Как правильно выбрать трубы для отопления в полу под стяжку: обзор всех видов + монтаж своими руками

Мы приветствуем нашего постоянного читателя и предлагаем ему новую статью по устройству отопления.

С момента появления первого костра в пещере человек постоянно ищет самые удобные, безопасные и экономичные способы отопления. Нам хочется, чтобы в доме было тепло, но трубы и радиаторы не были видны. Инженеры додумались спрятать трубы отопления в полу под стяжку – это позволяет получить очень комфортную, эффективную и практически идеальную систему отопления.

Камины и печи не пригодны для квартир и больших домов, местное отопление также не слишком комфортно; Традиционная система отопления с помощью радиаторов или регистров имеет некоторые недостатки:

• Теплый воздух поднимается вверх, и внизу у пола бывает прохладно.
• Радиаторы и коммуникации занимают место и собирают пыль.
• Постоянная конвекция воздуха повышает количество взвешенной пыли в воздухе.
• Разводка и радиаторы совсем не украшают наши дома и квартиры;
• Закрытые декоративными экранами и шторами радиаторы хуже греют.

При отоплении с помощью отопления пола все эти проблемы решаются, кроме того, такой обогрев по сравнению с радиаторным или конвекционным отоплением экономичнее примерно на 15-20 %.

Поэтому идея создать в жилье теплый пол получает все большее распространение и в частных домах, и в квартирах.

Обогрев стяжки может производиться с помощью проводов и электричества или с помощью труб и горячей воды. Отопление электричеством обходится дороже – газ или другие виды топлива обходятся дешевле. Затраты на более дорогой монтаж системы трубопроводов окупается через несколько лет эксплуатации. Если взвесить все плюсы и минусы системы «теплый пол», плюсы однозначно перевешивают.

Принцип работы

Принцип работы водяной системы теплого пола: в стяжку укладывается система трубопроводов, по которым подается теплоноситель. Теплые трубопроводы разогревают стяжку, стяжка передает тепло напольному покрытию, покрытие – в помещение. Пол под мебелью не отапливают.

Такая система отопления создает благоприятное распределение температуры по высоте и помогает экономить количество расходуемого тепла (и финансов) по сравнению с радиаторной системой. При обычной схеме отопления теплый воздух от радиаторов поднимается к потолку, нагревает его, и лишь потом нагревает помещение – при конвекционном способе потери энергии на прогрев потолка, стен и окон (под ними устанавливаются батареи) довольно велики.

Особенно эффективно использование в доме нижнего отопления, если имеется второй свет или высокие потолки – в этом случае экономия возрастает, по некоторым данным, даже до 50%.

Характеристики полипропиленовой трубной продукции

Такие трубы на сегодняшний день применяют, в том числе, и для прокладки бытовых трубопроводов. Помимо полностью пластиковых изделий, популярностью пользуется трубная продукция, которую армируют стекловолокном или алюминием. Она более прочная и менее чувствительная к изменению температурного режима.

Неармированные трубы используют исключительно для систем, по которым перемещается холодная вода. Чтобы проложить пластиковый водопровод или отопительную конструкцию, применяют изделия, имеющие диаметр от 20 до 110 миллиметров. Продукцию с нестандартными размерами сечения выпускают исключительно по спецзаказам.

Основной характеристикой труб из полипропилена является толщина стенки. Часто к изделиям прикладывают таблицу, в которой отражены требования к материалам для тепло- и водопроводов с разными температурами среды и различными нагрузками.

Почему трубы в полу нужно изолировать

Трубы в полу в первую очередь нужно изолировать от динамических механических воздействий при передвижении людей и статической нагрузки – от стоящей сверху мебели. Хотя под мебелью разводку отопления не монтируют, но сверху все равно будут стоять стулья, обеденные столы, столики, пуфики, цветочки и прочие легко передвигаемые предметы мебели. Коммуникации в стяжке необходимо теплоизолировать снизу, чтобы тепло не тратилось на бесполезный нагрев конструкций перекрытия.

