Если систем отопления водяным теплым полом мы раньше не делали, то браться сразу за практическое воплощение своих желаний не будет правильно. Нужно сперва уделить внимание кой-какой теории. Ну, хотя бы узнать о плюсах и минусах теплых полов. Возможно, минусы окажутся такими, что иметь в своём доме такую систему отопления вообще не захочется.
Какие плюсы имеют водяные теплые полы в сравнении с радиаторами?
- Более высокий комфорт. Теплый пол – это своего рода большой радиатор (просто расположенный горизонтально). Но температура теплого пола намного ниже, чем у обычных радиаторов. Так что ходить по такому полу приятно.
- Всё помещение прогревается равномерно, т. е. в комнате с тёплыми полами тепло и возле окна и вдали от него.
- Температура распределяется по высоте помещения так, что всё соответствует известной пословице: ноги находятся в тепле, а голова… ну, не в холоде, конечно, но и не в самом нагретом месте. Так распределяется тепло, если система отопления радиаторная:
А так – теплым полом:
- Потери тепла через потолок меньше. Причина – меньшая разность температур между внутренним и наружным воздухом возле потолка. Уменьшение таких теплопотерь особенно заметно при высоких потолках.
- Отсутствие конвективных потоков воздуха, как при отоплении радиаторами. Что это даёт? Так ведь и пыль не циркулирует по комнате — это прежде всего почувствуют люди с проблемами дыхательных путей. Кстати, сквозняков тоже нет.
- Что проще: протереть от пыли пол или удалить пыль между секциями радиаторов? Спросите у того, кто занимается уборкой в вашем доме, и получите ещё один плюс теплого пола.
- Тепло от теплого пола передаётся излучением, которое распространяется сразу, как только пол начинает нагреваться. Поэтому тепло в такой комнате чувствуется быстрее.
- В комнате с отоплением водяным теплым полом не будет холодно, если открыть окна для проветривания.
- Воздух в помещении с теплыми полами не осушается.
- Если для вас это как-то важно, то не придётся думать, как оформить (спрятать) радиаторы, чтобы они не «мозолили глаза».
- Экономия на отоплении в сравнении с радиаторными системами получается 20…40%. Правда, это будет зависеть от способа реализации. Так, можно отключать некоторые контуры теплого пола, тем самым регулируя температуру в определённых местах помещения (или всего дома). Того же можно добиться, просто уменьшая расход воды через контуры (как и с помощью какого оборудования это делается, рассказано в следующих статьях).
- До сих пор я проводил параллель теплого пола с радиаторами, однако проведу и такую: у водяного пола нет вредных электромагнитных излучений, как у электрического.
К тому же, для водяных теплых полов теплоноситель нагревают до значительно меньшей температуры, чем для радиаторов: до 40…50 градусов. Что тоже даёт экономию энергоресурсов и позволяет использоваться вторичные энергоресурсы (например, так, как это описано в статье «Эффективное отопление: что это такое и насколько достижимо?»). Для нагрева теплоносителя для водяного теплого пола подходят и тепловые насосы (о тепловых насосах в условиях России читайте в статье о котлах для теплого пола, рекомендую).
Источник: vodotopim.ru
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.
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.
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.
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.
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.
Схемы укладки водяного теплого пола
Наиболее распространенные схемы укладки водяного пола — улитка и спираль. Улитка равномерно прогревает всю площадь пола. Зато при спиральной схеме можно обеспечить больший уровень прогрева в самой холодной зоне помещения. Для этого первые ветки трубы, по которым подается горячая вода, укладываются именно там. По готовому чертежу определяется точная длина трубы.
Водяной пол своими руками лучше всего делать из металлопластиковой трубы диаметром 16 мм. Она легко гнется с достаточно малым радиусом, и работать с ней на порядок удобнее, чем с трубой из сшитого полиэтилена. Трубу диаметром 20 мм использовать нежелательно. Большой диаметр потребует увеличения толщины бетона, а это плохо влияет на эффективность системы нагрева.
Обычно расход трубы на 1 кв.м. площади составляет:
- 10 м при шаге 10 см;
- 6,75 м при шаге 15 см.
