ограничений для реализации.
- Во-первых, она может применяться только в низкотемпературных котлах с возможностью регулирования температуры теплоносителя. Как следствие эта схема может применяться только тогда, когда отсутствует радиаторное отопления, а теплый пол единственный источник тепла в доме.
- Во-вторых, несмотря на кажущуюся простоту монтажа, схема «капризна» к нюансам подключения и требует опыта подобных работ.
Реализуется данная схема подключения с помощью 3-х ходового или 2-х ходового клапанов.
3-х ходовой клапан
Задача 3-х ходового клапана в смешении горячего (прямого) и холодного (обратного) потоков теплоносителя. На схеме вы видите вариант установки 3-х ходового клапана. Здесь он играет роль термостата.
Термостат это прибор обеспечения постоянной температуры, в нашем случае, теплоносителя.
Данная схема имеет ряд особенностей. Во-первых, она не работает в контурах длиннее 35-40 метров. Во-вторых, она не пригодна, если нужно по отдельности регулировать температуру каждого контура.
- Первый недостаток устраняется установкой температурных датчиков с сервоприводами и термостатическими клапанами на каждый контур.
- Второй недостаток устраняется установкой циркуляционного насоса.
2-х ходовой клапан
Альтернатива 3-х ходового клапана, является 2-х ходовой клапан или питающий клапан.
Его задача, обеспечить не постоянный, а периодический подмес воды. Обеспечивает такой подмес термоголовка с термодатчиком входящая в конструкцию клапана. По сути, 2-х ходовой клапан либо отсекает горячую воду от котла, либо добавляет её в систему.
Плюс такой схемы, в простоте и невозможности перегрева. Недостаток, в 200 метровом ограничении площади обогрева. Решаются ограничения в установке циркуляционных насосов с организацией параллельного или последовательного (популярного) типа смешивания.
Схема подключения ВТП через насосно-смесительный узел
Эту схему применяют для одновременного подключения к котлу отопления радиаторов (основное отопление) и водяного теплого пола (дополнительное отопление).
Для реализации этой схемы потребуется коллекторный узел с насосно-смесительным узлом. Коллекторный узел продается в готовом виде и входит в сборку коллекторного шкафа теплого пола. Цена коллекторного узла 10-20 тыс. руб. Опытные мастера собирают насосно-смесительный узел сами.
Задача насосно-смесительного узла обеспечить высокую скорость теплоносителя в системе с возможностью точной и главное, независимой, регулировки температуры. Благодаря насосно-смесительному узлу контура водяного теплого пола от контура радиаторов работают независимо.
Такая независимость контуров обеспечивает гарантированную надежность работы и качество подключения системы водяной теплый пол в доме.
Прямое подключение ВТП от радиатора отопления
Используется для подключения одной нитки теплого пола в небольшом помещении до 10 кв. метров.
Подключение ТП через термостатический клапан, это самый простой и вместе с тем, самый спорный способ подключения. И вот почему.
Во-первых, это способ работает только для совсем маленьких помещений площадью не более 10 кв. метров. Во-вторых, данная схема не обеспечивает высокую скорость теплоносителя и разница температур входа и выхода теплоносителя доходит до 40-45˚C, вместо, нормативных 5-10˚C.
Если кратко описать суть подключения теплого пола через термостатический клапан, это еще один радиатор отопления комнаты, только уложенный в пол. В контуре радиаторного отопления делается петля, ставится тройник, врезается клапан и ставится воздухоотводчик.
Регулировка в таком контуре производится через термоголовку с датчиком (накладным или погружным) прикреплённым к трубе отопления. есть варианты регулировки от температуры воздуха в комнате.
Гидравлический разделитель
Эта схема используется в комбинированных схемах отопления с радиаторами. По сути, является схемой гидравлического разделения системы радиаторного отопления и системы теплый пол.
Если в системе радиаторного отопления используется циркуляционный насос, то наличие второго насоса в смесительном узле может привести к конфликтному нарушению гидравлических режимов.
Для параллельной работы двух насосов в системе отопления устанавливают гидравлический разделитель или теплообменник. Пример на схеме.
Процесс прокладки труб и подсоединения «теплого пола»
В практическом плане решить вопрос, как сделать теплый пол от отопления в доме растягивается на несколько недель. Начальный этап включает следующие основные работы: расчистку помещения, укладку гидроизоляции и заливку бетоном основания. При заливке основания обязательно выставляются маяки, именно на этом этапе формируется профиль поверхности, и если маяки устанавливаться не будут, то велика вероятность того, что поверхность получится неровной. Здесь стоит отметить, что продолжать работы после заливки стяжки пола можно через 7-9 суток, именно столько времени необходимо, чтобы бетон не только схватился, но и из его толщи испарилась влага.
