Преимущества и недостатки
Если сравнивать водяной обогрев со стандартными обогревателями и конвекторами, то тёплый пол имеет ряд неоспоримых преимуществ: экономичность, безопасность, комфорт и эстетичность интерьера.
- Так как средняя температура носителя тепла невысока, а это до 50 ºС, потребление энергоресурсов снижается на 25%. В комнатах, оборудованных высокими потолками, этот показатель достигает более 55% из-за того, что прогрев осуществляется только на высоту 2,5 м. Экономичность − основное преимущество этой системы.
- Недоступность нагревательных элементов, нет возможности обжечься или травмироваться об теплоноситель, даже для детей.
- Прогрев осуществляется постепенно и равномерно по всей поверхности, создавая комфортные и здоровые условия пребывания в помещении. Маленькому ребёнку не будет холодно, играя на полу.
- При планировке и разработке дизайна комнаты не будет помех в виде конвекторов или других элементов отопления, которые приходится прятать за декоративными панелями или менять в зависимости от стиля.
Необходимо отметить, что теплые полы имеют свои недостатки.
- Основной недостаток заключается в сложности монтажа. Поверхность основания должна быть предварительно подготовлена и выровнена. Многослойность конструкции также не добавляет простоты в монтаже.
- Возможность протечки. Поиск места протечки может быть затруднён протяжённостью труб, иногда он может достигать 70–80м. Для устранения такой неисправности потребуется снятие напольного покрытия.
- Этот вид отопления может эффективно служить основным источником тепла только в помещениях с хорошей теплоизоляцией, надёжными стеклопакетами и дверями. Если теплопотери минимизировать не удастся, а также в местах, где невозможно уложить водяной пол (лестницы, коридорчики) придётся поставить дополнительные источники тепла.
Схема подключения к котлу водяного теплого полаСхема подключения к котлу водяного теплого пола
Укладка теплого водяного пола
Одна из ключевых составляющих системы — трубы и система их фиксации. Есть две технологии:
- Сухая — полистирольная и деревянная. На систему из пенополистирольных матов или деревянных пластин укладываются металлические полосы со сформованными каналами для укладки труб. Они необходимы для более равномерного распределения тепла. Трубы вставляются в выемки. Сверху укладываются жесткий материал — фанера, ОСП, ГВЛ и т.д. На это основание можно настилать мягкое напольное покрытие. Возможна укладка плитки на плиточный клей, паркета или ламината.
Деревянная система водяного теплого пола
- Укладка в стяжку или так называемая «мокрая» технология. Состоит из нескольких слоев: утеплитель, система фиксации (ленты или сетка), трубы, стяжка. Поверх этого «пирога» после схватывания стяжки укладывается уже напольное покрытие. При необходимости под утеплителем укладывают слой гидроизоляции- чтобы не затопить соседей. Может также присутствовать армирующая сетка, которую настилают поверх труб теплого пола. Она перераспределяет нагрузку, предотвращая повреждение системы. Обязательным элементом системы является демпферная лента, которая раскатывается по периметру помещения и укладывается в месте соединения двух контуров.
Водяной теплый пол в стяжке
Обе системы неидеальны, но более дешевой является укладка труб в стяжку. Хотя она и имеет массу минусов, именно она по причине более низкой стоимости более популярна.
Какую систему выбрать
По стоимости сухие системы обходятся дороже: их комплектующие (если брать готовые, заводские) стоят больше. Но они весят намного меньше и быстрее вводятся в эксплуатацию. Есть несколько причин, по которым стоит использовать именно их.
Первая: большой вес стяжки. Далеко не все фундаменты и перекрытия домов способны вынести нагрузку, создаваемую водяным теплым полом в бетонной стяжке. Над поверхностью труб должен быть слой бетона не менее 3 см. Если учесть, что наружный диаметр трубы составляет тоже порядка 3 см, то общая толщина стяжки 6 см. Вес получается более чем значительный. А сверху часто еще плитка на слое клея. Хорошо, если фундамент рассчитан с запасом — он выдержит, а если нет — начнутся проблемы. Если есть подозрение, что перекрытие или фундамент не вынесут нагрузки, лучше делать деревянную или полистирольную систему.
