Общие сведения
Теплые полы сегодня бывают нескольких типов: водяные и электрические, пленочные и инфракрасные. Самым «дешевым» вариантом станет, естественно, водяная система отопления – как в плане установки, так и в плане уровня расходов и затрат на обслуживание. Более дорогим удовольствием является электрический теплый пол – однако только в плане потребления электроэнергии. Если же говорить о монтаже, то укладка нагревательного элемента – кабеля – довольно проста, другое дело – уровень безопасности влияния электромагнитных излучений на здоровье обитателей дома.
Системы теплого пола представляют собой трубы из полипропилена или металлопластика, уложенные по контуру согласно схеме разработанного проекта, по которым движется теплоноситель – горячая вода с заданными параметрами. Регулировать температуру воды, а следовательно, и температуру в помещении можно самостоятельно при помощи комнатного термостата – и в этом состоит, пожалуй, главный плюс установки такой системы отопления.
Второй плюс системы водяного теплого пола заключается в его невысоком энергопотреблении, в отличие от инфракрасного или электрического отопления, а это означает гораздо меньшие расходы на содержание системы. Правда, тут же выявляются и минусы: более сложные монтажные работы (особенно для тех, кто решил сделать водяной теплый пол самостоятельно), возможны течи. А еще придется «поднимать» полы, чтобы заложить систему отопления, хотя бы на 100 мм.
В систему отопления теплых полов, помимо котла, самого контура труб и регулировочной арматуры, входит также шкаф распределительных коллекторов, который должен располагаться на стене в том помещении, где планируется устраивать отопление теплым полом. В этот шкаф заводятся подающий и обратный трубопроводы (как в обычной системе отопления), которые подсоединяют к коллектору через перекрывающие вентили, а также трубки для системы отопления, которые подсоединяются к соответствующим выпускам. Также обязательно наличие клапанов для выпуска воздуха из системы.
Подготовка поверхности
Старая стяжка полностью демонтируется вплоть до основания. В отличие от процесса формирования обычной стяжки при установке теплого пола следует уже на начальном этапе выровнять пол по горизонтали, если имеются перепады более 10 мм.
Далее на очищенную поверхность укладывается слой гидроизоляции. По всему периметру закрепляется демпферная лента. Она позволит компенсировать тепловое расширение пола при нагреве.
При использовании водяного теплого пола, в устройстве которого имеется несколько контуров, демпферная лента укладывается и по линии между контурами.
Для того чтобы тепло не уходило вниз, необходимо утеплить основу пола. В зависимости от расположения помещения и типа пола, а также целевой направленности системы обогрева, выбирается соответствующее утепление:
Если теплый пол — это дополнение к основной системе отопления, то достаточно использовать вспененный полиэтилен с отражающим фольгированным покрытием в качестве подложки для теплого пола (пенофол).
Для квартир с отапливаемыми помещениями этажом ниже достаточно использовать листы пенополистирола или экструдированного пенополистирола толщиной от 20 до 50 мм или другой прочный утеплитель подходящей толщины.
Для квартир первого этажа с неотапливаемым подвалом или домов, в которых пол расположен на грунте, следует использовать боле серьезное утепление в виде насыпи керамзита и листов пенополистирола толщиной в 50-100 мм.
Можно использовать специализированные утеплители для теплых полов. Такие материалы с одной стороны уже снабжены специальными каналами для укладки труб систем теплого пола.
Поверх утеплителя укладывается армирующая сетка. Она необходима для закрепления слоя стяжки, которой будет закрываться вся система теплого пола. Помимо прочего можно именно к сетке закреплять впоследствии трубу теплого пола, вместо использования специальных крепежных полос и клипс. При этом используются обычные пластиковые стяжки.
Выбор материалов и необходимых устройств
Прежде чем сделать теплый пол своими руками следует определиться с составом оборудования и всех элементов системы и просчитать материалы. Состав и устройство теплого водяного пола включает в себя следующие элементы:
Водонагревательный котел;
Нагнетающий насос (может быть в составе котла);
Шаровые клапаны на входе котла;
Трубы разводки;
Коллектор с системой настройки и регулировки теплых полов;
Трубы для укладки по поверхности пола;
Различные фитинги для прокладки основной трассы от котла и подсоединения труб теплого пола к коллектору.
Материалом трубы для водяного теплого пола может быть как полипропилен, так и сшитый полиэтилен. Полипропиленовые трубы лучше выбрать с армированием стекловолокном, так как сам по себе полипропилен имеет существенное значение линейного расширения при нагреве. Полиэтиленовые трубы в меньшей степени подвержены расширению. Именно последние получили наибольшее распространение при компоновке поверхностных систем отопления.
Используются трубы диаметром 16-20 мм. Необходимо, чтобы труба выдерживала температуры до 95 градусов и давление в 10 Бар. Не обязательно гнаться за дорогими вариантами с кислородными защитами и дополнительными слоями. Особенно если основная задача — снизить общие затраты на установку теплых полов.
Коллектор представляет собой патрубок с целым рядом отводов (разветвитель). Он необходим для подключения нескольких контуров теплого пола к одной основной линии подачи теплой воды и забора обратной, охлажденной. При этом используются два разветвителя, которые устанавливаются в специальный коллекторный шкаф. Один — для распределения горячей воды, а второй — для сбора обратной, остывшей воды. Именно в составе коллектора размещаются все необходимые элементы настройки теплых полов: клапаны, регулировщики расхода, воздухоотводчики и системы аварийного слива.
