Водяной тёплый пол это система обогрева помещения, при которой трубы с теплоносителем уложены под напольным покрытием. Из двух существующих на данный момент систем тёплых полов, у водяной есть ощутимое преимущество в дешевизне эксплуатации. При равных условиях, обогрев помещения водяными теплыми полами обходится на 22-25% дешевле. Но чтобы воспользоваться до этой экономией, требуется вложить немалые средства в оборудование и работу. Мы же поможем вам сэкономить, показав как сделать такой пол своими руками.

Типы водяных теплых полов

В зависимости от способа фиксации труб, такие полы делят на:

1. Настильные;
2. В стяжку.

В настильной системе уложенные трубы не заливаются стяжкой, а укрываются листами ГВЛ или ДСП. При этом, сначала укладывается полистирольный или деревянный настил со специальными канавками. В этих канавках фиксируются алюминиевые радиаторы с пазами, и только потом, в эти посадочные места закрепляются трубы.

При умении работать с деревом, деревянную систему можно собрать своими руками. Плюс такой системы в том, что она:

• Мало весит;
• Легко ремонтируется (упрощенный проект);
• Быстро нагревается;
• Имеет относительно малую толщину.

Будет интересно: Водяной теплый пол от центрального отопления в квартире! Изучаем монтажные схемы и юридические нюансы.

Минусы настильных теплых водяных полов в её слабой теплоотдаче. Среди всех теплых полов, она обладает самым малым КПД и их максимальная теплоотдача 50-55 Вт/м². Её использование целесообразно только в качестве дополнительного источника тепла.

Полы в стяжку, более основательны. Уложенные трубы заливаются стяжкой, и затем сверху накрываются напольным покрытием (все это вы увидите на видео внизу). Минусов у таких полов четыре:

1. Один квадратный метр таких полов может весить более четверти тонны;
2. Такие полы практически не подлежат ремонту;
3. Толщина составляет минимум 10 см;
4. Чудовищная инерционность системы.

Большой вес и толщина, могут ограничивать их использование в домах с низкими потолками и слабым перекрытием.  В случае порчи трубы, найти место протечки и устранить дефект не реально. Потребуется вскрывать всю стяжку. А инерционность системы вызвана тем, что для передачи тепла от труб в комнату, требуется сначала прогреть слой стяжки. С одной стороны это минус, достаточно трудно регулировать температуру в помещении, да и быстро нагреть комнаты не получится. Но с другой стороны это и плюс, такие полы будут долго держать тепло.

Есть ещё общий изъян у конструкции водяных теплых полов – трудность регулировки температуры. Она обусловлена инерционностью системы и особенностью теплопереноса. Дело в том, что такие полы имеют контур подачи и обратки.

Оборудование и материалы

Сразу же оговоримся, подключать водяной теплый пол своими руками к системе центрального отопления не разумно. Во первых, для этого необходимо разрешение ЖКХ и его получение не всегда реально. А во вторых, такой способ лишает вашу систему автономности. Поэтому поставим автономность в прерогативу. Как правильно сделать контуры в этом случае, читайте далее.

Что нужно для монтажа теплого водяного пола своими руками потребуются:

1. Трубы;
2. Котёл;
3. Насос;
4. Коллектор и терморегулятор.

Мы не рассматриваем здесь материалы для устройства термоизоляции и стяжки. Но в отдельной статье вы можете почитать о подложке для теплого пола, которая поможет существенно повысить его эффективность. И теперь по пунктам:

Трубы

Есть несколько видов труб, которые применяются в системах водяного тёплого пола:

