Как сделать теплый пол: сравнительный обзор вариантов и технологий их монтажа

Отопление с использованием радиаторов не всегда работает с максимальной теплоотдачей. Также далеко не всегда оно позволяет добиться комфортных температур по всей площади обогреваемого помещения. Поэтому хозяева частного жилья зачастую и предпочитают вместо установки батарей делать водяной теплый пол из труб в стяжке, по которым циркулирует теплоноситель. При правильном монтаже такая напольная система обогрева по эффективности превосходит классический радиаторный вариант в 1,5–2 раза.

Преимущества и недостатки водяных полов

Использование водяных теплых полов (ТП) возможно в качестве как дополнительного, так и основного источника обогрева комнат в коттеджах и квартирах. Причем чаще всего их укладывают во втором варианте исполнения. В сравнении с батареями напольный обогрев более эффективен в эксплуатации, но и дороже их в реализации.

Среди достоинств систем теплого пола на нагреваемой воде числятся:

• оптимальное для человека распределение тепла по помещению;
• отсутствие циркуляции пыли из-за конвекции воздуха;
• высокая экономичность – теплоноситель приходится нагревать всего до 40–50 0С;
• эстетика – все коммуникации и элементы энергосистемы укрыты в слое стяжки;
• полная электробезопасность;
• отсутствие электромагнитных полей и проблем с высушиванием воздуха;
• срок службы до 50-ти лет;
• плавность прогрева пола, исключающая шоковое воздействие на ламинат и иные покрытия при резком их прогреве.

Если сравнивать рассматриваемый вариант обогрева с радиаторным отоплением, то напольная система оказывается минимум на 20–30% экономичней. А в некоторых случаях эта разница доходит и до 50–60%. Для батарей воду приходится нагревать до температуры в 70–90 0С на входе в радиатор. А для ТП ее подогревают на максимуме, при сильном морозе за окном, лишь до 50–55 0С.

Минусы у водяного пола следующие:

• возможные протечки воды;
• невозможность укладки в узких коридорах;
• относительная дороговизна;
• большие затраты по времени на устройство;
• высокие нагрузки на перекрытие из-за большого объема бетона;
• подъем пола за счет дополнительной стяжки толщиной 60–150 мм;
• низкая ремонтопригодность;
• высокая инертность.

Чтобы смонтировать трубный теплый пол своими руками и уложить сверху финишное покрытие, требуется до месяца времени. Монтаж его производится в стяжке из бетона, которому нужно порядка трех недель на застывание и упрочнение.

Первоначальные затраты на обустройство водяного ТП выше радиаторного аналога в 1,5–3 раза. Однако благодаря экономичности подобный теплый пол окупается за 3–5 лет.

Главная его проблема – высокая инертность на нагрев. Напольная система отопления из-за толстого слоя бетона долго прогревается (батареи дают тепло в помещение гораздо быстрее). Нередко из-за такого своего запаздывания она просто не успевает за колебаниями температуры на улице.

Устройство водяного пола

Состоит водяной теплый пол из:

• медных либо металлопластиковых труб;
• бетонной стяжки с армирующей сеткой и демпферной лентой;
• гидроизоляции;
• утеплителя (обычно экструдированный пенополистирол);
• отражающего вверх тепло экрана из алюминиевой фольги;
• коллекторно-смесительного узла.

В большинстве случаев трубы ТП размещаются в заливаемом слое бетона. Это классический вариант устройства подобной системы отопления. Однако здесь применима и сухая стяжка в виде настила из фанеры и ГВЛ. Но при самостоятельном монтаже предпочтение обычно отдается мокрой технологии с заливкой песчано-цементного раствора.

Бетонный слой дольше прогревается, но зато потом и дольше держи в себе тепло, постепенно отдавая его комнате. При этом бетон можно как замешать самому на месте из цемента и песка, так и взять для этого готовую смесь для стяжки пола от того или иного производителя. Главное не использовать при заливке водяного ТП растворы на гипсе. Они с подобной обогревательной системой несовместимы.

