Полное руководство: как спроектировать водяной теплый пол с нуля

Полное руководство: как спроектировать водяной теплый пол с нуля

Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).

Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.

Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.

Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуютвсех перечисленных типов ( табл. 1 ).

Связанные вопросы и ответы:

Какие материалы лучше всего подходят для устройства водяного теплого пола

У всех видов теплых полов есть минусы и плюсы, которые нужно учитывать при выборе нагревательных систем. Начнем с преимуществ водяных конструкций:

• Теплые полы жидкостного типа эффективно обогревают помещения высотой до 1.7 м . Они заменят батареи и помогут создать в комнате комфортный микроклимат.
• Такой пол выгоднее, чем электрический . Функционирование второго потребует значительно больше электроэнергии, а результат будет аналогичным.
• Водяная система не сушит воздух . И в отличие от инфракрасного теплого пола не провоцирует активную циркуляцию пыли.
• Водяной пол достаточно прост в эксплуатации . Главное — грамотно сделать монтаж конструкции.
• Конструкция быстро нагревает комнату . А после выключения пола комната медленно остывает благодаря повышенной теплоемкости системы.

Перечислим и минусы:

• При нарушении технологии монтажа есть риск возникновения протечек . И самое неприятное — чтобы выявить проблему, придется вскрывать бетонную стяжку.
• Если хотите сделать водяной теплый пол в квартире в многоэтажном доме, придется согласовывать работы . Дело в том, что в таких зданиях система зависит от центрального водоснабжения. В итоге повышается гидравлическое сопротивление. Поскольку водопровод не рассчитан на горизонтальные конструкции, центральная система может выйти из строя. А это приведет к перебоям с отоплением у соседей.
• Жидкостные теплые системы долго и сложно монтировать . Спешка в этом деле неуместна, потому что придется в прямом смысле вымерять каждый миллиметр пространства и предельно аккуратно укладывать трубы.

Подводим итоги. Водяной подогрев пола в квартире организовать сложнее, чем в частном доме. Работы придется согласовывать, однако их не всегда одобряют. Зато если все же удастся создать жидкостный подогрев, можно наслаждаться теплом в холодный сезон даже в отсутствие основного отопления.

Как рассчитать необходимую мощность системы водяного теплого пола для моего дома

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

Совет. Монтаж напольных греющих контуров – удовольствие недешевое. Цена работ с учетом материалов и комплектующих колеблется в диапазоне 5—8 у. е. за квадратный метр (без установки и подключения котла). Если вы планируете нанимать бригаду мастеров и не располагаете проектом системы отопления, требуйте выполнения всех расчетов от исполнителей, потом сравните результаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Примечание. Указанные величины справедливы для средней полосы РФ и Республики Беларусь. Для жилищ, расположенных на юге, значения тепловой мощности необходимо умножить на коэффициент 0.7. В северных регионах к результатам применяется повышающий коэффициент 1.5—2.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Как выбрать оптимальный диаметр труб для водяного теплого пола

Кроме всего вышеперечисленного, следует не упускать из виду целый ряд факторов, позволяющих проверить, соответствует ли устройство стандартным техническим требованиям:

1. Оптимальный вес . В установке внутрипольного обогрева запрещено использовать тяжелые стальные изделия. Они перегружают перекрытия и категорически не рекомендуются к применению в закрытых системах строительными правилами.
2. Приемлемая длина . Любые соединения в контуре, сделанные с помощью муфт, сварки или фитингов, считаются потенциальной областью протечек и засорения. Необходимую длину труб определяют в ходе специальных расчетов. Обычно материал выпускается в бухтах и продается по метражу.
3. Гибкость и эластичность . Конструкции, хорошо гнущиеся вручную, не будут трескаться и ломаться, позволят легко добиться нужной криволинейной формы с изгибами подходящего радиуса.

Наиболее распространенные диаметры – 16, 18 и 20 мм. Выбирая трубы для обустройства теплого водяного пола, следует учитывать один момент: меньший диаметр увеличит сопротивление жидкости и, соответственно, уменьшит эффективность теплообмена.

Увеличив показатель, придется нарастить толщину стяжки. Подобная манипуляция усилит нагрузку на перекрытие и подымет уровень пола, что приемлемо не для каждого помещения.

Независимо от схемы расположения змеевика, укладка водяного контура подразумевает наличие изгибов. Труба должна быть эластичной, сохранять прочность по всей длине магистрали и удерживать заданную форму

Диаметр изделия влияет на предельную длину контура.

Чем больше метраж, тем более явным становится риск превышения возможностей циркуляционного насоса и возникновения застоя жидкости на месте. а о том, как правильно рассчитать количество труб для теплого пола, читайте в этом материале.

