Какие данные нужны для расчета?
Традиционный расчет контура выполняется для труб с диаметром 16мм, но схема для любого размера трубы остается той же: считаются по длине петли, по которым будет двигаться носитель тепла.
Собираются исходные данные:
- Желаемая температура над полом:
- Схема укладки контура;
- Расстояние между элементами трубопровода;
- Максимальная длина используемой трубы;
- Число используемых контуров с разной длиной;
- Возможность присоединения петель к одному насосу и коллектору, число такие соединений.
Расстояние между трубами в контуре
По периметру помещения контур с греющими элементами укладывается с шагом 0,1 м. В остальном пространстве принято считать шаг от 0,15 до 0,25м. Если превысить максимальный показатель, то при ходьбе владельца по напольному покрытию будет ощущаться сильная разница температур, что крайне неприятно.
Допустимая длина контура
Показатель зависит от параметров давления в петле и сопротивления гидравлики – их определяет количество теплоносителя, проходящего через определенный диаметр трубы за единицу времени.
Когда обустраивается тёплый пол, циркуляция воды в одной из петель нарушается, и восстановить ее не удается даже циркуляционным насосом. Теплоноситель оказывается запертым в контуре, остывает, снижает давление до 0,2 бар.
Специалисты рекомендуют следующие размеры в контуре:
- Петля из металлопластика в 16 мм диаметром может быть до 100 метров. Оптимальным значением считается 80 м;
- Трубы из полиэтилена диаметров в 18 мм могут образовывать петли до 120м (лучше 80…100м);
- Труба из металлопластика в 20мм диаметром допускает петли в 125 метров. Чем меньше будет в этом случае длина, тем надежнее и стабильнее прогнозируется работа системы.
Как рассчитать контуры с разной длиной?
Иногда теплый пол делается с несколькими контурами. В идеале они должны быть равны по длине, тогда балансировать систему не придется. На практике подобная схема практически неосуществима даже опытными специалистами.
Для расчета трубопровода в разных комнатах учитывается разница в длине каждого из контуров до 40%. Рекомендуется варьировать диаметры труб и менять шаг их укладки, что позволит компенсировать длины петель.
Возможность подсоединения к одному насосу и коллектору
Число подключаемых к коллектору и насосу петель можно узнать по мощности оборудования, трубам (диаметры и материал изготовления), числу контуров, метражу комнаты, а также материалу, из которого сделаны все конструкции ограждающего типа.
Самостоятельно с такими вычислениями справиться сложно, поэтому на этом этапе стоит привлечь профессионалов, у которых достаточно опыта и знаний в расчетах проектов теплых полов.
Как посчитать петлю?
После сбора исходных данных и определения оптимального варианта теплых полов, приступают к вычислению максимальной длины контура водяного теплого пола:
Подобные расчеты позволяют создать системы нагрева полов с достаточной мощностью для регулирования и поддержания заданной владельцем температуры в жилой комнате. Считая длину труб в нескольких контурах для большого дома, предполагая их соединение с одним коллектором, стоит обратиться к проектировщикам с опытом выполнения подобных работ.
Какая температура должна быть в комнатах частного дома?
Расчет длины трубопровода в теплых полах важен для скорости нагрева и достаточного выделения тепла. Внутри помещения должна поддерживаться стабильная температура, для чего теплоноситель прогревается до 60 градусов тепла. Если это значение будет превышено, то материалы коммуникаций могут пострадать.
Значения теплового комфорта для жилых помещений частного дома должны быть примерно следующие:
- В комнатах нужно поддерживать от 27 градусов до 29 градусов тепла;
- Коридор или прихожая (все проходные места) – 35 градусов тепла;
- Ванные и места с высокой влажностью – до 33 градусов тепла.
Из какого материала лучше всего выбрать трубопрокатные материалы
Для обустройства водяных полов можно использовать изделия из следующих материалов:
- меди;
- сшитого либо линейного полиэтилена;
- комбинации алюминия и полиэтилена либо полипропилена;
- композита из полиэтилена и поливинилэтилена (стекловолокно).
Трубопровод из меди обладает наилучшими характеристиками. У него наивысший уровень тепловой отдачи, он очень долговечен, не подвержен коррозии. Однако медные изделия стоят дорого, для их монтажа требуется дополнительное оснащение. Кроме этого, такую систему необходимо защищать от щелочи.