Ввод в эксплуатацию

Полное созревание цементной стяжки происходит через месяц, именно тогда и нужно производить балансировку с помощью коллекторных расходомеров.

После манипуляций с холодной водой, если система работает правильно, можно провести испытания с нагретым теплоносителем. На этом монтаж теплого пола считается законченным.

Требования к помещениям

Перед монтажом теплого пола из труб с водой необходимо выяснить – выдержит ли межэтажное перекрытие дополнительную нагрузку. При правильном устройстве по СНиПам бетонная стяжка над укладываемым трубопроводом с теплоносителем должна подниматься на 45–50 мм. Тоньше нельзя из-за низкой прочности получающегося слоя, а толще делать не рекомендуется, потому что вырастает энергопотребление на прогрев бетона.

Каждый квадратный метр стяжки из ЦПС с маркой М300 и высотой 10 мм – это приблизительно 22 кг. Плюс сюда добавляется вес арматуры и утеплителя, а также напольного покрытия.

В итоге общая нагрузка на перекрытие от «теплого пола» в комнате 15–20 квадратов нередко превышает пару тонн. Если плита между этажами не способна выдержать такую дополнительную массу, то рассматриваемую систему обогрева делать нельзя.

Помещение для монтажа должно быть закрытым. Оно может не отапливаться, но в нем обязательно следует исключить резкие перепады температуры воздуха.

Твердеющий бетон и температурные колебания – вещи несовместимые. Также нельзя для его просушки прибегать к преждевременному включению водяного пола на «отопление», что приведет к появлению в бетонном слое локальных участков с перегревом. В этих случаях стяжка неизбежно растрескается и утратит свою прочность.

Разнообразие систем отопления

За создание теплого благоприятного микроклимата в доме отвечает отопительная система. В частном доме это могут быть батареи или теплый пол. Недостатком батареи является ее небольшая поверхность устройства. За счет повышения температуры увеличивается скорость движения воздуха. К тому же в батареях часто накапливается пыль.

Зато у теплого пола большая площадь теплоотдачи, что позволяет быстрее нагреть большие объемы воздуха. Наиболее распространенным видом теплого пола считается водяной пол, который работает от газового котла: тот нагревает воду, она идет по трубам и становится источником тепла для пола.

Все разнообразие видов теплых полов разделяется по следующим критериям:

• по принципу действия: инфракрасные или конвективные;
• по виду котла: онможет работать на твердом или дизельном топливе, на газу или электричестве;
• по теплоносителю: ими выступаютвоздух, вода, электричество.

Выбор необходимой нагревательной системы – сложное и ответственное дело, которое стоит доверить профессионалам. Они могут учесть все достоинства и недостатки типов отопления и условия конкретного жилища. Система обогрева выбирается на этапе проектирования. Ведь одним из факторов, влияющих на выбор, является материал, из которого построено здание. Это также важно учитывать.

Как выбрать трубы для пола?

При укладке водяного теплого пола допустимо использовать трубы:

1. Медные.
2. Металлопластиковые.

Первые имеют просто идеальные характеристики для рассматриваемых систем. Однако они дороги и сложны в монтаже своими руками. Малейшая ошибка при их пайке потом приведет к порыву медного трубопровода и протечке воды в бетон.

Чаще всего при устройстве водяного ТП применяется металлопластик из сшитого полиэтилена PEX-AL-PEX сечением 16 или 20 мм. Этот вариант дешевле меди и оптимально подходит для теплых полов.

Использовать в данном случае трубы из ПВХ или полипропилена нельзя. В напольной системе обогрева их следует укладывать без пайки и фитингов на поворотах. А поливинилхлоридные и полипропиленовые изделия смонтировать так невозможно, они при сгибе ломаются. В итоге оптимальный выбор один – сшитый полиэтилен. Трубы из него без проблем справятся и с температурой горячей воды в ТП, и с ее давлением.

