Конструкция водяного теплого пола: особенности

Модульная система из дерева и реечный водяной пол

Рисунок 1. Схема реечного водяного пола.

Для деревянных перекрытий можно использовать модульный водяной пол. Очередность монтажа:

1. Сначала на основание укладывается слой теплоизоляционного материала. После этого монтируются отдельные модули системы, которые состоят из древесно-стружечных плит с вырезанными пазами под трубы.
2. На пазы фиксируются пластины из алюминия, после чего можно приступать к укладке труб для теплоносителя. Трубы защелкиваются специальными зажимами в каналах.
3. Поверх модулей укладываются гипсоволокнистые плиты, настилается финишное напольное покрытие.

Реечные водяные теплые полы применяются далеко не всегда, обычно они используются для вторых этажей деревянных домов.Можно брать более тонкий слой утеплителя, его будет вполне достаточно. Схема такого пола приведена на рис. 1. Сам монтаж заключается в следующем:

1. Сначала между лагами пола укладывается теплоизолятор, хорошо подходит керамзит или минеральная вата.
2. На поверхность крепятся доски, толщина которых равна 28 мм, при этом оставляются специальные пазы в 20 мм шириной.
3. В пазы вставляются пластины из алюминия, они предназначены под укладку труб. Сверху монтируется черновой пол из ГВЛ, после чего уже можно приступать к финишной отделке.

Список материалов

Процесс проектирования начинается с перечня используемых элементов/компонентов. Условное разделение на языке опытных мастеров происходит на:

1. сырье для создания конструкции. Цемент для стяжки, финишное покрытие, комплектующие, хомуты, изоляция электроэнергии, предметы заземления, гидроизоляция, теплоизоляция;
2. отдельное вспомогательное оборудование. Котел для автономности водяной системы. Насосы, краны, смесители, нить/гель для герметичности, термодатчик, регулятор, фиксатор/распределитель напряжения/мощности;
3. потребующиеся инструменты. Все от рулетки до последнего винтика/гвоздя/малярного скотча/прочего декоративного элемента;
4. основной теплоноситель. Вода, карбоновые инфракрасные датчики, электрический мат/кабель.

Это лишь поверхностное перечисление. Полный перечень будет зависеть от отдельных особенностей/тонкостей монтажа

Поэтому важно рассмотреть несколько вариантов для полноты картины

Схематический рисунок станет идеальным завершением подготовки к составлению плана проекта теплый пол. Конечно, все вышеперечисленное там находится/учтено/добавлено/рассмотрено в мельчайших подробностях.

Инструменты для расчёта теплого пола в программе Valtec

Здесь же скажу лишь несколько слов об инструменте, относящемся именно к тёплым полам, потому что раньше я на него не указывал.

Итак, в левой колонке окна программы Valtec кликаем на крестик слева от «Отопление»:

Откроется несколько подпунктов, среди которых есть «Тёплые полы». Если кликнуть дважды на этом пункте, то правая часть окна программы Valtec изменится, как на рисунке 3.

Также может пригодиться пункт «Обогрев площадок»:

– т. к. сейчас часто устраиваются обогреваемые площадки вне помещений: подъезды к гаражам, навесы, порожки дома – чтобы зимой на этих площадках не намерзал лёд.

Если по пункту «Обогрев площадок» кликнуть дважды, то правая часть программы изменится, как видно на рис. 4.

Расчет водяного теплого пола (теплопотери, гидравлический расчёт) будет показан в следующих материалах на примере, который приводится в статье Проектирование теплых полов: последняя подготовка к расчётам.

При обустройстве тёплых полов, каким бы ни был греющий контур, важно не только выбрать правильный материал для кабеля или трубопровода, но и уложить систему в пол. Укладывать обогрев под напольное покрытие не так просто, как может показаться

Схем монтажа всего две, «улитка» или «змейка», но также есть и множество их комбинаций. Это связано с особенностями самого помещения, используемыми материалами и множеством других факторов.

Змейка или улитка, именно схема обустройства обогрева напольного покрытия важна для обеспечения комфорта проживания. Рассмотрим, как делается теплый пол улитка или змейка, особенности расположения контура и нюансы тестирования системы в каждом случае.