Вторая: низкая ремонтопригодность системы в стяжке. Хотя при укладке контуров теплого пола рекомендуется укладывать только цельные бухты труб без соединений, периодически трубы повреждаются. Или при ремонте попали сверлом, или лопнула из-за брака. Место повреждения можно определить по влажному пятну, но отремонтировать сложно: приходится разбивать стяжку. При этом можно повредить соседние петли, из-за чего зона повреждения становится больше. Даже если удалось сделать аккуратно, приходится делать два шва, а именно они — потенциальные места следующего повреждения.
Процесс монтажа водяного теплого пола
Третий: ввод в эксплуатацию теплого пола в стяжке возможен только после того, как бетон наберет 100% ресурс прочности. На это уходит не менее 28 дней. До этого срока включать теплый пол нельзя.
Четвертый: у вас сделан деревянный пол. Сама по себе тяжка на деревянном полу — не лучшая затея, а еще стяжка с повышенной температурой. Древесина быстро разрушится, обрушится вся система.
Причины серьезные. Потому, в некоторых случаях, более целесообразно использовать сухие технологии. Тем более, что деревянный водяной теплый пол своими руками обходится не так и дорого. Самый дорогой компонент — металлические пластины, но их тоже можно сделать из тонкого листового металла и лучше — алюминия
Важно уметь гнуть, формуя пазы для труб
Вариант полистирольной системы теплого пола без стяжки продемонстрирован в видео.
Конкретный пример расчета отопительной ветки
Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.
Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:
- габариты помещения: высота – 2,7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
- в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. м;
- внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0,20 Вт/мК;
- дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0,041 Вт/мК;
- материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1,69 Вт/мК;
- утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
- габариты входной двери – 0,9*2,05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0,035 Вт/мК.
Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.
Шаг 1 — расчет теплопотерь через конструктивные элементы
Термическое сопротивление стеновых материалов:
- газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/Вт;
- пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.
Термосопротивление стены в целом составляет: 2,5+1,22=3,57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.
Вычисление общей площади стены: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв. м.
Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74,55/3,57*48=1002 Вт
По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя
Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.
Чтобы подсчитать утечку тепла через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета – 0,5 и профиля – 0,56 кв. м*К/Вт соответственно.
Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 – доля каждого материала в оконной конструкции.
Теплопотери окна: Qо=10/0,56*48=857 Вт.
С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/Вт. Qд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 Вт.
Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1,1=4446 Вт.
Шаг 2 — тепло на обогрев + общие теплопотери
Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 Вт.
По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.
Шаг 3 — необходимая мощность теплового контура
Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.
Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.
Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. м
Шаг 4 — определение шага укладки и длины контура
Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.
Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.
Считаем длину контура: L=60/0,15*1,1=440 м.
Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.
Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать не менее четырех петель отопления. А как правильно уложить и закрепить трубы, а также другие секреты монтажа мы рассмотрели здесь.
Можно ли стыковать трубу для теплого пола
При укладке системы из меди в стяжку трубы, скорее всего, придется состыковывать между собой. Такое соединение надежно и долговечно. Так же надежно и паяное соединение полипропиленовых труб и сварка полиэтилена при помощи терморезисторной муфты. Сложнее обстоит вопрос с применением фитингов для ПНД, РЕ-Х и термостабильного полиэтилена (PE RT).
Пресс-фитинги применять можно, хотя и нежелательно (всякое бывает, любое соединение может протечь). Но при подключении трубопроводов к коллектору без пресс-фитингов не обойтись. Соединить между собой трубы с помощью пуш- и компрессионных фитингов не допускается. То же касается цанговых соединителей для ПНД.
Желательно использовать гибкие трубы одним целым куском – так надежнее. Сушка перекрытия, ремонт нижней комнаты и разбивка стяжки в случае протечки обходятся дороже.
Формы укладки
Существуют различные способы укладки трубопроводов в стяжке.
Змейка
При укладке змейкой, или меандром, трубопроводы размещают параллельно. Помещение при этом прогревается неравномерно. Способ подходит для маленьких помещений. Змейка применяется при комбинированном способе монтажа – коммуникации укладывают вдоль наружной стены и отсекают холодный воздух.