• Полипропиленовые с армированием. Положительные стороны: дешёвые, выдерживают заморозку, относительно прочные. Отрицательные стороны: плохая теплопередачи и радиус изгиба довольно велик R≈ 8ᴓ (требуется нагрев), т.е. труба диаметром 2 см, будет иметь радиус изгиба 16 см., использование сварки или фитингов, крайне не желательно. Необходимо укладывать каждый контур из цельного отрезка трубы.
• Металлопластиковые. Положительные качества: радиус изгиба аналогичен полипропиленовым, но нагрев не требуется; достойная теплопередача и цена. Отрицательным качеством можно называть только срок службы – 25 лет. Но на ваш век хватит.
• Полиэтиленовые (только PERT и PEX). У полиэтилена такой марки, после специальной обработки повышены эксплуатационные характеристики. Нагрев теплоносителя допускается до 90°C, хорошо гнётся, низкая цена и длительный срок службы. Отрицательное качество одно – упругость. Такие трубы, после изгиба надо тщательно фиксировать.
• Медные. У этих труб все качества положительные, кроме: очень высокой цены, необходимостью заземления для предотвращения электрохимической коррозии и подбором специфического теплоносителя.
• Гофрированная нержавейка. Материал достаточно новый, но с исключительно большим потенциалом. Он обладает всеми положительным качествами, которые присущи полимерным трубам и даже превосходит их по некоторым параметрам. Например, радиус изгиба у гофрированной нержавейки всего 3ᴓ, теплопередача на порядок выше. Отрицательное качество всего одно – возможность электрохимической коррозии. Но она нивелируется заземлением и изолирующей прокладкой.

Диаметр труб определён эмпирическим путём, 16-20 мм. Этого вполне достаточно для частного дома или квартиры.

Котел

Прежде всего, котёл необходимо выбирать по мощности, и уже потом по топливу. В первом вопросе, мы поможем разобраться.

Вообще, теплотехнический расчёт, является одним из самых сложных в проектировании. Он требует учитывать массу всевозможных факторов. Но для расчёта мощности котла в частном доме или квартире, можно обойтись более простыми инструкциями. Для средней полосы России, обогрев частного дома требуется 0,1 кВт/м². Значит, для дома площадью 150 м², потребуется котёл мощностью 0,1 * 150 = 15 кВт. Такой расчёт справедлив, если толщина стен 2 кирпича, высота потолков до 2,7м, проведено минимальное утепление крыши и фундамента. Но тут требуется вносить поправки, для северных районов – 1,4-2, а для южных 0,75-0,9.

Для квартир расчёт чуть другой. В зависимости от того, панельный дом или кирпичный, для отопления требуется в первом случае 0,041кВт/м³ и 0,034кВт/м³ во втором случае. Обратите внимание, что используются не квадратные метры площади, а кубические метры объёма. Рассчитать мощность котла не сложно. В квартире панельного дома, площадью 80 м² и высотой потолков 2,6 м, потребуется котёл мощностью: 80 * 2,6 * 0,41= 8,528 кВт. Округляем в большую сторону и получаем 9 кВт. Есть и поправочные коэффициенты на наружные стены:

1 стена – 1,1

2 стены – 1,2

3 стены – 1,3

Если сверху есть жилая(отапливаемая) квартира, то дополнительный коэффициент 0,7.

В любом случае, котёл необходимо брать с запасом мощность 10-15%.

Есть ещё один важный момент в выборе котла. Дело в том, что теплоноситель для водяных теплых полов не может быть выше 35-40°C. Иначе будет невозможно наступать на пол. А регулирование температуры воды, реализовано не во всех котлах. Да, в электрических котлах эта функция есть, но в пересчёте на кВт тепла, оттапливать дом электричеством примерно в 7 раз дороже, нежели газом. Другими словами, теряется всё преимущество водяного теплого пола. Для выхода из этого тупика, можно использовать конденсационные котлы. Их КПД превышает 100%, и они предназначены именно для получения теплоносителя с температурой до 60°C.

Но можно включить в систему смеситель. В нём, будет смешиваться горячая и холодная вода, для получения необходимой температуры. Он встраивается в систему сразу после котла, перед коллектором, управляет его работой терморегулятор.

Насос

В конструкции системы водяного теплого пола допускается встраивать только циркуляционный насос. Для его подбора, используются два параметра: расход и напор.

Расчёт расхода циркуляционного насоса, при использовании в качестве теплоносителя воды, проводится по формуле V=0,86 * W/_ΔT. Где:

V – производительность;

W – тепловая мощность системы;

_ΔT – разница температур между подачей и обраткой (для тёплых полов 5-6°C).

Для дома площадью 150 м², с мощностью системы 15 кВт, получаем (0,86 * 15)/5 = 2,58 м³/ч. Округляем в большую сторону и получаем 3 м³/ч.