Выбор комплектующих

Для контура используют специальные трубы для тёплого пола из поперечно-сшитого полиэтилена повышенной плотности. На них не образуется заломов, они имеют высокий коэффициент тепло проводимости и максимальную рабочую температуру до 95 градусов. Металлопластиковые трубы в контурах не используются.

Многие производители предлагают утеплители с фольгированным напылением, однако не стоит переплачивать за такую опцию, поскольку в непрозрачной среде, отражательная способность металлизированного слоя равняется нулю.

При использовании пенополистирола нужны специальные крепежи (тарельчатые дюбеля), чтобы после заливки утеплитель не всплыл на верх.

Чтобы плотно прикрепить трубу к утеплителю можно использовать фиксаторы по утеплителю, если укладка идет по арматуре можно использовать многоразовые пластиковые хомуты.

Одним из важнейших элементов системы является распределительный коллектор, который выбирается исходя из плана размещения контуров, имеет датчики давления, нагрева и монтируется в специальную нишу.

Принципы проектирования

Рассчитывая водяной теплый пол, необходимо учитывать:

• только активную площадь системы, под которой расположены трубы с подогревом, а не всю квадратуру комнаты;
• шаг и способ укладки в бетоне трубопровода с водой;
• толщину стяжки – минимум над трубами должно быть 45 мм;
• требования по разнице температур в подаче и обратке – оптимальными значениями считаются 5–10 0С;
• вода должна в системе двигаться со скоростью 0,15–1 м/с – насос подбирать следует соответствующий этим требованиям;
• длину труб в отдельном контуре ТП и всей системе отопления.

Каждые 10 мм стяжки – это приблизительно 5–8% потерь тепла на нагрев бетона. Заливать его слоем более 5–6 см над трубами стоит только в крайнем случае, когда требуется повышенная прочность чернового основания.

После монтажа, включения и прогрева ТП температура пола в жилых комнатах должна получиться в районе 21–25 0С. Для коридоров на входе в дом ее рекомендуется поднимать до 30 0С, а для бассейнов и ванных комнат оптимальными будут 31–33 0С.

Способы уладки контуров

Трубы в напольном контуре отопления укладываются:

• змейкой (петлями);
• спиралью (улиткой);
• сдвоенной спиралью;
• комбинированным способом.

Самым простым в реализации является вариант первый. Однако при укладке труб «змейкой» температура воды в начале контура и в конце различаться будет на 5–10 0С. А это достаточно заметная разница, которая ощущается босыми ногами. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется выбирать «спираль» либо комбинировать способы, чтобы обеспечить по всему полу приблизительно равный температурный режим.

Утеплитель

В качестве теплоизоляционного материала под трубы лучше всего класть экструдированный пенополистирол (ЭППС). Это влагостойкий и прочный утеплитель, который удобен в монтаже и спокойно переносит контакт со щелочным цементным раствором.

Толщина плит ЭППС подбирается так:

• 30 мм – если этажом ниже отапливаемое помещение;
• 50 мм – для первых этажей;
• 100 мм и более – если полы настилаются по грунту.

Коллекторно-смесительный узел

Один из основных элементов водяного пола – это смесительный узел с коллектором, запорной арматурой, воздухоотводчиком, термометром, термостатом и байпасом. Непосредственно в его составе либо перед ним ставится циркуляционный насос. Если регулировку ТП в планах производить вручную, то подключение контуров к коллектору можно выполнить через простые вентили. В противном случае придется на каждый отвод устанавливать термостаты и электрические клапаны.

Коллекторно-смесительный узел позволяет точно регулировать температуру воды в каждом контуре и благодаря байпасу защищает котел от перегрева. Устанавливается он в специальный шкаф либо нишу в комнате с теплым полом. При этом если настройку данного узла выполнить неправильно, то под ногами может получиться раскаленная сковородка, однако тепла в помещении хватать не будет. Именно от него зависит эффективность работы всей системы напольного обогрева.

