Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

Водяной теплый пол – самая популярная система, как основного так и дополнительного, отопления частного дома. Комфортное распределение температуры в помещении, скрытое размещение оборудования и возможность использовать любой энергоноситель ( газ, дрова, электричество) — это основные преимущества технологии водяного теплого пола. Давайте разберемся как устроены теплые полы.

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

• Газовый котел
• Пеллетный котел
• Электрический котел

Далее нагретый ( до

80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (

80°) с уже более остывшим (

30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (

45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Схемы теплого водяного пола

Теперь рассмотрим три основных схемы раскладки труб водяного теплого пола.

Улитка (спираль) — самый эффективный с точки зрения теплоотдачи способ укладки, так как способствует более равномерному прогреву пола.

Змейка — эта схема больше подходит под небольшие помещения, и позволяет сосредоточить больший прогрев в определенной зоне например у окна или у наружных стен. Однако такой способ не позволяет равномерно прогреть помещение из за постепенного остывания теплоносителя во второй половине контура.

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование, например два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе или у окон, где прогрев должен быть лучше положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, уложить улитку.

Устройство пола под водяной теплый пол

Конструкция водяных теплых полов может быть различна, но суть остаётся такой чтобы максимально эффективно и равномерно передавать тепло от труб контура напольному покрытию и сократить тепло потери. Есть две основные технологии монтажа теплого водяного пола:

• В стяжку — самый распространенный метод, к тому же более эффективный в плане теплопередаче и накоплению тепла.
• Сухой монтаж (без стяжки). Теплый пол сделанный по технологии сухой монтаж (ещё его называют финский теплый пол), более лёгкий и в основном его применяют на деревянных перекрытиях , полах (по деревянным лагам), там где несущая способность конструкций невысока.

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании

Пирог тёплого пола на бетонном основании, вне зависимости от того плиты перекрытия это или стяжка, частный дом или квартира выглядит следующим образом:

• утеплитель — обычно используют пенополистирол;
• гидроизоляция — полиэтиленовая плёнка от 100мкм;
• сетка для армирования стяжки;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Расстояние между трубами 10 — 15см ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

При армировании стяжки запоминаем такое правило: металлическая сетка не должна просто лежать на слое утеплителя. Чтобы она включилась в работу, сетка должна находиться в толще бетонной стяжки. Для этого используем специальные проставки.

Пирог водяного теплого пола по грунту

Пирог теплого пола по грунту отличается от пирога по бетонной стяжке только тем, что эта технология имеет дополнительные слои.

Пирог водяного теплого пола по грунту

• насыпается песок (10 см), который утрамбовывается и проливается водой;
• утепление — ЭППС 5см в два слоя с перехлестом;
• гидроизоляция — пленка от 200мкм;
• сетка для армирования стяжки 10см на 10см и толщиной проволоки 2мм;
• трубы теплого пола — медные, металлопластиковые, трубы из сшитого полиэтилена (PEX) ;
• бетонная стяжка — толщина от 3см до 7см;
• чистовое напольное покрытие — плитка, ламинат, линолеум или паркет;

Для компенсации теплового расширения стяжка отделяется от стен при помощи демпферной ленты – материала, обладающего пружинящим эффектом, способным восстановить свою форму после снятия нагрузки.

Водяной теплый пол на деревянное основание

По деревянному полу (деревянным лагам) также есть несколько способов укладки водяного теплого пола. Такие полы устраивают чаще всего в деревянных частных домах.

Теплый пол с термораспределительными пластинами

Алюминиевые пластины с пазами плотно облегают трубы и увеличивают теплоотдачу. Минус такой технологии – дороговизна этих металлических прокладок, их использование увеличивает стоимость всей системы.

Теплый пол по финской технологии

ДСП, ОСП (OSB), фанера на теплы пол – по теплоотдаче такая конструкция получается хуже, так как дерево и его производные выступают изолятором.

