Водяной теплый пол своими руками в квартире и частном доме.

Если провести аналогии и сравнить систему водяного теплого пола с организмом, то сердцем будет циркуляционный насос, обеспечивающий принудительное движение теплоносителя по сложному контуру большой длины с множеством изгибов и, соответственно, значительным гидравлическим сопротивлением.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

Традиционная система отопления, подразумевающая установку приборов теплообмена в комнатах (радиаторов или конвекторов), относится к высокотемпературным. Именно под нее рассчитано абсолютное большинство котлов любого типа. Средняя температура в трубах подачи в таких системах поддерживается на уровне около 75 градусов, а нередко бывает даже и выше.

Но подобные температуры – по целому ряду причин абсолютно не допустимы для контуров «теплого пола».

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?
  • Во-первых, это совершенно не комфортно – ходить по слишком горячей, обжигающей ноги поверхности. Для оптимального восприятия обычно достаточно температур в диапазоне 25÷30 градусов.
  • Во-вторых, сильного нагрева «не любит» ни одно напольное покрытие, а некоторые из них просто быстро выходят из строя, теряют свой вид, начинают или вспучиваться, или давать щели и трещины.
  • В третьих, высокие температуры негативно сказываются и на стяжке.
  • В-четвертых, трубы вмурованных контуров также имеют свой температурный предел, а с учетом их жестокой фиксации в слое бетона, невозможности термического расширения, в стенках труб создаются критичные напряжения, приводящие к быстрому выходу из строя.
  • И в-пятых, с учетом площади нагреваемой поверхности, участвующей в теплоотдаче, высокие температуры для создания оптимального микроклимата в помещении – совершенно излишни.

Для радиаторов отопления и для контуров «теплого пола» требуются совершенно разные уровни температур

Как добиться такого «паритета» температур теплоносителя в системе. Существуют, конечно, современные котлы отопления, рассчитанные на работу в том числе и с «тёплыми полами», то есть способные поддерживать температуру в трубе подачи на уровне 35-40 градусов. Но как тогда быть с тем, что в доме предусмотрены и радиаторы, и подогрев пола – организовывать две системы? Совершенно не выгодно, сложно, громоздко, тяжело в управлении. Кроме того, такие котлы пока что еще остаются достаточно дорогим удовольствием.

Разумнее обойтись уже имеющимся оборудованием, просто внеся необходимые изменения в разводку контуров. Оптимальное решение – смешивать горячий теплоноситель с остывшим, уже отдавшим тепло в помещения, чтобы выйти на необходимый уровень температуры.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

По большом счету, это ничуть не отличается от того процесса, который мы проделываем ежедневно по многу раз, открывая водопроводный кран, и вращением «барашков» или перемещением рычага добиваемся оптимальной температуры воды для принятия водных процедур, мыться посуды и других надобностей.

Принцип работы смесительного узла во многом повторяет функционирование обычного смесителя на кухне или в ванной.

Понятно, что сам смесительный узел устроен намного сложнее, чем обычный кран. Его конструкция должна обеспечивать устойчивую, сбалансированную циркуляцию теплоносителя в контурах теплого пола, правильный отбор нужного количества жидкости из подающей и обратной трубы, необходимую «закольцованность» потока (когда нет необходимости притока тепла от котла), простой и понятный визуальный контроль за параметрами системы. В идеале – смесительный узел должен сам, без вмешательства человека, реагировать на изменение исходных параметров и вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать стабильный уровень нагрева.

Весь этот комплекс требований, на первый взгляд – кажется очень сложным, трудным для понимания и тем более самостоятельной реализации. Поэтому многие потенциальные владельцы обращают свое внимание на готовые решения – укомплектованные смесительные узлы, реализуемые в магазинах. Внешний вид таких изделий, действительно, внушает уважение своей «навороченностью», однако, и цена довольно часто просто пугает.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

На первый взгляд – все очень сложно, да и неимоверно дорого

Но если вникнуть в сам принцип работы смесительного узла, понять где, как и за счет чего происходит процесс смешивания, если ясно представить направление потоков теплоносителя в нем, то картина проясняется. А в итоге оказывается, что собрать такой узел, приобретя необходимые детали и используя своё умение в монтаже сантехнических изделий – вполне посильная задача.

