Система водяного теплого пола: монтаж, подключение своими руками

Общая информация

Система водяного теплого пола имеет несомненные плюсы, в частности;

1. создает комфортные условия, поскольку тепловые потоки равномерно циркулируют по помещению и по мере подъема вверх постепенно теряют температуру. В результате обеспечивается такой температурный режим, который предусмотрен СНи-Пом — на уровне пола температура варьируется от 22 до 25 °С, а выше колеблется от 19 до 20 °С, т. е. ногам человека более тепло, чем голове, что с физиологической точки зрения оптимально;
2. при водяном напольном отоплении примерно 70 % тепла приходится на тепловое излучение, благодаря чему в воздухе отсутствуют пыль и другие микроскопические частицы. Сравнение с радиаторным обогревом оказывается не в пользу последнего. Дело в том, что когда в период отопительного сезона на поверхности пола средняя температура равна 23-24 °С, то разница температур в помещении составляет всего 3-4 °С, поэтому естественное перемещение воздушной массы довольно ограничено. При радиаторном отоплении эти цифры в 10 раз больше — 30-40 °С при температуре на поверхности отопительного прибора 50-60 °С. Такая разница температур порождает конвекционные потоки, которые поднимают с пола взвешенные частицы и пр.;
3. легкость монтажа напольного водяного отопления — еще одно несомненное его преимущество. Для этого используют металлополимерные трубы, которые без особого труда гнутся и пр.;
4. гладкость внутренней поверхности труб не позволяет оседать на них солям, содержащимся в воде, благодаря чему циркуляция не нарушается, что имеет большое значение при значительной протяженности греющего контура;
5. система водяного отопления пола может быть смонтирована в качестве основной, но, кроме того, она сочетается и другими отопительными системами;
6. несмотря на то что устройство водяного теплого пола потребует определенного вложения средств, это компенсируется в ходе эксплуатации, так как, во-первых, это довольно дешевый способ отопления (сэкономленная сумма составит примерно столько же, сколько может быть потрачено на установку отопительных приборов); во-вторых, прогревая большие поверхности, доля водяного теплого пола в обогрева всего дома доходит до 50-60 %; в-третьих, система отличается долговечностью (до 50 лет); в-четвертых, простота и доступность ремонта и обслуживания — это тоже немаловажно; в-пятых, независимость от электроснабжения оборачивается экономией средств.

Существует несколько схем раскладки труб при напольном отоплении;

1. спиральная. Этот вариант чаще всего практикуется в строительстве, поскольку монтаж такой системы значительно облегчается тем, что углы поворота трубопровода составляют 90°;
2. петельная. Это вариант предусмотрен для тех случаев, когда расстояние между рядами равно меньше пяти диаметров труб;
3. сдвоенная, предназначенная для отопления помещений большой площади.

Есть несколько моментов, которые должны быть учтены при выполнении раскладок:

1. поскольку наименьший радиус изгиба трубопровода лимитирован, то при спиральной раскладке шаг между трубами должен составлять 225 или 300 мм (обнаженная стопа не почувствует перепада температур, если шаг греющего контура составит не более 350 мм). Рассчитывая шаг раскладки, следует принимать во внимание температуру в каждом конкретном помещении и сокращать шаг в местах пониженной температуры;
2. допускается комбинирование контуров и шага раскладки, например около окон его можно уменьшить, а там, где будет стоять мебель, наоборот, увеличить или вообще отказаться;
3. при необходимости более плотной раскладки поворотам на 180° надо придать грушевидную форму, в противном случае не избежать сплющивания трубы, что существенно затруднит циркуляцию;
4. допустимая потеря давления в контуре составляет 0,2 атм, в связи с чем общая длина трубопровода не должна быть более 100 м;
5. одним контуром можно обогреть площадь не более 15-20 м2. Если площадь пола больше, необходимо прокладывать несколько контуров;
6. при близкорасположенных относительно друг друга многочисленных труб, что встречается в коридорах, в непосредственной близости от коллектора и других подобных местах, отдельные подающие трубы надо теплоизолировать, иначе неизбежен локальный перегрев поверхности пола;
7. материал напольного покрытия оказывает определенное влияние при расчете необходимого количества тепла. Отсюда понятно, что следует иметь в виду, что термическое сопротивление разных материалов (паркета, керамической плитки и др.) различно. Чтобы покрытие не превратилось в теплоизолирующий слой, его термическое сопротивление не должно быть более 0,15 м2К/Вт. Ковровое покрытие, например, в сравнении с полом из керамической плитки потребует, чтобы температура теплоносителя была увеличена на 4-5    °С, вследствие чего энергозатраты возрастут не менее чем на 15-25 %. И эти затраты поползут вверх на 5-8    % при увеличении толщины стяжки на каждые 10 мм. При этом наибольшая температура теплоносителя на входе в отопительную систему не должна быть более 55 °С, оптимальное же понижение его температуры на выходе из нагревательного контура должно равняться 10 °С. Рекомендуемые температурные параметры на входе в систему и при выходе из нее — 55 и 45 °С, 50 и 40 °С, 45 и 35 °С соответственно. Чтобы добиться таких показателей, надо смешивать горячую воду, выходящую из котла (ее температура 95 °С), с охлажденной, поступающей из контура. Для этого напольное отопление сочетают с другими отопительными системами, например с радиаторной;
8. для регулирования температуры теплоносителя в системе и режимов функционирования теплого пола необходимо иметь теплонагреватель, оснащенный такой автоматикой, или пользоваться комнатными терморегуляторами и пр. Выбор того или иного устройства определяется конкретной ситуацией и удобством его эксплуатации.