Конструкция теплого пола водяного: 10 лучших схем, особенности и правила монтажа

Автор: Николай Стрелковский

Классический вариант теплого водяного пола – толстая бетонная стяжка, в которую уложены металлические или пластиковые трубы с горячей водой.

Устройство теплого водяного пола

Бетонная конструкция при помощи современных материалов и технологий максимально изолируется для снижения тепловых потерь.

Обязательно применяются теплоизоляционые материалы

Управление отоплением и контроль режимов функционирования осуществляет специальный блок механизмов, исполнительных устройств и датчиков.

Коллектор водяного теплого пола

Нагревается самый нижний элемент комнаты, улучшаются процессы тепловой конвенции воздуха, температура становится одинаковой по всему объему, исчезают мертвые зоны и сквозняки. Теплые полы удачно совмещают комфорт и эстетику, создают самые благоприятные условия для пребывания людей. Теплые полы имеют ряд преимуществ перед другими методами отопления помещений за счет оптимальной конструкции.

Сравнение отопительных систем

Каков принцип работы «теплого пола»

Эстетика и гигиеничность «теплого пола»

Ограничения по монтажу теплых полов

О них не любят говорить производители, но они есть. Перед тем как выбирать конкретную конструкцию теплых полов, нужно ознакомиться с проблемными сторонами такого вида отопления.

Помещения общего пользования нельзя обогревать теплыми полами. Тепловые потери в этом случае настолько велики, что полностью теряется экономическая целесообразность, эксплуатация обходится очень дорого в сравнении с другими видами обогрева, а эффективность значительно понижается.

Водяной теплый пол может быть как дополнительным, так и основным источником тепла

Можно ли отопить дом с помощью системы «теплого пола», без радиаторов

Отопление балкона теплым полом от радиаторов

Схемы установки теплого пола, где запрещено устанавливать систему

Схема теплого водяного пола с трехходовым клапаном

Схема водяного теплого пола с трехходовым клапаном и перепускным балансировочным узлом

Понимание причин существования ограничений позволит в дальнейшем выбрать оптимальную конструкцию теплого пола с водяным отоплением. В настоящее время существует несколько типов конструкций теплых полов с водяным теплоносителем: тонкие, легкие и бетонные. Кратко рассмотрим каждый из них с точки зрения потребителя и строителя. Такой подход даст возможность рассказать о реальных, а не рекламных технических характеристиках.

Бетонная конструкция водяного теплого пола

Виды систем водяного теплого пола

Одновременно несущим и теплораспределительным слоем является бетонная стяжка. Она может быть различной толщины, конкретные параметры выбираются с учетом максимальных нагрузок на пол, архитектурных особенностей здания и пожеланий заказчиков. Эту конструкцию иногда называют «заливной» или «мокрой».

Стяжка над водяным тёплым полом

По эффективности и коэффициенту полезного действия занимает лидирующее положение. Есть и недостаток – значительно усложняются ремонтные работы в случае появления аварийных ситуаций, увеличивается нагрузка на перекрытия. При качественном выполнении строительно-монтажных работ срок эксплуатации таких конструкций превышает пятьдесят лет.

Укладка водяного тёплого пола в бетонную стяжку

«Бетонная» конструкция устанавливается только по бетонным плитам перекрытия и состоит из нескольких обязательных слоев, каждый из которых играет важную роль.

Гидро- или пароизоляция. Что именно класть выбирается на месте с учетом характера эксплуатации помещений их назначения. В большинстве случаев вполне подходит обыкновенная полиэтиленовая пленка: очень надежный, универсальный и дешевый вариант. Влага может попадать из подвальных помещений, после аварий в водопроводных сетях, конденсироваться на стыке теплых и холодных поверхностей.

Расстеленная на полу пленка выполняет роль гидроизоляции

Краевая лента на фото

Практический совет. Профессиональные монтажники теплых полов при помощи демпферной ленты разбивают значительные по площади участки теплых бетонных полов на меньшие сегменты. Это полностью исключает появление трещин, возникающих в больших конструкциях вследствие разности температур.