Поверх стяжки делается укладка утеплителя – она может выполняться, как поверх бетонной стяжки, так и с дополнительным слоем изоляционного материала. Фольгированный утеплитель укладывается фольгой вверх. Когда в пенопласте имеются направляющие прокладки труб, то пластины ориентируются согласно схемы прокладки труб.
Работы по монтажу начинается с подключения одного конца к коллектору. Значения особого не имеет, это будет кольцом подачи или обратки, главное, чтобы труба аккуратно ложилась по трассе. Обычно делается прокладка всего маршрута, и после этого начинается фиксация трубы. При использовании теплоотражающих экранов сначала укладываются экраны, а потом фиксируются трубы.
После того как весь трубопровод будет зафиксирован, делается подключение второго конца трубы к системе отопления. После того, как будет сделано подключение система заполняется теплоносителем или делается накачка трубы воздухом. Пробная топка делается после того как система постоит с наполненным теплоносителем 1-2 дня. Этого времени достаточно, чтобы выявить места протекания и устранить течи.
Во время первого пробного запуска проводится замер температуры теплоносителя, делается калибровка клапанов, регулируется скорость работы насоса. Заливка стяжки осуществляется после того, как теплоноситель остынет. Только после этого укладывается второй армирующий слой сетки, устанавливаются маяки и делается заливка. Для верхнего слоя при использовании сетки толщина должна составлять 4-5 см. Этого достаточно, чтобы обеспечить целостность труб и жесткость основания под ламинат или плитку.
Выбор материалов
Прежде чем приступать к конструированию теплого пола своими руками, подбирается пригодное оборудование и рассчитывается нужное количество материалов.
Водяной теплый пол имеет в своем составе такие детали:
- котел для нагрева воды;
- циркуляционный насос;
- клапаны и краны;
- подающие и отводящие патрубки;
- коллектор для распределения и регулировки подачи теплоносителя;
- трубы, составляющие сам контур;
- фитинги для соединения элементов.
Теплый водяной пол в общих чертах
Обычно подбираются трубы, выполненные из полипропилена или сшитого полиэтилена. Трубы первого вида могут иметь стекловолоконное армирование, чтобы компенсировать температурное расширение материала. Полиэтилен менее подвержен деформациям, поэтому они более распространены.
Диаметр труб должен быть не больше 20 мм. Нет необходимости выбирать трубы с дополнительными защитными слоями. Главное, они должны выдерживать температуру до 95 градусов и давление воды, равное 1-2 атм. Простые конструкции станут отличным вариантом, если есть желание сделать обогрев максимально экономичным.
Коллектор – это коробка, в которой находится объемная емкость с отходящим от нее большим количеством патрубков. Это приспособление нужно для соединения нескольких контуров отопления в единую систему.
Для этого используется два разветвителя: один отвечает за распределение горячей воды из котла по трубам, второй – за сбор отводимой воды, отдавшей свое тепло. В коллекторном шкафу также устанавливаются все элементы контроля над полом: краны, регуляторы, воздуховоды и система аварийного слива теплоносителя.
Подготовка основного пола
Если теплый пол устанавливается в старом доме, в котором уже имеется напольное покрытие, полы необходимо полностью зачистить до основания. Убирается не только декоративное покрытие, но и старая цементная стяжка. Уже на этом этапе, в отличие от монтажа обычной стяжки своими руками, необходимо выровнять заметные изъяны пола, особенно перепады высот, превосходящие 10 мм.
Очищенная поверхность накрывается слоем гидроизолирующего материала – им может быть плотная полиэтиленовая пленка, укладывающаяся внахлест. Края ее захватывают стены, чтобы защита от воды была максимально эффективной.
Также на стены по всему периметру помещения крепится демпферная лента шириной около сантиметра, которая нужна для компенсации температурных деформаций. Она предотвращает разрушение пола из-за расширения материалов при нагреве. Если теплый водяной пол будет состоять из нескольких контуров, усадочную ленту нужно проложить и на границах между контурами отопления.