Монтаж системы водяного теплого пола

Как правило, систему напольного отопления монтируют в бетонном полу, но не исключен и вариант укладки его под деревянное основание. Хотя есть разные способы раскладки трубопровода, одинаковой остается последовательность действий: сначала расстилают теплоизоляционный слой с отражающим экраном, на него — трубопровод, после чего выполняют стяжку или настил.

Особые требования предъявляются к поверхности основания пола, которая предварительно должна быть выровнена цементно-песчаным раствором (допустимые выпуклости и углубления могут быть не более 10 мм) и очищена. При незначительных неровностях (до 5 мм) основание выравнивают песком, что также предупредит образование дефектов на теплоизоляционном слое. Перед его укладкой надо выяснить, не требуется ли покрыть основание слоем пароизоляции (она необходима,если, например, бетонное основание выполнено по грунту), которым может служить полиэтиленовая пленка, пергамин или битумная мастика (перед монтажом следующего слоя она должна просохнуть). Чтобы исключить воздействие пола, который при нагревании расширяется, на стены, между ограждающими конструкциями и полом надо оставить зазор.

Далее следует позаботиться о боковой теплоизоляции, т. е. по периметру контура уложить изолирующую полоску толщиной, как минимум, 5 мм и высотой не менее толщины бетонной стяжки, в которой будет уложен нагревающий контур (ось трубы должна отстоять от внутренней поверхности стены не менее чем на 300 мм, от наружной поверхности — как минимум, на 500 мм).

Перед заливкой стяжки по периметру прокладывают демпферную (компенсационную ленту) и фиксируют ее к стене или полу. В противном случае она может «всплыть» при бетонных работах. Если это произойдет, то последствия будут весьма неприятными:

1. температурный шов будет прерван;
2. между плитой перекрытия и стеной возникнет жесткое соединение;
3. в стяжке появятся трещины;
4. неизбежны теплопотери сквозь ограждающие конструкции;
5. нарушится звукоизоляция — звуковые волны будут переноситься с перекрытия на стены и далее.

Бетонная стяжка должна быть выполнена так, чтобы исключить ее контакт с конструкциями дома.

То, насколько эффективно будет функционировать система напольного отопления, в большой степени зависит от выбора теплоизоляционного материала. Для этой цели применяют пенополистирол, пенополиуретан, пробку и др. Важно, чтобы теплоизоляционные материалы имели отражающее алюминиевое покрытие (вместо этого можно расстилать алюминиевую фольгу), например фольгоизол. Выполняя теплоизоляцию, надо фиксировать внимание на том, чтобы между плитами не было зазоров. Поверх них рекомендуется класть полиэтиленовую пленку, чтобы не допустить затекания цементного раствора между плитами, который после застывания превратится в температурные и акустические мостики. Это приведет к теплопотерям и нарушению звукоизоляции.

По окончании подготовительных работ можно укладывать трубопровод, подложив под него арматурную сетку, применение которой обеспечивает ряд положительных моментов:

1. не требуется выполнять разметку пола — графичность арматурной сетки сделает это сама;
2. обеспечивается контроль укладки петель трубопровода;
3. происходит дополнительное повышение механической прочности стяжки, так как сетка играет и армирующую роль;
4. будучи проложенным и закрепленным по сетке, трубопровод будет полностью погружен в бетонную стяжку, что гарантирует максимум теплоотдачи.

Есть два способа фиксации трубопровода к арматурной сетке — посредством крепежной проволоки и крепежной ленты. Точки прикрепления располагают через 50-100 см.

При выполнении водяного теплого пола нельзя прикреплять трубы к теплоизоляционному слою, минуя арматурную сетку, так как при контакте с ним нижней части трубопровода снизится теплоотдача контура, а температура будет неравномерно распределяться по поверхности пола. Для компенсации теплопотерь придется либо повысить температуру теплоносителя, либо увеличить длину трубопровода, что удорожает систему как на стадии устройства, так и при эксплуатации.