Читайте в статье:

Схема устройства покрытия теплого пола

Система водяного теплого пола – это, по сути, структура, выстроенная послойным наложением материалов.

Структурная схема тёплого водяного пола: 1 — парогидроизоляция; 2 — демпферная лента; 3 — теплоизоляционный материал; 4 — бетонная стяжка; 5 — декоративное покрытие; 6,7 — подающий и обратный трубопроводы змеевика

1. Наложить парогидроизоляцию.
2. Проклеить периметр стен демпферной лентой.
3. Настелить теплоизоляцию.
4. Разместить поверх теплоизоляции нагревательный змеевик.
5. Залить площадь будущего пола бетонным раствором.
6. Настелить декоративное напольное покрытие.

Размер толщины такой многослойной структуры может составлять 50 – 150 мм. Конкретный параметр толщины определяется, исходя из следующих факторов:

• теплоизоляционные свойства перекрытия;
• уровень мощности теплого пола;
• класс применяемого декоративного покрытия.

Какие документы должны быть

Итак, после проведения всех расчетов, а также составления описаний и схем укладки, на руках должны быть следующие документы:

• План системы отопления;
• Список всего необходимого оборудования и всех материалов.

3D-модель плана системы отопления с указанием системы теплого пола

Сам план должен содержать следующие данные:

• Места установки и размеры радиаторов отопления;
• Схема расположения труб, на которой должны быть указаны их диаметры и длины всех прямых участков;
• Схема укладки труб, на которой должны быть указаны расстояния между трубами, температуры теплоносителя в каждой трубе, а также длины всех контуров и диаметры труб в них (все это можно указать и в предыдущей схеме);
• Некоторые данные по мощности, которая требуется для отопления каждого отдельного помещения (то есть мощность одного радиатора и их расположение);
• Некоторая информация по настройке автоматики.

Примерный план системы теплого пола с указанием некоторых данных

Нужно заметить, что все такие данные можно выяснить и самому, а также на основе их произвести тепловой расчет водяного пола. Однако в случае ошибки придется или что-то доделывать или переделывать.

Правила установки

Многие после установки системы водяного отопления сталкиваются с большими трудностями. Поэтому перед началом работ следует ознакомиться с общими требованиями:

1. По правилам безопасности, водяную отопительную конструкцию строго запрещено подключать к центральной отопительной системе.
2. Устанавливать дополнительное оборудование стоит строго по соблюдение всех правил. Иначе при попадании воды или конденсата на электроприборы, замыкание проводки может привести к не поправимым последствиям, вплоть до выхода системы из строя.

Так же нельзя без разрешения соответствующих органов самостоятельно подключать систему к общим стоякам многоквартирных домов. Иначе административного штрафа не избежать.

Ознакомившись со всеми требующими данными, которые потребуются программе теплых полов, произвести итог не составит трудностей. Онлайн калькулятор имеет формулы для вычисления всех параметров, а так же и их характеристик. Благодаря которым вы воспользуетесь этими параметрами при установке системы или на наглядном примере увидите ошибки, которые совершили при предварительных подсчетах.

Водяные полы в домах из дерева

Особенности обогрева деревянного пола

Водяной теплый пол под деревянные полы, а тем более на деревянное основание монтируют не так часто. Причин этому несколько:

При работе с деревянными основаниями необходимо компенсировать теплоемкость древесины, используя отражающие элементы

1. Теплопроводность древесины. С одной стороны это плюс — деревянная основа выступает в качестве теплоизолятора. С другой стороны, прогреваться пол будет довольно долго. Кроме того, есть риск, что значительная доля энергии уйдет именно на нагрев чернового пола, и в помещение попадет только часть тепла (относительно небольшая).
2. Температурная деформация. Укладка труб с горячей водой в толще деревянного пола может привести к неравномерному изменению линейных размеров его отдельных участков. В результате стабильность конструкции существенно снижается — в первую очередь из-за появления щелей и в черновом настиле, и в каркасе.