Затем основа утепляется, чтобы тепло не утекало сквозь нее в подвал в частном доме. Утеплитель выбирается в зависимости от назначения обогрева и условий эксплуатации:
- если теплый водяной пол станет прибавкой к основному отоплению, утепление можно сделать с использованием вспененного полиэтилена, экранирующего тепловые волны;
- в комнатах второго этажа и далее, если помещения этажом ниже отапливаются, можно применять пенопласт толщиной в несколько см;
- на первом этаже нужен более надежный утеплитель – слой керамзита или толстого, 5-10 см, пенополистирола.
Схема устройства поверхности теплого пола
Теплый водяной пол может утепляться специально произведенным для такого случая материалом, который имеет крепления для укладки контуров отопления.
На слой теплоизоляционного материала укладывается металлическая арматура. Она нужна для укрепления стяжки, которой будет залита вся система обогревательных элементов. Кроме того, к сетке из арматуры проще прикреплять трубы с помощью пластмассовых стяжек.
Что можно и чего нельзя?
Если у владельцев коттеджей с автономным отоплением нет альтернативы с подключением водяных полов, то у тех, кто живет в квартирах, обязательно возникает мысль, нельзя ли использовать горячее водоснабжение или центральную отопительную систему, подключившись к ним «на халяву».
Некоторые, кстати, именно так и поступают на свой страх и риск. Чаще всего подобные инициативы напрямую запрещены местными законодательными актами.
Теплые водяные полы – один из современных методов создания комфортных условий для проживания. Они могут быть как основным источником тепла в течение отопительного сезона, так и дополнительным
Для примера можно упомянуть постановление N 73-пп от 08.02.05 года, действующие на территории Москвы. Запрет на переоборудование общественных водоснабжающих систем для нужд подогрева полов содержится во втором приложении к этому документу.
Нарушение правила чревато обеспечит административное наказание. Получить штраф можно после дежурного визита сантехников или в результате жалоб других жильцов многоквартирного дома, которые из-за ваших несогласованных действий лишились отопления.
Возможно, что в вашем регионе такое подключение допускается, но лишь после проведения соответствующей экспертизы, дополнительных расчетов и составления схем, которые необходимы, чтобы общая работа системы не была нарушена и ваши соседи не пострадали.
Чтобы осуществить такие работы технически, необходимо использовать отдельный насосно-смесительный узел, который обеспечит сохранение на выходе нормативного уровня давления.
Гидроизоляция и стяжка
Самый важный момент, о котором не следует забывать — с поверхности следует удалить весь мусор. Только после того, как это будет сделано, необходимо переходить к самой пленке.
Под стяжкой принято понимать фундамент, на который потом будет уложен пол. Устраивать ее необязательно, если на плитах основания лежало старое покрытие. Если же вы решили устроить ее, то нужно не забывать о том, что ее создание приведет к повышению уровня пола.
Устройство стяжки своими руками
Сначала необходимо пометить уровень стяжки, используя строительный уровень. В зависимости от полученных во время этой работы параметров необходимо рассчитать запас труб, которые вам потребуются на последующих этапах работ. Необходимо устроить маяки таким образом, чтобы их было видно. Если устройство теплого водяного пола своими руками производится в малогабаритном помещении, то в этом нет необходимости. Далее выполняется укладка подготовленных строительных материалов. Затем по маякам выполняют выравнивание цементного раствора. После высыхания уложенной стяжки необходимо выполнить разметку мест расположения труб. Схему укладки труб необходимо определить заранее, чтобы купить нужное количество материала и не переплатить.
При определении схемы расположения труб теплого пола необходимо учитывать следующие требования:
- укладку труб своими руками нельзя производить там, где будет располагаться мебель;
- между трубами должно выдерживаться расстояние не менее 40 см. Расстояние от стены должно быть не менее 25 см;
- под окнами следует выполнять прокладку трубы, которая отходит от стояка;
- в сторону от поверхности труб внутри помещения должно отводиться тепло. Для этого необходимо устроить в конструкции специальный экран. Будет вполне достаточно уложить утеплитель, который имеет внешний фольгированный слой. Для его закрепления необходимо использовать металлический скотч.
При выполнении монтажа необходимо следовать заранее разработанной схеме укладки. Если возникла необходимость в создании изгиба, то следует использовать пружину подходящего диаметра. Это обеспечит защиту трубы от повреждений. В итоге по завершении работы система должна быть зафиксирована, а на поверхности должна быть сделана бетонная стяжка. Чтобы она была надежно закреплена, лучше всего использовать специальный крепеж, изготовленный из пластика. Когда монтаж труб завершен, можно переходить к подключению системы к стояку.