Как правильно проложить трубы для водяного теплого пола: какие схемы лучше использовать

Задачей теплых полов, вне зависимости от типа и конфигурации, является обеспечение равномерного распределения теплого воздуха в помещении. Поскольку всем известно, что холодный воздух скапливается внизу, а нагретый поднимается вверх, разница в температурах для человека весьма ощутима. Система теплых электрических либо водяных полов минимизирует данные колебания температуры в жилище, создавая приемлемый и комфортный теплообмен.

Главной особенностью устройства можно считать теплоизоляционную подложку, которая, наряду со всей системой подогрева, отвечает за сохранения тепла. Среди предложенного ассортимента подобной продукции на современном рынке представлен ряд материалов, которые применяются для обустройства системы.

Чтобы не ошибиться с выбором сырья, следует исходить из задач, которые будет решать продукция в комплексе всего устройства теплых полов.

Среди основных функций утеплителя стоит выделить такие моменты:

• Наличие теплоизоляции сокращает естественные потери тепла, уходящего через наиболее холодные участки квартиры или дома наружу или же в грунт. При отсутствии каких-либо материалов для утепления уровень выхода теплых масс из помещения через поверхность пола составляет 20%.
• Благодаря укладке утеплителя тепловая энергия пропорционально циркулирует по всей площади нагрева, исключая лишний нагрев перекрытий и других составляющих конструкции здания, которые расположены под полом.
• За счет теплоизоляции можно экономить денежные средства, затраченные на обогрев жилья.
• Помимо основных функций, материал обеспечивает дополнительную шумоизоляцию, что актуально в многоэтажных жилых домах.
• Свойства теплоизоляционной продукции дают возможность создавать защитный барьер, предотвращающий попадание влаги из подвальных помещений или грунта сквозь напольное покрытие в жилище.

Какой утеплитель выбрать для водяного теплого пола, чтобы повысить его эффективность

Непосредственное подключение системы теплого пола к котлу отопления с насосом можно выполнить как по однотрубной, так и по 2-х-трубной схеме. При этом возникают следующие особенности:

• 1-трубная .

Схема отопления с одной трубой подразумевает последовательное подключение потребителей. Поэтому теплоноситель, переходя из 1-го контура во 2-ой и т. д. по цепи, успевает существенно остыть.

1-трубная схема теплого пола допускается в помещении небольшой площади Источник education-web.ru

Соединять таким способом отдельные контуры в полах, например, с переходом из одной комнаты в другую, неэффективно. Так как теплоноситель будет уже существенно охлажден. Единственно правильный вариант для такой схемы – это подключение единственной ветки для обогрева пола от радиаторной обратки.

• 2-трубная .

Схема характеризуется параллельным соединением потребителей. Реализуется, например, когда в каждую комнату будет отдельно подходить прямая и обратная магистраль. Такой вариант характеризуется эффективностью, хотя и дороже.

Прямое подключение возможно при 2-х условиях:

1. В качестве источника нагрева воды используется газовый конденсационный котел. Так как при низкотемпературном режиме он проявляет высокий КПД.
2. Включение в схему буферной емкости, в случае, если используется любой другой тип отопительной установки. Она позволит снизить температуру теплоносителя без вмешательства в настройки агрегата.

Недостаток прямой схемы выражается в недостаточной силе обогрева в период сильных холодов. В таком случае рекомендуется совмещать ее с батареями.

2-трубная схема позволяет подключать несколько независимых контуров для подогрева пола Источник akvahit.ru

С 3-х-ходовым клапаном

Когда в качестве нагревателя водяного теплого пола используется обычный газовый или электрический котел, применяется схема подключения с 3-х-ходовым клапаном. При этом система, как правило, комбинированная, включающая в себя следующие компоненты:

1. Батареи с разогретой до 70-80°C водой.
2. Контур обогрева пола, в котором температура теплоносителя должна быть ниже в 2 раза.

Снижение температуры теплоносителя на входе в контур подогрева пола осуществляется установкой 3-х-ходового клапана на подающую ветку. Здесь горячая вода смешивается с холодной, поступающей из обратки контура.

Как связать водяной теплый пол с котлом или другим источником тепла

1 - Водяной теплый пол система - "низкотемпературная система" ниже чем выдает котел в большинстве случаев, и для этого понижения применяются смесительные узлы и трехходовые смесители -

механические трехходовые смесительные клапаны

термостатические трехходовые смесительные клапаны

которые понижают температуру в теплый пол.

Вся система водяного теплого пола должна циркулировать полностью независимо. Циркуляционный насос или насосы почти всегда один или несколько - нужны.