Выбор теплоизоляции и крепежей для водяного теплого пола
Для того чтобы тепло не уходило вниз — на основание укладывается слой плотного пенопласта. Плотность утеплителя выбирается не менее 25, а лучше — 35 кг/куб.м. Более легкий пенополистерол просто сомнется под весом бетонного пласта.
Утеплитель и теплоотражатель
Оптимальная толщина утеплителя — 5 см. При укладке на грунт или при необходимости повышенной защиты от холода, когда уровнем ниже находится не отапливаемое помещение, толщину теплоизоляции можно довести до 10 см. Чтобы уменьшить тепловые потери — рекомендуется поверх утеплителя настелить теплоотражающий экран из металлизированной пленки. Это может быть:
- Пенофол (металлизированный вспененный полиэтилен);
- Отражающий поролоновый экран, приклеиваемый за радиаторами;
- Обычная алюминиевая пищевая фольга.
Металлизированный слой быстро уничтожается от агрессивного действия бетона, поэтому сам экран тоже нуждается в защите. Такой защитой служит полиэтиленовая пленка, которую используют для парников и в тепличном хозяйстве. Толщина пленки должна быть 75-100 мкм.
Кроме того, она обеспечивает нужную влажность для созревающей бетонной стяжки на протяжении всего периода ее застывания. Куски пленки нужно укладывать внахлест, а место соединения герметично проклеивать скотчем.
Крепежные соединения для труб водяного отопления
На теплоизоляцию устанавливают крепеж для трубы. Его назначение — закрепить соседние ветки трубы и расположить ее по территории пола в строгом соответствии с предварительным планом. Крепеж удерживает трубу, пока бетонная стяжка не приобретет нужную степень твердости. Использование крепежа облегчает монтаж пола и гарантирует правильное размещение трубы в толще бетонной подушки.
Крепежом могут быть специальные металлические планки, металлическая сварная сетка, пластиковые скобы, которые пришпиливают трубу к пенопластовому основанию.
- Металлические планки используются при увеличенной толщине бетонной подушки. Они немного поднимают трубу относительно теплоизолятора, благодаря чему она оказывается ближе к верхней поверхности бетонной подушки. Труба просто защелкивается в фигурные выемки планок.
- Металлическая сетка не только крепит трубу, но и армирует слой бетонной подушки. Труба привязывается к сетке кусочками проволоки или пластиковыми хомутами. Расход крепежа составляет 2 шт. на погонный метр. В местах закруглений можно использовать дополнительный крепеж.
- Пластиковые скобы устанавливаются вручную. Они пришпиливают трубу к пенополистеролу по мере ее укладки. Полупромышленные теплые полы своими руками делаются с помощью особого степлера. Но его приобретение оправдано только при интенсивном профессиональном использовании.
В последние годы производители систем теплых полов стали предлагать еще одно очень удобное решение. Речь идет о специальных листах плотного пенополистерола с профилированной поверхностью. Обычно поверхность таких листов представляет собой пересечения канавок или ряды выступающих элементов, между которыми легко укладываются трубы подогрева.
Поверхность листов гладкая, эструдированная, все поры закрыты и дополнительной гидроизолирующей пленки для нее не требуется. Имея особый терморезак, канавки в пенополистероле можно нарезать и самостоятельно. Но для проведения этой работы нужен хотя бы минимальный опыт.
Выбор рецептуры, приготовление и заливка бетона
Заливать трубы бетоном можно только после того, как они полностью уложены, подключены к коллекторам и наполнены водой под давлением 4 бар. Перед заливкой требуется выдержать трубу под этим давлением на протяжении пары суток. Если обнаружится течь — ее сразу же устраняют. Если сама система отопления еще не смонтирована — вместо воды в трубы, при помощи компрессора, закачивают воздух и фиксируют давление шаровыми вентилями.
Сразу после закачивания давление может немного понизится за счет распрямления труб. Во время заливки и затвердевания бетона давление контролируется при помощи подключенного манометра.