Сразу оговоримся – речь в дальнейшем будет идти в основном именно про смесительный узел. Он в дальнейшем подключается к коллектору «теплого пола», про который, безусловно, определенные упоминания просто неизбежны. Но сам коллектор, то есть его устройство, принцип работы, монтаж, балансировка – это тема для отдельной публикации, которая обязательно появится на страницах нашего портала.

Важные особенности установки

Главным секретом правильной установки насоса является горизонтальная направленность его ротора. Если установить ротор вертикально, то насос потеряет в мощности до 30%.

Местом установки в системах водяного обогреваемого пола чаще представляется подающая ветвь трубопровода после смесительного узла.

Возможные неисправности в работе и их устранение:

  1. Частой проблемой, настигающей домовладельцев в самом начале нового отопительного периода, представляется накапливание солей на крыльчатке ротора, особенно при использовании в качестве теплоносителя обычной жесткой водопроводной воды.
  2. Если посмотреть информацию по теме «теплые полы водяные насос и водонагреватель», можно отметить, что такая отопительная система не рассчитана на температурный режим выше 50⁰С, так как при более высоких температурах происходит закоксовывание ротора солевыми отложениями. Не каждая модель насоса оснащена датчиком, контролирующим температуру воды и отключающим насос до тех пор, пока показатель температуры воды не придет в норму.
  3. Отказывающееся качать воду устройство можно «расшевелить», если отверткой несколько раз провернуть крыльчатку. После нескольких свободных оборотов устройство можно установить на место и включить в сеть.
Читайте также:  Использование угля для отопления жилых домов

Проект системы водяного теплого пола

Прежде чем начать составлять проект, требуется быть уверенным, что отсутствуют внешние факторы, которые могут помешать либо сделать нецелесообразным установки системы водяного теплого пола. Такими препятствиями могут быть:

  1. Уменьшение на неприемлемую высоту помещения. При монтаже системы толщина пола может увеличится от 8 до 10 см;
  2. Поднятие пола, так же может помешать установки стандартных межкомнатных дверей. Обойти проблему можно путем изготовления дверей под заказ либо увеличения дверного проема, однако это повлечет дополнительные финансовые расходы.
  3. Помещения имеющие окна выходящие на север, либо ветряную сторону требуют увеличения мощности отопительной системы, чтобы компенсировать теплопотери и обеспечить комфортную температуру воздуха.
  4. Необходимо убедиться в несущей способности конструкции перекрытия помещений, особенно это касается старых зданий. Плиты либо балки перекрытия могут не выдержать нагрузки от веса бетонной стяжки. Поэтому перед тем, как приступить к монтажным работам, следует произвести правильные расчеты допустимой нагрузки.

Важно! Если потери тепла в комнате превышают порог в 100 Вт/., использовать в ней отопление в виде системы водяного теплого пола является нецелесообразным.

Проект системы водяного теплого пола

Расчёт

Для того чтобы верно произвести расчет необходимого для монтажа оборудования и материала, требуется учесть следующие факторы:

  • Площадь пола и объем отапливаемых комнат;
  • Из какого материала изготовлены стены и этажные перекрытия в доме;
  • Материал теплоизоляции;
  • Тип покрытия пола (плитка, паркет, дерево, натуральный камень);
  • Сечение используемых полипропиленовых труб Ø;
  • Требуемую температуру воздуха в разных помещениях.

Схема температурного режима

Длина и диаметр труб

Расчет длины каждого контура, будет зависеть от сечения используемой трубы:

Проект системы водяного теплого пола
Диаметр трубы, (мм) Рекомендуемая длина одного контура, (м.п.)
16  70-90 
17 90-100
20 120

Однако при диаметре трубы в 20 мм., многие специалисты рекомендуют использовать длину контура в пределах от 50 до 70 метров. Это объясняется тем, что в процессе длинного пути циркуляции, вода теряет часть своей энергии, что вызывает снижение температуры пола, поэтому использование короткого контура будет более целесообразно.

