Монтаж водяного теплого пола своими руками

Напольное водяное отопление — система, которая превосходит по энерговооруженности радиаторные коммуникации. Она используется в роли основного или дополнительного источника тепла на любой площади, быстро набирает комфортную температуру и поддерживает ее. Однако, чтобы напольный отопительный узел работал, а также справлялся с площадью дома, он должен проектироваться заранее.

Предварительно рассчитанный проект теплого пола позволяет предусмотреть мощность системы, распределить элементы теплоносителя и трубы, а также рассчитать материал. При проектировании учитываются площадь помещений, теплопотери, тип используемых труб. Заранее выбираются материал для стяжки, технология монтажа. Поговорим о том, как спроектировать водяной теплый пол дома.

Преимущества напольной отопительной системы

• Универсальность. Напольное отопление отличается хорошей адаптивностью, поскольку может свободно соединяться с уже монтированными системами нагрева воздуха. Его можно подключить к установленным радиаторам, добавив новый контур подачи воды, устанавливать по дому или в комнатах: помещениях, где на полу уложена холодная плитка.
• Комфорт. Эксплуатируя отопление в виде теплого пола, пользователь получает более комфортную и стабильную температуру. Это возможно из-за оптимального распределения тепла по комнате. Нагретый воздух равномерно поднимается снизу-вверх, поэтому ноги остаются в тепле, а голова в «холоде» — там, где температура чуть меньше.
• Гигиена. Во время эксплуатации обычных радиаторов или конвекторов, которые монтируются вдоль стен, образуется конвекционное перемещение воздуха, которое распределяется по помещению. То есть — в комнате регулярно циркулирует пыль. Если монтировать трубы в пол, то этот эффект не происходит, поскольку воздушная масса обменивается равномерно. Поэтому напольные системы актуальны в случаях установки подобного источника в детской.
• Экономия. При использовании коллектора и труб отопления, монтированных в пол, поверхность нагревается равномерно, тепло наполняет все помещение. Непрогретым остается только воздух наверху, под потолком. Такой эффект экономит до 15-20% энергии в комнатах со стандартной высотой потолков и до 50% в домах, где высота увеличена до 3 и более метров.
• Износостойкость. Хорошие параметры системы позволяют эксплуатировать ее не одно десятилетие без выявления дефектов. Однако надо учитывать, что долговечность зависит от материалов и рабочих нагрузок. По сравнению с радиаторными устройствами, такие системы работают не в полную мощность. Причина проста — теплоноситель чаще поддерживает давление от 2 атмосфер, поэтому быстрый износ комплектующих маловероятен.

Теплый пол, собранный из полимерных труб из сшитого полиэтилена (РЕХ) и установленный с учетом технологии, а также требований производителей, способен прослужить до 50 лет. Если при монтаже использовать медные элементы, используемые узлы прослужат более 200 лет. При сравнении с электрическим полом (срок эксплуатации до 20 лет) и алюминиевыми радиаторами (до 25 лет) выбор очевиден.

• Поддержание комфортной температуры. Благодаря саморегуляции водяное напольное решение более эффективно при сохранении заданных параметров и режима отопления. При обустройстве такой системы не придется постоянно регулировать значения. Принцип саморегуляции предполагает, что покрытие пола будет отдавать больше тепла при понижении температуры. Однако учитывайте, что этот эффект не защищает от небольших температурных колебаний, которые возможны из-за разных воздействий. Это может быть открытое окно, сильные заморозки.
• Легкость монтажа. Коллекторная разводка, несмотря на массивность и технологичность, при правильно составленном проекте устанавливается в любой дом. Для установки, размещения труб и работы со стяжкой не нужно привлекать специалистов. Все можно сделать самостоятельно по предложенным инструкциям.

Какие ограничения нужно соблюдать

Устройство напольного водяного отопления может быть использовано в автономных системах частных или многоквартирных домов, если это было предварительно предусмотрено в проекте во время строительства здания. В остальных случаях вносить подобные изменения и прокладывать водные трубы в квартире при наличии классических теплоносителей запрещено законодательством РФ.

Эти ограничения связаны с температурным режимом и рабочим давлением, которые поддерживаются в центральном стояке. Оба показателя в многоквартирных домах рассчитаны на установку радиаторов, поэтому в случае подключения водяного пола конструкции и инженерные системы получат дополнительную нагрузку. Если стояк ее не выдержит, существует высокий риск деформации труб, а также затопления. Поэтому устройство водяного отопления может быть установлено в квартире с соблюдением следующих условий: при наличии теплообменника и согласовании изменений.

