Полы с подогревом: классификация и виды полов, монтаж пола с подогревом своими руками

При строительстве или ремонте специалисты все чаще отказываются от классической схемы отопления в пользу инновационной системы обогрева пола. Полы с подогревом ­– современный, удобный, эффективный способ сделать ваш дом теплым и комфортным в любой период года, не нарушая при этом стиль интерьера. Эта технология широко используется в жилых, офисных и промышленных помещениях.

Полы с подогревом

Устройство и принцип работы

Водяной тёплый пол, это система обогрева помещения, в которой теплоноситель циркулирует по контуру, находящемуся под напольным покрытием. Обратите внимание, что не всегда трубы находятся в стяжке. Есть «настильные системы», в которых контур не заливается бетоном.

При детальном рассмотрении, пирог водяного тёплого пола состоит из следующих элементов:

1. Подготовленное основание;
2. Стяжка (5 см);
3. Теплоизолятор (5 см);
4. Трубы (2 см);
5. Стяжка (4 см);
6. Напольное покрытие (2 см).

В зависимости от применяемых труб, может быть несколько слоёв гидроизоляции. Основание, это черновой пол в подвальном помещении или на первом этаже частного дома. Первый слой стяжки, требуется именно при отсутствии ровной поверхности.

Теплоизолятор толщиной 5 см – стандартное решение. Но если имеется возможность, то лучше увеличить толщину до 10 см. Это на 10-15% повышает эффективность всей системы. Особенно если водяной тёплый пол устраивается на первом этаже. Лучшим материалом для этого слоя является экструдированный пенополистирол.

Трубы в подавляющем большинстве водяных тёплых полов используются диаметром 16 мм.

Второй слой стяжки закрывает всю систему и служит гигантским аккумулятором тепла.

Толщина пирога водяного тёплого пола, варьируется от 18 до 23 см. А масса 1 м2 этой системы достигает четверти тонны! Такие жёсткие условия, существенно ограничивают распространение водяных тёплых полов.

Контур подключают к насосу и котлу, через систему регулировки и контроля.

Где можно использовать

В виду достаточной толщины и массы всей системы, её использование ограничено частным домостроением. В квартирах водяной тёплый пол устанавливать крайне нерационально.

Главная причина – это сложности с подключением питания. К системе центрального отопления можно подключаться только после разрешения из контролирующих органов. И получить его практически невозможно. Даже если оно будет, то исчезнет основной лейтмотив – автономность. Нам известны варианты с установкой в квартире электрических и даже газовых котлов, но это единичные случаи, которые только подтверждают правило: водяной тёплый пол используют только в частных домах.

Преимущества и недостатки

Преимущества водяных тёплых полов во всей полноте раскрываются только при использовании дешёвых энергоносителей, как-то: газ, уголь, дрова. Нагрев теплоносителя электрическим котлом, приблизительно в 7 раз более затратный, чем при использовании газового оборудования.

Гигантская теплоёмкость системы водяного тёплого пола, ещё один плюс. Комната, в которой находится ≈ 100 кг/м2 нагретого бетона, быстро остыть не может (в расчёт берётся только верхний слой стяжки).

Но и минусы тоже есть. Прежде всего, это чудовищная инерционность. Чтобы прогреть такой слой стяжки, необходимо время и энергия.

Инерционность подводит к тому, что регулировка температуры водяного тёплого пола, весьма условна. Контролирующая аппаратура снимает показатели температуры с теплоносителя, поверхности пола и воздуха (в некоторых терморегуляторах). Но вносимые через терморегулятор изменения, очень медленно проявляются.

Каким бывает греющий кабель

Для обустройства теплого пола применяются резистивные и саморегулирующиеся кабели. Резистивные изделия характеризуются наличием постоянного сопротивления и стабильным уровнем теплоотдачи. Эта проводка бывает одножильной и двужильной: число жил влияет на схему ее коммутации. Подключение одножильного кабеля проводится заведением на терморегулятор двух концов бухты. Если используется двухжильный кабель, то заводится только один конец.