При необходимости можно использовать два контура с меньшим диаметром труб, такой способ прогрева помещения будет более эффективный.

Важно! Длина контура измеряется не от места вхождения трубы в помещение, а с начала выхода трубы из коллектора.

Шаг укладки труб

Если водяной теплый пол является единственным источникам тепла в доме, то шаг укладки трубы не должен превышать 30 см. При наличии альтернативного либо дополнительного отопления укладочный шаг можно увеличить с 30 до 50 см.

Проект системы водяного теплого пола

Важно! Слишком большое расстояние между трубами не даст равномерно распределяться теплу по полу, что приведет к так называемому эффекту «тепловая зебра», когда голой ногой ощущаются не прогретые участки пола.

Труба крепится к полу через каждые 50 см. При укладке труб следует не забывать о том, что подающая горячую воду труба должна быть уложена в более прохладных зонах пола. Все трубы выходящие из коллектора, должны иметь бирки с надписями, к каким помещениям либо зонам они относятся.

Не лишним будет и использование термодатчиков с возможность установки различного температурного режима, в зависимости от времени суток. Это позволит избежать перегрева системы и существенно снизит затраты на отопление в доме.

Заключение

При выборе циркуляционного насоса для водяного теплого пола в частном доме не стоит ориентироваться на дорогие модели с высокой мощностью: расход энергии получится большой, устройство при работе будет шуметь, а эффективность не повысится.

«Лишние» деньги можно потратить с большей пользой: выбрать качественную модель от известного европейского производителя (Wilo, Grundfos и др.)

Заключение

Тут Вы можете получить информацию об электрических теплых полах, если Вас не устроят водяные теплые полы.

А тут информация о новой системе в теплых полах — Устройство электро — водяного теплого пола. Возможно Вас это заинтересует.

Технология монтажа

Сама технология выглядит так:

  1. Поверхность тщательно подготавливается (очищается от мусора, впадины засыпаются, бугры сбиваются).
  2. Укладывается утеплитель. Сверху выкладывается гидроизоляция, её стыки тщательно проклеиваются строительным скотчем.
  3. Выкладывается фольгированная плёнка с разметкой.
  4. По контуру комнаты проклеивается демпферная лента.
  5. Делается предварительная разметка контуров тёплого пола.
  6. Укладывается армированная сетка.
  7. На неё выкладываются трубы по схеме, закрепляются фиксаторами.
  8. Система заполняется водой, чтобы легче было проверить её герметичность. Воду в системе желательно прогреть в течение нескольких дней. Если никаких дефектов выявлено не будет, можно приступать к заливке стяжки.

Укладка теплоизоляции

При укладке теплоизолирующего материала важно правильно выбрать утеплитель:

  • Если полы ранее уже были утеплены, достаточно фольгированной подложки.
  • Если же внизу находится неотапливаемое помещение (например, подвал или гараж), нужен качественный утеплитель толщиной не менее 10 см. Чтобы сделать деревянный или иной дом энергоэффективным, рекомендуется взять утеплитель толщиной 25 см.

СоветУкладка теплоизоляции в системе водяного ТП обеспечивает максимальный прогрев помещения и выступает в роли теплового экрана.

Виды утеплителей для напольной водяной системы:

  • Теплоизолирующие плиты из пенопласта или пенополистирола. Отличаются небольшим весом и хорошей паропроницаемостью.
  • Минеральная вата. Выпускается в виде плит или гибких матов. Хороший материал при обустройстве теплоизоляции для ТП, собранных на деревянных лагах.
  • Пробковые маты. Отличаются экологичностью, звукоизоляцией и прочностью на сжатие.