Для компенсации тепловых расширений вдоль всех стен крепим демпферную ленту. Температурное расширение бетонной подушки составляет 0,5 мм на погонный метр, при увеличении температуры на 40 градусов. Если нагрев составляет всего 20 градусов, тот расширение соответственно будет в два раза меньше. Умножаем расширение на протяженность самого длинного участка бетонного пола и сравниваем полученную величину с толщиной демпферной ленты.
Для обычных квартир, как правило, достаточно уложить ленту только вдоль стен и при дверном пороге. Кроме того демпферная лента также играет роль теплоизоляции стен от теплого пола. Таким методом устраняются мостики холода, вызывающие ненужную утечку тепла.
Дополнительно в некоторых случаях делаются компенсационные швы:
- при протяженности любой из сторон помещения более 8 метров;
- ширина и длина помещения различаются более чем в два раза;
- площадь пола превышает 30 кв.м.;
- форма помещения имеет несколько изгибов.
Для протяженных теплых полов компенсационный шов с демпферной лентой обустраивается через каждые 10 м. Чтобы движение бетонных подушек в этих местах не разорвало трубу — на нее одевают жесткую пластиковую гофру (предпочтительнее) или трубу большего диаметра. Заход защитной трубы в бетонные подушки — не менее 0,5 м с каждой стороны.
Если по схеме размещения возникает скопление теплых труб в одном месте (например — возле коллектора), то на часть труб нужно надеть рукав теплоизолятора. Это поможет избежать локального перегрева и сохранит тепло для нужных участков пола.
Как сделать водяной теплый пол: бетонирование
Если бетон для заливки не привозится, а готовится на месте, то потребуются такие компоненты:
- цемент марки 300 или 400 — 1 весовая часть;
- песок речной промытый — 1,9 в.ч.;
- щебень размером 5-20 мм — 3,7 в.ч.
Это состав тяжелого бетона. Его вес достигает 2,5 т на 1 куб.м. готового материала.
Многие предпочитают отказываться от песка в бетоне для теплого пола. Связано это с его плохой теплопроводимостью. Поэтому на практике используют и цементно-гравийные смеси. Ее состав:
- гранитный щебень 5-20 мм — 2 ведра;
- цемент — 1 ведро;
- мелкий гранитный отсев до 5 мм — 4 ведра;
- вода — 7 л (можно добавить еще 1 л, если раствор очень густой).
Гранит прекрасно проводит тепло, а такой бетон имеет гораздо более низкое тепловое сопротивление. В состав также рекомендуется ввести армирующую фибру, представляющую собой мелкие пластиковые волокна.
Если труба крепилась на планки или скобы — поверх нее укладывают армирующую сетку. Высота бетонной стяжки выбирается от 5 до 10 см. При этом нужно обеспечить не менее 3 см бетона над трубой. Меньшая прослойка чревата растрескиванием. А слишком толстая бетонная подушка увеличивает потери при передаче тепла.
При верном выборе бетона и нормальной температуре он начинает схватываться уже через 4 часа. Для поддержания нормальной влажности его следует накрыть водонепроницаемой пленкой, а при подсыхании поверхности — поливать ее водой. Уже через 12 часов застывший бетон может выдержать вес человека. Но полное его вызревание наступает только через 28 дней. Все это время нужно заботиться о влажности и поддерживать высокое давление в уложенных трубах. Только по истечении указанного срока можно провести первое тепловое испытание этого пола.
Напольное покрытие
На готовое бетонное основание можно клеить плитку и другие напольные покрытия. При этом используют клей, предназначенный для теплых полов. Если плитка попадает на компенсационный шов, то одну ее часть надо приклеить, а вторую — посадить на силикон. Силиконовый клей амортизирует тепловые перемещения основания, и плитка не треснет от перенапряжения.
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.
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.
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.
Итог
Грамотно обустроенное тепло в собственном доме — это еще один шаг к комфортабельным и удобным условиям проживания для всей семьи. Но, даже если вы не в состоянии выполнить эти работы и вынуждены пригласить мастеров — полученные знания позволят вам принять самое активное участие в этом процессе.