Угловая змейка
Труба укладывается вдоль наружного угла, следующие витки укладываются параллельно так, что трубопровод занимает квадрат. Подходит для прогревания углов. Сдвоенная угловая змейка применяется для помещений, у которых три стены – наружные.
Двойная змейка
Параллельно укладывается начало и конец одного контура отопления. Из всех вариантов змеек обеспечивает самый равномерный прогрев помещения.
Улитка
Иначе этот способ называют улиткой, ракушкой, спиралью. Трубопроводы укладываются по спирали, обеспечивается максимально равномерный нагрев всей площади. Так удобно размещать трубы в больших по площади помещениях.
Какой способ лучше
Соединение двух вариантов укладки позволяет оптимально расположить коммуникации в помещении. В больших комнатах лучше использовать улитку или комбинировать ее со змейкой – у наружной стены проложить несколько труб змейкой, а по остальной площади расположить трубы по спирали.
Змейка у наружной стены будет отсекать холод от стен и окон. Можно отрегулировать этот контур на более высокую температуру теплоносителя.
В маленьких помещениях, например ванной, коридоре, оптимальна змейка. В помещениях среднего размера – двойная змейка. При раскладке труб способом угловой змейки помещение будет прогреваться неравномерно, применение угловой змейки уместно только при прогревании углов при комбинированной укладке.
Нередко комбинированные варианты или смену расстояния применяют сознательно – для компенсации неотапливаемых участков (под мягкой мебелью) или обогрева рабочего места, игрового уголка для детей и т.д. Например, лучше немного сильнее обогреть:
- Участок возле письменного стола, швейной машинки или фортепиано – там человек сидит неподвижно и может замерзнуть.
- Часть комнаты, где часто и много играют дети.
- Теплые участки вокруг кровати, зону отдыха с мягкой мебелью в гостиной.
В любом случае перед монтажом своими руками необходимо начертить схему укладки трубопроводов, рассчитав длину трубопровода и расстояние между витками. Затем вооружиться карандашом и миллиметровкой и начертить схему с учетом расстановки мебели и способа раскладки теплого пола. При этом учесть увеличение частоты укладки у мягкой мебели, кровати и других требующих тепла мест.
Тонкости укладки и подключения трубопроводов можно увидеть на нашем видео.
Особенности гидравлического испытания в зависимости от типа труб
Водяное напольное отопление можно укладывать используя различные виды труб:
- Металлопластиковые трубы. При сооружении тёплых гидрополов из металлопластиковых труб, рекомендовано производить опрессовку путём нагнетания холодной воды. При этом максимально допустимое давление должно составлять 6 Бар. Тестирование производится в течении одних суток.
Если давление остаётся неизменным, то всё в норме, можно переходить к возведению стяжки, при этом нужно учитывать, что заливка осуществляется при наличии давления в системе. Кроме того, если проверка производится при давлении выше 4 Бар, следует закрутить воздухоотводчики, иначе через них может проходить вода.
- Трубопровод из сшитого полиэтилена производится по современной технологии, позволяющей сшивать молекулы поперечно. При тесте с таким трубопроводом, создаётся повышенное давление (минимум 6 Бар). Через 30 минут, если давление упадёт, его нужно восстановить, и протестировать систему ещё в течении тридцати минут. Затем процедуру надо повторить, тёплый пол должен поработать в таком режиме ещё 24 часа. Если, по истечению этого периода давление снизилось максимум на 1,5 Бар, то считается, что тестирование прошло удачно.
Бывает, что после теста холодной водой, рекомендовано провести тестирование с горячим теплоносителем. При этом надо несколько дней осуществлять проверку всех стыков и соединений. Если уровень давления будет в норме, то после того как система остынет, можно заливать стяжку.
Способы укладки труб
При укладке своими руками водяного теплого пола может применяться любая схема. Ее выбор зависит от результата, которого требуется добиться.
Змейка. Монтаж труб по этой схеме наиболее прост в исполнении. Однако укладка труб змейкой имеет существенный недостаток, заключающийся в разнице температур в начале и конце контура: она может достигать 5-10°С. Объясняется этот фактор тем, что за время прохода теплоносителя от подающего коллектора к обратному, его температура снижается.