Деревянные основания подвержены температурным и влажностным деформациям — эту особенность придется учитывать

1. Воздействие влаги. Конечно, системы водяного теплого пола делают герметичными, всеми силами стараясь избежать протечек. Но при укладке под деревянным покрытием даже конденсат, вызванный разницей температур, может стать причиной набухания древесины.

Трубы нужно обязательно прятать под опорными элементами, иначе они будут повреждены при ходьбе по полу

1. Значительная толщина нагревательных элементов. Если трубы водяного теплого пола укладываются в стяжку, их толщину можно легко компенсировать, залив нужный слой бетона. При монтаже на деревянное основание приходится решать эти проблемы иначе, так как просто настелить чистовое покрытие поверх труб не получится.

Традиционный вариант с заливкой стяжки (на фото) здесь не подойдет — слишком велика нагрузка

Впрочем, все, что я отметил выше, отнюдь не значит, что деревянная система водяного пола нереализуема в принципе. Если учесть все эти недостатки и использовать в работе современные материалы, приспособления и технологии, то теплый пол по лагам или дощатому настилу будет работать на зависть соседям.

Как можно сделать основание?

Планируя монтаж теплого пола в доме с деревянным перекрытием или системой лаг, нам нужно решить главный вопрос — куда прятать трубы?

При укладке на деревянное основание трубы нужно защитить от нагрузки, используя дистанционные вставки из дерева или ДСП

Сложность здесь состоит не только в том, чтобы защитить их от нагрузки. Это, как раз, сделать несложно — достаточно поднять уровень финишного покрытия на несколько сантиметров. Но в таком случае мы сильно проигрываем в эффективности теплопередачи: над трубами образуется воздушная прослойка, которая выступает в роли теплоизолятора. То есть греем мы что угодно, но не сам пол.

Вот почему при сборке системы теплого пола покрытие стараются уложить точно по уровню верхнего края трубы.

Для этого применяют такие приспособления:

Иллюстрация	Способ укладки системы водяного обогрева
	Фрезерованные сборные основания. Для укладки труб в толще пола на нужном уровне применяются древесно-стружечные плиты (ДСП) с канавками, проделанными на фрезерном станке. Глубина и конфигурация канавок подираемся таким образом, чтобы обеспечить максимально рациональное распределение труб с теплоносителем. Минусы модульного настила из ДСП: высокая стоимость материала за счет фрезеровки; низкая влагостойкость; склонность к деформациям.
	Реечные конструкции. Этот вариант — более дешевая альтернатива модульному основанию с фрезерованными канавками. На черновой пол набиваются рейки, зазор между которыми соответствует диаметру укладываемой трубы. Толщина реек подбирается таким образом, чтобы просвет между верхним краем трубы и чистовым полом был минимальным — так уменьшаются потери тепла. Минус — зазоры по бокам и в местах поворота труб получаются большими, потому часть тепла все равно теряется.
	Полимерные маты. Для решения значительной части проблем, связанных с теплопотерями, деформацией и намоканием поверх чернового настила можно также уложить полимерные маты с канавками для укладки труб. Функционируют они так же, как и фрезерованные панели из ДСП, но эффективность у этих изделий выше. Минус — высокая цена, которая компенсируется экономией на обогреве только частично.

Любой из этих вариантов подходит, если нам нужно уложить теплый пол на фанеру или другое деревянное основание. Я сторонник полимерных матов, но и фрезерованные модели из ДСП, и даже простые конструкции из набитых на пол реек вполне имеют право на существование.

Сборное основание из ламинированной ДСП, готовое к укладке труб

Проектирование системы водяного теплого пола

Правильное проектирование позволяет избежать многих проблем, связанных, в частности, с чересчур низкой или высокой температурой, сложностей с регулированием температурного режима и т.д.

Поэтому предварительно просчитываются следующие типы тепловых нагрузок: оказываемую на поверхность и которую поверхность в состоянии выдержать.

Рекомендации по проекту

Чтобы правильно рассчитать проект теплого водяного пола потребуется знать:

1. планировку комнат;
2. виды напольных покрытий;
3. виды и размеры окон;
4. вид наружных стен;
5. температурный режим в помещениях и необходимость его регулирования;
6. выбрать систему (скажем, бетонная или настильная);
7. местоположение коллекторов, теплового генератора и его тип.

