Устройство теплых полов в частных домах

Виды водяных полов и особенности устройства

Основной элемент системы такого подогрева полов – это трубы, по которым циркулирует теплоноситель-вода. Они могут быть как металлическими, так и изготовленными из полимерных материалов. Первые отличаются высокой ценой и сложностью соединений, вторые же укладывать куда проще, да и стоят они дешевле. Помимо труб, понадобятся и другие элементы этой системы. Это основание в виде бетонной плиты или полистирола, гидроизоляционный слой, слой теплоизоляции, бетонная стяжка. Сверху на этот пирог укладывается непосредственно чистовое покрытие. В целом, толщина всей конструкции получится около 7-15 см.

Строение водяного теплого пола

В зависимости от того, как ведется обустройство теплых полов, различают несколько основных типов конструкции.

Таблица. Типы водяных полов.

Тяжелые
Это самый распространенный вариант, отличающийся высокой надежностью

Здесь важно тщательно подготовить черновую поверхность (черновой пол или перекрытия), далее уложить тепло- и гидроизоляционные слои, а затем – слой армирующей сетки, к которой хомутами будет крепиться сам отопительный контур из труб. После этого останется все залить стяжкой, просушить ее, и теплый пол готов к эксплуатации

Тяжелые водяные полы также называют бетонными или мокрыми. Последнее связано с тем, что требуется проводить работы по заливке стяжки. Важно понимать, что слой стяжки над самими трубами не должен быть менее 3 см.
Легкие
В этом случае в качестве основы под трубы используется специальная пенополистирольная плита. Она продается в готовом варианте. При монтаже ее нужно уложить на черновой пол и проложить по ней в соответствии со схемой трубы теплого пола. Они не будут нуждаться в дополнительной фиксации, так как на самой плите есть специальные выступы, позволяющие надежно зафиксировать трубы. Затем сверху размещают специальные распределяющие тепло пластины, поверх которых проводится монтаж чистового покрытия. Это хороший вариант для обустройства водяного пола в условиях невозможности монтажа его по стандартной схеме из-за большой тяжести стандартной стяжки.

Устройство тёплого пола само по себе считается сложной инженерной задачей

Также есть еще один вариант обустройства системы теплого пола – по деревянным рейкам. То есть в качестве основы для такого пола будет применяться дерево, к которому и крепятся трубы, а сверху закрываются гипсоволокном и финишным покрытием. Вариант этот используется крайне редко и он не является надежным.

Устройство и принцип работы водяного теплого пола

Водяной тёплый пол — это основная или вспомогательная система отопления, обеспечивающая обогрев помещения по направлению снизу-вверх, где источником тепловой энергии является горячая вода, циркулирующая по трубам, вмонтированным под напольное покрытие. Данная технология считается универсальной, так как её применение охватывает такие области строительства, как загородные дома, квартиры, торгово-развлекательные комплексы, различные сооружения спортивного и культурного значения, а также подъездные площадки и дороги.

Рабочая схема теплого водяного пола не отличается особой сложностью и состоит из нескольких центральных элементов, а именно водонагревательного котла, насоса, коллекторного шкафа и трубопровода. Нагретая вода, максимальная температура которой не превышает 55 °C, при помощи насоса подаётся к коллектору, который распределяет её по всем отопительным контурам. Таким образом, обеспечивается равномерный обогрев помещений посредством движения горячей воды по трубам, которая по мере своего остывание возвращается по возвратной трубе к коллектору.

К эксплуатационным особенностям водяных тёплых полов можно отнести следующее:

температура воздуха внизу и вверху помещения отличается примерно на 3−5 °С, что позитивно влияет на самочувствие человека;
возможно регулирование температурного режима для каждой отдельной комнаты, а также периода дня и ночи;
гарантированная экономия энергии по сравнению с радиаторным отоплением составляет 20−40%;
система отопления не предусматривает каких-либо видимых приборов, что предоставляет широкие возможности для использования функционального пространства и воплощения в жизнь различных интерьерных решений;
в качестве финишного напольного покрытия могут использоваться совершенно любые материалы;
работа такой системы возможна в автономном режиме, а также можно сделать теплый пол от отопления.

Хотя принцип действия системы на первый взгляд довольно прост, её проектирование для каждого конкретного помещения требует особых знаний и навыков. Необходимо точно рассчитать требуемую длину и шаг установки труб, подобрать наиболее рациональные схемы укладки и соответственную мощность контуров, а также многие другие моменты, которые носят индивидуальный характер. Поэтому, доверить составление плана лучше всего профессионалам своего дела, чем впоследствии осуществлять дорогостоящий ремонт.

