Монтаж теплого пола
Разновидности и характеристики системы теплого пола
Можно выделить несколько видов данной конструкции, которые отличаются друг от друга по применяемым теплоносителям и элементам. Однако принцип действия у них является схожим.
Водяной теплый
Самым популярным считается водяной теплый пол, который обычно создается таким образом, чтобы соединяться с системой отопления дома или с системой горячего водоснабжения. По эксплуатационным расходам такая конструкция является наиболее выгодной из всех существующих, однако процесс ее создания считается самым сложным. Дело в том, что первоначально укладываются трубы, по которым будет передвигаться теплоноситель – горячая вода, а после этого выполняется монтаж цементной стяжки. Поэтому если в процессе работы будут нарушены какие-либо требования и условия, то исправить их после застывания стяжки без сложных и длительных, а также затратных демонтажных работ, не получится. Поэтому подходить к процессу создания водяной системы нужно очень аккуратно и обдуманно. Использовать такую систему можно только в частном доме, а при этом в процессе формирования конструкции нужно очень много внимания уделять гидроизоляции, поскольку в результате различных причин может возникнуть протечка.
Начинаются работы по созданию такой системы с того, что нужно полностью демонтировать старое напольное покрытие, в результате чего будет открыто бетонное перекрытие. Его нужно тщательно очистить от всех загрязнений и ненужных элементов, а если имеются существенные дефекты на поверхности, то их необходимо устранить. Чаще всего создается цементная стяжка, позволяющая удалить все неровности и перепады на полу. После застывания бетона можно приступать к укладке гидроизоляционного слоя. Обычно он формируется с помощью специальных пленок, которые должны быть уложены внахлест, а также с определенным заходом на стены. Все стыки данного материала нужно тщательно и правильно проклеить с помощью скотча. Только потом можно начинать укладку специальных труб, которые предназначаются для формирования системы теплых полов. Дело в том, что такие трубы являются высококачественными и надежными, поэтому протечки в них возникают невероятно редко. Также они обладают небольшим диаметром, что позволяет не поднимать полы на довольно существенную высоту.
Укладка труб должна выполняться в соответствии с определенной схемой, которая должна составляться заранее. Следует учитывать, что проходить обогревательные элементы должны в тех местах помещения, которые является наиболее холодными. При этом не допускается наличие труб под тяжелыми элементами интерьера, которые имеются в комнате. Как только трубы будут уложены в соответствии с правильной схемой, нужно подключить их к системе отопления с помощью подходящих элементов. Далее проверяется работоспособность системы, а если не обнаружится каких-либо проблем или ошибок, то можно выполнить стяжку, после высыхания которой монтируется финишное покрытие пола.
Электрическийй теплый пол
Другой разновидностью теплых полов являются электрические системы, которые дополнительно разделяются на несколько видов. При этом все они работают только с помощью электрического тока. Электрический теплый пол может создаваться в квартире, а при этом его укладка может быть совершена каждым человеком самостоятельно, поскольку здесь нет каких-либо специфических сложностей или особенностей. Использовать в процессе создания такой системы можно специальные электрические кабели или маты, а также довольно популярным в последнее время считается инфракрасный теплый пол, который предполагает использовать инфракрасную пленку. Принцип действия такой системы заключается в том, что с помощью инфракрасного излучения нагреваются все элементы, которые присутствуют в помещении, а только потом они сами отдают тепло в пространство. Такая система отличается довольно длительным нагревом, однако он будет качественным и полноценным.