Следует также учесть, что :

• Максимально возможной протяженностью контуров считается 100 м (оптимальная – 60-80 м).
• Коллектор целесообразнее расположить в центре помещения.
• К одному коллектору желательно подсоединять контуры одной длины (в противном случае, они хотя бы не должны быть в два раза длиннее).
• Обычно шаг монтажа в центре комнат с нормальными условиями равен 30 см, по краям – 15 см, а в очень влажных рекомендовано монтировать всю площадь с постоянным шагом в 15 см.
• Отступ от стен должен составлять 20 см и более.
• По краям зон число рядов стандартное, 6.
• Если площадь требует установки нескольких коллекторов, то появляется необходимость установки дополнительных балансировочных клапанов.
• Минимальное давление, допустимое на коллекторе, равно 20 кПа.
• При использовании полистирола в качестве теплоизолятора его толщина равна: первый этаж – 10 см, второй этаж и выше – 3 см.
• В контурах нормальный расход воды равен примерно 0,03-0,07 л/сек.
• Предпочтительнее регулировать температурный режим отдельно в каждом помещении, нежели в общем.
• На больших площадях рекомендовано использование специальных деформационных швов.

Теплотехнический расчет

Составление проекта системы теплого водяного пола, в том числе и его укладки, предваряет, теплотехнический расчет. Вычисления производят с помощью компьютерных программ, например, «ТеРеМОК».

На стадии проектирования дома рассчитываются его энергосберегающие качества и в случае необходимости составляется проект его дополнительной теплоизоляции.

Если дом или помещение уже находятся в эксплуатации, используется также значение К (Вт/(м²х°С)) — коэффициента теплопередачи от ограждающих конструкций или ее обратная величина R (м²х°С/Вт) – сопротивление теплопередаче, и чем оно выше, тем тепло лучше сохраняется.

Другой важный параметр, который необходимо учитывать при расчете водяных обогреваемых полов – это значения тепловых потерь в отдельной комнате или здании. Приблизительно их подсчитывают, используя значения удельного теплового потребления (условное), которое умножают на площадь постройки.

При одном и том же значении среднего показателя удельных теплопотерь здания (80Вт/м 2 ), эти же значения для отдельных помещений различны – 20-300 Вт, поскольку при определении данного значения для каждого учитываются:

1. площадь ограждающих конструкций и их коэффициенты теплопередачи;
2. температурный режим в конкретном месте;
3. зимняя среднесуточная температура в регионе;
4. наличие механической вентиляции;
5. наличие дополнительных источников отопления.

Расположение системы (зоны) отопления отмечают на плане с учетом формы помещения, полученных данных теплопотерь и возможных индивидуальных желаний.

Обычно нагрузки, покрываемые теплыми полами, равны 100 Вт/м². В зависимости от:

• — от диаметра трубок и шага их монтажа;
• — температуры воды, входящей в контур и выходящей из него;
• — напольного покрытия;
• — используемого под системой вида изоляции;
• — материала стяжки и ее высоты;
• — температурного режима воздуха т.д.

этот показатель может изменяться в ту или иную сторону.

Проектирование теплых полов

Проект водяного теплого пола может быть составлен самостоятельно, или же специалистами за некоторую плату. Так или иначе, для составления проекта потребуются некоторые исходные данные.

Для устройства подобной системы своими руками проект тоже необходим. Часто затраты на монтаж теплого пола квартиры или дома превышают стоимость всей внутренней отделки. При грамотном проекте и расчетах можно существенно сэкономить, не приобретая лишних фасонных элементов и материалов.

Проект необходим в любом деле

Исходные данные

Итак, для проектирования водяных полов потребуется знать, или потребуется сказать проектировщику следующие данные:

• План всего дома. Если в доме несколько этажей, то планы всех этажей;
• Информация о том, из какого материала сделаны наружные стены, окна, двери, а также их типы;
• Указание необходимой температуры, то есть желаемой температуры в помещении;
• Место установки отопительного котла, а также его высота над уровнем пола;
• Наличие стояков, отводов внутри помещения;
• Некоторые данные о расположении мебели.

