Как работает водяной теплый пол: принцип действия, устройство разных видов подключений

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).

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.

Виды пола под плитку

В первую очередь надо разобраться, что такое теплый пол, какие есть его виды, как они монтируются. Эти сведения помогут выложить его правильно.

Теплый пол – это многослойная система, состоящая из утеплителя, нагревательного элемента, несущей цементно-песчаной стяжки и финишного покрытия.

Выделяют два вида теплого пола, подходящих для укладки керамической плитки:

• электрический;
• водяной.

Электрический

Стоит рассмотреть особенности монтажа электрического теплого пола под керамическую плитку. Это подходящая система для облицовки керамикой.

Существует два типа обогрева:

• Обогрев кабелями. В первую очередь осматривается основание. Если оно без явных выбоин, то на него укладывается кабель. Основание выравнивается с помощью цементно-песчаной стяжки. Затем укладывается слой утеплителя толщиной 50-70 мм. На него – гидроизоляция. После этого монтируются нагревательные элементы, которые заливаются цементно-песчаной стяжкой или готовой смесью для теплого пола. Затем на специальный клей для теплого пола укладывается керамический гранит. Такая система «съедает» до 100 мм высоты комнаты.
• Обогрев матами. Для их укладки нужна ровная поверхность. Любая неровность или острый скол могут вызвать нарушение изоляции проводов и впоследствии выход из строя всей системы. Если на черновом основании есть трещины или выбоины, их заделывают. Затем монтируются маты, которые соединяются в единую систему. После этого проверяется их работоспособность. На завершающем этапе на укладывается керамический гранит. Толщина такого основания всего 40-50 мм, что значительно меньше, чем у аналогичной системы с кабельным обогревом.

Водяной

Он не нашел применения в квартирах. Подходит для обогрева больших площадей в частных домах и общественных зданиях.

В первую очередь выравнивается основание. Стяжка заливается по всей поверхности пола. Затем укладывается демпферная лента, на которую монтируется слой утеплителя толщиной 50-70 мм. Самый распространенный теплоизолирующий материал – это минеральная вата или пенополистирол.

На подготовленное основание монтируются трубы для горячей воды и подключаются к общей системе отопления. Сверху заливают цементно-песчаную стяжку. Можно использовать готовый наливной пол. На конечном этапе укладывается керамический гранит. Водяное отопление пола «съедает» до 150 мм высоты комнаты.

Оптимальное основание для укладки керамического гранита – это пол с электрическим подогревом. Он подходит для небольших жилых помещений, ванн, туалетов, прихожих. Технология облицовки плиткой электрического и водяного теплых полов одинаковая.

Устройство теплого водяного пола

Традиционно все системы отопления, в которых используется жидкий теплоноситель, представляют собой трубопровод. В случае с теплыми полами трубопровод дополнительно комплектуется коллектором, механическим приспособлением благодаря которому осуществляется смешивания теплоносителя. Монтаж теплого пола проводится на основании предварительных расчетов и схемы расположения водяных контуров. Имея под рукой готовую схему, можно приступать к выбору расходных материалов и сопутствующего оборудования.

Обычно потребители останавливают свой выбор на полипропиленовых трубах или изделиях из металлопластика. Эти материалы вполне соответствуют требуемым технологическим параметрам, отличаются достаточной прочностью и долговечностью. Благодаря полипропиленовым и выполняется легко, быстро и в соответствии с задуманной схемой. Технология укладки теплого водяного пола предполагает использование бетонной стяжки в качестве основного напольного покрытия или наборную конструкцию, в которой используется деревянный каркас. Настил вы выбираете сами. Это может быть линолеум, ламинат или паркетная доска. Для ванной комнаты лучше использовать кафельную плитку.

*Уложенный водяной контур подсоединяется к смесительному узлу – коллектору и насосу, благодаря которому можно регулировать интенсивность подачи воды в отопительную трубу, включать и выключать обогревательный контур по необходимости. Узел смешивания оснащается термостатическим смесителем. Далее готовая система подключается к нагревательному прибору. Это может быть газовый или электрический котел. В ряде случаев напольный обогрев используют при работе твердотопливных котлов. Особенно эта схема отопления популярна для загородных домов, кемпингов и отелей.

Инструкция по укладке теплого пола греющим кабелем под плитку своими руками

Перед началом проведения работы нужно позаботиться о том, чтобы поверхность пола была ровной, необходимо его очистить от мусора и выровнять. Для этого обычно используют цементный раствор.

Важно! Надо определить самую высокую точку пола в помещении и, ориентируясь на нее, создать ровную поверхность. При этом качество работы рекомендуется проверять уровнем

Чтобы обеспечить качественную адгезию, поверхность грунтуют. Если имеются трещины, их заделывают с помощью цементной смеси.