Наиболее популярными являются электрические кабельные полы, которые стали первыми элементами для формирования такой конструкции. Монтаж такой системы очень похож на установку водяной системы, однако вместо труб укладываются электрические элементы, связывающиеся друг с другом и со специальным терморегулятором. Для укладки данных элементов нужно поднимать полы примерно на 5 см, а также для закрытия пола дополнительно придется заливать стяжку, которую можно заменить полистероловыми плитами. Также сам процесс укладки такого пола требует довольно существенных вложений, а во время эксплуатации потребляется значительное количество электроэнергии, поэтому электрическая кабельная система считается дорогой в эксплуатации. Также важно в процессе ее создания уделять много внимания правильности расположения и подсоединения каждого элемента. От этого зависит не только долговечность теплого пола, но и безопасность его использования. Перед заливкой стяжки и монтажом финишного напольного покрытия нужно проверить работоспособность системы, поскольку исправить что-либо после этого будет просто невозможно.
Более простыми в укладке являются пленочные полы, которые могут быть просто электрическими или инфракрасными. Монтаж таких систем является невероятно простой и быстрой работой, справиться с которой сможет совершенно любой человек. Укладка может выполняться в любом месте, а также можно быстро и легко переносить пленки с одного места на другое. Также инфракрасная система отличается не слишком большим потреблением электрической энергии, что является важным для многих людей. Дополнительно следует отметить, что инфракрасный пол считается на сегодняшний момент самым безопасных из всех существующих систем.
Таким образом, каждый человек, который планирует устанавливать у себя дома теплый пол, может самостоятельно решить, какую именно систему выбрать, чтобы она великолепно справлялась с поставленными задачами, а также была установлена своими руками и обладала подходящими характеристиками.
Общие принципы
В водяных теплых полах отопительным прибором является система трубопроводов под финишным покрытием пола. По трубам циркулирует горячая техническая вода или другой теплоноситель. Такая система может являться основной или применяться в дополнение к радиаторному отоплению.
Строительные работы при устройстве водяных теплых полов могут выполняться мокрым или сухим способом. В первом случае трубы размещаются в стяжке пола, во втором – в наборных модульных конструкциях.
Стандартным является подключение контура теплого пола к коллекторной разводке, что предусматривает построение системы отопления на основе собственного источника тепла либо наличие в доме или квартире единой пары трубопроводов подачи и обратки от централизованной системы отопления.
Подключение к стоякам отопления в многоквартирном доме требует разработки проекта и получения разрешения от эксплуатирующей организации. Ошибки при построении схемы и выполнении работ с таким способом подключения с большой долей вероятности приводят к ухудшению циркуляции, большим потерям тепла и холодным радиаторам по всему стояку. Самовольное внесение изменений в разводку стояками запрещено.
Контуры теплых полов характеризуются протяженностью, множеством поворотов, отсутствием уклона вдоль линии. В результате естественная циркуляция в этой системе не может быть эффективной. Контуры теплых полов всегда снабжаются собственным циркуляционным насосом, в крайнем случае, они включаются в состав системы отопления с принудительной циркуляцией.
Обязательным условием эффективной работы теплых полов является выполнение теплоизоляции основания под таким полом.
Трубы для теплого пола
Самым популярным вариантом труб для устройства теплых полов являются металлополимерные трубы диаметром 16 или 20 мм. Последнее время все чаще применяются такие трубы с полимером в виде молекулярно сшитого полиэтилена. Они обладают большим заявленным сроком службы и чуть лучшей теплопроводностью. Эти трубы немного прочнее и лучше переносят повышение температуры и давления.
Даже обычный металлопластик обладает всеми необходимыми параметрами. Он достаточно прочный, чтобы выдерживать нагрузку от стяжки, продается в бухтах по 200 м, рассчитан на транспортирование жидкостей с рабочей температурой 60°С и давлением 6 бар. При этом он нормально переносит кратковременное повышение температуры до 95°С и давления до 10 бар. Заявленный срок службы составляет 25 и более лет в зависимости от производителя. Температура в контуре теплых полов не должна превышать 50°С, а стандартным давлением для систем автономного отопления является 1,5 бара.
Такие трубы легко гнутся руками с небольшим радиусом и остаются в согнутом положении без дополнительной фиксации. Теплопроводности труб диаметром 16 мм достаточно для прогрева стяжки по 13 см на сторону. При укладке с шагом 20 см они соответствуют необходимым требованиям с запасом.