Технология укладки теплоизоляции зависит от выбранных материалов:

  • Плиты укладываются по принципу конструктора.
    1. Они легко подгоняются по размерам, удобно режутся обычным ножом.
    2. Чтобы материал не сдвигался во время работы, стыки плит проклеиваются между собой строительным скотчем.
    3. Сверху теплоизоляционных плит выкладывается армирующая сетка, на которую затем будут укладываться трубы.
  • Рулонные материалы выкладываются на ровное и тщательно подготовленное основание, фиксируются к поверхности двухсторонним скотчем или плиточным клеем. Нарезается материал канцелярскими ножницами. Чтобы предотвратить потерю тепла, утеплитель размещается с небольшим заходом на стены.
Читайте также:  Выбор котла на дизельном топливе: разновидности и их характеристика

О том, как сделать теплоизоляцию под водяной пол, рассказано в полезном видео:

Разметка и установка труб своими руками

На выложенной армирующей сетке делается разметка под укладку:

  1. Трубы разматываются и крепятся к сетке по разметке с шагом от 7,5 до 30 см (величина шага зависит от схемы). Чтобы не повредить их во время их монтажа, рекомендуется использовать пластиковые стяжки. При их укладке необходимо следить, чтобы трубы не перегибались, не ломались.
  2. После монтажа всего контура они обрезаются. При этом рекомендуется сделать небольшой запас — 30–50 см.

Важно Возле окон рекомендуется выкладывать трубы с более горячим теплоносителем.

В этом видео показан процесс установки труб:

Проверка отопления на работоспособность

После укладки система проверяется на герметичность и работоспособность. Нужно заполнить систему водой, включить отопление. Лучше всего, чтобы система проработала несколько дней — так легче было понять, есть в ней дефекты или нет. Если изъянов выявлено не было, а система работает, отопление отключается, но вода из неё не сливается.

Заливка цементом

Заливается стяжка толщиной 3–8 см от наружных стен к центру комнаты и к выходу. Бетон должен полностью высохнуть (на это уйдёт до 3 недель). Только после этого можно приступать к финишной отделке полов. На тёплые водяные полы рекомендуется стелить:

  • линолеум;
  • керамогранит;
  • ламинат.

Заливка стяжки выполняется на заполненные холодной водой коммуникации.

Как заливать стяжку цементом, показано в видео:

Выполнив монтаж напольной системы обогрева своими руками, у вас получится эффективное отопление в доме, которое может быть как дополнительным, так и основным.

Выбор и подключение коллектора и котла

Когда ясно, сколько контуров будет присоединено к коллектору, можно приступать к его подбору по длине и определиться с количеством вентилей, но также учесть, что для возможности регулирования режимом теплого покрытия понадобится датчик давления, воздухоотводы, сливы.

Коллектор своей нижней трубой должен располагаться в одном уровне с подающим трубопроводом, немного выше уровня пола.

Для сборки этого узла существуют специально разработанные сантехнические стандарты. Спрятать лучше всего коллектор в нишу в стене, примерно посередине по отношению ко всем контурам.

Выбор и подключение коллектора и котла

Котел выбирают по мощности, достаточной для нагрева воды, плюс определенный запас мощности. Определяют общую требуемую мощность следующим образом: к сумме мощностей контуров следует прибавить 20% на запас.

Для большей эффективности работы системы желательно установить циркуляционный насос, в большинстве моделей котлов насос уже входит в комплект, способный обеспечить горячей водой одно-двухэтажный дом площадью 120-140 м2. При больших площадях нужны дополнительные насосы.

Советы по подбору водяного насоса

Водяной насос для отопления необходимо выбирать с учетом конструктивных и технологических особенностей дома или сооружения.

Для этого рекомендуется просчитать количество тепла, необходимое в каждом конкретном помещении здания. Подобные расчеты производят теплотехники, берущие во внимание массу важных факторов:

  • качество утепления крыши, полов;
  • особенности вентиляционной схемы;
  • характеристики окон;
  • материал, из которого выполнены стены;
  • климатические особенности региона.

В результате будет получено значение теплоносителя, измеряемое в м3/час.

Также нельзя оставлять без внимания такой параметр, как уровень напора, определяющий сумму сопротивления гидравлики всей отопительной системы. Этот показатель должен варьироваться в пределах от 2 до 4 м. рт. столба.

Параметр производительности насоса определяется тем, как разность температуры жидкости, циркулирующей в обратном и подающем трубопроводах, влияет на мощность источника тепла.