Если вы согласуете изменения в случае проживания в многоквартирном доме, или если обустройство предполагается в загородном частном коттедже, нужно заранее решить, какое напольное покрытие будет использоваться. Оптимальными решениями остаются плитка, ламинат и кварц винил. Они рассчитаны на температурные нагрузки, не деформируются при высоком нагреве. Можно также уложить по помещениям линолеум, однако лучше выбирать дорогие модели. Дешевые материалы при нагреве будут собираться в гармошку, выделять неприятный запах.

Традиционные решения в виде паркетной доски и ковролина совместимы с теплыми полами, однако не имеют теплоотдачи. Из-за этого уложенная система будет малоэффективна и не справится с обогревом помещений.

Какие компоненты нужны для устройства отопления

При планировании напольного водяного отопления нужно подготовить несколько инженерных систем. Рассмотрим каждую подробнее.

Распределительный узел

Его представляет коллекторная группа — насос, который обеспечивает циркуляцию воды или антифриза и смесительного узла, а также поддерживает заданную температуру в теплоносителе в случае присоединения радиатора. При обустройстве небольшой комнаты собрать распределительную конструкцию можно с помощью ручного смесителя. В случае сборки напольного отопления с водяным контуром в качестве основного или единственного источника тепла, рекомендуется использовать готовые насосные узлы.

При проектировании таких отопительных компонентов в проекте целесообразно предусмотреть отключение каждого контура по отдельности. Помимо повышения надежности сборки, это упростит эксплуатацию. Вы сможете контролировать работу любого контура механически.

Контур напольного отопления

В комплект входят трубы, которые обеспечивают циркуляцию воды от теплоносителя, а также передают тепловую энергию стяжке и напольному покрытию, что приводит к нагреву температуры. Они могут иметь разную раскладку, однако чаще укладываются по кругу, покрывая всю площадь комнаты.

При выборе труб нужно отталкиваться от их технических характеристик и заявленного срока эксплуатации. Хорошие показатели у комплектов из сшитого полиэтилена РЕХ или термостойкого PERT, которые способны работать без деформации около 50 лет. Ровно это же время отводится для планового капитального ремонта. Представленные трубы имеют небольшой вес, обладают высокой гибкостью и прочностью, что упрощает монтаж. Для них характерен единый коэффициент линейного теплового расширения, поэтому в случае неправильного размещения контура они все равно дадут оптимальный обогрев.

Цена труб из сшитого полиэтилена идентична стоимости металлопластиковых моделей среднего качества. Металлопластик имеет свои достоинства — фитинги для соединения хорошо распространены, срок службы материала составляет до 200 лет. Эти показатели объясняют, а также оправдывают высокую цену, которая выше в 3-4 раза по сравнению с полимерными аналогами.

Внимание следует также уделять теплоизоляционным материалам для пола и устройству бетонной стяжки. Чтобы не было теплопотерь, а помещение нагревалось равномерно, стоит применять в строительстве панели из полистирола или вспененного полиэтилена. Для предотвращения растрескивания стяжки нужно добавлять пластифицирующие присадки, проводить армирование с помощью арматуры из железа. Не лишним будет добавить в раствор полипропиленовое фиброволокно, которое дополнительно защитит стяжку при усадке здания.

В случае проектирования отопительной системы «теплый пол», не допускаются промежуточные соединения труб, контур должен быть целостным. Работая с материалом, нужно подобрать его так, чтобы подключение было только около коллектора в распределительном узле и в теплоносителе. Любые дополнительные соединения, расположенные в стяжке, могут деформироваться и начать течь, что приведет к затоплению, ремонту.

Как проектируется система отопления

Нужно решить, как будет распределяться система по вашему дому. Если планируется эксплуатация водяного отопления, то возможны несколько вариантов: устройство напольного типа и комбинированная система, которая может эксплуатироваться в качестве основной или вспомогательной.

Какое отличие существует между радиаторным отоплением и теплым полом

При проектировании высокотемпературных контуров для установки радиаторов, закладывается рабочая температура теплоносителя в пределах 60-90 градусов. Если говорить о разработке системы теплого пола, то здесь используются низкотемпературные контуры, поддерживающие рабочую температуру около 30-40 градусов. В связи с этим, при эксплуатации разных конфигураций требуется индивидуальная настройка котла. При выборе распределительного узла важно также учитывать площадь отапливаемого дома. Усредненные значения, на которые нужно опираться в расчетах, - на 1 квадратный метр площади комнаты используется 5 погонных метров трубы. Отсюда следует, что при учете гидравлического сопротивления, оптимальная рабочая площадь нагрева одного контура составляет порядка 15 квадратов. Также на этаже нужно размещать столько коллекторных групп, сколько есть контуров.