С напором чуть сложнее. Тут необходимо учитывать количество фитингов, изгибов, смесителей и пр. При этом, напор на насосе указывается в метрах вертикального столба, а трубы водяного теплого пола расположены горизонтально. Но и этот параметр можно найти, используя формулу H= (K * F) + ΣB/10. Где:

H – напор;

K – длина всех труб;

F – коэффициент потерь в прямой трубе из-за трения на 1 пог.м. указывается в сертификате в Па/м. пог. Но для формулы, эту единицу необходимо перевести в МПа, т.е. 0,015 МПа;

Σ – коэффициент потерь на дополнительных элементах. Для каждого из них используется своё значение:

Смесители – 1,2 (Σ₁)

Фитинги, вентили – 1,3 (Σ₂)

Вентиль термостата – 1,7 (Σ ₃)

Для примера, найдём необходимый напор для дома площадью 150 м² и длиной всех труб 300 м, плюс 10 фитингов и вентилей, плюс 2 вентиля термостата и плюс 1 смеситель.

H = (300 * 0,015) + (10 * 1,3) + (2 * 1,7) + (1 * 1,2)/ 1000 = (4,5 + 13 + 3,4 + 1,2)/10 = 6,26 м.

Т.е., для данного дома, требуется насос V = 2,8 м³ и H = 7 м.

Следует сказать и про тип самого циркуляционного  насоса. Они бывают «сухие» и «мокрые». По опыту работ, можно с уверенностью сказать что «мокрые» насосы, гораздо менее требовательны к обслуживанию, работают тише и экономичнее. При выборе, рекомендуем обратить внимание на немецкие насосы.

Кстати, можно оборудовать систему отопления дома так, что помимо подогрева пола, будут установлены и конвекторы, которые дополнительно будут помогать в отоплении.

Коллектор и терморегулятор

Так как водяные теплые полы монтируются на несколько комнат, то у каждого контура будет своя длина, а значит и своё сопротивление потоку. Соответственно, если все контуры подключить к насосу напрямую, то теплоноситель пойдёт по самому короткому контуру. Кроме этого, в каждой комнате требуется своя температура для комфортного пребывания. Для управления всей системой нужен коллектор. Его цель, в регулировании подачи нагретого и приёме остывшего теплоносителя. Почти все коллекторы снабжаются расходомерами, на каждый контур.

По инструкции, дополнительно на них монтируются терморегуляторы(термостаты) снабжённые сервоприводами. При этом, за работу каждого контура, отвечает свой термостат. В свою очередь, термостат получает показания от датчиков, которые размещены в контролируемой комнате. Они могут снимать показания с поверхности пола и измерять температуру воздуха в комнате. Термостаты могут быть механические (от 1500 р), электронные (от 2500 р) и программируемые (от 5000 р). При этом, программируемые термостаты, могут контролировать параметры в нескольких контурах. Сервопривод, получая команду от термостата, увеличивает или уменьшает просвет трубы, тем самым регулирует количество теплоносителя.

Как укладывать трубы

По нашему опыту можем смело заявить, что 99% водяных теплых полов используют трубы, диаметром от 16 до 25 мм. Материал может быть разный, из рассмотренных выше.

Способов укладки трубы существует всего два, змейкой и улиткой (спиралью). Чтобы понять, как самому сделать теплый пол эффективным, рассмотрим оба этих способа. А в зависимости от исполнения, они делятся на простые и двойные. При равных условиях, этим способам присуще следующие характеристики:

• Улитка (спираль) – расход труб увеличивается на 20%, помещение прогревается равномернее (пример на видео).
• Змейка – укладка гораздо проще, оптимальный расход материала, один из факторов, способствующих неравномерному прогреву полов.

Из этого сравнения видно, что укладка улиткой предпочтительнее, хотя и затратнее. Как сделать в вашем конкретном случае — решать вам.

Шаг между трубами подбирается в зависимости от характеристик комнаты и трубы. Например, если минимальный радиус изгиба пластиковой трубы ᴓ20 мм, будет равняться 16 см., то на один квадратный метр можно уложить только 6 ниток. И если для гостиной этого будет достаточно, то для комнаты со стеной выходящей на улицу, этого мало. Одновременно с этим, в пределах одного контура и даже комнаты, может меняться не только расстояние между трубами, но даже и способ укладки. Например, войдя в комнату, 3-4 ряда трубы укладывается змейкой вдоль стены с окном, и только потом двойной спиралью на остальной площади помещения.