В механизм саморегулирующегося кабеля заложена способность адаптироваться под температуру окружающего пространства, с корректировкой объема исходящего тепла. Регулироваться может каждый из участков, на что не влияет состояние находящегося рядом кабеля. Нередко бывает так, что на поверхность пола ставят какой-то предмет: это приводит к возрастанию температуры под ним. Саморегулирующийся кабель реагирует на это уменьшением выделяемого на этом участке тепла за счет увеличения его сопротивление (снижается сила тока и температуру нагрева). При этом соседние участки работают в штатном режиме. После того, как предмет убирается, происходит выравнивание температуры поверхности.

Отличие характеристик объясняет тот факт, что укладываются кабеля по-разному. В случае с саморегулирующимися изделиями на расположение предметов мебели скидку можно не делать. Резистивные модели монтируются с большей осторожностью: при разработке схемы укладки предварительно обозначают зоны расположения мебели или подвешенные на небольшой высоте предметы. Греющими кабелями этого типа разрешается оснащать только свободные участки. Поэтому главным недостатком резистивных кабельных полов является их боязнь перегрева, что может спровоцировать их перегорание.

Монтаж водяного тёплого пола

Задача довольно сложная, но выполнимая. Только сначала требуется выровнять основание. Это очень важное требование, учитывая, что выравнивать всё равно потребуется и первым слоем стяжки это делать эффективнее. Почему?

Например, перепад высот в комнате составляет 3 см. Если сразу уложить трубу и только потом выравнивать стяжкой, то получится, что в одном углу высота цементной смеси будет минимальная – 4 см, а в другом 7. Значит, во время эксплуатации тёплых полов, с одной стороны они буду прогревать 4, а с другой 7 см бетона. Такая неравномерная нагрузка, весьма пагубно действует на всю систему в целом и ведёт к быстрой порче напольного покрытия.

Смотрите также: Теплый пол под ламинат

Поэтому, первым и важным этапом является выравнивание полов по уровню горизонта. Для подготовки бетонных полов потребуется:

• Маячковый профиль;
• Лазерный уровень;
• Угольник строительный;
• 5-10 кг гипса;
• Грунтовка;
• Мобильная бетономешалка;
• Цемент;
• ПГС;
• Фибра полипропиленовая.

Ход работ:

Полы подметают и грунтуют. Пока сохнет грунт, выставляют маяки. Для этого, посреди комнаты устанавливают лазерный уровень с таким расчётом, чтобы проекция горизонтального луча была на высоте 15-20 см от пола. Затем угольником замеряют высоту от пола до луча в разных углах комнаты и по результатам определяют самую высокую точку. В этом месте, высота стяжки будет минимально допустимой – 4 см. В остальных местах – согласно потребности.

Для установки маяков, гипс разводят до состояния густой сметаны. Затем делают из полученной массы небольшие кучки вдоль одной стены, с шагом 60-80 см, на них укладывают маячковый профиль. Приставляя к нему угольник, выравнивают по уровню горизонта, располагая его на нужной высоте. От стены до первого маяка должно быть 50 см. Между соседними маяками расстояние варьируется в зависимости от длины прави́ла (ориентируйтесь на 1-1,3 м). Учтите, гипс схватывается быстро, работу проводят «без перекура».

Примерно через 30-40 м, можно заливать стяжку. Цемент разводят с ПГС в соотношении 1:5. Полипропиленовую фибру добавляют из расчёта 80 гр. на 100 л смеси. Фибра является элементом дисперсного армирования, качественно повышая прочность покрытия. Кроме того, после застывания, новая поверхность будет идеально гладкой.

Заливают полученную смесь таким образом, чтобы каждая следующая порция, на 10-15 см заходила на предыдущую. По уровню стяжка выравнивается правилом, с ориентацией по маякам.