Источник: vsadu.ru
Преимущества скрытого отопления
Одна сторона привлекательности систем тёплого пола заключается в скрытии инженерных коммуникаций. Гармонию интерьера не нарушат ни радиаторы, ни отопительный трубопровод, ни запорная и регулировочная арматура. Однако это не единственный плюс скрытности системы отопления.
Если в жилых комнатах трубы не проходят через перекрытия стены и по ним, это сильно облегчит проведение отделочных работ. Для выравнивания и нанесения декоративных материалов доступна вся плоскость стен, к тому же отсутствуют трудности с подрезкой напольного покрытия, нет необходимости скрывать проход труб при установке натяжных потолков. Особенно выгодно отсутствие видимых коммуникаций при смене планировки.
Помимо эстетических преимуществ есть и технические: равномерный нагрев пола создаёт оптимальную схему распространения тёплого воздуха. Поскольку основной упор делается не на конвекционную передачу тепла, а на его прямое излучение, пропадает необходимость прогревать верхнюю необитаемую зону. За счёт этого обеспечивается снижение расходов на отопление порядка 10–15%. Что самое интересное, экономия здесь не идёт в ущерб комфорту: в зоне ног соблюдается температура около 20–22 ºС, в зоне головы — на 3–4 ºС ниже.
Основные недостатки водяного тёплого пола
Главным минусом системы тёплого пола можно назвать сложность её устройства. Процесс укладки нагревательных элементов в пол достаточно технологичный и трудоёмкий, если же речь идёт о водяной системе отопления — появляются дополнительные трудности с организацией обвязки и настройкой работы отопления.
Это вовсе не повод отказаться от использования тёплого пола. При использовании качественных материалов и системы монтажа, соблюдении технологии укладки трубок в пол и устройства напольного покрытия все усилия окупятся сторицей. Тёплый пол — действительно эффективная, экономичная и долговечная система отопления, но, повторимся, только если она устроена с соблюдением ряда ключевых требований.
Из сложностей устройства стоит отдельно упомянуть необходимость тщательного выбора материала для стяжки пола. Помимо прочностных качеств, она должна отвечать нормам по теплоёмкости и теплопроводности, а также способности излучать тепло в определённом спектре — порядка 9–10 мкм. В принципе, при нагреве до 40 ºС практически все материалы на цементном связующем излучают тепло в этом диапазоне. Остается только добиться максимально возможной плотности покрытия и равномерного распространения тепловой энергии в тёплом слое стяжки. С этой целью может применяться стальная фибра, жидкое стекло или специальные полимерные добавки для стяжки тёплого пола — пластификаторы С-3, HLV-75, BV 3M и подобные.
Материалы для устройства
Как уже говорилось, системы теплого пола требуют крайне тщательного подбора материалов. Ещё полтора-два десятка лет назад все довольствовались закладкой в пол металлопластиковой трубы, убеждая себя, что кроме коррозии теплообменнику в полу ничего не грозит. Такой подход имеет ряд недостатков, которые выявляются в течение первых 3–5 лет эксплуатации.
Чтобы не повторять чужих ошибок, для тёплого пола следует использовать трубки, которые при повреждении способны со временем восстанавливать структуру полимера и обладают максимально высокой теплопроводностью. Нельзя гарантировать, что при монтаже трубок они не будут переломаны, а ведь для металлопластика это, без преувеличений, смертельный приговор. Наилучшим образом в этом плане ведёт себя сшитый полиэтилен, альтернатива которому — медь. В последнем случае есть ряд дополнительных преимуществ: ещё более высокая теплопроводность, мизерный коэффициенте теплового расширения и способность запоминать форму при деформации.
Для открытых систем отопления отсутствие избыточного давления может привести к эжекции молекул газов через стенки трубок, со временем частички газа способны собраться в довольно крупные пробки. Чтобы исключить подобные явления, современные трубы для теплого пола делают композитными со встроенным кислородным барьером.