Кроме металлопластиковых могут применяться трубы из гофрированной нержавейки или медные с полимерным покрытием. Такие материалы обладают превосходными эксплуатационными свойствами, в том числе максимальными допустимыми температурой транспортируемой среды 400°С и давлением до 60 бар, срок их службы не ограничен. Теплопроводность у этих материалов отличная. Но цена отличается в разы, а характеристики избыточны.
Раскрыть их потенциал по теплопроводности мешает не слишком высокая теплопроводность самой стяжки. Даже если бы теплоноситель циркулировал по системе совсем без оболочки, это не сильно ускорило бы прогрев бетона.
Медные трубы при прямом контакте со стальными фитингами вызывают электрохимическую коррозию этих элементов.
Построение контуров
При устройстве теплых полов применяются две основные схемы раскладки контуров: спираль и змейка. Раскладка змейкой имеет свою специфику. Для нее характерен неравномерный прогрев пола. Ближние витки оказываются горячее дальних. При раскладке спиралью трубопроводы подачи располагаются между трубопроводами обратки. Пол прогревается равномерно. К тому же при спиральной раскладке поворотов трубопровода получается в 2 раза меньше. Укладка спиралью снижает сопротивление контура.
Неравномерность прогрева может быть полезна и ее организовывают нарочно. Контур сгущают вдоль наружных стен, для чего спираль укладывают с эксцентриситетом. Когда это удобно, от наружной стены начинают укладку змейкой.
Обогрев монтируется только под свободной площадью. Под мебелью теплый пол не делают. Это неоправданное удлинение контура. Допустимая длина одного контура теплых полов зависит от диаметра трубы. Для металлопластиковой трубы наружным диаметром 16 мм не рекомендуется делать контуры длиннее 65 м. Длина контура из труб диаметром 20 мм может составлять 80 м. Можно прокладывать контуры и длиннее, пол будет прогреваться. Вот только затраты на прокачку теплоносителя, то есть расход электроэнергии циркуляционным насосом, резко возрастают.
При расстоянии между трубами 20 см расход трубы на каждый квадратный метр обогреваемой площади получается порядка 5 м.п. При длине контура 60 м.п. обогреваемая площадь составит 12 м.кв.
Вполне вероятно, что в некоторых помещениях может потребоваться обогрев большей площади. Для этого придется использовать два или больше контуров. На площадях с примерно равным соотношением сторон прокладывают трубы в 2 или больше концентричные спирали. В продолговатых помещениях лучше выкладывать отдельные спирали с соотношением сторон, близким к квадрату.
Контуры, подключенные к общей коллекторной группе с одним циркуляционным насосом, должны иметь примерно равное гидравлическое сопротивление. Для этого протяженность контуров стремятся сделать одинаковой. При сильно разнящихся контурах большая часть теплоносителя будет циркулировать через короткие контуры, а длинные будут прогреваться плохо. На практике добиться одинаковых протяженностей совсем не просто. Ведь площади всех помещений разнятся. Контуры приходится балансировать искусственно.
Общестроительные работы и прокладка труб
Основание под теплые полы должно быть гладким и ровным с перепадом по высоте не более 3 см. По основанию раскладываются листы пенополистирола. Толщина утеплителя должна составлять от 50 мм для межэтажных перекрытий и от 100 мм для полов над не обогреваемыми подвалами и грунтом.
По утеплителю расстилается плотный полиэтилен или специальная фольгированная подложка для теплых полов. На следующем этапе очень желательно выполнить армирование. Для этого используется арматурная сетка с шагом от 50*50 мм до 100*100 мм и с диаметром проволоки 4-6 мм. Удобно, когда шаг сетки является кратным расстоянию между трубопроводами. Это сильно облегчает раскладку контура.