Следует отличать прокладку в полу низкотемпературного трубопровода теплого пола и прокладку трубопроводов отопления. Отопление имеет температуру 70-80-90°С, коммуникации с такой температурой сильно нагревают перекрытие и стяжку, вызывают перепад температур – это может вызывать растрескивание стяжки и бетонных конструкций. Поэтому отопление с высокой температурой следует теплоизолировать.

Узлы смешения

Как уже говорилось, температура воды, подаваемой в систему напольного отопления, не должна превышать 60 °С; на практике она обычно бывает меньше 40 °С. Пожалуй, только отопление тепловыми насосами постоянно работает с такими параметрами.

Температура подаваемой воды от котлов и систем центрального отопления выше и достигает 95 °С. Поэтому необходимо предусматривать подмес из обратной линии. Узлы смешения могут быть реализованы с использованием двух- либо трехходовых клапанов. Сейчас многие производители перешли к выпуску готовых узлов смешения, что очень удобно при монтаже. В качестве примера можно привести узел VL-PGKT (Henco). Он оснащен трехходовым термостатическим смесительным клапаном, циркуляционным насосом и предохранительным термостатом для отключения насоса, если температура воды будет слишком высокой. В настоящее время выпускаются также узлы смешения, совмещенные с коллекторами. Например, модуль Hencomfort VL-HC с возможностью подсоединения от 1 до 16 контуров. В его состав входят встроенный циркуляционный насос, клапаны, настроечные вентили, предохранительный термостат.

Преимущества закрытого монтажа

Преимуществ у закрытой системы обогрева пола множество:

• Основное преимущество — правильно смонтированная и хорошо работающая система создает в помещении идеально комфортные условия: над полом воздух очень теплый, у головы – теплый, у потолка более прохладный. Особенно оценят такой способ обогрева жилья родители маленьких детей.
• Второе преимущество – экономичность – ниже температура теплоносителя, эффективнее расходуется тепло, обогревается жилая зона помещения – не греются окна-стены-потолки, воздух под потолком, пол под мебелью. При высоте потолков 2,5 м экономия составляет порядка 15-20 %, при более высоких потолках или втором свете – иногда достигает 50%. Довольно дорогой монтаж трубопроводов окупается за несколько лет.
• Долговечность – водяная система теплого пола просуществует порядка 30-40-50 лет ( в зависимости от материала. Медные конструкции и 100 лет простоят). Отопление пола работает при невысокой температуре и невысоком давлении – следовательно, все трубопроводы и коллекторы работают в щадящем режиме и меньше изнашиваются.
• Простота монтажа. Сложность представляет только проектные работы.
• Простота эксплуатации.
• Стяжка обладает большой тепловой инерционностью – помещение медленно остывает при отключении отопления.
• Экономит место в помещении.
• Экономит усилия хозяйки по уборке.
• Теплый пол не заметен – а радиаторы с разводкой обычно нарушают дизайн помещения.
• Систему достаточно легко совместить с уже имеющейся радиаторной системой.
• Можно подогревать полы только в отдельно взятых помещениях – детских, ванных комнатах.
• При наличии радиаторов и постоянной конвекции в воздухе присутствует довольно много взвешенной пыли, при обогреве снизу такой сильной конвекции не происходит, пыли в воздухе меньше – это особенно важно для аллергиков и астматиков.