Из материалов для устройства теплого пола нельзя обойти стороной утеплитель. Его выбор имеет определяющее значение для долговечности системы подогрева и пола в целом. Тепловой барьер должен быть несжимаемым, сохраняющим форму и, естественно, с высоким сопротивлением теплопередаче. Из всех вариантов наиболее пригодны для использования в качестве тепловой отсечки экструдированный пенополистирол и пенополиуретан, реже применяются плиты из полиизоцианурата.
Нужна ли резервная система отопления
Часто можно услышать мнение, что системы водяного теплого пола ненадёжны, а потому при их использовании в качестве основного источника отопления есть не иллюзорный риск, что со временем дом останется без единственного источника тепла. Это заблуждение связано, в первую очередь, с опытом эксплуатации систем тёплого пола, которые, по сути своей, являются бюджетными подделками оригинальной технологии.
Посудите сами: в случае применения низкокачественных труб для теплообменника риск их засорения, поломки и разрушения стяжки из-за температурного расширения возрастает в разы. Здесь действительно имеет смысл комбинировать подогрев пола с установкой радиаторов, хотя такой вариант отопительной системы сопряжен с трудностями настройки: постоянно приходится регулировать проток, иначе в помещении температура возрастает до по-настоящему дискомфортных значений.
Однако если тёплый пол устроен с учётом всех технологических требований, он может работать в качестве основной системы отопления многие десятки лет. Внимательность и чуткое отношение на этапе монтажа теплоизоляции, труб и при заливке стяжки исключают основные факторы риска как для появления протечек, так и для порчи напольного покрытия или основы, на которую оно уложено. В целом, затраты на организацию резервной системы отопления и правильное устройство водяного тёплого пола примерно равны.
Предпочтительные виды котлов
Основным недостатком систем водяного подогрева пола считается их крайне низкая устойчивость к перегреву. В основном это правило касается теплообменников из полиэтилена — этот материал обладает одним из самых высоких коэффициентов линейного температурного расширения. Для медных труб этот показатель значительно ниже.
В связи с такими ограничениями требуется правильный выбор котлового агрегата и соответствующая настройка режима его работы. Наиболее подходящими считаются котлы на природном газе и электричестве. Их система терморегуляции позволяет исключить подачу слишком горячего теплоносителя в систему тёплого пола.
Наименее пригодными для подключения водяной системы обогрева пола можно смело назвать твёрдотопливные котлы. Их пиковую мощность практически невозможно ограничить, в особенности при периодической смене вида топлива. Именно поэтому такие системы требуют включения в гидравлическую схему специальных устройств, осуществляющих поддержание температуры воды в нагревательном контуре за счёт подмешивания жидкости из обратки.
Схема подключения
Финальным аргументом против систем тёплого пола считается сложность организации схемы распределения теплоносителя. Если в системе присутствует более одного контура подогрева пола, требуется установка гидравлических коллекторов с регуляторами протока.
Схема отопления дома водяными тёплыми полами. А — газовый котёл отопления; Б — объединённый узел смешения и коллекторная группа; В — контур тёплого пола. 1 — котёл со встроенным циркуляционным насосом; 2 — группа безопасности; 3 — расширительный бак; 4 — трёхходовой клапан смешения; 5 — циркуляционный насос; 6 — шаровый вентиль; 7 — игольчатый вентиль или вентиль с сервоприводом; 8 — редуктор давления; 9 — расходомер
С одной стороны, установка и ввод в работу таких сложных сетей сопоставимы с дополнительными затратами. Однако все усилия на организацию отопления тёплым полом с лихвой компенсируются комфортом его использования: в каждой комнате можно легко наладить собственный тепловой режим, при этом вся система может быть легко и качественно сбалансирована даже при наличии нескольких десятков «петель».
В остальном подключение теплого пола производится по классической схеме организации закрытой системы отопления с избыточным давлением. Единственным дополнением является узел подготовки воды на вводе подпитки: поскольку теплообменник представлен достаточно узкими каналами, расположенными в самой низкой точке системы, требуется удалить из воды все механические примеси, способные осаждаться и со временем полностью закупорить трубки.
рмнт.ру
28.04.17
Источник: www.rmnt.ru