Весь контур от раздающего до обратного коллектора укладывается без стыков. Трубы от шкафа с коллекторным узлом опускаются на уровень армирования. Пары труб разводятся к местам укладки контуров. Пучки труб до места укладки в контур должны изолироваться. Иначе пол возле ящика с коллекторной группой будет слишком горячим. Для изоляции используются скорлупы из вспененного полиэтилена соответствующего диаметра.
Укладку в спираль начинают с подающей трубы. Она ложится по периметру обогреваемой площади в 20-ти см от края. В углах труба изгибается с радиусом порядка 10 см. Каждый следующий виток ложится внутри предыдущего с отступом 40 см. В центре делается петля, и труба начинает укладываться по расширяющейся спирали между витками сужающейся спирали.
Получаются две вложенные одна в одну спирали с расстоянием между трубами 20 см, что и требуется для нормального прогрева стяжки. Трубы подачи и обратки чередуются, пол прогревается равномерно.
При укладке змейкой труба кладется петлями к дальней стене, а затем возвращается вдоль стены в тот же угол, откуда началась укладка. Расстояние между петлями можно сохранять 20 см на всем протяжении, но при такой раскладке пол в районе дальней стены будет прогреваться заметно хуже. Лучше начать с 25 см и постепенно довести до 15 см между витками.
Трубу фиксируют к арматурной сетке пластиковыми хомутами. Их нужно ставить с шагом 300..400 мм, а также на поворотах. Если поверх трубы положить еще одну арматурную сетку, это не только сделает стяжку прочнее, но и улучшит распределение тепла в плите. На практике это делают редко.
По периметру будущей плиты укладывается демпферная лента для компенсации изменения ее размеров при нагреве и охлаждении. Если в одном помещении будет несколько локальных контуров, каждый из них должен заливаться отдельной плитой. Между этими плитами размещают опалубку из щитовых материалов по высоте стяжки.
Бетон для стяжки должен быть с мелким заполнителем. Если вы делаете его сами, вместо щебня стоит использовать отсев. Но лучше приобрести готовые строительные смеси. Заливать стяжку нужно по маякам, так как она является основанием для финишного покрытия и должна быть ровной. Толщину стяжки над трубопроводами выполняют от 30 до 50 мм. Если сделать больше пол будет хуже и дольше прогреваться.
Плитка, как финишное покрытие лучше всего раскрывает потенциал теплых полов. Она хорошо проводит тепло и распределяет его по поверхности. Ламинат или паркетная доска, несмотря на все свои достоинства, не очень подходят для укладки по теплому полу. Мало того, что они сами являются отличными теплоизоляторами, так еще и кладутся по подложке из вспененного полиэтилена.
При устройстве теплых полов сухим способом трубопроводы раскладываются в пазах модульных конструкций из пенополистирола или щитовых материалов. Они сами по себе являются хорошим теплоизолятором, но при укладке по холодным плитам под них лучше положить еще прослойку из пенополистирола толщиной 30-50 мм.
Раскладывать эти системы нужно по тщательно выровненному основанию, так как все последующие слои будут повторять рельеф исходной поверхности. По модулям с уложенными трубами выполняется сухая стяжка, а затем финишное покрытие. Эффективность сухой системы заметно ниже мокрой, а стоимость больше. Трубы здесь с трех сторон окружены теплоизолятором. Сухая стяжка также не является хорошим проводником тепла. Плюсами такой системы являются скорость укладки и низкая нагрузка на перекрытие.
Подключение контуров
Контуры теплых полов подключают к установленной в центре дома или квартиры коллекторной группе. Для подключения необходимого количества контуров теплых полов предлагаются готовые коллекторные группы, оснащенные всем необходимым.