Целесообразно сложить сопротивление всех составляющих системы: отдельных конкретных элементов (арматуры, колен, фитингов) и участков трубопровода. Данные напора и производительности позволяют выбрать максимально эффективный агрегат.

Следует быть особо внимательными, если оборудование решено внедрить в уже существующую схему обогрева дома. Тогда целесообразно приобрести те циркуляционные насосы, которые кроме бесшумности и экономической выгоды обладают возможностью автоматической регулировки в случае изменений условий работы отопительной системы.

Оценить этот параметр можно по основным техническим характеристикам, которые обозначаются 2 цифрами, например: 25/40. Первое значение характеризует диаметр резьбы – в данном случае 25 мм, вторая – напор: 40 дм или 4 м (то есть 0,4 атм). Выбор зависит от площади пола.

до 150 м2 25/40
150-260 м2 25/60
Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Для точного расчета напора можно применить такую формулу:

Нап = (С*Д+k)/1000, где:

  • Hап – напор;
  • С – сопротивление (определяется на 1 метр);
  • Д – длина трубы;
  • k – коэффициент (характеризует резерв мощности).
Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Важно! Если площадь дома более 250 м2, можно установить 2 прибора с напором 25/40, брать «с запасом», то есть с большим напором, не следует, поскольку это нецелесообразно. Обогрев будет примерно такой же, но шум и затраты энергии ощутимо вырастут.

Производительность определяется объемом воды, пропущенным за единицу времени (м3 в час). Подбор подходящего насоса для теплого пола можно сделать с помощью таблицы.

Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Точный расчет основной характеристики насоса для теплого пола можно сделать на основе такого равенства:

Расшифровка формулы:

  • Q – производительность;
  • P – мощность прибора;
  • t1 – температура воды или другого носителя в обратной трубе;
  • t2 – температура воды или другого носителя на подаче.
Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Для домов с большей площадью срабатывает тот же принцип – лучше установить 2 насоса со средними показателями, чем 1 прибор с большой производительностью. В таком случае понадобится рассчитать показатель каждого прибора, а затем суммировать полученные значения.

Лучше покупать достаточно производительные насосы для пола (на 15-20% больше расчетного) – это поможет в случае аномально холодной зимы или слабого утепления дома

Читайте также:  Алюфом теплоизоляция: достоинства и недостатки

Как рассчитать мощность насоса для теплого пола

Монтаж

Внимание: монтаж водяного теплого пола в деревянном доме производится во всех помещениях по отдельности. Одна секция пола должна быть не больше 40 метров квадратных. Для помещений с большей площадью делают две секции.

Укладка основания

Маты ППС раскладывают на основании в соответствии с чертежом. На них устанавливают отражающие пластины (в пластинах тоже есть углубления для труб). Кладут трубы с шагом 15-30 см.

Древесно-стружечные модули тоже укладывают по схеме, соединяют пазогребневыми замками. В каналы закладывают трубы.

При реечном способе на уложенную фанеру (плиты) крепят рейки ДСП высотой около трех сантиметров с шагом в два сантиметра. Нужно следить, чтобы в местах поворота трубы пазы получились скругленными.

После монтажа основы кладут отражающий слой из фольги. Другие варианты: уложить теплоотражающие пластины.

Укладка труб

Есть две схемы укладки рабочего контура: спиральная и змейка. Змейку ведут зигзагами от одной стены к другой, противоположной. У этой стены пол будет холоднее, т.к. по мере продвижения по контуру теплоноситель остывает.

Спираль обеспечивает равномерный прогрев по всей площади: первый (самый горячий) виток кладут вдоль холодных стен, а остывший участок располагается в центре комнаты, где теплее. От центра трубу ведут в обратном направлении, повторяют параллельно те же витки. На финише подсоединяют к обратному коллектору.

Между наружным витком трубы и стенами следует оставлять зазор не менее семи сантиметров.

Перед монтажом финишного покрытия систему нужно оттестировать на предмет протечек: подсоединить к коллектору, заполнить водой и выдержать примерно сутки.

Крепят трубы узкими алюминиевыми пластинами, уложенными поперек паза.