- Улитка. Несмотря на более сложный монтаж, укладка труб таким способом позволяет добиться равной температуры по всей площади помещения. По этой причине в большинстве случаев укладка труб производится по этой схеме.
- Комбинированная укладка труб. Такая схема применяется достаточно часто, так как данный способ позволяет минимизировать остатки бухты трубы и осуществить рациональное разделение помещения на контуры. К примеру, можно сделать укладку труб по краям помещения змейкой, а на основной площади сделать систему улиткой.
Нормы, правила, СНИПы
Если при монтаже тёплого пола вы будете следовать правилам и нормам, то сделаете обогрев, который прослужит не один год. Кроме того, перед приобретением комплектующих надо произвести расчёты, чтобы знать какой материал, и в каком количестве необходимо закупить.
Составляя схему для контура, надо учитывать нормы и правила, которые прописаны в нормативной документации:
- При сооружении кабельного пола, нельзя размещать нагреватель в местах расположения тяжёлой мебели. Иначе, произойдёт перегрев системы в этих местах, что приведёт к быстрому выходу её из строя. Укладка водяного тёплого пола по схеме «улитка» производится по всей площади комнаты.
- Для поддержания давления в системе на требуемом уровне, длина одной ветки не должна быть больше 120 метров — при сечении труб 20 мм. Если диаметр 16 мм — максимум 100 м.
- При наличии большой комнаты, её следует разбить на несколько контуров одинаковой длины, в кабельных полах не более 15 метров, в гидрополах — не больше 60 метров.
- Если монтируется гидропол, то радиус загибы труб должен ровняться минимум 5 её диаметрам.
- Нагреватель не должен пересекаться — это может привести к неравномерному прогреву поверхности.
- Допустимый укладочный шаг 10 — 30 см. Более часто раскатывать нагреватель не рекомендовано, так как тепловой поток будет не изменен, а вот расход нагревательного элемента увеличится.
- Греющие трубы должны располагаться от стен не менее, чем на расстоянии 15 см.
Уложить тёплый пол по спирали вполне под силу своими руками. Главное правильно подсчитать укладочный шаг и размер контура, а также, соблюдать все правила монтажа напольного отопления.
Устройство тёплого пола.
Каждый из видов тёплых полов объединяет одно — под покрытие пола монтируют провода, плёнку или трубы. Монтируемые части служат как приборы отопления. Полы с плёнкой и проводами подходят практически всегда и везде . Водяной тёплый пол преимущественно монтируют в частных домах. Более подробно мы рассмотрим тёплый пол, в котором установлены трубы.
Водяные системы полов бывают двух видов:
- Бетонные (или мокрые) теплые полы. «Мокрым» полом этот вид называют потому, что в процессе установки трубы заливают цементно-песчаной смесью.
- Легкие теплые полы. В этом случае трубы расположены в пазах пенополистирольной основы, либо основании из досок. Лёгкие системы устанавливают в помещениях, в которых нельзя сделать цементную стяжку.
Мы будем рассматривать монтаж тёплого водяного пола.Установка данного типа пола достаточно легка, в том случае если у вас уже есть хотя бы базовые навыки установки систем отопления и немного опыта в строительстве. В ином случае, некоторые моменты монтажа следует рассмотреть с опытными строителями.
Критерии расчета
Монтаж теплого пола – занятие не из простых. Конструкция содержит множество тонкостей, которые сопровождают исполнителей работы на каждом из этапов обустройства структуры. Максимально эффективной будет работа, если учтены многочисленные нюансы.
Правильный подбор трубопровода имеет значение. Здесь нельзя пренебрегать отличительными характеристиками разных материалов.
Необходимо тщательное изучение каждого материала, воспользоваться профессиональными рекомендациями специалистов и соразмерить желаемые планы с реальными собственными финансовыми ресурсами. Материал нужно выбрать без дефектов.
При проектировании теплого пола учитываются:
- площадь обогреваемого помещения;
- наружный диаметр труб;
- материал, из которого изготовлены трубы.