Прежде чем приступать к монтажу контура, надо определиться с двумя нюансами:

1. с порядком укладки петель трубопровода. При этом надо действовать так, чтобы уложенные трубы не пересекались друг с другом; чтобы подающий и поэтому более горячий контур в первую очередь был направлен к зонам, по определению более холодным, например к внешним стенам; чтобы расстояние от трубы до стены составляло не менее 150 мм (это упростит укладку напольного покрытия, компенсационной ленты и пр.). По окончании укладки каждую возле коллектора петлю снабжают биркой с указанием обогреваемого помещения или участка отопления;
2. с маршрутом, по которому труба пойдет от подающего коллектора к обратному.

Для греющего контура должен быть цельным, хотя допускается соединение частей трубы пресс-фитингом (разборные соединения нельзя заливать бетонным раствором). Сначала один конец подсоединяют к коллектору. Для этого применяют направляющий отвод, который позволит выдержать для вывода трубы из пола угол в 90°. Сначала трубу обрезают, монтируют на ней обжимное соединение, которое представляет собой устройство из разрезного кольца, обжимной гайки и втулки. Последнюю требуется вставить в трубу до упора.

По завершении укладки трубопровода и фиксации петель к сетке в течение суток проводят гидравлическое испытание отопительной системы под давлением 0,6 МПа, после чего нагревательный контур заливают бетонным раствором (при этом трубопровод должен находиться под эксплуатационным давлением, чтобы предупредить риск образования напряжений в системе). Минимальная толщина стяжки над трубами равна 40-50 мм (при большей возникают теплопотери), но этого хватит для того, чтобы противостоять нагрузке до 200 кгс/м².

Все работы должны осуществляться при температуре не менее 15 °С.

Пока стяжка не отвердела, нельзя пропускать по системе теплоноситель, температура которого доведена до проектной. В противном случае стяжка покроется трещинами.

Когда стяжка застынет и окрепнет(на это требуется не менее 3 недель) , в трубопровод заливают воду и доводят ее температуру примерно до 25 °С, потом постепенно на протяжении 4 дней ее повышают до проектной. Форма трубопровода стабилизируется, и можно будет приступать к настилке пола.

Для бетонной стяжки применяют жесткий бетон, по скольку избыток воды при водит при усадке к трещинообразованию. Чтобы облегчить процесс в раствор вводят пластификаторы,

Несмотря на то что в системе водяного теплого пола температура теплоносителя не бывает максимальной, в бетонной стяжке развиваются внутренние напряжения. Для снижения их до минимума, ограничения их воздействия на конструкцию чистого пола и стены, а также для предотвращения трещинообразования по периметру стен прокладывают деформационные (температурные) швы. Они обязательны и в случаях, если:

1. требуется ограничить площадь стяжки;
2. площадь стяжки составляет более 40 м²;
3. соотношение сторон стяжки 2 : 1 при максимальной длине одной из сторон 8 м;
4. речь идет об узлах строительных конструкций (например, там, где лестничный марш соединяется с лестничной площадкой);
5. оформляются проходы через дверные проемы или площадь имеет сложную форму (например, П-или Г-образную).

В качестве материала для температурных швов используют компенсационную ленту, изготовленную, например, из вспененного полиэтилена. При прокладке шва по периметру помещения, его роль берет на себя теплоизоляционная вставка. Если швов надо проложить внутри помещения, укладывают деревянные рейки, после чего выполняют бетонную стяжку. Как только бетон схватится, их вынимают, а образовавшиеся зазоры заделывают мастикой.

Следует указать, что прокладку деформационных швов осуществляют до монтажа трубопровода, причем петли труб надо располагать так, чтобы количество проходов через температурные швы свести к минимуму. Если другого варианта нет, трубы заключают в защитный футляр или стальную гильзу, причем длина такого «кожуха» должна быть не менее 1 м.

Для регулирования температуры воды необходима термостатическая и запорная арматура. Сейчас можно легко приобрести насосно-смесительную группу в составе циркуляционного насоса, трехходового шарового крана с сервоприводом и перепускного клапана, предназначенную для этой цели. Для управления работой насоса потребуется термостат, обычный или электронный. Последний позволяет заложить в него разные программы отопления. Чтобы не допустить подачу в теплоноситель температуры более 55 °С, коллектор оснащают предохранительным термостатом.

Технологически устройство водяного теплого пола по деревянным и железобетонным перекрытиям, но с деревянным чистым полом принципиально не отличается от описанной выше, за исключением одного момента: отопительный трубопровод помещают не в бетонную стяжку, а в особые теплоотражающие пластины, прикрепленные к лагам или балкам перекрытия.

В середине каждой пластины проходит желоб, в который укладывают трубу и легко вдавливают ногой (чрезмерные усилия не допускаются, так как это может привести к разрушению пластины). Пластины прибивают к лагам гвоздями или фиксируют скобами.