Монтажные схемы водяных теплых полов в частном доме

Водяной тёплый пол в последние годы все чаще выбирают в качестве альтернативы радиаторам отопления. Таким образом, решаются основные проблемы частных домов – холодные полы и скопление тёплого воздуха под потолком. Но, чтобы система функционировала нормально и перекрывала все теплопотери, необходим профессиональный расчёт тёплого пола на этапе его проектирования. Он достаточно сложен и лучше, чтобы выполняли его специалисты. Но при желании это можно сделать и самостоятельно.

Монтажные схемы водяных теплых полов в частном доме

Монтажные схемы водяных теплых полов разрабатывают в соответствии с расчетным потреблением тепла и его потерями через ограждающие конструкции. Особенности и правила расчета водяного теплого пола приводились ранее в статье «Расчет тепла теплого пола». Приступая к самостоятельной разработке монтажных схем, нужно помнить:

  • суммарная тепловая нагрузка помещения зависит от степени утепления, толщины и материала стен, перекрытий (полы, потолки), оконных и дверных проемов. Расчет производят с учетом климатической зоны местности проживания. Если расчетное значение теплоотдачи превышает 100 Вт/м², то использовать теплые водяные полы в качестве основного варианта отопления невыгодно;

Как сделать всё по закону?

Теплый пол – это очень удобно, так как он отличается высокой степенью экономичности энергоресурсов. При этом, если система смонтирована правильно, она отличается высокими показателями надежности и безопасности.

Её применение в качестве основного отопления имеет хороший потенциал. Это позволяет отлично сочетать любые разновидности современного напольного покрытия, а именно: керамику, паркет, ламинированные доски, а также линолеум.

Теплый пол незаметен и не имеет вредных показателей излучения электромагнитного поля.

Подключение такой системы предполагает врезку в центральную систему отопления, а значит, могут возникнуть сопутствующие проблемы. В частности, в многоэтажном доме отопление представляет собой сложную разветвленную ветку. Она имеет собственный проект, длину и диаметр трубопроводов, разводку и прочее. Внесение изменений личного характера в такую систему влечет развитие дисбаланса, а значит – понижение общей эффективности работы.

Конечно, можно предположить, что врезка не будет заметна в масштабах общей системы, однако делать несанкционированно такое подключение не рекомендуется. Хотя, при разработке таких проектов, как правило, вводится необходимый технологический резерв.

Для врезки в систему необходимо согласовать все с компанией, которая занимается поставкой тепловой энергии. После их разрешения можно приступать к монтажу.

При подключении теплого пола коммунальной организацией может быть предложено организовать систему отопления на принципе полуавтомата. Такой вариант не предполагает затрагивания тепловой энергии из системы, так как их контур полностью закрыт. Передача тепла осуществляется полностью из котельни. В таком случае владельцу будет необходимо установить как прибор учета тепловой энергии, так и прочее дополнительное оборудование, которое обеспечит организованную циркуляцию теплоносителей и обезопасит от наступления аварийной ситуации.

На практике большинство владельцев стремятся не связываться с коммунальными службами и обойти их, установив автономное отопление. В таком случае необходимо согласовать вопрос установки с ЖКХ. Но этот вопрос более решаем, так как нет ограничений по выбору типа и количества радиаторов, контуров, конвекторов и прочее.

Существуют некоторые рекомендации относительно законной установки теплого пола, а именно:

  • Правильное подключение к тепловой сети обязательно должно осуществляться с тепловым счетчиком и терморегулятором.
  • Теплый водяной пол не нарушает баланса системы отопления, если речь идет об установке на небольшой площади.
  • Подобную конструкцию законно обустраивать в новостройках.
  • При автономном отоплении система может быть установлена на законных основаниях без дополнительных требований.

Водяной теплый пол

Уют дома — это отлично, а тёплый пол — это прекрасно. C созданием водяного теплого пола справится любой мастеровитый хозяин! Но какой инструмент и материал выбрать? Как сделать расчёты правильно? Что представляет собой весь процесс работы? Об этом вы узнаете из нашей статьи.

Водяной тёплый пол. Обзор

Водяной тёплый пол (гидравлический) — это отопление помещения с участием жидкости внутри гибкой трубы, вмонтированной в пол. Далее ВТП. Плюсы:

  • энергосберегательная черта (20–50%);
  • работоспособность системы от полувека;
  • не сушит воздух;
  • скрытая установка;
  • правильно распределяет тепловые потоки;
  • не создается эффект конвекции;
  • воздух прогревается равномерно по всей площади помещения.