После сбора всех таких данных можно будет сделать тепловой расчет системы теплых водяных полов. И уже на его основе, а также на основе некоторых данных, приведенных выше, составить схему монтажа.

Надо сказать, что перед тем, как спроектировать теплый водяной пол, не лишним будет позаботиться о таких вещах, как расположение мебели, котла и других. Определиться стоит заранее. Это связано с тем, что под большими элементами мебели трубы теплого водяного пола не укладываются, дабы сэкономить средства.

Схема монтажа

Проектировщик при составлении проекта будет создавать и схему монтажа. В случае, если она создается своими руками, то все отдельные ее элементы учитываются сразу.

А вот при создании ее иными лицами лучше позаботиться о том, чтобы в нее были включены следующие положения:

Схема разбиения поверхности на отдельные участки. Надо сказать, что это очень важный этап, так как при больших площадях температурное расширение материалов способно привести к растрескиванию цементной стяжки. Именно поэтому между отдельными участками устраиваются температурные швы.
Площадь одного участка не должна быть больше 40 квадратных единиц. Помещения П-образной и Г-образной формы должны быть разбиты вне зависимости от площади;

На схеме видны отдельные контуры

Указание на наличие компенсационных (температурных) швов, о которых речь шла чуть выше.

Они представляют собой зазоры между отдельными участками, которые заполняются следующим материалом:

• Демпферная лента;
• Куски ЭППСа;
• Вспененный полиэтилен.

Демпферная лента

Трубы в таком шве должны быть помещены в кожух. В роли кожуха может выступать гофра.

• Технология монтажа. Зная ее, можно без труда выбрать и приобрести нужные материалы. Надо сказать, что сейчас различают две основные технологии: «мокрую» и «сухую»;
• В зависимости от пожеланий по температуре внутри помещения рассчитывается и температура труб. Ее нужно знать для того, чтобы правильно подобрать чистовое покрытие.

Например, паркет разрешено нагревать до 25 градусов, не больше. Зная, что температура подающей трубы будет, например, 32 градуса, это вариант чистовой отделки отпадает.

Какое финишное покрытие положить на теплый промышленный пол

В условиях промышленных нагрузок оптимальным финишным покрытием может послужить полимерный наливной пол.

Особенности монтажа:

• при устройстве наливного полимерного покрытия напольное отопление должно быть отключено. ;
• в помещении не должно быть повышенной влажности воздуха, основания, сквозняков;
• бетон должен быть хорошо просушен, остаточная влажность должна составлять не более 4% по массе.

Систему электрического пола выключают примерно за сутки до начала работ, а запускают спустя 2-3 дня после заливки

Полимерный промышленный наливной пол может быть:

• эпоксидным – применяется для решения большинства задач;
• полиуретановым – более эластичное по сравнению с эпоксидным покрытие;
• специальным (декоративным, антискользящим, химически стойким, безыскровым).

Данные для расчёта

Укладка и монтаж электрического теплого пола

От величины шага укладки контура зависит уровень подогрева

Шаг, с которым укладывается контур, составляет от 100 до 300 мм. Величина шага регулирует уровень подогрева. Теплоотдача теплого пола при маленьком шаге будет высокой, а при большом – низкой. Расстояние между трубками более 300 мм делать не рекомендуется, так как пол будет прогреваться не равномерно. Менее 100 мм не позволит сама трубка. При большом изгибе она может переломиться.

Расход трубы в зависимости от шага представлен в таблице.

№	Шаг	Кол-во трубы на 1 м2
1	100 мм.	10 п. м.
2	150 мм.	6,7 п. м.
3	200 мм.	5 п. м.
4	250 мм.	4 п. м.
5	300 мм.	3,4 п. м.

Трубы теплого пола бывают разных диаметров. В зависимости от величины данного параметра подбирается длина всей системы.

Для труб диметром 2 см максимальная длина трубы не должна превышать 120 м.

При использовании труб меньшего диаметра максимально допустимый метраж будет снижаться.

Так, трубопровод диаметром 1,6 см будет иметь максимальную длину только 100 м. Расчет длины трубы для теплого пола необходимо производить с учётом шага и сечения трубопровода.