Оптимальный вариант — выбрать для обустройства теплых полов изделия из полиэтилена. Он может быть сшитым (РЕ-Х) либо линейным (PE-RT).
Достоинства изделий:
- Высокий уровень теплопроводности.
- Длительная износостойкость.
- Повышенная гибкость.
- Внутренние стенки гладкие, благодаря этому они забиваются отложениями очень медленно.
- Материал не корродирует.
- Он может выдерживать неоднократное замерзание теплоносителя.
- Самостоятельный монтаж таких элементов сети прост, так как для их правильной укладке не требуется использование специальных инструментов и приспособлений.
Наиболее надежен PE-X-A. Этот материал обладает наивысшей плотностью поперечного сшивания (85%). Благодаря этому у него ярко выражен эффект «памяти». Иными словами — после теплового расширения, элементы сети всегда возвращаются к изначальному состоянию. Это дает возможность использовать аксиальный вид фитингов с надвижными кольцами, их без проблем можно замуровывать в стяжку.
У аналогов PE-RT нет феномена «памяти». Из-за этого с ними используются лишь фитинги цангового типа. Их запрещено замуровывать. Однако когда контуры системы уложены цельными участками, то все сопряжения будут лишь на коллекторе. В этом случае применение PE-RT оправдано.
Производители изготавливают также трубы для водяного пола из композита. В этом случае верхний и нижний слой выполняется из полиэтилена, между ними вклеена фольга из алюминия (PE-X-Al-PE-X либо PE-RT-Al-PE-RT). Металл армирует элементы теплого водяного пола и служит преградой для кислорода.
Недостаток алюмопластика состоит в том, что он неоднороден. Разные степени теплового расширения металла и полимера могут вести к расслоению материала.
Исходя из этого, лучшим выбором будут полиэтиленовые изделия, армированные поливинилэтиленом (EVOH). Он существенно уменьшает проникновение кислорода в водный теплоноситель сквозь трубные стенки. Это армирование может быть верхним покрытием либо располагаться между слоями полиэтилена. Второй вариант более предпочтителен.
Водяные теплые полы можно укладывать из труб таких размеров:
- 16×2;
- 17×2;
- 20×2 мм.
Принципы монтажа систем водяного типа
Сначала нужно подготовить основание: выровнять его и очистить от загрязнений. После этого укладывают слой теплоизоляции, часто для этого используют плиты экструдированного пенополистирола.
Такой материал поставляется в виде плит, которые не сложно установить. После этого теплоизоляционный материал застилают гидроизолирующей пленкой.
Перед началом монтажа по периметру комнаты кладут демпферную ленту, чтобы компенсировать тепловое расширение во время работы системы. На больших площадях ее устанавливают не только вдоль стен, но и в проходящие посредине помещения швы.
Демпферная лента, установленная по периметру помещения, необходима при применении бетонной стяжки для укладки ТП, чтобы компенсировать тепловое расширение
Поверх пленки нужно уложить трубы для горячей воды, именно на этом этапе должна быть реализована схема укладки водяного теплого пола, ее выбирают заранее. Трубы следует укладывать ровно, стараясь сохранить равное расстояние между ними, чтобы добиться равномерного прогрева пола.
Какой бы ни была выбранная схема ТП, следует правильно согнуть трубу и аккуратно разложить ее по разметочной сетке, чтобы прогрев пола был равномерным
Уложенные коммуникации подключают к распределительному коллектору, через который подключаются к отопительной системе дома, к котлу и т.п. Трубы заливают бетонной стяжкой, после чего необходимо подождать ее полного высыхания. Остается проверить работу системы и уложить напольное покрытие.
Каждую петлю трубы подключают к коллектору. Желательно, чтобы отдельные участки системы обладали примерно равной длиной и гидравлическим сопротивлением
При монтаже систем этого типа мелочей не существует. Небольшая погрешность может вызвать серьезную поломку в будущем.
Поэтому имеет смысл учесть ряд полезных советов еще перед началом монтажных работ:
- Прежнюю стяжку лучше полностью демонтировать, а гидроизоляцию и утеплитель положить на максимально прочное основание, тщательно выровненное по горизонтали.
- Не стоит думать, что под стяжкой неровности основания будут незаметны, все перепады более 10 мм нужно старательно выровнять.