Котел должен нагреть всех от этого у котла температура подачи примерно 70⁰С как правило это требует холодная вода которую делают горячей нагревая буферную ёмкость которая дает оптимальный комфорт горячего водоснабжения.

Температуру для ног надо примерно 26⁰С - 31⁰С над финишной поверхностью оптимальная для комфорта температура. Выше 32 и более крайне не рекомендуется, это понижает иммунитет людей которые будут ходить босиком.

подача в бетон - не более 55⁰С по СНиП

подача в бетон - чем ближе к 32⁰С тем лучше… от 35⁰С - до 40⁰Сдопустимо

1 - Водяной теплый пол система - "низкотемпературная"

для ног не более 31⁰С

подача в бетон - не более 55⁰С по СНиП

подача в бетон - чем ближе к 32⁰С тем лучше… от 35⁰С - до 40⁰Сдопустимо

Водяной тёплый пол - низкотемпературная система отопления, где теплоноситель подается с температурой 35-45⁰С. По нормативным правилам максимально возможная температура 55⁰С.

Теплый пол - отдельный циркуляционный контур, который требует дополнительного циркуляционного насоса. Лишь в редких случаях он может отсутствовать.

У теплого пола ограничена температура поверхности - 26-31⁰С. Перепад температуры между подачей и обраткой должен составлять не более 10⁰С.

Также, ограничена скорость протока теплоносителя – не более 0,6 м/сек.

Какие требования предъявляются к напольному покрытию при устройстве водяного теплого пола

Вычислив длину трубы, можно рисовать в масштабе схему её укладки, из которой станет понятен шаг трубы теплого пола. Выбирая схему укладки, учитывают, что температура теплоносителя уменьшается с удалением от коллектора. Поэтому первые, самые горячие, метры стараются расположить ближе к наружным стенам для отсечения холода от них. Линии вдоль стен имеет смысл сделать ближе друг к другу, к выходу расстояние между ними можно увеличить.

Менять это расстояние, комбинируя разные шаги укладки, имеет смысл и в некоторых других случаях. Например: минимальное расстояние между трубами делают:

• на участках пола под рабочим столом и в других зонах, где человек долго сидит без движения;
• в детской игровой зоне;
• на выходе из душевой кабины или перед ванной.

В зонах, где требуется более высокая температура, витки укладывают чаще Источник userapi.com

Другие параметры, влияющие на шаг укладки

Эффективность теплого пола, степень теплоотдачи зависит и от других факторов, которые нужно учитывать при выборе схемы укладки. Перечислим основные.

• Вид труб.

Разные материалы обладают разной теплопроводностью. Для теплых полов используют полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые и медные трубы. Последние обладают самой высокой теплопроводностью, лучше и быстрее других отдают тепло. Наименьшей теплопроводностью отличаются трубы из полипропилена. Поэтому при одинаковом сечении труб шаг теплого водяного пола из меди можно делать больше, чем из полипропилена.

• Диаметр труб.

Чем тоньше труба, тем она дешевле, но укладывать её нужно чаще, увеличивая общий метраж. Трубы большого сечения отдают тепло более широкими полосами, поэтому их укладывают свободнее, тем самым уменьшая метраж и, соответственно, стоимость материала и его монтажа.

• Толщина стяжки.

От толщины слоя бетона, расположенного поверх змеевика с горячим теплоносителем, зависит, как быстро и с какими потерями тепло будет достигать поверхности. Чем тоньше стяжка, тем реже можно делать шаг теплого пола.

• Вид теплоносителя.

Теплоносителем может выступать вода или антифриз. У последнего теплопередача выше, так как он быстрее нагревается, а остывает медленно. Что позволяет при монтаже труб делать расстояние между ними немного больше.

• Необходимая температура в помещении.

С каким шагом укладывать теплый водяной пол, зависит и от назначения помещения. Наименьшим он будет в санузлах и жилых комнатах, где воздух должен прогреваться до 20-25 градусов. А в кладовках и коридорах шаг можно увеличить, так как здесь вполне достаточной будет температура воздуха 15-20 градусов.

Коротко о главном

Каким делать шаг укладки трубы на теплый пол, необходимо решать индивидуально, учитывая как характеристики материалов, так и исходные данные – теплопотери в здании, зависящие от толщины стен, размера окон и климатических условий, личные представления о комфортной температуре. На количество выдаваемого на поверхность пола тепла будет влиять диаметр труб, их общая длина и материал, из которого они сделаны. А также толщина стяжки, вид напольного покрытия и даже то, чем заполнены трубы. Поэтому расчет делают отдельно не только для каждого дома, но и для каждого помещения в нем.