После заливки всей поверхности, требуется время для технического созревания цементно-песчаной стяжки. Расчёт, примерно, следующий 1 см толщины – 1 неделя.

Электрический теплый пол своими руками под ламинат и линолеум

Для этого типа покрытия оптимальным будет использование пленочного теплого пола. При ровном основании (обязательное условие нормальной эксплуатации, если пол кривой, требуется предварительная выравнивающая стяжка) монтаж занимает немного времени, не требует стяжки или других мокрых работ.

Процесс монтажа

Начинается монтаж также с разметки отапливаемой площади (не укладывать под мебель, технику и низко висящие предметы) и установки терморегулятора и датчиком температуры пола. Далее раскатывается теплоизолирующая фольгированная подложка. Так как стяжки нет, ее можно использовать без каких-либо опасений.

Раскатываем теплоотражающую фольгированную подложку

Полосы материала раскатываются вплотную друг к другу. Фиксироваться на полу может при помощи двустороннего скотча или сверху пристреливаться скобами из строительного степлера.

Быстрее фиксировать степлером

Стыки полос проклеиваются скотчем. Причем желательно тоже брать фольгированный — для минимизации потерь тепла.

Проклеиваем стыки скотчем

Далее раскатываем греющую пленку. Она режется по нанесенным на ней линиям на куски нужной длины.

На пленке есть специальные места разреза

Укладываются полосы пленки вплотную друг к другу или с небольшим зазором, но не внахлест. Перекрытия медных шин допускать нельзя ни в коем случае.

Полосы раскатываются одна возле другой

Фиксируются одна к другой при помощи скотча.

Стыки проклеивают скотчем

Далее можно приступать к электрическому соединению. Схема подключения представлена на фото.

Электрическая схема подключения пленочного теплого пола

Сначала битумной изоляцией (идет в комплекте или покупается отдельно) закрывают шины в местах разрезов. Берут кусок изоляции, снимают защитное покрытие с одной стороны, прикладывают так, чтобы была полностью закрыта вся поверхность шины, включая контакты. Половину загибают на другую сторону и тщательно прижимают.

Изолируем срезу шин

Со стороны, близкой к термостату устанавливают контактные зажимы (есть в комплекте, но можно купить отдельно или припаять к медной шине провод). Контакт состоит их двух пластин. Одну заводят на шину, вторую под пленку.

Установка контактных пластин

Установленную пластинку обжимают пассатижами. Проверяют прочность установки, слегка подергав контакт.

Обжимаем контакт пассатижами

Берем электрические провода с медными жилами, согласно схемы выше вставляем один или два проводника в зажим при контактной пластине и тоже обжимаем пассатижами. Если есть навыки пайки, лучше соединение пропаять.

Обжимаем вставленные провода

Следующих шаг монтажа электрического пленочного пола — изоляция мест соединения проводников. На каждое соединение идет 2 пластины битумной изоляции. Одну укладывают снизу, вторую — сверху. Также следят за тем, чтобы были полностью закрыты шины и контакты.

Изоляция мест соединения полос

Отличается также установка датчика температуры теплого пола. Он просто приклеивается к черной (карбоновой) полосе куском скотча.

Прикрепляем датчик пола к карбоновой полосе

Чтобы датчик не торчал, в подложке вырезают окошко.

Вырезаем под него окошко в подложке

Такие же окошки вырезают под заизолированные контактные пластины и провода. Это необходимо, чтобы ламинат или линолеум лежал ровно, без бугров.

Вырезаем окошки под контактные пластины и провода

Уложенные провода заклеиваем скотчем.

Укладываем провода, заклеиваем сверху скотчем

Уложенные провода

Проводники подключаем к установленному термостату (монтаж ничем не отличается от описанного выше), тестируем систему, выставив нагрев не больше чем до 30°C. Проверив, все ли полосы нагреваются, нет ли где искры или характерного запаха плавящейся изоляции, теплый под выключают.