- Если в одном помещении укладывается несколько отдельных контуров системы, пространство между ними следует разделить демпферной лентой, не ограничиваясь только ее укладкой по периметру.
- На небольших участках в качестве утеплителя вполне допустимо использовать пенофол.
- Над неотапливаемым подвалом или на грунте нужно сделать максимально надежное утепление, например, слой керамзита и плиты пенополистирола не менее 50 мм толщиной.
- Прикрепляя трубы к сетке, не следует затягивать стяжки слишком туго, чтобы не повредить трубу.
- Диаметр трубы для такой системы может варьироваться в пределах 16-20 мм, материал должен быть рассчитан на давление не менее 10 бар и нагрев до 95 градусов.
- При ограниченном бюджете не стоит тратиться на трубы с опциями в виде дополнительной защиты, хотя армирование полипропиленовых коммуникаций стекловолокном лишним не будет.
- Чтобы автоматизировать работу системы, нужно правильно выбрать и установить коллектор, дополнив его конструкцию сервоприводами, датчикам давления, воздухоотводчиками и другими полезными устройствами.
- Ящик коллектора размещают в нише на стене, он должен возвышаться над уровнем пола достаточно высоко, чтобы можно было правильно изогнуть входящие в него трубы.
- Все трубы должны выходить из коллектора вниз, и никогда – вверх, чтобы обеспечить корректную работу устройств для отведения воздуха, попавшего в систему.
- Не рекомендуется делать нишу для коллектора в несущих стенах, если другого варианта нет, лучше просто установить шкаф на стене, а не внутри ее.
По понятным причинам исправить огрехи после окончания монтажа такой системы может быть очень затруднительно, поэтому следует все операции выполнять очень внимательно. Например, каждая петля должна состоять из одной цельной трубы, никакие спайки и любые другие соединения недопустимы.
Материалы для теплого водяного пола
Чаще всего делают водяной теплый пол в стяжке. О его структуре и необходимых материалах и пойдет речь. Схема теплого водяного пола представлена на фото ниже.
Схема теплого водяного пола со стяжкой
Все работы начинаются с выравнивания основания: без утепления затраты на обогрев будут слишком высокими, а укладывать утеплитель можно только на ровную поверхность. Потому первым делом готовят основание — делают черновую стяжку. Далее опишем пошагово порядок работ и используемые в процессе материалы:
- По периметру помещения раскатывают и демпферную ленту. Это полоса теплоизоляционного материала, толщиной не более 1 см. Она предотвращает потери тепла на обогрев стен. Вторая ее задача — компенсировать температурное расширение, которое возникает при нагреве материалов. Лента может быть специальной, а еще можно уложить нарезанный полосами тонкий пенопласт (толщиной не более 1 см) или другой утеплитель такой же толщины.
- На черновую стяжку укладывается слой теплоизолирующих материалов. Для устройства теплого пола лучший выбор — пенополистирол. Лучше всего — экструдированный. Его плотность должна быть не менее 35кг/м&span2;. Он достаточно плотный, чтобы выдержать вес стяжки и эксплуатационные нагрузки, имеет отличные характеристики и длительный срок экплуатации. Его недостаток — он дорог. Другие, более дешевые материалы (пенопласт, минеральная вата, керамзит), имеют массу недостатков. Если имеете возможность — используйте пенополистирол. Толщина теплоизоляции зависит от многих параметров — от региона, характеристик материала фундамента и утеплителя, способа организации чернового пола. Потому ее необходимо рассчитывать применительно к каждому случаю.
- Далее часто кладут армирующую сетку с шагом 5 см. К ней также привязывают трубы — проволокой или пластиковыми хомутами. Если использовался пенополистирол, можно обойтись без армирования — крепить можно специальными пластиковыми скобами, которые вгоняют в материал. Для других утеплителей армирующая сетка обязательна.
- Поверх устанавливают маяки, после чего заливают стяжку. Ее толщина — на менее 3 см над уровнем труб.
- Далее укладывается чистовое напольное покрытие. Любое, подходящее для использования в системе полов с подогревом.
Это все основные слои, которые необходимо уложить, когда будете делать водяной теплый пол своими руками.
Трубы для теплого пола и схемы укладки
Основной элемент системы — трубы. Чаще всего используют полимерные — из сшитого полиэтилена или металлопластиковые. Они хорошо гнутся, имеют длительный срок службы. Единственный их явный недостаток — не слишком высокая теплопроводность. Этого минуса нет у появившихся недавно гофрированных труб из нержавейки. Гнутся они лучше, стоят не дороже, но по причине малой известности пока используются нечасто.