Способы монтажа

Как сделать теплый пол в частном доме? Существует два способа установки – настильный метод и монтаж на бетонную поверхность. Первый метод монтажа применяется исключительно для таких видов напольного покрытия: ламинат, линолеум и ковролин. Вторым способом водяной пол устанавливается для таких материалов, которые кладутся на бетонную стяжку.

Монтаж теплых полов в частном доме

Монтаж теплого водяного пола на бетонную стяжку – это самый популярный способ установки высокотехнологического отопления. Эта схема установки приобрела высокую популярность благодаря высокой производительности водяного пола и экономности.

Пошаговая инструкция:

Структура теплого водяного пола на бетонной стяжке

Вся площадь отапливаемого помещения делится на равномерные участки (не больше, чем 40 м² каждый). Если же геометрия дома не позволяет поделить всю площадь на равномерные участки, то в таком случае выдерживается соотношение пропорций 1:2, где 1 – это комната, а 2 – число участков;
Подготовка пола. На этом этапе производится полноценная очистка помещения от пыли, грязи, и жирных пятен;
Теплоизоляционные материалы укладываются на третьем этапе. Если этого не сделать, то система отопления будет терять слишком много тепла. В результате вы получите теплый пол с низким КПД и высокими расходами на отопление. Пенопласт считается самым дешевым теплоизоляционным материалом. Специалисты рекомендуют укладывать толстые листы пенопласта (от 30 до 150 мм) с плотностью не меньше 35 кг/м³. Толщина материала выбирается, исходя из потребностей помещения – чем интенсивнее оно должно отапливаться, тем толще закупается пенопласт;
Кладем гидроизоляционный слой. Специалисты советуют использовать обыкновенную полиэтиленовую пленку. Она укладывается поверх теплоизоляционных материалов для водяного пола;
Укладка по всему периметру демпферной ленты, которая предотвращает тепловые расширения стяжки;
Поверх всех слоев укладывается арматурная сетка 150х150 с сечением прутика до 5 мм. Существует два подхода к армированию. Первый – сетка укладывается под трубы, второй – арматура кладется поверх системы трубопровода (считается более надежной и безопасной).

При укладке пола своими руками рекомендуем придерживаться вышеописанной последовательности. Переходим к самому сложному этапу – составлению схемы расположения труб и их установке. Известно несколько способов укладки водопровода: одинарной и двойной змейкой и спиралью. Схему змейки советуют применять для квадратных или прямоугольных помещений, а второй вариант – для комнат с неправильной геометрией.

Технология укладки труб водяного теплого пола

Нагревательные элементы отопления крепятся к арматурной сетке на хомуты с шагом 0,5 метра. В местах потенциально высокого давления и напряжения трубопровод укрепляется гофрированными трубами. Протяженность труб при укладке наружных стен не должна превышать 85–95 метров, иначе система отопления будет терять слишком много тепла в результате падения давления в конце контура. В среднем на 1 м² приходится 5 погонных метров труб, при условии, если соблюдается шаг в 200 мм.

Монтаж водяного тёплого пола своими руками

Как происходит укладка теплого пола в бетонную стяжку

Напольное покрытие кладется только после полного застывания стяжки. При соблюдении температурного режима и регулярном проветривании помещения стяжка сохнет около 20 дней. На теплый пол, сооруженный своими руками, можно укладывать керамическую плитку, линолеум, ламинат или ковролин.

Комплектующие

По завершении расчетной части приступают к выбору отдельных элементов системы. Материалы для водяного теплого пола включают в себя следующие компоненты:

Трубы. Необходимы для транспортировки теплоносителя и передачи тепловой энергии в помещение. Оптимальный выбор – изделия из сшитого полиэтилена с защитной воздухонепроницаемой оболочкой. Они комплектуются соединительными фитингами.
Контрольно-распределительные устройства. Коллекторы служат для равномерного распределения жидкости по отдельным контурам. В комплектации обязательно должны присутствовать термостат и устройства ограничения потоков жидкости. Для внешнего управления необходим контроллер для теплого пола – терморегулятор.
Котел отопления. Источник нагрева теплоносителя. Мощность рассчитывается согласно параметрам теплого пола. Она не должна быть меньше общего номинального значения всей системы.
Группа безопасности. К ней относятся байпасы, клапаны давления и измерительные приборы – датчики давления и температуры.