Недостатки расположения труб отопления в полу

Недостатки системы отопления «теплый пол»:

• Самый серьезный недостаток – сложность ремонта коммуникаций в случае их повреждения. Правило укладки в стяжку только цельного куска трубопровода следует соблюдать неукоснительно.
• Немалые проблемы создает затопление жилья теплой водой при утечке.
• Значительная стоимость всего комплекса работ по монтажу системы.
• Значительная стоимость насоса, коллектора со смесительным узлом.
• Необходимо выделить место для коллекторного шкафа – по одному шкафу на каждый этаж в доме;
• Сложность проектирования – желательно привлекать специалистов.
• Такую систему нельзя монтировать в многоквартирных домах, в которых она не была предусмотрена в проекте (а это бывает только в новостройках). Большой вес стяжки создает большую нагрузку на плиты перекрытия и создает опасность нарушения несущих конструкций дома. Законом запрещается подключать системы теплого пола от систем централизованного отопления и горячего водоснабжения.
• Высота всей конструкции стяжка+ утеплитель достигает 110-120 мм, вес стяжки большой – это следует учитывать при проектировании дома (и по высоте помещения, и по прочности конструкций перекрытия).
• Система отопления ограничивает выбор напольного покрытия – ковролин, паркет с хорошими теплоизолирующими свойствами делают работу отопления малоэффективной. Предпочтительнее плитка, камень, керамогранит, ламинат. Линолеум можно применять только качественный – в дешевых сортах при нагреве будут выделяться вещества с неприятным запахом.
• Значительная тепловая инерционность – стяжка медленно прогревается.
• Системы водяного отопления нельзя подвергать охлаждению ниже нуля – подогреть крыльцо, террасу, гараж и дорожки или оборудовать такой системой дачу «выходного дня», не получится. Можно использовать антифриз, но это дорого, кроме того, антифризы очень ядовиты.

Виды труб для пола

Для укладки отопления применяют четыре вида труб: из сшитого полиэтилена, металлопластиковые полипропиленовые, гофрированные стальные, медные (и медные в пластиковой оболочке). Медные очень дороги, их сложно монтировать, требуется оборудование и специалист по сварке. Поэтому, несмотря на прочность и долговечность, их очень редко применяют в системах теплого пола.

Металлопластиковые полипропиленовые

Полипропилен – самый ходовой материал для отопления. Устойчив к коррозии, достаточно прочен, несколько хрупок (по сравнению с другими пластмассами), достаточно пластичен, химически инертен, выдерживает гидравлические удары. Большим достоинством является небольшая цена и легкий монтаж.

Может работать при высоких температурах, но имеет большой коэффициент теплового расширения и сильно удлиняется при повышении температуры. Армирование алюминиевой фольгой уменьшает этот недостаток. Труба, тем более армированная, плохо гнется – ее монтируют с помощью пайки/сварки. Поэтому это бюджетный и надежный, но не идеальный вариант материала для устройства теплого пола.

Гофрированная нержавеющая

Выпускают и гофрированные трубы из нержавеющей стали. Достоинства такой трубы:

• Прочность.
• Длительный срок службы.
• Устойчивость к коррозии.
• Химическая инертность – они практически не зарастают изнутри солями кальция и магния.
• Гибкость в очень большом диапазоне.
• Высокая устойчивость к механическим нагрузкам.
• Устойчивость к высоким температурам.

Недостаток металлической гофры – достаточно высокая стоимость. Широкое распространение эта разновидность не получила только по причине малой информированности потребителей.

РЕ-Х трубы

Сшитый полиэтилен имеет поперечные связи между молекулами, благодаря этому образуется объемная ячеистая сетка со сшитыми молекулами. Сшитый полиэтилен (РЕ-Х ) имеет значительно большую прочность, чем полиэтилены низкого и высокого давления, и большую прочность по сравнению с металлопластиком. Долговечность сшитого полиэтилена составляет порядка 50 лет.

РЕ-Х устойчив к высоким температурам – выдерживает нагрев до +95°С (в течение непродолжительного времени – до +110°С); обладает другими достоинствами пластиков: не подвержен коррозии, устойчив к гидравлическим ударам, пластичен, не хрупок, химически инертен, не зарастает изнутри солями. По сравнению с полипропиленом обладает меньшим коэффициентом температурного расширения.