Расчет и распределение труб
Для каждого помещения расчет протяженности трубы и шага ее установки необходимо произвести в отдельности. Расчеты водяного теплого пола можно выполнить посредством специализированных программ или воспользовавшись услугами проектных организаций. Самостоятельно посчитать необходимую мощность для каждого контура очень сложно, при этом учитывается масса параметров и нюансов. Если же допустить огрех в расчетах, это может свести на нет всю работу системы или привести к неприятным последствиям, среди которых: недостаточная циркуляция воды, проявление «тепловой зебры», когда по полу чередуются теплые и холодные участки, неравномерный нагрев пола и образование мест утечки тепла.
Для проведения расчетов необходимы следующие параметры:
Размеры помещения;
Материал стен, перекрытий и теплоизоляции;
Тип теплоизоляции под теплый пол;
Тип напольного покрытия;
Диаметр труб в системе теплого пола и материал;
Мощность котла (температура воды).
По этим данным можно определить необходимую длину используемой трубы для комнаты и шаг ее установки для достижения требуемой мощности теплоотдачи.
При распределении труб следует выбрать оптимальный маршрут укладки. Важно учитывать, что вода, проходя по трубам, постепенно остывает. К слову сказать, это не недостаток, а скорее плюс водяных теплых полов, ведь и теплопотери в комнате происходят не равномерно.
При распределении труб водяного теплого пола в каждом контуре следует придерживаться ряда правил:
Укладку труб желательно начинать от внешних, более холодных стен помещения;
Если ввод труб в комнату находится не со стороны внешней стены, то участок трубы от ввода к стене утепляется.
Для постепенного уменьшения нагрева пола от внешней стены к внутренним используется способ укладки «змейкой»;
Для равномерного обогрева пола в помещениях со всеми внутренними стенами (в ванной, гардеробе и т.п.) используется укладка по спирали от края комнаты в центр. Труба доводится по спирали до центра с двойным шагом между витками, после чего разворачивается и разматывается в обратном направлении до вывода из комнаты и к коллектору.
Чаще всего труба укладывается с шагом от 10 до 30 см. В большинстве случаев достаточно 30 см, а в местах с повышенными теплопотерями можно сокращать до 15 см.
Помимо длины и формы распределения труб следует просчитать их гидравлическое сопротивление. Оно повышается с увеличение длины и каждым поворотом. Во всех контурах, подсоединенных к одному коллектору, желательно привести сопротивление к одинаковому значению. Для разрешения таких ситуаций необходимо разделять большие контуры с длиной трубы более сотни метров на несколько меньших.
Для каждого контура покупается единый отрезок трубы необходимой длины. Недопустимо использовать стыки и муфты на трубах, которые укладываются в стяжку. Так что расчет длины и заказ должен осуществляться после тщательно проведенных расчетов с продумыванием всего маршрута укладки.
Расчет ведется для каждой комнаты в отдельности. Также нежелательно использовать один контур для обогрева нескольких помещений.
Для утепления лоджии, веранды, мансарды укладывается отдельный контур, не совмещенный с прилегающими комнатами. Иначе большая часть тепла будет уходить на ее отопление, а комната останется холодной. Утепление под теплый пол выполняется также как и с полом, расположенным на грунте. В остальном различий в плане монтажа теплого пола на лоджии нет.
Выбор и установка коллектора
Определившись с количеством контуров можно подобрать соответствующий коллектор. У него должно быть достаточно выводов для подключения всех контуров. Кроме того коллектор отвечает за регулировку и настройку водяных теплых полов. В самом простом варианте коллектор снабжен только запорными клапанами, что значительно удешевляет систему, но практически лишает возможности настраивать ее работу.
Немного дороже варианты, которые предусматривают установку регулировочных клапанов. С их помощью можно корректировать расход воды для каждой петли в отдельности. Увеличение стоимости хоть и будет заметным, зато такая система позволит настроить теплый пол для равномерного прогрева всех помещений.
Обязательными элементами для коллектора являются воздухоотводный клапан и сливной отвод.
Для полной автоматизации гидравлического теплого пола используются коллекторы с сервоприводами на клапанах и специальные предварительные смесители, которые регулируют температуру подаваемой воды, смешивая ее с обратной остывшей. Такие системы по своей стоимости могут составить большую часть бюджета на всю установку теплых полов. Для частного использования в них нет особой необходимости, ведь легче один раз тщательно настроить коллекторную группу более простого типа, чем тратиться на автоматическую систему, которая и так при постоянных нагрузках будет работать в одном и том же режиме.
Коллектор теплого пола устанавливается в специальный коллекторный ящик. Толщина такого ящика чаще всего составляет 12 см. Размеры подбираются с учетом габаритов коллекторной группы со всеми необходимыми дополнениями в виде датчиков давления, воздухоотводов и сливов. Под коллекторной группой должно оставаться место до пола необходимое для загиба подведенных труб от всех контуров теплого пола.
Собственно монтаж водяного теплого пола начинается с размещения коллекторного шкафа. Размещать коллекторный шкаф следует так, чтобы трубы от каждой комнаты и контура были примерно равной протяженности. В некоторых ситуациях можно приблизить шкаф к самым большим контурам.
Самый простой способ скрыть шкаф — это вмонтировать его в стену. Толщина в 12 см это вполне позволяет. Главное учесть, что пробивать отверстия и углубления в несущих стенах настоятельно не рекомендуется и даже запрещено в большинстве случаев.
Устанавливать ящик следует выше уровня теплых полов, не допуская отвода труб вверх от него. Только в этом случае сможет адекватно работать система отвода воздуха.