Недостаток — сложность и затратность монтажа.

Виды водяных тёплых полов

Выделяют два вида теплых полов и каждый применим в своём случае.

  1. Электроводяной теплый пол применим в обогреве даже в квартирах. Его покупают в готовом виде и подключают к сети посредством терморегулятора. Правильнее называть такой теплый пол не водяным, а жидкостным. Он представляет собой запаянную трубку с нагревательным кабелем внутри. Полость трубки заполнена теплоносителем (антифризом).
  2. Классический водяной теплый пол — применим в частных домах. В многоквартирных домах его применение запрещено. Теплоноситель — подогретая в общей системе отопления или отдельным котлом вода.
Читайте также:  10 лучших инфракрасных обогревателей

Монтаж водяного теплого пола возможен по трем системам:

  1. Бетонная система применима в сооружениях с крепкими несущими железобетонными перекрытиями.
  2. Система тонкого пола не столь тяжелая и высокая, за счет невысокой стяжки.
  3. Лёгкая система ВТП применяется при деревянных полах.

Подготовительная работа: инструмент, расходные материалы

Понадобятся:

  • плоскогубцы,
  • уровень строительный,
  • рулетка,
  • ключи разводные и гаечные,
  • отвёртка,
  • зубило,
  • ножницы для металлопластиковой трубы,
  • горячая сварка для пластиковых труб,
  • перфоратор, шуруповерт, такер.

Список материалов будет отличаться. Рассмотрим детально каждый случай.

Бетонный тёплый водяной пол. Дополнительно к инструментам потребуются:

  • бетономешалка/миксер.
  • шлифмашинка.

Для основы — смесь цемент-песок с добавками и присадками:

пластификатор — 0,6–1 л/м2 — делает смесь эластичной, основу прочной (выдерживает свыше 50 °С) и даёт возможность делать её (основу) высотой в 30 мм; фибра (3 дм3 на 20 м2) облегчит распределение стяжки при площади помещения от 40 м2 и её закрепление (арматурная сетка не нужна).

Арматурная сетка (150/150 мм ячейка и 5 мм — сечение прута).

Теплоизоляционный материал толщиной от 50 мм для прохладного перекрытия (если снизу подвал или земля) и от 20 мм при межэтажном, плотностью 25 кг/м3. Применимы: пенопласт, теплоизоляционные плиты (плотность от 40 кг/м2) из пенополистирола с замковым соединением по бокам и с самофиксирующими бобышками на поверхности, что позволит монтировать трубы Ø 16–19 мм.

Плёнка полиэтиленовая.

Демпферная лента для компенсации термического расширения стяжки.

Трубы (5–7 м/м2).

Внимание!!!

Длина трубы не должна превышать 90 м при самом большом диаметре трубы, чтобы сохранить давление в системе и прогрев пола был равномерный. Правило!!! Меньший диаметр труб — меньшая их длина.

Закрепляем трубы скобами или установочными шинами.

При лёгком ТВП понадобятся:

  • под основу: МДФ или фанера (влагостойкие),
  • ЛДСП, ОСП;
  • железные пластины-термораспределители;
  • шурупы;
  • 16–20 мм трубы;
  • 10-ти мм листы ГВЛВ при укладке поверх теплого пола плитки или линолеума;
  • пластиковые хомуты, колена и переходники, согласно автоматике (коллектору, котлу).

Основные расчёты

Выполнить расчёт трубы для тёплого пола, выбрать насос и коллектор для системы отопления коттеджа поможет определение требуемой мощности системы.

Расчёт теплопотерь

Требуемая мощность тепловых контуров (М) зависит от потерь тепла (Q) и определяется по формуле:

М = Q×1,2

Тепло уходит через наружные стены, перекрытия, окна.

На заметку! Так как в нашем случае пол будет отапливаться, теплопотери через него не учитываются.

Доля теплопотерь через разные конструкции дома Источник Смотрите также: Каталог проектов домов с котельной

Чтобы определить потери, нужно знать значения термических сопротивлений (R) всех конструкций. Вычислить их легко, если разделить толщину стены или другой конструкции на коэффициент теплопроводности, свой для каждого материала. Он находится по таблице:

Материалы Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°*С)
Железобетон 1,7
Силикатный кирпич 0,7
Керамический кирпич 0,44
Газобетон и пенобетон 0,26
Керамзитобетон 0,4
Дерево 0,18
Минеральная вата 0,055
Пенополистирол 0,038

Например, если дом построен из бруса толщиной 20 см, то термическое сопротивление наружных стен вычисляется так:

0,2/0,18 = 1,11 м²°С/Вт

Если стены утеплены минеральной ватой, расчёт нужно выполнить и для неё, и для материала фасадной отделки. Сложность расчётов заключается ещё и в том, что потери тепла считаются индивидуально для каждой конструкции: из площади стен вычитают площадь проёмов, определяют тепловое сопротивление стеклопакетов и оконных профилей, учитывают мощность, необходимую для нагрева воздуха, поступающего внутрь через вентканалы и т.д.