Диаметр труб для теплого пола зависит от материала, но обычно он 16-20 мм. Укладываются они по нескольким схемам. Самые распространенные — спираль и змейка, есть несколько модификаций, которые учитывают некоторые особенности помещений.
Схемы укладки труб теплого водяного пола
Укладка змейкой — самая простая, но проходя по трубам теплоноситель постепенно остывает и к концу контура доходит уже значительно более холодный, чем был вначале. Потому зона, куда поступает теплоноситель будет самой теплой. Эту особенность используют — укладку начинают с самой холодной зоны — вдоль наружных стен или под окном.
Этого недостатка почти лишена двойная змейка и спираль, но они сложнее в укладке — необходимо нарисовать схему на бумаге, чтобы не запутаться при укладке.
Стяжка
Можно использовать для заливки водяного теплого пола обычный цементно-песчаный раствор на основе портландцемента. Марка портландцемента должна быть высокой — М-400, а лучше М-500. Марка бетона — не ниже М-300.
Полусухая стяжка для теплого пола
Но обычные «мокрые» стяжки очень долго набирают свою проектную прочность: не менее 28 суток. Все это время включать теплый пол нельзя: пойдут трещины, которые могут даже порвать трубы. Потому все чаще используют так называемые полусухие стяжки — с добавками, которые увеличивают пластичность раствора, значительно сокращая количество воды и время на «вызревание». Их можно добавлять самостоятельно или искать сухие смеси с соответствующими свойствами. Стоят они дороже, но мороки с ними меньше: по инструкции добавляют требуемое количество воды и перемешивают.
Водяной теплый пол своими руками сделать вполне реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.
Сборка водяного теплого пола
После расчета и приобретения материалов приступают к монтажным работам. В статье рассматривается вариант использования в качестве изоляции пенофола 10 мм и полиэтиленовой пленки. Они имеют малую толщину, просты в укладке, обладают высокими изолирующими показателями.
Предварительно поверхность полов требуется очистить от грязи и пыли, неровности сколоть и заделать бетонным раствором.
Первый этап – проклейка и закрепление по периметру демпферной ленты. Затем укладывается слой гидроизоляции. Полиэтиленовое полотно кладется с напуском на соседний лист в 200 – 300 мм, стыки заклеиваются строительным скотчем. Пленка укладывается с подгибом и напуском на стены на высоту демпферной ленты.
Далее укладывается встык слои рулонного вспененного полиэтилена. Для предотвращения повреждения фольгирующего слоя щелочной средой бетонного раствора применяется два мероприятия:
- Укладывается новый слой полиэтиленовой пленки;
- Первичный слой гидроизоляции укладывается поверх пенофола.
Производится разметка укладываемых контуров. Разметка зависит от выбранного способа укладки труб – спиралью («улиткой») или змеевиком (рядами).
Наиболее сложной в разметке является спираль, рядами уложить трубу проще. Но при этом возникает разница в температуре пола вначале и в конце контура. Она может достигать нескольких градусов, равномерность нагрева незначительно нарушится.
Разметку можно произвести маркером на поверхности слоя изоляции. Затем производится укладка и тщательное закрепление труб. Трубы раскладываются без образования соединений в монолите пола. При сгибе труб их металлопластика для предотвращения переломов используется специальная пружина соответствующего диаметра.
Полиэтиленовые трубы при переломе греют специальным феном. Сшитый полиэтилен имеет память формы и быстро восстанавливается при нагреве до прозрачности горячим воздухом. При переломе медной трубы соединить ее можно только муфтой, а наличие соединений в стяжке пола не рекомендуется.
На смонтированные контуры укладывается арматурная сетка с ячейкой 100х100 мм из металла или пластика. Следующий этап – заливка стяжки пола. Следует знать, что заливка производится только после заполнения и опрессовки системы. Причем трубы перед заливкой оставляют под давлением.
Расчёт и выбор материалов
По правилам, водяной тёплый пол в частном доме должен эксплуатироваться несколько десятков лет, поэтому к выбору комплектующих нужно подходить со всей ответственностью.