Далее порядок действий зависит от используемого типа напольного покрытия. Если это ламинат, можно сразу расстилать подложку и приступать у его укладке. Только подложка должна быть специальной, предназначенной для теплого пола, как и сам ламинат.

Если же укладываться будет линолеум, на пленочный электрический теплый пол раскатывают плотную полиэтиленовую пленку.

Укладывают пленку

Сверху укладывают жесткое основание — фанеру, гипсоволоконные листы. Их крепят на саморезы к полу, только при этом надо следить, чтобы не попасть в шины. А сверху уже можно класть ковролин или линолеум.

Укладка теплоизолятора

Экструзионный пенополистирол и сшитый пенополиэтилен, только эти два материала можно применять для устройства теплоизоляции в системе водяных тёплых полов.

Перед укладкой листов теплоизолятора, по периметру комнаты приклеивают демпферную ленту толщиной 10-12 мм. Она служит не только для компенсации теплового расширения стяжки, но и для предотвращения ухода тепла в стены. По высоте, она должна выступать за границы верхнего слоя стяжки.

Листы теплоизолятора раскладывают вразбежку и обязательно на слой гидроизоляции. Для гидроизоляции лучше всего использовать полиэтиленовую плёнку толщиной 0,2 мм.

Если вы решились сделать толщину теплоизоляции 10 см, то будет лучше, если уложить два слоя плит толщиной 5 см. Обязательно с разбежкой между слоями.

Есть вариант использовать в качестве теплоизолятора специальные плиты, предназначенные для организации водяных тёплых полов. Их отличие в бобышках на одной из поверхностей. Между этими бобышками укладывают трубу. Но их стоимость неоправданно высокая. Кроме того, в таких плитах будут держаться далеко не все трубы. Например, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы слишком упругие, для них потребуется дополнительная фиксация.

Крепление труб к теплоизолятору не осуществляется. Крепёж должен пройти сквозь слой пенополимера, и зафиксироваться в стяжке. Это очень трудоёмкий процесс, учитывая объём работы.

Монтажные ленты более приемлемое решение, но на них очень трудно укладывать трубу спиралью (улиткой).

Оптимальным вариантом будет фиксация труб на сетке. При этом сетка будет служить именно для крепежа труб, а не для армирования стяжки.

Есть специальные сетки из двуосно ориентированного полипропилена, а можно применять простую кладочную сетку.

Смотрите также: Плёночный тёплый пол

Часто задаваемые вопросы

Насколько затратны электрические теплые полы?

Вопреки расхожему мнению, потребление электроэнергии у них не слишком велико. Его можно сравнить с потреблением масляного радиатора. При этом, режим работы теплого пола выбирается исходя из погодных и климатических условий, что позволяет экономить на обогреве в теплые дни.

Есть информация, что инфракрасные системы создают сильное электромагнитное излучение. Насколько оно опасно?

Этот вопрос был тщательно исследован и многократно проверен. Излучение от теплого пола в 20 раз ниже санитарной нормы. Для примера, излучение от телевизора гораздо выше, так что беспокоиться не о чем.

Можно ли изменять длину греющего кабеля?

Нет, этого делать нельзя. Кабель нарезается секциями определенной длины, рассчитанными на подключение к сети и создание заданной нагрузки. Если кабель укоротить, проводка окажется под угрозой перегрева. Кроме этого, может сработать УЗО, а потребление энергии станет слишком высоким.

Сколько времени служат теплые полы?

Если это продукция известных фирм, только гарантийный срок может составлять от 15 до 50 лет. Конечно, рассчитывать на такую долговечность можно только при условии соблюдения технологии монтажа и правил пользования.

Обязательно ли устанавливать терморегулятор?

Да, это обязательно. Иначе придется терпеть жару или замерзать при работающей системе нагрева. Установка терморегулятора не только позволит корректировать режим нагрева, но и даст возможность экономить на потреблении энергии в теплые дни.

Выбор труб и их укладка

Для водяного тёплого пола подходят следующие виды труб:

• Медные;
• Полипропиленовые;
• Полиэтиленовые PERT и PEX;
• Металлопластиковые;
• Гофрированная нержавейка.