Часто бывает так, что частный дом нельзя подключить к системе централизованного отопления. В такой ситуации самым оптимальным решением будет использование теплого пола. Задача его устройства не такая сложная и выполнить работы владелец жилища может своими силами. Самое главное — знать технологию проведения монтажа, а в процессе установки использовать качественные материалы. Это позволит грамотно выполнить устройство водяного теплого пола, что обеспечит его длительную эксплуатацию и тепло в вашем жилище.
Модульная схема по деревянному основанию
Предусматривает использование готовых плит ОСП с пропиленными канавками под трубы и металлическими пластинами. Толщина плит не менее 22 мм, на схеме укладка теплоизоляции предусматривается в перекрытии. Разнообразие модулей по конфигурации позволяет класть их в нужной последовательности согласно разработанной схеме. В зависимости от шага пластиковой трубы предусматривается использование полос размером 130–280 мм. Они имеют удобные защелки для фиксации труб. Размеры 150 мм, 200 мм и 300 мм. После сборки труб и их проверки на герметичность контур накрывается гипсоволокнистыми плитами.
Теплый пол на деревянном основании
Фото укладки труб теплого пола
Нюансы проведения монтажа
Технология монтажных схем водяных теплых полов в частном доме определяется особенностями определенного отопительного контура.
На варианты монтажа конструкции оказывают влияние многие параметры
Монтажные работы конструкции имеют следующие отличительные особенности:
Основа под оборудование подбирается с учетом напольного покрытия.
1 – балка перекрытия; 2 – продольная балка; 3 – лаги; 4 – закладные под трубы; 5 – труба; 6 – финишное покрытие
По периметру помещения устанавливается демпферная лента. Амортизирующий элемент уменьшает потери тепла в местах стыка пола со стеновыми поверхностями.
Особенности укладки демпферной ленты
На бетонные плиты монтируется сама система в стяжке.
Устройство стяжки под водяной теплый пол
На основание укладывается гидроизоляция, арматурная сетка и слой утеплителя.
Укладка гидроизоляционного материала на основание
Трубы к каркасу монтируются при помощи хомутов или стальной проволоки.
Монтаж к каркасной конструкции Для теплого пола применяются специальные бесшовные трубы. Контур монтируется из цельной магистрали. Материал для труб должен обладать стойкостью к коррозии и устойчивостью к высоким температурам.
Специальные трубы для водяного контура
Какие бывают схемы подключения контуров водяного теплого пола и типы распределительных систем
Самая элементарная методика включения греющих контуров с применением коллекторного шкафа заключается в подсоединении всех труб подачи к одному коллектору, а возвратные магистрали к другому. Сами коллекторы соединяются с трубами, идущими от котла. Но этот вариант практически никогда не используется по причине невозможности регулировки температуры подачи, что недопустимо при режимах повышенных температурных показателей.
Проблема решается элементарным перемешиванием потоков горячего и остывшего теплоносителя. Учитывая конструкционные особенности гидравлического напольного обогрева, а также функции, которые на него возложены, существует несколько способов сборки смесительного узла:
- с применением трехходового крана с функцией термостата;
- с помощью циркуляционного насоса и трехходового клапана;
- с применением двухходового клапана и насоса.
Доступные схемы для реализации подключения теплых водяных полов основаны на трех типах смешивания:
- последовательном;
- параллельном;
- комбинированном.
Рассмотрим вкратце эти способы включения греющих контуров.
Коммутация гидросистемы напольного отопления при помощи трехходового крана
На небольших площадях до 12 м², где можно обойтись укладкой одного контура, популярны регуляторы типа Multibox. В его комплект входят:
- клапан;
- монтажный короб;
- термостат типа K (регулировка по воздуху) или типа RTL (регулировка по воде).
Прибор не требует электропитания и прост в установке. Работа в паре с высокотемпературной радиаторной системой для него не проблема – теплоноситель охлаждается до нужных 25-35°C.
С точки зрения законов теплотехники этот тип смесительного узла наиболее производительный. Обратный поток, выходящий из него в сторону отопительного прибора, имеет температуру пола и более пониженный.
На место термостатического клапана можно установить балансировочный вентиль или, в крайнем случае, простой шаровый кран. Однако последний вариант нуждается в регулярном контроле и по этой причине малоэффективен в эксплуатационном плане.
Несколько усовершенствовать технологию смешивания можно при помощи трехходового клапана.