Теплый пол устанавливать несложно

Выбор проекта для пола

Перед тем, как делать своими руками электрические теплые полы под плитку, необходимо выбрать наиболее удобный вариант. При этом нужно учесть особенности различных конструкций

Особое внимание обращают на то, какая мощность обогрева должна быть у конструкции. Надо учитывать, что тепла не должно быть ни слишком много, ни слишком мало

Теплоизоляция

На выровненный пол необходимо положить теплоизоляционный слой. Теплый пол будут устанавливать на него.

Важно! Этот этап работы необходим для того, чтобы тепло от нагрева не уходило через пол вниз, а все попадало в квартиру

Установка терморегуляторов и датчиков

Первым делом необходимо правильно установить электронный терморегулятор. Для этого на стенке делают подрозетник. Его стандартный диаметр равен 73 мм. К нему должна быть подведена электрическая проводка.

Несколько разновидностей терморегуляторов

Вниз от подрозетника в стене делают канавку сечением 20 на 20 мм. По нему будет проходить провод питания для теплого электропола. Этот штроб сначала делают болгаркой, а внутреннюю часть обрабатывают перфоратором. В полу также необходимо сделать штроб такого сечения, он будет использоваться для размещения датчика.

Гофрированная трубка с датчиком температуры

Нужно установить датчик температуры. Его располагают в узкой гофрированной трубке и укладывают горизонтально, на равном расстоянии между соседними кабелями параллельно им. Провода от датчика выводят на стенку помещения.

Высота установки терморегулятора не должна быть меньше 30 см от пола. Если работы выполняются в помещении, где много влаги (например, в ванной), то регулятор требуется вынести наружу. В комнате мебель не должна мешать доступу к регулятору тепла.

Укладка кабелей

При укладке кабелей нужно учитывать, какую разновидность конструкции необходимо использовать. Они могут быть в виде проводов, одножильных или двужильных кабелей или термоматов. Для каждого из них существуют правила укладки кабеля.

Чаще всего для этого используют одножильный кабель, его укладывают змейкой так, чтобы он охватывал площадь всего помещения. Оба конца кабеля должны выходить к терморегулятору. Перед укладкой рекомендуется начертить схему, в соответствии с которой будет производиться работа.

Проверка качества соединений с помощью мультиметра

До установки стяжки необходимо провести пробное включение и убедиться, что все правильно работает.

Если используется термомат, его просто раскатывают по поверхности. Если требуется, разрезают на куски и соединяют провода на них.

Кабель удобно монтировать на металлические полосы, имеющие специальные держатели.

В некоторых местах квартиры установка теплого пола нецелесообразна. Обычно при этом имеются в виду участки, где будет стоять тяжелая мебель. При укладке пола эти места рекомендуется обходить.

Прокладка кабеля

Заливка стяжки

Цементная стяжка зафиксирует кабель. Для ее укладки делают раствор, заливают готовую конструкцию теплого пола и обеспечивают, чтобы поверхность стяжки была ровной. Обычно ее используют для тех вариантов, когда используется одножильный или двужильный кабели. При укладке термоматов или проводов ее не применяют.

Важно! При установке стяжки нужно помнить, что полное высыхание цементной смеси наступает через 28 суток

Укладка плитки

Сначала проводят предварительную раскладку плитки так, как она будет стоять впоследствии. Затем кладут раствор и разравнивают шпателем

Важно, чтобы плитка укладывалась ровными рядами. Для этого нужно аккуратно класть раствор и разравнивать его шпателем

При установке плиток надо контролировать правильность укладки и исправлять ее положение при необходимости. Важно, чтобы напольное покрытие было ровным.

Установка теплого пола

Электрический тёплый пол в баню

Электрическая система для бани не опасна, так как  нет прямого взаимодействия с водой. Основа конструкции — кабель: одножильный или двужильный.

Монтаж тёплого электрического пола под плитку, необходимо начинать с выбора схемы укладки, наиболее распространена змейка, она проще в установке.

Сам принцип действия не сложный, главное соблюдать следующие правила, отступать:

• от всех стен по 5 см;
• по 10 см от источников тепла;
• делать шаг между витками, у каждого производителя он свой, согласно инструкции указанной на упаковке.

Краткая инструкция по установке

В остальном, процедура укладки в бане электрических тёплых полов под плитку простая:

1. На первом этапе следует сформировать основание, оно должно иметь правильный уклон, по которому будет стекать вода. Минимальный его уровень — 2 см/м, он не должен направляться к центру помещения, лучше к любой из стен.