Недостаток РЕ-Х – относительно высокая стоимость.

Нержавеющий металлопрокат и медь в системе теплоснабжения

Трубы для отопления из нержавеющего металлопроката характеризуются надежностью, высокой коррозионной устойчивостью к различным средам и теплоносителям, прочностью, стойкостью к механическим повреждениям, долговечностью, гигиеничностью, а самое главное, эстетикой и универсальностью. Самой распространенной маркой металла является 10Х17Н13М2Т и 12Х18Н10Т, последняя марка способна выдержать температуру в 1000 градусов. Какие же недостатки, спросите вы? Недостатком такого изделия является его огромная стоимость, поэтому наибольшее применение нержавеющий металл получил в технологических цехах промышленных предприятий, а не в квартире.

Системы отопления, выполненные с применением медных труб долговечны, устойчивы к коррозии, а также обладают высокой прочностью.

Системы отопления, выполненные с применением медных труб, долговечны, устойчивы к коррозии, а также обладают высокой прочностью. Диапазон температурного применения меди — до 200-250 градусов. Изделия из меди универсальны и обладают антибактериальным действием. Неоспоримым доводом является то, что такая схема способна выдержать пятикратное размораживание, не пропускает кислород и устойчива к воздействию ультрафиолета. Соединение труб из меди выполняется с использованием пайки и пресс-фитингов. К недостаткам можно отнести: высокую стоимость, подверженность механическому воздействию взвешенных абразивных частиц в транспортируемой среде, недопустимость соединения со стальными и из-за нежелательных электрохимических процессов.

Советы по выбору

Выбор труб для заливки в стяжку зависит в первую очередь от Ваших финансовых возможностей. Но экономить на конструкциях, заливаемых в стяжку на десятилетия, не стоит – это может очень дорого обойтись.

Самые лучшие и самые долговечные трубы – медные и медные с пластиковым покрытием. Могут простоять 100 лет и даже больше. Но они самые дорогие, у них сложный монтаж – потребуется специалист.

Очень долговечна гофра из нержавейки – на 50 лет можно рассчитывать. И цена поменьше, и монтаж проще. Примерно 40-50 лет простоит сшитый полиэтилен. Менее долговечны трубы из полипропиленового металлопластика. К тому же уложить их в стяжку без сварки с помощью муфт и уголков не получится – трубы плохо гнутся и поставляются отрезками по 6 м. Любое соединение повышает риск протечки.

Практически выбирают трубы из РЕ-Х. У него практически оптимальное соотношение цены и качества. Но все чаще и чаще используют гофру из нержавейки. Выбор в любом случае – за Вами.

Примерная стоимость

Стоимость труб из сшитого полиэтилена с кислородным слоем диаметром 16 мм — от 70 рублей; нержавеющей гофры диаметром 15 мм – от 150 рублей; медные изделия диаметром 15 мм – от 270 рублей за погонный метр. Металлопластиковые полипропиленовые изделия стоят от 15 рублей за метр.

Методы монтажа

Укладка трубопровода производится двумя методами:

• Спиральная укладка – «улитка». Такая форма укладки подходит для больших помещений и обеспечивает более равномерное распределение тепла по всей площади помещения.

• Параллельная укладка – «змейка», «двойная змейка» (или «меандр»). Такой метод чаще применяют в небольших помещениях. Его недостаток – неравномерное распределение тепла. Располагают трубы таким образом, чтобы начало трубопровода (самая теплая плита) располагалась у самой холодной стены – наружной с окнами.

При укладке системы шаг укладки (расстояние между трубами):

• В санузлах, ванных, бассейнах – 100 мм.
• В жилых комнатах – 150 мм.
• Во вспомогательных помещениях – до 300 мм.

Диаметр труб составляет от 12 до 20 мм, в очень редких случаях -25 мм (в общественных зданиях).