Перед укладкой ленты стены выравниваются и очищаются, на тыльной стороне есть специальный полиэтиленовый фартук. Он служит для закрытия щели между стенкой и плитой перекрытия, пользоваться ним нужно обязательно, если этого не сделать, то возможны протечки цементного молочка на нижние этажи.

Теплоизоляционные материалы. При бетонной конструкции нагревательных систем нужно пользоваться уплотненными или прессованными теплоизоляторами с повышенными показателями прочности.

Теплоизоляция для теплого пола Термопол

Изоляция – главный элемент, оказывает непосредственное влияние на эффективность систем. Особенно это важно для первых этажей, если теплоизоляция не выполняет поставленных задач, то тепловая энергия теряется в подпольных пространствах. Строительные нормы регламентируют толщину теплоизоляции в зависимости от материала ее изготовления и физических характеристик перекрытий. Для бетонных плит толщина должна составлять не менее пяти сантиметров.

Мат для водяного теплого пола Пенощит

Часто в этих целях применяется прессованная стекловата и прочный пенополистирол. Плотность материалов должна быть не менее 30 кг/м 3 , для улучшения коэффициента теплопроводности лицевая поверхность может покрываться алюминиевой фольгой.

Маты для теплого водяного пола

Трубы. Могут быть пластиковыми или металлическими.

Труба для тёплого пола

Наиболее дешевые пластиковые, самые дорогие – медные.

Труба медная для теплого пола

Не стоит приобретать дорогие варианты, эксплуатационные показатели пластиковых труб соответствуют современным требованиям потребителей. Для увеличения прочности при повышенных температурах полиэтиленовые трубы имеют армирующий слой, изготавливаются из высокомолекулярного полиэтилена с инновационными добавками.

Полиэтиленовые трубы PEХ

Укладка водяных труб подогрева производится по утеплительному слою, схемы и вид укладки подбираются мастером в зависимости от размеров и конфигурации помещений. Для фиксации положения применяются специальные крепежные элементы. Это могут быть шины и планки, фиксаторы и специальные приспособления.

Крепление труб тёплого пола

Деформационные швы. Делаются только для помещений со сложной геометрической конфигурацией пола или очень длинных. Такие слои предупреждают возникновение в стяжке критических внутренних тепловых напряжений.

Укладка труб через деформационные швы

Деформационный шов. Вид пересечения шва и трубы

После монтажа труб обязательно выполняется их проверка на герметичность швов и соединений. Каждый контур через коллектор подачи заполняется водой, испытания производятся с увеличенными показателями давления (примерно 6 Бар). Система оставляется под давлением на сутки–двое, после испытательного срока проверяется остаточное давление, визуально определяются места протечек.

Проверка пола под рабочим давлением

Если обнаружились недостатки, то они немедленно устраняются, а испытание на герметичность делается повторно.

Стяжка. Последний верхний слой отопительного пирога системы. Использовать обыкновенный цементно-песчаный раствор не рекомендуется, нужно приобретать специальные смеси с пластификаторами.

Бетон для заливки теплого пола

Высота стяжки над трубами должна быть не менее 5 сантиметров, в противном случае возникают риски их механического повреждения. Если нагрузки на пол будут значительными, то для улучшения несущих способностей нужно применять армирующие сетки.

Теплый пол с армированием

Они могут быть металлическими или пластиковыми. Если использование армирующих сеток является нецелесообразным, то можно в раствор добавлять фибру – пластиковые волокна. Они добавляются в раствор во время его приготовления, после застывания существенно повышают прочность на изгиб.

Внешний вид полипропиленовой фибры для бетона

Для финишного напольного покрытия лучше применять каменные или керамические материалы. Они отлично проводят тепло и обеспечивают эффективный нагрев помещения. Дерево и все половые покрытия с использованием этого материала не считаются оптимальным решением. Кроме уменьшения эффективности функционирования системы такие материалы рассыхаются и теряют свои первоначальные свойства.