Термическое сопротивление стены складывается из сопротивлений всех её слоёв Источник Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на монтаже внутренних инженерных систем

Именно поэтому правильнее будет довериться специалистам. Но особо экономные и располагающие временем домовладельцы могут воспользоваться следующей формулой:

Q = 1/R х (Тв – Тн) х S,

где S – это площадь конструкции, а Тв и Тн – температура внутри помещения и снаружи (минимальная).

Покажем на примере, как рассчитать тёплый пол. Допустим, что площадь внешних стен в комнате нашего дома из бруса 50 м², минимальная зимняя температура на улице -30°, а внутри должна быть +24°. Тогда:

Q = 1/1,11 х (24 – (-30)) х 50 = 2432 Вт

Но это ещё не все, следует учесть ориентацию комнаты по стороне света. Если она выходит на юг, оставляем значение без изменений, если на север, умножаем на коэффициент 1,1, на запад или восток – 1,05.

Затем по той же формуле отдельно вычисляем потери тепла через окна, складывая их площадь, через входную дверь, потолок, вентиляционную систему (по объёму воздуха в единицу времени). И суммируем все результаты. И так по каждой комнате, особенно если в них предполагается поддерживать разную температуру.

Подробный план дома с размерами упростит задачу Источник

Предположим, что в итоге у нас получилось 12500 Вт. Умножаем на 1,2 и получаем требуемую мощность системы 15000 Вт или 15 кВт.

Подбор насоса и коллектора

Оборудование подбирается в соответствии с мощностью тёплого пола, определённого по потерям тепла. При выборе нужно делать запас в 15-20%, чтобы гарантировать работу системы в нормальном режиме. В нашем случае потребуется оборудование мощностью 18 кВт.

Читайте также:  Бесперебойник для газового котла: продлеваем срок службы оборудования

Но узел смешения должен иметь необходимое количество выходов, равное количеству контуров тёплого пола.

Расчёт длины труб и числа контуров

Расход трубы на тёплый пол на м2 зависит от схемы укладки и шага между трубами. Как правило, его выбирают в пределах 15-30 см, уменьшая до 10 см в холодных зонах: вдоль наружных стен, у входной двери.

Проще посчитать требуемую длину трубы на один контур, разделив площадь обогрева (S) на шаг укладки (N), и добавив 10% на изгибы:

L = S/N х 1.1

Это важно! Не забывайте добавлять длину трубы для подачи и обратки от коллектора до контура.

Можно проверить расчёт по таблице, показывающей расход трубы в зависимости от шага укладки.

Расход трубы тёплого пола на 1 м2 – таблица зависимости от шага укладки Источник

  • Если результат получился меньше 100 м, можно использовать трубы диаметром 16 или 18 мм.
  • Если 100-120 м, сечение увеличивают до 20 мм.
  • Если больше 120 м, то в помещении укладывают 2 или 3 контура, разбивая его на примерно равные части.
  • В идеале все контуры в доме должны быть одной длины, но на практике добиться этого трудно, поэтому допускается разница в 30-40%.

Количество контуров определяется исходя из теплоотдачи каждого. Например, вы решили ориентироваться на комнату площадью 12 м², расстояние от которой до коллектора 5 м. Длина труб в этом случае при шаге 20 см получится 76 м:

12/0,2 х 1,1 + 2 х 5 = 76

Если теплоотдача 1 м² 80 Вт, то всей комнаты – 12 х 80 = 960 Вт. А ваше оборудование мощностью 15 кВт сможет «потянуть» 15000/960 = 15,6 контуров такой длины. Это в теории – в реальности лучше уменьшить их на 2. Получаем 13 контуров и подбираем коллектор с таким же количеством выходов.