Такая методика позволяет производить открытие магистралей в плавном режиме. Охлаждающийся датчик клапана открывает поступление теплой воды из котла и перекрывает линию байпаса, при нагревании идет обратный процесс. Все мастера, которые знают монтаж теплого пола не по видео, а по практическим работам, утверждают, что подобный вариант хорош для небольших объемов – в пределах 3-4 контуров.
Схема подключения смесительной группы параллельного типа
Как можно наблюдать на чертеже, при параллельном способе смешивания магистрали с теплоносителем разделены. Допускается установка перепускного клапана взамен байпаса, это даст возможность не нагружать лишний раз насос, когда контуры закрыты, этим самым экономя электроэнергию. Механическая настройка клапана позволяет осуществить настройку напора нужного уровня, при котором прибор начнет пропускать через себя жидкость.
Данный способ коммуникаций не предусматривает использование трехходового клапана с термодатчиком, потому что он имеет небольшую проходимость. Для регулировки достаточно двухходового вентиля и в этом состоит преимущество этого типа смешивания.
Основной недостаток параллельного типа смешивания заключается в том, что температура входящего в контур потока воды равна температуре обратки, которая движется в направлении котла. Кроме этого, наблюдается непостоянство расхода теплоносителя по контурам.
Комбинированный метод подключения напольного отопления
Тем, для кого укладка и включение контуров теплого водяного пола в новинку, будет полезно узнать, что существует еще один метод коммутации – комбинированный. Он сочетает в себе две вышеописанные схемы, причем, весь узел может работать как в параллельном, так и в последовательном режиме смешивания.
Конструкция дает возможность выполнять широкий спектр балансировочных процессов, что повышает эффективность отопительной системы. Комбинированная схема включения легко интегрируется в сложные отопительные узлы, например, в случаях, когда необходимо объединить стандартную радиаторную систему с гидравлическим напольным обогревом.
Скорость нагрева теплых полов
По своим особенностям системы отопления можно подразделить на два вида:
- Водяные, где функцию теплоносителя выполняет вода, антифриз или растворы этиленгликоля;
- Электрические, где в качестве теплоносителя выступают углеродные стержни, электрические кабеля или инфракрасная пленка.
Каждая система имеет свои преимущества и недостатки. Время нагрева таких полов зависит от конструкции теплоносителей и глубины, на которой они заложены.
Для нагрева одного квадратного метра поверхности с глубиной стяжки 5 — 6 см в среднем требуется 1,5 — 2 часа.
Скорость прогрева водяных полов
Водяной теплый пол достаточно долго прогревается. Время нагрева может быть 20 — 30 часов, для ног поднятие температуры будет ощутим примерно через 5 часов. Большую часть времени и энергии уходит на прогрев стяжки, которая в среднем достигает толщины в 5 см. Только после ее нагрева происходит отдача тепла в помещение. После отключения комфортная температура поверхности и помещения может сохраняться на протяжении суток. Как правило, общее время нагрева и остывания зависит от толщины стяжных элементов. Значительным недостатком такого теплоносителя является сложность при монтаже.
Скорость нагрева электрических полов
Электрические полы прогреваются достаточно быстро в сравнении с водяными полами. Электрические теплоносители греются моментально. На это у них уходит не больше 6-8 минут. Остальное время занимает равномерный нагрев стяжек по всему периметру помещения. Время прогрева до установленных значений в среднем занимает от 12 до 24 часов в зависимости от квадратуры поверхности, для ног эффект будет заметен уже через пару часов. При отключении питания кабельный пол сможет еще долгое время сохранять выбранный терморежим. В конструкцию подключен терморегулятор, который при падении тепла на 2 — 3 градуса будет автоматически производить регулирование силы нагрева.
Скорость нагрева инфракрасных пленочных и стержневых полов
Инновационными и наиболее быстрыми в отоплении считаются стержневые и пленочные инфракрасные полы. Их особенность заключается в том, что теплоотдача происходит за счет прямого излучения. Уже в первые часы становится заметно общее увеличение температуры воздуха в помещении. Теплоотдача в воздух происходит напрямую без лишнего прогрева стяжек и основного покрытия. К тому же такие полы имеют наименьшую толщину стяжек. После первого включения элементам достаточно 10 минут, чтобы выйти на номинальный режим и начать отапливать помещение.
Поскольку температура тела человека на 6 градусов выше, первое время не ощущается значительный эффект. Однако для ног комфортные условия проявляются уже в первые часы работы системы.