Коллекторы представляют собой участки трубопроводов. Диаметр этих трубопроводов несколько больше, чем диаметр линий подачи и обратки котла. Это нужно для выравнивания давления и подачи по контурам. Контура подключаются к коллекторам по Т-образной схеме. К торцам коллекторов подключаются линии подачи и обратки котла и насосно-смесительный узел. Когда все элементы насосно-смесительного узла располагаются со стороны котла, противоположные торцы коллектора глушатся. Напротив отверстий для подключения коллекторов располагаются отверстия для установки расходомеров и автоматических клапанов.
Коллекторы могут иметь различное число подключений контуров. Число точек может быть от 2 до 12. Если на приобретенных коллекторах число подключений больше необходимого, лишние – просто глушатся. Хорошая коллекторная группа собирается на резиновых уплотнениях, паковать ничего не приходится. Подключение металлопластиковых труб выполняется на обжимные фитинги «евроконус» из комплекта.
Точная балансировка контуров с разными гидравлическими сопротивлениями выполняется с помощью специальных настроечных кранов, называемых расходомерами. Задавливая расход через короткие контуры, можно добиться одинакового расхода на всех расходомерах одного коллектора. Расходомеры показывают расход через контур в явном виде. Если все подключенные к коллекторной группе контуры одинаковые, на расходомерах можно сэкономить.
Регулировочные клапаны устанавливаются на выходе из контура. С их помощью можно понизить теплоотдачу одного или нескольких контуров, если температура в помещении становится слишком высокой или даже перекрывать контуры полностью. Расход через остальные контуры при этом может немного вырасти, но останется равным, благодаря настройке расходомеров. Регулировочные клапаны могут быть с ручным или сервоприводом. В последнем случае они оснащаются выносными датчиками. Работа узла становится автоматизированной.
Схем построения насосно-смесительных узлов существует довольно много. Но все их условно можно разделить на схемы с последовательным и параллельным смешиванием. Для конечного пользователя разницы между ними нет, хотя последовательный тип смешивания все же более производителен. Так как в этой схеме производительность насоса котла может складываться с производительностью насоса смесительного узла.
Все насосно-смесительные узлы выполняют одну функцию. Обеспечивают циркуляцию в контурах теплых полов теплоносителя с заданными параметрами. В контуре котла может циркулировать теплоноситель с температурой от 60 до 75°С, тогда как в контурах теплых полов температура теплоносителя должна составлять около 40°С. Она достигается разбавлением горячего потока из котла остывшим теплоносителем в контуре.
Разделение потоков и наличие собственного насоса обеспечивает расход в контурах теплых полов, превышающий производительность насоса котла. Кроме того работа узла позволяет возвращать в насос теплоноситель с низким перепадом температуры, что положительно сказывается на его КПД и долговечности.
В составе большинства насосно-смесительных узлов есть трехходовой клапан с сервоприводом и выносным датчиком температуры. Датчик контролирует температуру теплоносителя на входе в контуры теплых полов и меняет положение головки трехходового клапана для поддержания ее на определенном уровне. Значение температуры выставляется вручную, для этого на регуляторе клапана есть шкала.
Для одних моделей насосно-смесительных узлов насос идет в комплекте, для других докупается отдельно. Смесительные узлы в большинстве случаев комплектуются насосами с параметрами 2,5/6. Это значит, что насос при нулевом сопротивлении качает 2,5 м3/час или выдает максимальный напор 6 м при близкой к нулю подаче. Реальные напор и производительность будут зависеть от гидравлического сопротивления в ваших контурах.
Для металлопластиковой трубы диаметром 16 мм для нормальной теплоотдачи нужно прокачивать 0,4 л/мин на каждые 10 м.п. трубы. В реальных условиях такие насосы обеспечивают достаточный расход для 8 контуров длиной 65 м.п. при параллельной схеме смешивания и для 12 контуров той же длины при последовательной.
Над насосом обязательно устанавливается автоматический воздухоотводчик. Если в насосе соберется воздушная пробка, он выйдет из строя. Дренажный кран под насосом позволяет слить теплоноситель для обслуживания.