Схема №

На базе трехходового смесительного клапана , с насосом в контуре «теплого пола»

В схеме №2 (см. рис. 5) подготовка теплоносителя с пониженными температурными параметрами осуществляется при помощи трехходового смесительного клапана (поз. 2), управляемого посредством термоголовки с выносным датчиком (поз. 3) или сервоприводом, работающим под управлением контроллера. Циркуляцию теплоносителя в контуре теплого пола обеспечивает циркуляционный насос (поз. 4). При снижении температуры теплоносителя в контуре теплого пола ниже установленного значения клапан пропускает в контур теплого пола определенную порцию высокотемпературного теплоносителя. Балансировка петель между собой осуществляется регулировочными вентилями, входящими в состав обратного коллектора (поз. 8).

Рис. 5. Схема №2. На базе трехходового смесительного клапана , с насосом в контуре «теплого пола»

Схема №2 достаточно проста и работоспособна. Регулирование теплоотдачи «теплого пола» осуществляется настройкой термоголовки или сервоприводом. Автоматическое поддержание температуры в каждом отдельном помещении не предусмотрено.

Таблица 3. Спецификация* материалов «теплого пола» для «Схемы №2» (на 100 м2 пола)* Материалы для цементно-песчаной стяжки с пластификатором спецификацией не учтены.

Температура в комнатах

Также длина контуров теплого пола для 16 трубы оказывает влияние на уровень нагрева. Для поддержания комфортной среды в помещении нужна определенная температура. Для этого прокачиваемая в системе вода нагревается до 55-60 °C. Превышение этого показателя может пагубно сказаться на целостности материала инженерных коммуникаций. В зависимости от назначения комнаты в среднем получаем:

  • 27-29 °C для жилых комнат;
  • 34-35 °C в коридорах, прихожих и проходных помещениях;
  • 32-33 °C в комнатах с повышенной влажностью.

В соответствии с максимальной длиной контура теплого пола 16 мм в 90-100 м разница на «входе» и «выходе» смесительного котла не должна превышать 5 °C, иное значение свидетельствует о теплопотере на отопительной магистрали.

Эксплуатация тёплых полов – правила и рекомендации

Профессионально спроектированная и собранная система водяного напольного обогрева хороша тем, что к ней не применим термин эксплуатация. Элементы этой системы не видно, не слышно, но действие её ощущается всем телом – просто в доме тепло.

Не где-то около радиатора отопления или напротив камина. В доме с водяными тёплыми полами просто тепло.

Комфортное состояние обеспечивается системой управления. Чем она сложнее и дороже, тем точнее можно отрегулировать режимы обогрева и скорость реакции на изменение окружающих условий.

Единственное правило – плановая замена теплоносителя и регулярное сервисное обслуживание специалистами.

Трубы

Трубы в системе теплого пола – это самый важный элемент. Ведь именно по ним будет передвигаться нагретая вода. Их необходимо выбрать правильно.

Выбираем трубы для теплого пола

Таблица. Виды труб для теплого пола.

Вид Описание
Медные Очень хороший, но и очень дорогой вид. Для монтажа теплого пола подходит идеально, но вот что сами трубы, что комплектующие для них стоят очень дорого. Система теплого пола получается надежной, способной выдерживать практически любые нагрузки и очень высокие температуры нагрева, не лопается при переохлаждении.
RE-X или сшитый полиэтилен Часто встречающиеся трубы, довольно прочные и выдерживающие нагрев до +125 градусов. Когда по ним течет вода, то ее практически не слышно за счет высокого показателя звукопоглощения материала. Эластичный и приятный материал.
Металлопластик Состоит из 3-5 слоев, которые соединены между собой специальным клеем. Центр трубы фольгированный, за счет чего повышается теплопроводность материала. Трубы хорошо гнутся.

Полипропилен

Дешевый вариант, который почти не применяется для монтажа теплого пола, так как плохо гнется. Уложить его с необходимым шагом не получится, да и теплопроводность у него плохая.
Читайте также:  Как выбрать клей для газобетонных блоков

Алюминиевые трубы для теплого пола — еще один возможный вариант

У медных труб много преимуществ

Совет! Лучше всего приобретать трубы из сшитого полиэтилена – это оптимальное соотношение цены и качества.

трубы для теплого пола

Рекомендуемый диаметр труб для теплого пола – 16-20 мм. При этом материал должен выдерживать нагрев до +95 градусов и давление до 10 Бар.

Трубы KAN-therm для теплого пола

Схемы укладки труб бывают разные, но чаще всего используются змейка, двойная змейка и спираль-улитка. Первая проста в исполнении, но по мере прохождения контура теплоноситель успевает значительно остыть. В этом случае укладка ведется от холодной зоны к теплой – например, от окна к стене. Спираль и двойная змейка сложнее в укладке, но эффективнее в плане обогрева.