Но есть стандарт, которого стараются придерживаться все мастера. Расстояние между трубами выдерживать в 20 см. И только в тех местах, где требуется больший обогрев, трубы укладываются чаще.

Полезные рекомендации:

• Обязательно нарисуйте план расположения труб на бумаге в точном масштабе.
• Не заводите трубы под крупногабаритную мебель – это пустая трата денег.
• Приложите максимум усилий, чтобы длина всех контуров была одинаковая.
• Длина одного контура, не должна превышать 120 метров.

Укладку труб водяного теплого пола своими руками следует проводить только после подготовки проекта и схемы на бумаге. Это очень важный момент!

Как делать правильную разводку? Работы следует начинать от коллектора. Труба отматывается от рулона, и фиксируется. Вопрос закрепления трубы не настолько сложен. Для этого можно использовать якорные скобки или хомуты. Для фиксации можно использовать специальную монтажную планку. Если труба полимерная, то можно настелить пластиковую сетку и фиксировать трубу к ней. В конце концов, можно закреплять трубу хомутами, при помощи саморезов.

Трубу на каждый контур необходимо подбирать так, чтобы в стяжке оказалась целая нитка, без единого соединения.

Подключение к системе и опресовка

Проверять и опрессовывать трубы тёплого пола необходимо до заливки стяжки! Поэтому, сразу после укладки всех контуров, трубу можно подсоединять к коллектору. Здесь вопросов возникнуть не должно. Все соединения резьбовые, и некоторые переходники могут потребоваться только если диаметр трубы и выхода/входа коллектора не совпадают.

Подключив все контуры, проверьте все места, которые вызывали у вас опасения в процессе укладки. А после этого, заполните систему водой. Для этого, в коллекторе предусмотрено два специальных отвода для залива/слива воды.  При этом, перед первым заполнением системы, требуется её промыть. Для этого, внутрь заливается вода, и через сливное отверстие сливается useful reference. Особенность этого процесса в том, что у правильно смонтированной системы нет перепадов по горизонту. Поэтому слив может происходить только благодаря повышению давления. Другими словами, вода должна протекать через контур, вымывая всё лишнее. Как только на выходе будет чистая вода, то можно проводить опрессовку. Если ничего и нигде не подтекает, то можно проводить опрессовку.

Есть три способа опрессовки системы водяных тёплых полов:

1. Воздушная, при повышенном давлении.
2. Водяная при повышенном давлении.
3. Водяная, обычным давлением при повышенной температуре.

В домашних условиях, третий вариант самый доступный.  Для этого, требуется заполнить систему водой и проверить, нет ли где протечек. Если всё в порядке, то температура повышается на 5°C в час, до достижения 50 градусов. После этого, систему оставляют в таком состоянии на 2-3 суток.

ВАЖНО: ВО ВРЕМЯ ОПРЕССОВКИ НЕОБХОДИМ ПОСТОЯННЫЙ ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ!

Если появляются протечки, то из проблемного контура сливается вода, и неисправность устраняется.

После окончания опрессовки, можно приступать к заливке стяжки. Стяжку нужно делать с армирующей сеткой.

Первый запуск системы

После полного высыхания стяжки, можно запустить систему водяного тёплого пола. Но делать это требуется очень аккуратно и постепенно. Первое включение необходимо проводить с температурой теплоносителя 20°C. Затем, каждый сутки температуру следует повышать на 4-5°C, чтобы за несколько дней выйти на рабочий режим.

Такая последовательность требуется, чтобы избежать неравномерного прогрева стяжки. Это может привести к растрескиванию и повреждению труб.

Смотрите видео ролик с кратким обзором по укладке водяного теплого пола:

Напольное покрытие

После первого запуска и проверки работоспособности всей конструкции водяного теплого пола, можно приступать к монтажу напольного покрытия. Поверхность готового пола, ничем не отличается от любых других. Поэтому настилать можно любое напольное покрытие. Разумеется, делать это необходимо с оглядкой на рекомендацию производителя. Линолеум или ковролин лучше укладывать без какой-либо подложки, а вот ламинат или паркет, потребуют дополнительных работ.