Под заливку

Чаще всего используют заливку труб стяжкой. Этот метод применяют, если обогрев пола монтируется в помещениях с железобетонными перекрытиями. На перекрытие укладывается тепловая изоляция, затем гидроизоляция, затем трубы, затем заливается стяжка и укладывается чистовой пол.

Под деревянное покрытие

Чаще всего теплый пол устраивают в стяжке, но что делать, если и дом и перекрытие деревянное? В этом случае также можно устроить отапливаемый пол.

Раскладка трубопровода, подключение к коллектору полностью совпадает с устройством теплого пола при заливке в стяжку.

По деревянному полу устанавливают лаги. В лагах делают пропилы для труб. Укладывают между лагами утеплитель, на утеплитель раскладывают трубы. Затем покрывают доской или прочной фанерой и настилают чистовой пол – обычно это ламинат или линолеум.

Другой вариант устройства теплого пола по деревянному перекрытию: между лагами укладывается утеплитель, на лаги стелется листовой материал – фанера, ОСП, ДСП, из этого же материала нарезаются пластины толщиной 20 мм, ширина пластин равна расстоянию между трубами, пластины прикручиваются к листовому материалу, в пазы укладывается фольга и труба, затем ламинат. Поверх трубы можно уложить слой оцинковки или алюминия – для лучшей передачи тепла.

Схема 1.

На базе терморегулирующего монтажного комплекта VT.ICBOX
Такая схема (см. рис. 4) используется при теплоносителе в подающем трубопроводе с температурой до 60°С. При более высоких температурах теплоносителя необходимо применять специальные технические решения (частичное использование «теплой стены»; применение мелкопористых стяжек, теплоизоляция труб). К преимуществам данной схемы относится ее простота и экономичность.

Таблица 2. Спецификация* материалов «теплого пола» для «Схемы №1» (площадь пола 15 м2)

* Материалы для цементно-песчаной стяжки с пластификатором спецификацией не учтены.

Ее рекомендуется использовать при укладке теплого пола в небольших помещениях, учитывая, что один монтажный узел VT.ICBOX может обслужить только одну петлю теплого пола протяженностью не более 100 м. Коллектор и насосно-смесительный узел для такой схемы не требуются. Регулирование температуры теплоносителя в контуре теплого пола осуществляется встроенным терморегулятором, входящим в состав узла VT.ICBOX.

При повышении температуры теплоносителя выше установленного значения терморегулятор уменьшает расход, тем самым снижая температуру пола. Для устройства «теплого пола» выпускаются монтажные комплекты VT.ICBOX 1.0 и VT.ICBOX 2.0. Автоматическое поддержание температуры в помещении в узле VT.ICBOX-1.0 осуществляется при помощи сервопривода или термостатической головки с выносным термочувствительным элементом, а в узле VT.ICBOX-2.0. – только при помощи термоголовки.

Недостаток систем с узлами VT.ICBOX при подключении их к высокотемпературной системе отопления – неравномерность распределения температуры теплоносителя по длине трубы, что приводит к существенным перепадам температуры пола над соседними трубами. Поэтому, при использовании теплого пола на базе комплектов VT.ICBOX, рекомендуется:в качестве финишного покрытия пола использовать материалы, стойкие к высоким температурам, например — керамическую плитку;использовать толщину стяжки над трубой не менее 50 мм, что исключит скачкообразную неравномерность температур на поверхности пола. Чем больше толщина стяжки, тем меньше перепад температур пола между соседними трубами;укладывать трубы «улиткой». В этом случае «горячие» трубы равномерно чередуются с «холодными», что позволит избежать наличия перегретых участков пола.

Монтаж своими руками

Монтаж системы теплого пола достаточно прост, и его можно выполнить самостоятельно.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа Вам понадобится:

• Емкость и миксер для замешивания раствора, ведра, совковые лопаты, ломик, правило, мастерок, длинный полутерок.
• Дрель, плоскогубцы, строительный нож, клей, строительный скотч.
• Болгарка, диски, калибратор, круглый напильник.
• Фитинги, трубы, сетка арматурная 50×50 мм, крепления для труб, труборез, утеплитель, цементная смесь, гидроизоляционная пленка, пресс-клещи.
• Для деревянного пола – лаги, пилы, трубы, труборез, фитинги.