Как сделать водяной теплый пол — схемы укладки

Советы по укладке

  1. Контур должен начинаться всегда только от самой холодной стены – от внешней несущей или оборудованной окном.
  2. В случае если помещение не имеет общей стены с улицей, то систему можно укладывать от краев комнаты к ее центру.
  3. Постепенный нагрев пола обеспечит змейка.

Шаг укладки системы труб составляет обычно около 10-30 см: там, где теплопотери велики, шаг должен быть 15 см, а там, где они в норме или минимальны — 30 см.

Последовательность монтажа теплого водяного пола

Количество труб рассчитывать придется индивидуально для каждой комнаты. При этом учитываются габариты помещения, шаг между трубами, мощность котла, сечение трубы и масса других мелких нюансов.

Укладка труб

Совет! Проще, быстрее и точнее всего посчитать количество труб при помощи специальных компьютерных программ.

Если будет допущена ошибка в расчетах, то могут впоследствии возникнуть различные проблемы:

  • плохая циркуляция воды;
  • эффект «тепловой зебры» — чередование теплых и холодных участков на полу;
  • утечка тепла.

Теплый пол

Трубы

Калькулятор длины контура труб теплого пола

Перейти к расчётам

Как сделать теплый пол в доме своими руками? Алгоритм действий

Процесс установки конструкции начинается с монтажа коллекторного шкафа, который состоит из собственно коллектора, насосного устройства, клапана для отведения воздуха и слива. Коллекторный шкаф должен быть равноудален от контуров системы, если же это невозможно, следует расположить его возле наиболее длинного контура. После этого основание готовят к монтажу: производится очистка, выравнивание, укладка тепло- и гидроизоляционного материала. На этом же этапе выполняется укладка демпферной ленты, которая необходима для устранения эффекта расширения стяжки.

Схема

Как сделать теплый пол в доме своими руками? Алгоритм действий

Следующим этапом обустройства теплого пола водяного своими руками будет монтаж труб, при этом возможны следующие варианты укладки:

  • Улитка. В этом случае трубы кладутся по периметру помещения, витки становятся уже к центру. Такой метод применяют при сложной планировке комнаты, в помещениях, площадь которых превышает 40 квадратов.
  • Змейка. В такой схеме труба тянется вдоль наружной стенки, потом возвращается по волнообразной траектории.
  • Меандр. Петли устраиваются параллельно, позволяя устроить циркуляцию теплой и остывшей воды по трубам.

Виды укладки

Начинать укладку необходимо от наружных стен, которые более подвержены потерям тепла. Устройство водяного пола подразумевает монтаж элементов до коллектора, после укладки труба закрепляется при помощи зажима. После этого требуется подключить коллектор, выполнить опрессовку (процедура, которая имеет целью проверить прочность трубопровода при воздействии высокого давления) и устраивать стяжку. Для последней можно использовать готовую смесь или обычный бетон, приготовленный на основе цемента М-300 или более прочной марки. Устраивая водяной теплый пол своими руками, следует проверять, чтобы высота стяжки была одинаковой, ее стандартный размер – 4-7 мм.

Как сделать теплый пол в доме своими руками? Алгоритм действий

Бетон застывает в течение 25-28 дней в зависимости от температуры в помещении. После полного высыхания выполняется отделка поверхности с помощью выбранного материала (ламинат, плитка и пр.): от его вида зависит технология и порядок действий.

Выбор трубной продукции по материалу изготовления

Для монтажа пола с обогревом задействуют трубы, произведенные из:

  • полипропилена или сшитого полиэтилена. Такие изделия не имеют большую гибкость, которая необходима для прокладки системы, и не обладают достаточной степенью теплоотдачи, поэтому им отдают предпочтение владельцы недвижимости с ограниченными финансовыми возможностями;
  • металлопластика. Изготавливают такие трубы из прочного пластика. С наружной стороны изделие имеет армирование из алюминия, что способствует повышенной теплоотдаче. Цены на металлопластиковую продукцию выше, чем на трубы из пластика. Отличаются изделия из данного материала повышенным коэффициентом теплоотдачи и поэтому они получили широкое применение;
  • меди. Трубы из нее отличаются самой высокой степенью теплопроводности, но при этом они плохо гнутся и их стоимость достаточно высокая;
  • из нержавейки. Гофрированная трубная продукция из данного материала стоит немного дороже, чем металлопластиковые трубы, но считается самым современным и оптимальным выбором, поскольку у нее очень высокий уровень теплопроводности.