Подбор материалов и компонентов также должны осуществлять специалисты. Не стоит экономить на услугах профессионалов — теплый пол вместо радиаторов будет единственным источником тепла в доме. Поэтому система должна работать надежно, быстро реагировать на изменение температуры на улице.

Во время составления проекта рекомендуется предусмотреть установку датчиков температуры воздуха не только в отдельных комнатах, но и на улице. Они подключаются к общему блоку управления. Его настройки позволят установить различные тепловые режимы в зависимости от изменения внешних факторов. Это не обязательные комплектующие, но наличие их поможет оптимизировать работу всей системы. Главным преимуществом будет уменьшение денежных затрат на энергоноситель.

Принципы укладки

Перед тем как приступить к закупке материалов, а затем и монтажу, необходимо провести расчеты. В настоящее время существует много онлайн-сервисов, которые предлагают калькуляторы. Достаточно ввести запрашиваемые данные, система сама произведет расчеты.

Для расчетов обычно берут стандартные проверенные опытом числовые значения, которых нужно будет придерживаться независимо от технологии монтажа и специфических условий.

Необходимо будет понять в каком помещении какая тепловая нагрузка планируется. Если установить эти параметры невозможно, стоит исходить из максимальной в каждом помещении. Возможная тепловая нагрузка повлияет на шаг раскладки труб. Обычно он составляет не менее 10-15 см, поскольку более близкое расположение могут привести к образованию заломов. Если предполагается, что полы в отдельной комнате будут держать невысокую температуру шаг можно изменить — до 60 см.

Полезные советы:

один контур не стоит распределять на два помещения;
для помещения, площадь которого 30-40 м2 необходимо смонтировать два контура, одного будет мало;
одна сторона контура не должна превышать в длину 8 м;
необходимо использовать демпферную ленту, чтобы снизить деформацию при тепловом расширении.

Для небольших помещений (не более 5 м2), которые располагаются в непосредственной близости возможно монтировать один единый контур. Например, это ванна и туалет. Часто в домах оборудуются огромные ванные комнаты (более 10 м2). В этом случае выполнить единый контур не получится.

Проектирование теплого пола

Прежде чем приступить к составлению проекта, необходимо убедится в том, что нет неустранимых препятствий для монтажа системы в помещении. В качестве таковых могут выступать:

высота помещения. Толщина теплого пола водяного (смонтированной системы) 100-120 мм. Это приводит к поднятию пола на соответствующую высоту;
место установки двери. Вследствие монтажа системы уровень пола поднимается. Необходимо сохранить высоту дверного проема в 2200 мм (стандартная дверь и монтажные зазоры) или оценить возможность увеличения дверного проема или прикинуть, во сколько обойдется изготовление двери на заказ;
ориентация окон. Окна, расположенные на север или северо-запад, или ориентированные на ветреную сторону, или имеющие большой размер, могут привести к тому, что мощность системы необходимо будет увеличить, чтобы компенсировать потери тепла через внешний контур и обеспечить нужную температуру в помещении;

Несущая способность балок или плит перекрытия. Учитывая вес бетонной стяжки, следует оценить способности плит или балок перекрытия выдержать вес системы водяного теплого пола. Старые перекрытия еще не причина отказываться от системы в целом, но повод изучить настильный водяной пол.

Ввиду перечисленных выше требований, водяные теплые полы в частном доме получили большее распространение, чем в квартирах в многоэтажках.

Если препятствий для устройства не наблюдается, можно приступать к проектированию.

Расчет водяного теплого пола

Выполняется расчет необходимого количества материала в зависимости от параметров отапливаемого помещения и технических характеристик составляющего оборудования и материалов. Расчет теплого водяного пола производится на основании следующих данных:

площадь пола и высота помещения;
материал стен и перекрытий;
степень и вид теплоизоляции;
вид напольного покрытия;
материал и диаметр труб;
мощность обогревательного элемента (котла или централи);
желаемый температурный режим (см. таблицу).

Предельная (максимальная) температура поверхности теплого пола для помещений разного назначения

После этого делается эскиз (схема, чертеж), отражающий место установки основного оборудования, способ и шаг размещения труб.

Монтаж водяного тёплого пола

Задача довольно сложная, но выполнимая. Только сначала требуется выровнять основание

Это очень важное требование, учитывая, что выравнивать всё равно потребуется и первым слоем стяжки это делать эффективнее. Почему?

Например, перепад высот в комнате составляет 3 см. Если сразу уложить трубу и только потом выравнивать стяжкой, то получится, что в одном углу высота цементной смеси будет минимальная – 4 см, а в другом 7. Значит, во время эксплуатации тёплых полов, с одной стороны они буду прогревать 4, а с другой 7 см бетона. Такая неравномерная нагрузка, весьма пагубно действует на всю систему в целом и ведёт к быстрой порче напольного покрытия.