У них есть свои сильные и слабые стороны.

Примечание:

* характеристики труб рассмотрены при эксплуатации в водяных тёплых полах.

** Цены взяты с яндекс.маркета.

Выбор очень сложен, если пытаться сэкономить на себе. Конечно, медные к рассмотрению можно не брать – очень дорого. Но вот гофрированная нержавейка, при более высокой цене, обладает исключительно хорошей теплоотдачей. Разница температур в обратке и на подаче, у них самая большая. Это значит, что тепло они отдают лучше конкурентов. Учитывая маленький радиус изгиба, лёгкость в работе и высокие эксплуатационные характеристики, это самый достойный выбор.

Укладка труб возможна спиралью и змейкой. У каждого варианта есть плюсы и минусы:

• Змейка – простой монтаж, почти всегда наблюдается «эффект зебры».
• Улитка – равномерный прогрев, расход материала увеличивается на 20%, укладка более трудоёмкая и кропотливая.

Но эти способы можно сочетать в пределах одного контура. Например, вдоль стен «смотрящих» на улицу, труба укладывается змейкой, а на остальной площади улиткой. Также можно изменять и частоту витков.

Есть общепринятые стандарты, на которые ориентируются профессионалы:

• Шаг – 20 см;
• Длина трубы в одном контуре не более 120 м;
• Если будет несколько контуров, то их длина должна быть одинакова.

Под стационарные и крупногабаритные предметы интерьера, трубы лучше не заводить. Например, под газовую плиту.

ВАЖНО: обязательно нарисуйте схему укладки с соблюдением масштаба.

Укладку начинают от коллектора. Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты.

Гофрированная нержавейка выпускается в бухтах по 50 м. Для её соединения используют фирменные муфты.

Последним элементом, уложенным между витков труб, является термодатчик. Он проталкивается в гофротрубу, конец которой заглушен и привязан к сетке. Расстояние от стены не менее 0,5 м. Не забудьте: 1 контур – 1 термодатчик. Другой конец гофротрубы выводится к стене и далее по кратчайшему пути подводится к терморегулятору.

Температурный режим

Использование датчика температуры и программатора дает возможность самостоятельного ввода нужного режима.

Однако каждая из разновидностей нагревателей обладает своим пределом:

• Греющие кабели выдерживают +100 градусов, при максимальной рабочей температуре +65 градусов.
• Маты имеют диапазон максимальных температур в пределах +80-104 градусов. Рабочая температура зависит от материала изготовления: +60 градусов у кабельных матов и +55 градусов у стержневых.
• Рабочая температура пленочных инфракрасных систем ― около +55 градусов.

Так как терморегулятор может изменять температуру в широких пределах, точное потребление электроэнергии указать невозможно. Однако в любом случае эти системы будут более экономичными. Наименьшим уровнем энергопотребления славятся стержневые нагреватели; на втором месте по экономичности идут пленочные.

Система управления и опрессовка контура

Система управления водяным тёплым полов включает:

1. Насос;
2. Котёл;
3. Коллектор;
4. Терморегулятор.

Компоновка всех элементов с соблюдением технических параметров, очень сложная теплотехническая задача. В расчёт принимается масса параметров начиная от количества фитингов и длины труб, и оканчивая толщиной стен и регионом страны. В общих чертах можете ориентироваться на следующие данные:

1. Насос можно использовать только циркуляционный. «Мокрый» тип насоса, надёжнее «Сухого» и менее требователен в обслуживании.

Для расчёта производительности используйте следующую формулу:

Р = 0,172 х W.

Где W – мощность отопительной системы.

Например, при мощности системы 20 кВт, производительность насоса должна быть 20 х 0,172 = 3,44 м3/ч. Округляют результат в большую сторону.