Рекомендуем: Как проводят монтаж труб PЕrt для тёплого пола?
Полезная площадь комнаты находится по формуле: S=a*b, (буква «a» обозначает длину комнаты; «b» — ее ширину).
Рекомендуется не брать в расчет ту площадь, где планируется поместить габаритную мебель. Пол под кухонной стенкой или шкафом-купе обогревать нецелесообразно. При этом сократятся расходы на покупку труб.
Приступая к выбору, необходимо учитывать такие мотивы:
- насколько прочный материал и как долго прослужит;
- теплопроводимость;
- как характеризуется по эксплуатации;
- особенности монтажных работ;
- как соотносятся цена и качество;
- отзывы о производителе.
Трубопроводы изготавливаются из разнообразных материалов. Популярны у населения металлопластиковые, полипропиленовые изделия с внешним диаметром 18 мм, значение имеет и бюджетная стоимость. К категории дорогих относятся медные трубы.
На расстояние между теплым полом оказывают влияние свойства материала, в частности, его проводимость тепла. С этих позиций лучшим материалом считаются медные трубопроводы, обладающие высокой теплопроводностью.
Металлопластик наделен неплохими эксплуатационными качествами. Имеет отличия от меди, выраженные в:
- низкой доступной цене;
- достойной тепловой проводимости;
- простоте монтирования;
- исключительно гладкой поверхности изнутри;
- устойчивостью к воздействию коррозии.
Чаще применяется на практике:
- полипропиленовые трубы в обустройстве теплых полов – это довольно редкая технология. Объясняется это техническими особенностями. Этот материал сгибается под большим углом, увеличивая интервал промеж трубами теплого пола. В результате работа по теплоснабжению нарушается;
- полиэтиленовый трубопровод применяется нечасто, хотя имеет хорошую отдачу тепла и в эксплуатации устойчив к износу. Для пользователей имеет значение невысокая стоимость. Проблема полиэтилена заключается в пластичности. Прокладка таких труб возможна только в связке с жестким закреплением.
Отсюда напрашивается вывод о соотношении коэффициента теплоотдачи и шириной шага между трубами. Носители тепла, обладающие низким показателем тепловой отдачи, укладываются плотнее друг относительно друга.
Касательно диаметра наблюдается такая же зависимость. Водоводы большого диаметра кладут шире, чем малокалиберные.
Обогревательные трубопроводы укладываются разными формами: змеевидной, угловой змеей, в виде улитки, двойной змейкой. В помещениях больших площадей без изысканных оформлений рекомендуется использовать «улитку».
В маленьких помещениях с усложненными формами или удлиненных участках лучше использовать змейку. Искушенные специалисты способны совместить 2 картинки в одном контуре.
К примеру, по краям проложить змейку, а в центре – улитку. Уложенные трубы легко повредить. Чтобы не допустить такого, все ремонтные работы прекращаются до осуществления стяжки.
Для теплого пола расстояние промеж трубами в жилом помещении устанавливается в пределах 20 см – 30 см. Относительно ванной комнаты шаг равен от 10см до15 см.
В помещениях подсобного характера (гараже, котельной) – 30 см —35 см. При установке шага более 30 см в жилых комнатах, будет чувствоваться дискомфорт для ступней ног по причине неравномерного прогрева пола.
Энергопотребление теплыми полами
Энергопотребление теплых полов зависит от:
- Качества подложки;
- Замкнутости помещения.
Проведенные эксперименты показали, что даже открытая дверь в комнату с тёплыми полами, приводит к увеличению времени работы нагревательных элементов. При качественной теплоизоляции основания пола и грамотно организованной вентиляции, для поддержания заданной температуры (+25°C) в ванной комнате, тёплый пол в течение часа работал:
- 14 мин при закрытых дверях и отсутствии людей;
- 23 мин при закрытых дверях с 1 человеком внутри;
- 46 мин при открытых дверях без людей внутри.
В простейшем случае, за сутки будет израсходовано ((24 х 14) / 60 = 5 ч 36 м) х 135 вт ≈ 0,75 кВт.
Другими словами, энергопотребление напрямую зависит от степени эксплуатации помещения.