Особенности системы теплый пол

Ее планирование отличается, если она используется вспомогательным или основным источником тепла. Если такое отопление будет в помещении единственным, подберите его мощность. Однако само инженерное проектирование глобально не отличается от радиаторной системы. Разница будет только в настройках котла, который необходимо выставить ни низкотемпературную работу, и источнике теплопередачи — вместо радиаторов нагревательным элементом выступают трубы.

При проектировании нельзя забывать, что на каждом этаже здания должна быть проложена своя коллекторная развязка, подключенная к единому стояку. Если все сделано правильно, котел должен подавать в общий контур температуру около 40-50 градусов. Разница подбирается персонально, поскольку также учитываются теплопотери в помещении.

Газовые котлы, которые чаще используются при устройстве отопительной напольной системы, комплектуются насосами, которые обеспечивают непрерывную циркуляцию воды. Они не имеют большой мощности, однако ее достаточно, чтобы гарантировать рабочий напор в стояке посредством труб большого диаметра.

Для отбора воды из стояка рекомендуется дополнительный насос. Он также позволит преодолевать гидравлическое сопротивление, имеющееся в контурах. Второй прибор снизит разницу температуры в линии подачи и в обратке, где циркулирует вода. Так можно полностью устранить проблему холодных участков, поскольку мощный насос сможет поддерживать среднюю температуру в каждом контуре равномерно.

Поскольку оптимальной температурой финишного пола в жилых комнатах с теплым полом считается 24-26 градусов, температура в контуре теплоносителя должна быть порядка 30-40 градусов.

Комбинированная система

Комбинированная технология предполагает, что в проекте будут использоваться низко- и высокотемпературные контуры. Она актуальна в случаях, когда теплый пол устанавливают в уже жилое здание со своим отоплением с помощью радиаторов или бойлера. При обустройстве такой коммуникации нужно организовать узел, где будет смешиваться в заданных пропорциях теплоноситель из высокотемпературного отрезка (нагревается до 70 градусов) с низкотемпературным контуром (поддерживает около 30 градусов). Благодаря смешению получаем равномерный нагрев температурой 40 градусов в коллекторе, который нагревает напольное покрытие.

Комбинированные системы, которые используются в роли единственного источника тепла, должны комплектоваться сбалансированными насосно-смесительными узлами. Чтобы обеспечить их правильную работу, нужно установить устройство с арматурой, которое совместимо с уже существующими коллекторными группами и стандартными насосами для циркуляции воды. Если же напольное отопление играет второстепенную роль, а общая площадь отапливаемого помещения — не больше 60 квадратов, допускается установка ручного смесительного узла. Чтобы его собрать, воспользуйтесь трехходовым смесительным клапаном.

Трехходовое устройство работает по принципу обычного сантехнического смесителя, что дает удобно настраивать температуру теплоносителя, который поступает в отопительную систему. Чтобы обеспечить этот процесс, используется нагретое вещество, поступающее от котла или контура радиатора, и остывшее, которое идет от обратного коллектора. Однако недостаток этой системы заключается в том, что в случае перепада температуры в основном стояке, придется регулярно корректировать первоначальные настройки на трехходовом смесителе.

Если это вызывает неудобство, узел смешения может быть подключен к автоматическому управлению. Для этого потребуется установка термостата на коллекторный узел, который отвечает за подачу теплоносителя в контур теплого пола и электросервопривода на трехходовом смесителе.

При проектировании устройства отопления дома рекомендуем решить заранее, в каком месте планируется размещение распределительного узла. Оптимальное место — центр здания. С таким расположением можно проложить одинаковую длину труб по каждому контуру, что даст равномерный нагрев в комнатах, а также сбалансирует систему.

Как прокладывать трубы

Только после подготовки проекта можно приступать к схеме распределения труб по помещениям. Нужно решить, какой использовать шаг и какую схему раскладки. Для первого учитывается, где будут участки теплопотерь (это оконные и дверные проемы). Чтобы устранить эту проблему, около таких зон шаг сокращается намеренно. Кроме того, для организации комфортного отопления, трубы рекомендуется тянуть от коллектора таким образом, чтобы они проходили возле участков теплопотерь.