Устройство водяного теплого пола под плитку

Сухая конструкция теплого пола

Применяется в домах с деревянными элементами перекрытия, характеризуется небольшим удельным весом, позволяет значительно снизить нагрузки на несущие элементы строений. Если вес бетонной достигает 250 кг/м 2 , то сухой не более 30 кг/м 2 . Трубы с теплоносителем укладываются на основании из фанеры или ОСП плит, между ними устанавливаются полосы этого же материала.

Теплый пол водяной

Теплоизоляция монтируется непосредственно на деревянное перекрытие. Финишный слой отопительной системы – плиты ГВЛ. Они имеют неплохую теплопроводность и обладают достаточной прочностью. Изготавливаются из гипса и древесных волокон. Общая толщина системы утепления при таком варианте конструкции не превышает 10–15 см, что дает возможность их устанавливать в помещениях с низкими потолками.

Сухая конструкция требует значительно меньше усилий и времени, по стоимости считается одним из наиболее дешевых вариантов. Кроме того, во время производства работ нет строительного мусора, установку можно производить без обязательного отселения жильцов.

Недостатки – показатели теплоотдачи уступают первому варианту, теплового потока недостаточно для полноценного отопления помещений, может применяться только в качестве дополнительного.

Деревянная система теплого водяного пола

Легкая деревянная конструкция

Особенности системы в деревянном доме

Самая простая и самая дешевая, большинство элементов может изготавливаться из отходов пиломатериалов. Для опорного основания применяются низкокачественные пиломатериалы вплоть до необрезной доски. Толщина материалов должна быть не менее диаметра труб, в противном случае появляются риски их повреждений. Трубы фиксируются специальными пластинами, размеры пластин зависят от шага теплоносителей. Для понижения толщины отопительного пирога допускается укладка труб непосредственно на балки перекрытия, экономия по высоте может достигать трех сантиметров.

По краям доски с торцов надо сделать полукруглые пазы для заворота трубы, как это показано на фото

Укладка фольги в пазы

Теплый пол в деревянном доме

Схема деревянного водяного пола

Проложенные трубы теплого пола

Легкая полистирольная схема

Универсального использования, применяется на всех без исключения основаниях.

Полистирольная система теплого водяного пола

Состоит из следующих элементов:

• гидроизоляционной полиэтиленовой пленки. Основание обязательно должно быть ровным, без острых выступов и значительных углублений;
• по периметру приклеивается лента, компенсирующая расширения во время нагрева;
• на основание ложатся плиты специального профиля и толщины, приобретаются одновременно с покупкой отопительной системы. Нужно следить, чтобы все элементы изготовлялись одним производителем, в противном случае могут возникать несоответствия по размерам;
• плиты имеют технологические выступы, между которыми монтируется водопроводная система. В зависимости от схемы укладки используются соответствующие приспособления для крепления;
• производится опрессовка труб на проверку протечек. Если все в норме, то система отопления накрывается полиэтиленовой пленкой;
• завершающий слой – гипсоволокнистые плиты. На них устанавливается финишное напольное покрытие.

Полистирольная система — фото

Для монтажа системы нужно минимальное количество времени, не требуется высокой подготовки специалистов. Недостаток – неоправданно высокая цена. Но за счет значительной экономии времени такая система по стоимости вполне конкурентная с вышеописанными.

Альтернативные конструкции

Их применяют в случае необходимости подогрева небольших площадей. Компании изготавливают гибкие рулоны с пластиковыми трубками небольшого диаметра. Такие конструкции теплых полов устанавливаются около рабочих столов, кроватей и т. д. Могут прятаться под мягкими напольными покрытиями.

Рулоны устанавливают на всех типах перекрытий и во всех зданиях. При необходимости рулон можно надрезать (только не повреждать трубки) и изогнуть под нужным углом. Недостаток – большое гидравлическое сопротивление труб с небольшим диаметром значительно увеличивает нагрузку на водяной насос. В настоящее время рулоны не имеют широкого распространения среди пользователей.

Видео – Конструкция теплого пола для установки на бетонное основание

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять или поделитесь с друзьями!