Не следует чрезмерно экономить на материале, покупая не дорогой и не высокого качества. Предпочтение необходимо отдавать изделиям с большим сроком службы, ведь конструкцию залитую бетоном сложно ремонтировать.
Выбираем трубы
При установке водяных систем своими руками, чаще используются трубы из сшитого полиэтилена марки PE-X и PERT. Плюс изделий PE-Xа — обладают большой плотностью сшивки, что обеспечивает эффект памяти.
То есть, контур растянутый или деформированный под воздействием нагретого теплоносителя способен принимать изначальную форму. Кроме того, данная модель оснащена аксиальными фитингами, поэтому её можно смело замуровывать под бетонную стяжку.
А вот продукция PERT имеет цанговые фитинги, что говорит о допустимости монтажа только «сухим» способом. Поэтому, эти трубы рекомендованы лишь при заливке стяжкой цельного отрезка изделия, когда фитинги располагаются в местах крепления контура к коллектору.
Многих привлекают полипропиленовые трубы, так как имеют не высокую стоимость, но нередко они бывают низкого качества, поэтому специалисты их не рекомендуют.
Хороший вариант — медные, они долговечны и обладают высокой теплоотдачей, но стоимость их достаточно высокая. А вот металлопластиковые трубы — это отличное соотношение цены и качества. На них не образуется коррозия, имеют небольшой вес и просты в монтаже, так как легко гнутся.
Если необходима повышенная изоляция, то лучше применять изделие с внутренним покрытием из поливинилэтилена.
Для водяных отопительных устройств на бетонный пол, трубы должны иметь толщину стен 2 мм, а диаметр 16, 17, 20 мм. Эти данные можно найти на самих изделиях.
Выбирая контур, следует отдавать предпочтение проверенным и известным производителям: Rehau и Valtec, Tece, KAN, Uponor. Кроме того, при покупке в обязательном порядке проверяется наличие сертификата соответствия на товар.
Необходимо, также приобрести хомуты, которыми нагревательный элемент будет крепиться к бетонному основанию. В случаи, если в качестве утеплителя будут использоваться маты с бобышками, то потребность в них отпадает.
Читайте подробную статью как правильно выбрать трубы для системы теплых полов.
Утеплитель
Теплоизоляционный материал является важным слоем тёплого пола. Он предназначен отделять тепло, которое выделяют трубы, от бетонной основы и направлять его вверх. Рекомендованы подложки из:
- фольгированного полиэтилена — особенно для полов с минимальной толщиной;
- профильных полистирольных мат — лучше брать изделие с выступами для укладки труб и наличием замков для фиксации листов между собой — это облегчит процесс монтажа;
- пенополистирольных экструдированных плит — они имеют повышенную прочность и хороший уровень теплоизоляции.
Минеральная вата не рекомендуется для размещения в «пироге» пола с обогревом уложенного «мокрым» способом, так как она впитывает часть влаги из раствора.
К сведению! Толщина теплоизоляционного материала зависит от характеристики помещения.
На первом этаже теплоизоляционный слой должен быть толще. В среднем, размер при укладке по грунту — 10 см, над неотапливаемым подвалом — 5 см, над тёплым помещением — 3 см.
Кроме того, потребуется купить крепёжные изделия, с помощью которых будет фиксироваться утеплитель к полу (дюбеля).
Комплектующие для коллектора
Коллекторно-смесительный узел является центром всей конструкции, в нём распределяется и направляется в магистраль теплоноситель. Помимо этого, с его помощью производится контроль за работой устройства и регулировка температурного режима.
Коллекторы не продаются в полном комплекте, поэтому потребуется покупать комплектующие по отдельности. Лучше довериться специалисту, но если вы решили сделать это самостоятельно, то следует помнить, что нужны следующие детали узла:
- коллекторы с настроечными клапанами;
- фитинги для присоединения контура — они подбираются индивидуально;
- воздухоотводчики автоматического типа;
- кронштейны для крепления устройства к стенке;
- дренажные сливные краны;
- шкаф из металла;
- смесительная ёмкость и насос для обеспечения циркуляции теплоносителя;
- термометр для определения температурного уровня.
Правильно подобранные детали коллекторного узла способствуют эффективному функционированию устройства.
Кроме этого, для обустройства тёплого пола потребуется запастись цементом, песком, пластификаторами для приготовления бетонного раствора, демпферной лентой размером 100 — 150 мм в ширину и армирующей сеткой.