Перед тем, как рассчитать водяной теплоноситель, необходимо определить, какой уровень температуры в помещении будет оптимальным. Температуру поверхности пола рекомендуется рассчитывать в пределах от 27 до 35°С в зависимости от вида покрытия и назначения помещения.

Так, для полов из паркета или ламината подходит температура 27°С. При устройстве покрытий из кафеля в ванной комнате или на кухне можно сделать температуру пола порядка 33°С. Покрытие с самой высокой температурой 35°С рекомендуется укладывать по периметру наружных стен. В жилой комнате температура напольного покрытия должна быть 29°С.

Расчет теплого пола невозможен без определения теплопотерь. При этом учитываются такие параметры, как:

• высота этажа;
• планируемый уровень температуры пола;
• климатические параметры региона проживания;
• размеры периметра, высоты и площади помещения;
• наличие и мощность существующих источников отопления;
• качественный состав материалов, из которых выполнены внешние ограждающие конструкции дома.

Следует знать, что передача тепла от нагревательного элемента через стяжку пола не проходит без потерь, поэтому теплоносителя должна быть на 10-15°С выше, чем та температура покрытия, которая необходима в итоге.

Некоторые иные вопросы, учитываемые на стадии проектирования

На этапе проектирования теплого пола будет не лишним нарисовать схему укладки с учетом расположения мебели и существующими схемами. Кроме того, нужно позаботиться заранее о чистовом покрытии, на основе тех факторов, о которых речь шла немного выше.

Следует определиться и с теплоносителем, то есть, какая жидкость будет течь по трубам.

Если же потом при производстве расчетов окажется, что схема просто не подходит, то все придется переделать заново, но не факт, что закупленный материал пригодиться весь, а цена его высока.

Виды схем

Итак, на сегодняшний день можно выделить лишь две основные схемы укладки:

• Спираль;
• Змейка.

Схемы укладки

Все же остальные будут просто различными вариациями. Например, существует укладка змейкой с краевой зоной и без нее.

На фото представлены схемы с краевой зоной и без нее

Особенности устройства конструкции

Устроить водяной теплый пол по плитам перекрытия просто. Структура его слоистая, называемая профессионалами «пирогом пола».

Конструкция состоит из таких компонентов:

• основной слой, представляющий собой плиту из бетона или деревянное основание;
• гидроизоляция, которую дополняют демпферной лентой, располагая ее по периметру;
• теплоизоляционный слой, представляющий вариант защиты от выхода тепла за рамки заданного направления;
• собственно водяной пол, прогревающий помещение;
• слой стяжки;
• напольное покрытие, являющееся финишным вариантом отделки.

Толщина конструкции бывает различной. Ее параметры зависят от выбранного утеплителя, от диаметра труб, от мощности стяжки

Важно, что вся конструкция должна укладываться в рамки 7-15 сантиметров

Монтаж теплого пола: особенности

Один из этапов проектирования включает создание схемы монтажа, которой впоследствии необходимо будет придерживаться, выполняя работы непосредственно на объекте.

Пирог пола с трубами внутри стяжки – оптимальная толщина

В схеме монтажа следует отразить следующие моменты:

1. План разбивки поверхности основания на несколько участков. Этот этап нельзя игнорировать при заливке стяжки на большой площади, так как температурное расширение в этом случае приводит к ее разрушению. Разбивка на отдельные участки позволяет сформировать между ними температурные швы. При этом один участок не должен превышать 40 м², а помещения Г и П-образной конфигурации разбиваются на участки независимо от их площади.

2. В схеме монтажа должна быть ссылка на наличие температурных швов, для заполнения которых используют демпферную ленту, элементы из экструдированного пенополистирола или вспененного полиэтилена. Внутри шва трубы помещают в кожух, например в гофру.
3. В проекте указывают способ, которым будут уложен трубы – это позволит приобрести необходимый материал в определенном количестве. Также отражают способ устройства стяжки – мокрый, полусухой или сухой.
4. Производят расчет температуры труб – это поможет определиться с чистовым напольным материалом, производитель которого указывает совместимость материала с системой «теплый пол» и его допустимый нагрев. Так, паркет может быть нагрет до 25 градусов – не более.

Принцип укладки в стяжку