Выравнивание поверхности

Очень важно выровнять поверхность перекрытия. Причин две:

• Теплоизоляционные плиты будут непрочно прилегать к перекрытию и в процессе эксплуатации могут просесть – это приведет к растрескиванию стяжки и может привести к нарушению герметичности труб.
• Если перепад основания будет больше половины высоты трубы, то приподнятых частях трубы велика вероятность возникновения воздушных пробок, мешающих движению теплой воды и снижающих эффективность системы.

Чаще всего поверхность основания пола достаточно ровная, но в некоторых случаях приходится делать ремонт поверхности раствором или устройство новой выравнивающей стяжки.

Подготовка теплоизоляционного слоя

Под трубопроводы отопления обязательно монтируется утеплитель – обычно плиты из плотного экструдированного пенополистирола (а не экспандированного пенопласта) высокой плотности толщиной не менее 35 мм (лучше 50 мм). Иногда применяют жесткие плиты из минваты, но это не самый лучший способ. Можно использовать пробку. Хорошо, если утеплитель будет фольгированный. Можно постелить фольгированную гидроизоляционную пленку. Не стоит укладывать пенофол.

Сверху теплоизоляцию защищают гидроизоляционной пленкой. Существуют пленки с разметкой, теплоизоляционные плиты с фиксаторами и разметкой.

Вдоль стены закрепляется демпферная лента. Иногда рекомендуют вдоль стены проложить полосу утеплителя.

Укладка труб и крепление

На гидроизоляцию укладывают трубы согласно проекта. Длина одного контура не должна превышать 150 м – иначе гидравлическое сопротивление труб просто не даст насосу возможности продавливать по трубе воду. Контуры должны быть примерно равными по длине.

Если трубы необходимо гнуть – делайте это аккуратно, лучше с помощью шаблона, чтобы на трубах не образовывались складочки в местах изгиба. Если на теплоизоляции нет крепежей, то монтируют специальные пластиковые планки (монтажные рейки) с замками для закрепления труб на нужном расстоянии друг от друга. Можно крепить трубы U-образными якорными скобами (клипсами). Крепить трубу необходимо, чтобы она не «всплыла» при заливке стяжки.

Правила сборки теплого пола

После укладки трубы с помощью фитингов подключают к коллектору. Каждый контур должен иметь возможность отключения с помощью кранов на входе и выходе.

Затем систему испытывают, заполняют водой и протапливают. Технология испытания: давление и температуру постепенно увеличивают в течение нескольких часов. По возможности давление доводят до 0,6 МПа (6 Бар, 6 атмосфер). Испытывают систему в течение не менее 24 часов, несколько раз стравливая воздух.

Затем температуру и давление уменьшают, но систему оставляют заполненной водой – заливают стяжку при заполненной системе.

Создание арматурной сетки

Затем укладывается армирующая сетка – для этого применяют сетку с ячейкой 50×50 мм.

Установка армирующей сетки и заливка стяжки

Затем система заливается раствором. Трубопровод должен быть заполнен водой комнатной температуры – 20-23°С, давление должно составлять 0,3 МПа. Лучше использовать готовую цементную сухую смесь с пометкой «для водяных теплых полов». Можно в обычный цементный раствор добавить пластификаторы для теплого пола.

Стяжку заливают от стен. Неплохо ее накрыть полиэтиленов – это улучшает процесс созревания раствора и улучшает его качество. Пересыхание поверхности для раствора нежелательно, а увлажнять помещение большой площади невозможно. Полностью стяжка застывает через 20 дней, но пару раз пройтись по ней можно дней через 10, не раньше.