Поэтому, первым и важным этапом является выравнивание полов по уровню горизонта. Для подготовки бетонных полов потребуется:

Маячковый профиль;
Лазерный уровень;
Угольник строительный;
5-10 кг гипса;
Грунтовка;
Мобильная бетономешалка;
Цемент;
ПГС;
Фибра полипропиленовая.

Ход работ:

Полы подметают и грунтуют. Пока сохнет грунт, выставляют маяки. Для этого, посреди комнаты устанавливают лазерный уровень с таким расчётом, чтобы проекция горизонтального луча была на высоте 15-20 см от пола. Затем угольником замеряют высоту от пола до луча в разных углах комнаты и по результатам определяют самую высокую точку. В этом месте, высота стяжки будет минимально допустимой – 4 см. В остальных местах – согласно потребности.

Для установки маяков, гипс разводят до состояния густой сметаны. Затем делают из полученной массы небольшие кучки вдоль одной стены, с шагом 60-80 см, на них укладывают маячковый профиль. Приставляя к нему угольник, выравнивают по уровню горизонта, располагая его на нужной высоте. От стены до первого маяка должно быть 50 см. Между соседними маяками расстояние варьируется в зависимости от длины прави́ла (ориентируйтесь на 1-1,3 м). Учтите, гипс схватывается быстро, работу проводят «без перекура».

Примерно через 30-40 м, можно заливать стяжку. Цемент разводят с ПГС в соотношении 1:5. Полипропиленовую фибру добавляют из расчёта 80 гр. на 100 л смеси. Фибра является элементом дисперсного армирования, качественно повышая прочность покрытия. Кроме того, после застывания, новая поверхность будет идеально гладкой.

Заливают полученную смесь таким образом, чтобы каждая следующая порция, на 10-15 см заходила на предыдущую. По уровню стяжка выравнивается правилом, с ориентацией по маякам.

После заливки всей поверхности, требуется время для технического созревания цементно-песчаной стяжки. Расчёт, примерно, следующий 1 см толщины – 1 неделя.

Какие факторы влияют на монтажные схемы

Чем больше факторов принимается во внимание во время разработки монтажных схем, тем лучше теплые полы справляются со своим прямыми обязанностями, тем выше КПД, меньше затраты на содержание дома в отопительный период. Кроме того, повышается надежность и долговечность эксплуатации системы, а это очень важный показатель

Надо знать, что плановый или аварийный ремонт теплых полов с водяным теплоносителем требует много времени и финансовых средств, в сложных случаях ликвидация протечек может превышать сметную стоимость строительства новых полов.

Эффективность обогрева помещения радиатором и теплым полом

Во время самостоятельного планирования монтажных схем следует иметь в виду несколько параметров.

Качество утепления конструктивных элементов помещений

Здесь надо обращать внимание не только на теплотехнические характеристики оснований и утеплителей пола, но и на величину тепловых потерь стен, окон и потолков. В зависимости от этих значений принимается решение о мощности контура, шаге между трубами, температуре теплоносителя на входе и выходе

Одновременно следует рассчитать, хватит ли мощности теплого пола для основного обогрева помещения или его можно применять лишь в качестве дополнительного. Решение принимается для каждой климатической зоны с учетом минимальных температур в зимний период времени и для каждой комнаты отдельно в зависимости от рекомендованных государственными санитарными организациями показателей микроклимата в них.

Геометрия и размеры помещений. У каждой комнаты есть свои зоны, решение о монтаже под ними отопительной системы принимается на месте. Оно зависит от характеристик и плана размещения мебели, типов финишных половых покрытий и т. д. Если для дополнительного обогрева шаг петель в пределах 20–30 см, то для основного он уменьшается до 10–15 см, а в комнате может использоваться только одна монтажная схема или комбинироваться два варианта.

Уровень размещения дверных проемов. Если дом строится по проекту, то в нем все размеры даны с привязкой к уровню размещения финишного напольного покрытия, это нулевая точка отсчета. Все, что выше пола, обозначается знаком плюс, а все, что ниже со знаком минус. Никаких проблем самостоятельно решать нет необходимости, требуется только в точности выполнять монтажные чертежи, они имеются в комплекте проекта. Расчет приходится делать, если работы ведутся без чертежей — в этих случаях перед началом монтажа надо согласовать высоту пирога пола с существующими дверными проемами в межкомнатных перегородках и фасадных стенах.