Если в качестве финишной облицовки используется ламинат, на древесно-стружечную основу обычно кладут подложку. На полистирольную основу ламинат можно класть без подложки.

Монтаж пола со стяжкой

Для чистовой стяжки можно использовать смесь на основе цемента М-300. В раствор добавляют пластификаторы и полипропиленовую фибру. Другой вариант – купить готовую смесь для стяжек.

  1. Уложить на черновую стяжку гидроизолирующий слой.
  2. Уложить вдоль всех стен на стыках с полом демпферную ленту. Если хотя бы одна стена длиннее восьми метров, ленту дополнительно кладут посередине комнаты. Это обязательно, т.к. при нагреве начинается термическое расширение бетона. В отсутствие демпфера пол вскроется.
  3. Уложить утеплитель. Примерный слой – 10 см, точный зависит от теплорасчета и от характеристик материала (плотности, теплопроводности).
  4. Кладут армирующую сетку.
  5. Укладывают трубу витками с шагом 15-30 см. Крепят к ячейкам сетки пластмассовыми хомутами с шагом тридцать сантиметров.
  6. Тестируют систему на протечки и работоспособность.
  7. Заливают стяжку 5-7 сантиметров. Если полу предстоят высокие нагрузки, в стяжку в процессе заливки помещают еще одну армирующую сетку. Дожидаются застывания бетона (около месяца).
  8. Кладут финишное покрытие: ламинат с подложкой или без, керамическую плитку.

В качестве древесного покрытия можно вместо ламината использовать строганную доску, но у нее теплопроводность ниже, чем у ламинатов для теплых полов.

Паркетную доску класть нельзя, она быстро рассохнется. К тому же в производстве паркета и паркетной доски часто используются химсоставы, снижающие экологичность покрытия: при нагреве оно будет выделять токсичные летучие вещества.

Доски следует класть с зазорами для компенсации термического расширения.

Гидравлические испытания и как их выполнить самостоятельно

Опрессовка проводится несколькими способами (воздухом и жидкостью), а так же мы рекомендуем проводить стресс тест для полиэтиленовых трубопроводов.

Испытания воздухом проводить по меньшей мере странно, ведь мы только что заполнили систему (да и опрессовка воздухом не самый явный способ, если углубиться в детали процесса, то в трубу с помощью компрессора нагнетается давление и оставляется на сутки,через 24 часа допускается просадка не более чем на 5-7% от испытательного, но вот если оно упало мы знаем что система не герметична, но где даже не представляем, поэтому данный метод, лично мне, кажется крайне несостоятельным)

Поэтому мы будем проводить опрессовку жидкостью, в случае негерметичности системы мы увидим не просто падение давления, а еще подтеки и течь, что покажет слабое место систем.

Для гидравлического испытания потребуется опрессовщик, такой инструмент можно купить или же взять в аренду.

К дренажному крану обратки, подключаем шланг от опрессовщика. Ванночку заполняем жидкостью. Теперь всё готово для испытание: Стресс тест соединений и трубы (этот метод подойдет для сшитого полиэтилена, на трубах из металлополимерных труб и PE-RT мы не пробовали)В трубе с помощью опрессовщика нагнетаем давление в 1,5 — 2,0 раза превышающее рабочее (не менее 6 — 7 бар), оставляем систему на полчаса под таким давлением, а сами проверяем места соединения, да и петли в целом.

Обратите внимание, что т.к. полиэтилен имеет свойство расширяться при избыточном давлении, необходимо периодически подкачивать давление с помощью опрессовщика.

По прошествии получаса, сбросьте давление до 0,5 от рабочего системы (в среднем это 2-3 бара). В этот момент давление еще незначительно упадет и начнет расти (т.к. труба начнет сжиматься и восстанавливать форму), оставьте систему в таком состоянии еще на 90 минут, если после этого времени давление стало больше половины от рабочего давления, то все отлично и система герметична, если же давление продолжает падать, значит где то есть течь и идем искать этого испытания еще раз осмотрите места соединения трубы на момент подтеков теплоносителя.

Если система герметична и чтобы перестраховаться перед заливкой стяжки, систему можно накачать до 6 бар и оставить на сутки.