Получить оптимальный нагрев центра комнаты можно с трубами, уложенными 20-30-сантиметровым шагом. В местах, где предположительно будут активные теплопотери, рекомендуется выдерживать 10-15-сантиметровый шаг. Это повысит теплоотдачу напольного покрытия, не внося изменения в температуру котла, а также, не устанавливая дублирующие источники отопления. При этом важно, чтобы в здании использовалась единая кратность шага. То есть, если в центральных зонах значение будет равно 25 см, а в местах активной теплопотери — 10 см, то рассчитывать зависимость теплоотдачи от теплоносителя для всего помещения нужно так, чтобы она была одинаковой.

При укладке отопительной системы используется несколько способов укладки, так называемые «змейка» и «спираль». Принцип распределения по помещению зависит от типа комнаты, ее площади. Чтобы выбрать шаг, нужно решить, какая мощность отопления требуется. Если будет отапливаться небольшое помещение, то подойдет «змейка». Классический, универсальный способ, который отличается легким монтажом. Однако у технологии существуют недостатки — комната нагревается неравномерно, существуют непрогретые участки, а также, если используется труба небольшого диаметра, есть вероятность ее чрезмерного сгибания, что может привести к образованию трещин.

Чтобы избежать перегрузки и деформации труб, используйте широкие петли сгиба. При обустройстве помещения площадью около 15 квадратов лучше выбрать метод укладки «спираль». Он поможет поддерживать в комнате среднее значение температуры. Это происходит из-за того, что около трубы с остывшим теплоносителем располагается шаг с нагретым теплоносителем. Достоинством системы считается угол сгиба, направленный на 90°, что упрощает раскладку труб. Однако система имеет недостаток — реализовать ее в помещении площадью до 10 квадратов непросто. Здесь подойдет классическая «змейка».

Обращаем внимание, что от крайнего витка спирали и стены должно быть не меньше 15 см. Также учитывайте, что прокладывать теплый пол на участках, где предполагается установка крупной мебели, неправильно.

Как проводится монтаж

Первое, что нужно сделать до укладки труб, - выровнять стяжку пола. Это делается обязательно, поскольку в случае перепада высот даже на половину сечения, есть большой риск образования воздушной пробки. Если это не предусмотреть заранее, то теплоноситель не сможет циркулировать правильно, что приведет к теплопотерям, неравномерному нагреву напольного покрытия.

После выравнивания стяжки важно выполнить тепло-, паро- и гидроизоляцию перекрытий. Для этого подойдут гидроизоляционные мастики, полиэтиленовые пленки, а также изоляции, изготовленные из вспененного полиэтилена или пенополистирола. Используя мастику или полиэтиленовую пленку, сделайте гидроизоляционную подушку. Несмотря на высокие изоляционные свойства, заливать стяжку на вспененный полиэтилен не рекомендуется. Материал, имеющий небольшую толщину в 3-5 мм и хрупкую основу, может продавиться, что приведет к усадке стяжки. Поэтому рекомендуем модели толщиной около 20 мм. После подготовки основания, распределите трубы небольшим шагом на расстоянии 10-15 см между кольцами.

Если монтаж водяного пола планируется в помещении с деревянными перекрытиями, стяжка может быть сформирована только в жестком коробе из фанеры, который защитит от растекания состава. При этом обязательно нужно учесть несущую способность лаг, удерживающих пол, чтобы не допустить обрушение. Чтобы уменьшить нагрузку на балки, лучше снизить толщину бетонной стяжки. Дополнительно можно использовать облегчающие частицы в виде стружки или керамзита, которые добавляются в раствор. Однако над трубами нужно сохранить минимум 20 мм слоя. Общие правила действуют и по отношению к шагу трубы — он должен быть единым и не превышать 15 см, тогда можно рассчитывать на равномерный прогрев.

Как проходит раскладка труб

Если вы последовательно прошли каждый этап подготовки, соблюдая рекомендации, наконец-то можно подступиться и к раскладке труб. Для этого лучше предварительно нанести эскиз шага на уложенную теплоизоляцию маркером или краской. В будущем это упростит задачу монтажа, а также поможет заранее увидеть ошибки.