На основании предварительных расчетов выбирается мощность отопительного котла.

Особенности подготовки помещения

В связи с тем, что конструкция тяжёлая, с большой протяжённостью труб и соединительных узлов, то монтаж имеет свои технологические особенности.

Вследствие чего нужно производить укладку каждого слоя строго по инструкции. Но сначала мы разберем особенности подготовки помещения.

ТЕПЛЫЙ ПОЛ за 1 день! Водяной теплый пол своими руками часть 1

Watch this video on YouTube

Требования к помещению

Водяной тёплый пол рекомендован для сооружения в частных строениях — узнайте как произвести монтаж своими руками на бетонный пол. В многоэтажных домах, помимо большой нагрузки на перекрытия, есть риск подтопления квартиры снизу.

Кроме того, контур с теплоносителем присоединяется к общей отопительной системе, но она чаще всего не предназначена для данной цели. Это может привести к холодным стоякам в вашей или в соседней квартире. С этим, связано нежелание соответствующих органов выдавать разрешающую документацию на монтаж данной системы в многоэтажных домах.

Идеальное решение — делать водяной тёплый пол самому, еще в момент строительства дома. При монтаже конструкции в готовом доме, следует учитывать:

высоту потолков, так как такое сооружение приводит к значительному их понижению;
размер дверных проёмов — требуемая их высота не меньше 210 см;
прочность основания.

Кроме того, показатель потерь тепла должен быть не выше 100 Вт/м2.

Требования к основанию

Как правильно при монтировании водяного пола обязательным условием является наличие ровного и чистого чернового покрытия. Если жильё старое, нужно произвести демонтаж старой половой стяжки, и выровнять основание.

Процесс — сложный и продолжительный по времени, но он необходим. После чего, основание тщательно очищается от мусора и пыли.

Чтобы водяной пол работал хорошо, нужна горизонтальная основа без перепадов, допустимы отклонения не более 10 мм. При обнаружении трещин или изъянов, их нужно заделать.

Если вы владелец нового жилья с панельными перекрытиями, то монтаж нагревательных элементов можно производить прямо на них.

Как сделать теплые полы в доме без отопления

Теплые полы, как единственный источник отопления, могут быть выбраны по следующим соображениям:

Теплые полы позволяет высвободить полезную площадь, т.е. устроить отопления без использования радиаторов;
Равномерное распределение тепла в помещении способствует уменьшению пыли в воздухе;
Невысокая температура теплоносителя теплых полов (+25-45°С) позволяет значительно сэкономить тепло.

Определение типа отопления (водяное или электрическое) делается индивидуально, исходя их конкретных условий. Как правило, в загородных домах устраиваются водяные теплые полы. В устройстве они дороже электрических, но эксплуатировать их, особенно, при больших площадях, удобнее и дешевле.

На видео рассказывается о том, как определить, справится ли теплый пол с отоплением дома: https://www.youtube.com/watch?v=t_81cBNY41U

Как сделать теплые полы от электричества

Электрический (кабельный) пол может быть в виде:

электрического кабеля;
нагревательных матов, т.е. сетки с уложенным «змейкой» и закрепленным кабелем.

Устройство основания. Удаление пыли и мусора с основания, выравнивание ровняющими смесями или устройство стяжки.
Устройство отражающей теплоизоляции. Укладка делается отражающий слоем вверх. Стыки проклеиваются скотчем.
Гидроизоляция. Укладка полиэтиленовой пленки с заходом на стены на толщину пола.
Крепление демпферной ленты. Лента крепится к стене по всему периметру помещения.
Испытания электрического теплого пола. Проверить кабель следует обязательно до монтажа.
Установка терморегулятора и датчика. Подробно производство работ можно посмотреть на видео монтажа электрического пола.
Укладка нагревательных матов. Маты крепят к утеплителю скотчем с нижней стороны. От стен до матов должно быть не менее 20 см, между матами 5 — 10 см. Монтаж кабеля делается с расстоянием между рядами 10- 15 см.
Устройство стяжки пола. Стяжка пола делается обычным способом высотой над кабелем не менее 3 см. Можно сделать наливной пол. Если планируется укладка плитки, то вместо стяжки используют плиточный клей. В этом случае тщательно проверяется горизонтальность поверхности.
При укладке на теплый пол паркета, ламината, ковролина на стяжку укладывают звукоизоляцию. Видео, в котором показана укладка электрического пола: https://www.youtube.com/watch?v=LNXQlA62VRU