Установка котла

Для системы «тёплый пол» выбирают котёл в зависимости от теплоносителя. Если в доме есть газ, то целесообразно выбрать газовый котёл. Его устанавливают в помещении. Расходы на теплоноситель будут минимальными. Необходимо оборудование с выходами для горячего водоснабжения и для водяной напольной магистрали.

Если в доме устанавливают печь на твёрдом или жидком топливе, то для нагревательного оборудования обустраивают отдельную котельную. Неудобства состоит в том, что придётся постоянно следить за расходом топлива.

Вода в теплообменнике нагревается до высокой температуры, потребуется дополнительно установить радиаторы, сушилки для полотенец, можно вывести отдельные контуры в баню или в гараж. Данные мероприятия необходимы, чтобы выдержать в напольной магистрали определённое давление и температуру воды.

Укладка пола

Самостоятельно смонтировать водяной теплый пол в состоянии любой человек, умеющий обращаться с гаечными ключами, дрелью, молотком и ножовкой. Самый сложный момент монтажа – это расчеты системы и выбор конфигурации укладки труб с водой. А непосредственно монтажные работы не должны вызвать проблем.

Монтаж утеплителя

Плиты ЭППС укладываются встык без прорех в швах. Бетон между них пройти при заливке не должен ни в коем случае. Если это произойдет, то образуются акустические и температурные мостики. Для выравнивания плит по горизонтали можно воспользоваться мелким песком, который подсыпается снизу.

Расстилать поверх утеплителя под теплый водяной пол фольгу или фольгированную пленку не стоит. Тонкий алюминий моментально будет съеден бетоном, так как цементный раствор отличается высокой щелочностью. Слой с фольгой актуален только при укладке водяного ТП по сухой технологии с настиланием сверху гипсоволокнистых и древесных плит.

Чтобы упростить себе монтаж, вместо обычных ЭППС можно взять специальные пенополистирольные плиты под «трубный теплый пол». Они сверху имеют пупырышки-выступы с шагом в 50 мм, между которых и укладываются трубы с прочной фиксацией на месте.

Монтаж труб

Контур из трубы формируется из расчета – один на 15–30 м2 комнаты. По максимуму допускается закладывать его на 40 м2. Если помещение большое по площади, то придется в нем сделать несколько отдельных контуров. Причем в каждом из них трубопровод с теплоносителем в длину не должен превышать 100 м.

Соединять металлопластиковые трубные изделия с помощью фитингов или спайки в теплом водяном полу нельзя. В стяжке каждый контур должен состоять из непрерывной трубы, два конца которой подключаются к коллектору.

Фиксация трубопровода на утеплителе осуществляется при помощи имеющихся пупырышек-выступов либо за счет крепления его к армирующей сетке с шагом 0,5–1 м. Во втором случае применяются крепежная проволока либо хомуты. От внутренней перегородки труба должна отстоять минимум на 30 см, а от внешней стены – на 50 см.

Монтаж армирующей сетки

При устройстве теплого пола обычно применяется армирующая сетка из металлического прутка сечением 3–6 мм. Она не только усиливает прочность стяжки, но и упрощает раскладку труб. Каждая ее квадратная ячейка – это от 100 до 300 мм. После ее выкладки на основании получается ровная решетка, расстояние на которой можно легко определить без рулетки.

Укладывать армирующую сетку для стяжки следует поверх труб, чтобы арматура оказалась внутри бетона. Если положить ее непосредственно на утеплитель под трубопровод, то толку от такого армирования будет ноль.

Испытание системы

После монтажа труб водяные теплые полы подлежат обязательной промывке и проверке на протечки. Делается это с помощью опрессовочного насоса и до заливки бетонного раствора. Причем здесь разрешается использовать воду без подогрева до рабочих температур. Главное – выявить места, где возможно протекает теплоноситель. Если все нормально, то остается уложить вдоль стен демпферную ленту и можно заливать стяжку.

Выполняем поэтапно своими руками

Обустройство тёплого пола начинают с планирования: составления проекта и сметы. Самостоятельные расчёты количества материалов будут приблизительными, потому стоит покупать их с небольшим запасом. Начинают проект с составления схемы расположения нагревательных элементов. Для этого удобно воспользоваться миллиметровкой, на которую в масштабе нанесен контур помещения.