Существуют следующие способы крепления труб:

• С арматурной сеткой. Для этого она распределяется по поверхности с шагом около 10 см, а труба прокладывается через каждые 50-80 см. В точках сгиба конструкция крепится пластиковыми хомутами. Технология укладки с помощью арматуры популярна, поскольку помогает одновременно закрепить материал, и подготовить армировку для заливки бетона.
• С помощью полистирольных плит. Они имеют на поверхности специальные крепежные элементы, вокруг которых и распределяются трубы. Такой способ удачен и по конструктивным причинам, поскольку плиты формируют требуемый теплоизоляционный слой толщиной 20 мм.

В зависимости от бюджета, можно подготовить другие крепежные элементы. Это может быть любой каркас для раскладки труб, собранный с учетом рабочего шага и шириной витков. Для его формирования подойдут деревянные доски. Они помогут сформировать будущий контур так, чтобы после укладки контура не повредить его. Для дополнительной защиты труб от деформации во время температурного расширения стяжки следует использовать демпферную ленту.

Испытание отопительной системы

Проложив трубы и подключив их к коллектору и распределительным узлам, нужно оценить герметичность собранной конструкции. Наиболее уязвимые места, которые следует проверить в первую очередь, - соединения и участки, где теплоноситель будет скрываться в стяжке. Они получат высокую нагрузку после заливки бетона, поэтому любые слабые места должны быть устранены.

Проверку можно провести следующим способом:

• Наполнить систему водой или антифризом (зависит от выбранной технологии обогрева здания). Чтобы не перегружать контуры, а также контролировать возможные течи, рекомендуем заполнять их поочередно. Для этого достаточно откручивать последовательно каждый последующий кран.
• После того, как контуры будут наполнены, поднимите рабочее давление до 4-5 бар. Это значение примерно в 1,5 раза больше оптимальных показателей, то есть мы можем посмотреть, как система справится со сверхнагрузками.
• Если проблемы не были выявлены, оставьте давление в 4-5 бар на несколько часов, после — снизьте его. Эту процедуру лучше провести 2-3 раза. Любые обнаруженные проблемы нужно исправить.

После тестирования в системе рекомендуется выставить рабочее давление в 2-3 бара и продержать ее в таком состоянии в течение суток — оно не должно падать. Если со временем есть изменения в параметрах, внимательно проверьте соединения в каждом контуре. Обнаружить подтеки несложно — в помещении, где идет ремонт, поверхности всегда в пыли, поэтому воду будет легко обнаружить. Если в качестве теплоносителя у нас антифриз, то течь выдаст специфический запах, а также подтеки, окрашенные в цвет жидкости.

Проверив теплый пол и убедившись в его герметичности, проведите окончательное заполнение и опрессовку рабочих контуров, котла. Также заполнить нужно основной стояк. Чтобы устройство исправно работало, проведите дополнительное регламентное обслуживание, которое требует производитель отопителя.

Не стоит пренебрегать тепловыми испытаниями — после установки рабочего давления включите насосы, поднимете температуру в основном стояке, и откройте последовательно все контуры. Включать каждый последующий виток нужно, когда температура между подающим и возвратным коллектором станет 5-10 градусов. После того, как все прогреется, проверьте контуры на следы течей, деформации. Только после того, как нагреется каждый виток, разрешается повысить температуру теплоносителя на максимум. Это можно сделать на котле.

Проверка комбинированной системы отличается тем, что контроль температуры осуществляется с помощью термостата. Учитывайте, что максимальный нагрев теплоносителя не должен превышать 55 градусов. Как и отдельное, так и комбинированное отопление должно в этом режиме проработать 5-7 часов. Такая нагрузка выявит недостатки.

Заливка стяжки

Бетонировать помещение допускается в случае, если отопление прошло проверку на герметичность. Переходя к заливке, нужно помнить о линейном тепловом расширении, предотвратить которое можно с помощью демпферной ленты. Однако через нее разрешено прокладывать только подающий и обратный трубопровод. Трубы рекомендуется дополнительно уложить в гофру, которая защитит от повреждений во время эксплуатации.

Заливать пол лучше, когда система работает на низком давлении около 2 бар, сильно нагревать теплоноситель нельзя. Из-за этого стяжка начнет сохнуть быстрее, что не позволит ей приобрести расчетные характеристики. Поэтому в контуре не допускается температура выше 25 градусов. Ее нужно поддерживать 25-30 дней, которые требуются до полного затвердевания бетона. Однако если толщина стяжки минимальная, время высыхания может сократиться вдвое.

После того, как стяжка сформирована, ее нужно дополнительно прокатать специальным валиком, который выводит воздух из состава. Это даст хорошее прилегание состава к трубе, что повысит теплоотдачу.