Напор высчитывается более сложной методикой. Ведь трубы расположены горизонтально, а характеристика насоса показывают вертикальный напор. Используйте следующую формулу: H = (L * K) + Z/10. Где L – общая длина контуров, К – коэффициент потерь давления от трения (указан в паспорте трубы, переводится в Мпа), Z – коэффициент ослабления напора в дополнительных элементах

Z1 – 1,7 вентиль термостата;

Z2 – 1,2 смеситель;

Z3 – 1,3 вентили и фитинги.

На примере это выглядит так, допустим, имеются 3 контура, по 120 м. В сумме есть 18 фитингов, 3 вентиля термостата, 1 смеситель. Труба – гофрированная нержавейка ø16 мм, коэффициент потерь 0,025 Мпа.

H = (120*3*0,025) + ((1,7 * 3) + (1,3 * 1) + (1,2 * 18))/10 = 9 + (5,1 + 1,3 + 21,6)/10 = 11,8 м. Результат округляется в большую сторону – напор насоса 12 м.

1. Мощность котла рассчитывается по формуле W = S * 0,1. Где S – площадь дома. Есть ещё масса поправочных коэффициентов, в зависимости от толщины и материала стен дом, климата региона, этажности, наличия смежных комнат.

Учтите, что температура воды на выходе должна быть более 30 – 35́˚C. Чтобы выдержать такую температуру, перед коллектором устанавливают смеситель. В нём вода смешивается до нужной температуры перед подачей в контур.

1. Коллектор регулирует подачу воды в каждом контуре. Без него, вода пойдёт по пути наименьшего сопротивления потоку, то есть по самому короткому контуру. Регулировка осуществляется сервоприводами, согласно данным от терморегулятора.
2. Терморегуляторы наблюдают за температурой в контролируемых помещениях, снимая показатели с термодатчиков.

До опрессовки контура его промывают и только затем подключат к коллектору. Воду подают под обычным давлением, но температуру увеличивают на 4˚C в час, до 50 ˚C. В таком режиме система должна функционировать 60-72 часа. ВАЖНО: во время опрессовки требуется постоянный контроль!

В домашних условиях, без использования специального оборудования, опрессовывать повышенным давлением невозможно.

Если проверка не выявила изъянов монтажа, то можно приступать к дальнейшим операциям.

Стяжка

ВАЖНО: верхний слой стяжки заливают только при заполненном контуре. Но перед этим, металлические трубы заземляют, и закрывают толстой полиэтиленовой плёнкой. Это важное условие, для предотвращения коррозии вследствие электрохимических взаимодействий материалов.

Вопрос армирования можно решить двумя способами. Первый – положить сверху трубы кладочную сетку. Но при таком варианте, возможно появление трещин в следствии усадки.

Другой способ – дисперсное армирование фиброй. При заливке водяных тёплых полов, лучше всего подходит стальная фибра. Добавленная в количестве 1 кг/м3 раствора, она равномерно распределится по всему объёму и качественно повысит прочность застывшего бетона. Полипропиленовая фибра, для верхнего слоя стяжки подходит гораздо меньше, ибо прочностные характеристики стали и полипропилена даже не конкурируют друг с другом.

Устанавливают маяки и замешивают раствор по вышеизложенной рецептуре. Толщина стяжки должна быть не менее 4 см над поверхностью трубы. Учитывая, что ø трубы 16 мм, общая толщина будет достигать 6 см. Время созревания такого слоя цементной стяжки – 1,5 месяца. ВАЖНО: Ускорять процесс включая подогрев пола – недопустимо! Это сложная химическая реакция образования «цементного камня», которая происходит при наличии воды. А нагрев вызовет её испарение.

Ускорить созревание стяжки можно при включении в рецептуру специальных добавок. Некоторые из них вызывают полную гидратацию цементу уже через 7 суток. И кроме этого значительно уменьшают усадку.

Определить готовность стяжки можно, если положить на поверхность рулон туалетной бумаги, и накрыть его кастрюлей. Если процесс созревания окончился, то на утро бумага будет сухая.