Между греющими элементами делают промежутки 10-20 см. Большее расстояние допустимо при условии качественной теплоизоляции дома. Если теплопотери большие, промежутки должны быть минимальными. Возможна раскладка нагревателей с переменным шагом: около холодных стен выдерживать 10 см, около тёплых — 20 см.

Выбор нагревателей

Производители теплового оборудования предлагают 2 группы нагревателей для пола: водяные и электрические. Их применяемость рассматривают индивидуально. Водяные контуры организуют с помощью металлопластиковых труб длиной до 100 м. Для обеспечения работы в них устанавливают насосы, трёхходовые смесители, программаторы. Если площадь помещения превышает 15 м², делают несколько контуров.

Электрические нагреватели более просты в монтаже, они позволяют дёшево и быстро смонтировать всю систему. Для монтажа доступны греющие кабели или маты. Они имеют небольшие размеры, благодаря чему владельцу квартиры можно обойтись без заливки чистовой стяжки. Это особенно актуально для деревянных полов, когда нагреватели укладывают непосредственно под напольное покрытие.

Теплоизоляция

Материал, удерживающий тепло — обязательный компонент такой системы отопления. Он служит для предотвращения теплопотерь через перекрытия. В качестве основной теплоизоляции используют вспененный полистирол плотностью 25-35 кг/м³. Материал с меньшими показателями не сможет выдержать вес стяжки. Толщиной плиты полистирола должны быть не меньше 5 см. Если их укладывают на грунт или внизу неотапливаемое помещение, желательно увеличить этот параметр до 10 см. Чтобы снизить теплопотери, поверх основной изоляции укладывают отражающий экран. Это может быть пенофол или простая пищевая фольга. Однако металлизированное покрытие необходимо защитить от агрессивного воздействия бетонного раствора, закрыв полиэтиленовой плёнкой.

Установка нагревательных элементов

Сверху на теплоизоляцию укладывают нагреватели. Раскладку труб, греющего кабеля или матов осуществляют в соответствии с составленной схемой. Нагревательные элементы фиксируют с помощью специальных пластиковых креплений. Кроме того, можно использовать профилированный полистирол. Материал имеет канавки или выступы, позволяющие аккуратно разложить и зафиксировать трубы или кабель.

Заливка тёплого пола

После монтажа и испытания нагревателей приступают к заливке чистовой стяжки. Если используют водяную систему, в ней поддерживают давление 0,3 МПа до полного высыхания бетона. Для приготовления раствора не используют песок — у него низкая теплопроводность, что снижает эффективность обогрева. Бетонную смесь готовят из нескольких компонентов:

• цемента марки не ниже 400;
• гранитного щебня (крупностью от 5 до 20 мм);
• мелкого гранитного отсева (размером до 5 мм);
• воды;
• пластификатора.

Раствор равномерно распределяют по полу, формируя слой толщиной 5-10 см. Если размер комнаты больше 30 м² или она слишком вытянута, делают температурные швы с интервалами 10 м. Затвердевает бетон в течение 12 часов, а максимальную прочность наберёт только через месяц. В это время включать отопление нельзя, чтобы стяжка не полопалась. После выдержки активируют нагрев постепенно, повышая температуру на 5°C каждые 24 часа.

Напольное покрытие

На поверхность бетона можно смело укладывать финальное покрытие. Керамическую плитку кладут на специальный клей, предназначенный для тёплых полов

Отдельное внимание уделяют температурным швам: если плитка попадает на него, приклеивают только один край, второй фиксируют силиконом. Такое решение позволит нивелировать деформации, возникающие во время температурного расширения

Зная все нюансы заливки тёплого пола, можно с успехом выполнить ремонт самостоятельно. Владелец недвижимости заплатит только за расходные материалы, цена которых не слишком высока, и сможет сэкономить на услугах профессиональных монтажников.