Вдоль него делается желобок с наклоном, для сбора воды. Наиболее простой способ сделать желоб — взять канализационные трубы ПВХ имеющие диаметр 100 мм, которая разрезана вдоль.

При помощи водостойкого силиконового герметика можно соединить стенки трубы. Желобок накрывается решёткой.

Основание включает в себя глиняный слой и подушку из песка и гравия. Каждый слой следует хорошо утрамбовать.

• Дальнейшее действие — установка маяков, это следует сделать до заливки стяжки. Расстояние между маяками 1 — 1,5 метра. Если бетонируемая поверхность 3 метра, то достаточно установить 1 маяк в центре, и по 2 с каждой стороны, с шагом 1 метр. При окончательном определении уровня наклона основания, маяк играет важную роль. Вдоль стен необходимо наклеить демпферную ленту, её толщина должна быть 10 мм, а высота 200 мм. 
• Поверхность заливается полусухой стяжкой, то есть консистенция похожа на влажный песок, при сжатии не течёт вода. Данная смесь идеально сохраняет форму и быстро становится прочной. Однако по технологии укладки требуется время для полного высыхания — если цементный слой 5 см, то продолжительность цикла составит 4 недели.

Расход материала зависит от площади помещения и толщины самой стяжки. К примеру: если баня 3 на 4, а толщина стяжки пол метра, то потребуется 0,6 м³ бетона ( 3 х 4 х 0,05). Соотношение воды к цементу — 0,45.

Для крепления основания можно использовать армированную сетку, она существенно увеличивает прочность поверхности.

• Следующий этап заключается в укладке теплоизолирующегослоя из твёрдого пенополимера, имеющего прочность сжатия 2 кг/см². По техническим характеристикам идеально подойдёт экструдированный вид толщиной 3 см. Он укладывается в два слоя, стыки склеиваются скотчем.
• Завершающий этап перед укладкой керамической плитки — монтаж электрической системы обогрева (матов). Кабель необходимо проложить по всей поверхности пола. Не рекомендуется располагать его в местах, где планируется установка мебели.

Мощность у всех нагревательных матов одинакова — 150 вт/м². Поэтому перед приобретением необходимо нарисовать схему расположения. Если в бане электрический теплый пол под плитку будет поделён перегородкой на моечный отсек и парную, то в каждом отсеке нужен отдельный контур.

Электроустройство должно быть накрыто армированнойсеткой. Размещать датчики, заземлять и подключать систему следует согласно инструкции.

Затем, конструкцию нужно проверить в действии, включив её на 10 минут. Если все элементы прогреваются одинаково, то можно начинать монтаж плитки.

Толщина электрического теплого пола в баню под плитку 23 см, от грунта до покрытия.

При установке матов важно руководствоваться следующими требованиями:

• не резать и не сгибать их;
• не перекрывать один другим;
• не класть тяжёлые предметы;
• не ходить по неустановленным матам;
• не укладывать маты при температуре меньше 5 градусов;
• не устанавливать их под стены;
• не класть под деревянные полы.

Монтаж пленочного теплого пола

Пленочный теплый пол – это самая распространенная система, что в немалой степени обуславливается простотой ее укладки.

Электрический теплый пол в частном доме с нуля обустраивается по следующей технологии:

1. Укладка отражающего материала. Настоятельно рекомендуется укладывать под пленочный теплый пол теплоотражающий фольгированный материал, который предотвратит прохождение тепла в подпольное пространство.
2. Раскрой пленки. Пленку желательно нарезать как можно меньше, чтобы снизить количество используемых проводов. Нарезка пленки может осуществляться только по нарисованным на ней линиям разреза – это позволяет избежать повреждений внутренних элементов материала.
3. Укладка пленки. Подготовленные нагревательные элементы выкладываются на основание и выравниваются. Крепить полосы пленки можно скотчем, но края лучше не крепить, чтобы было проще подключать их к сети.
4. Подключение полос. На участках, где располагается токопроводящая дорожка, нужно раскрыть пленку и прикрепить к ней зажим.
5. Изоляция контактов. Каждый контакт и участок, где полосы были разрезаны, нужно самым тщательным образом изолировать. Хорошим вариантом изоляции являются бутиловые пластины, обычно идущие в комплекте с остальными элементами теплого пола. Такими пластинами контакты попросту обжимаются.
6. Подключение терморегулятора. Выводы пленки нужно подключить к терморегулятору, руководствуясь указаниями на его корпусе или в инструкции. Систему нужно обязательно включить и убедиться в том, что все полосы работают.
7. Монтаж напольного покрытия. Если нагревательные элементы функционируют в штатном режиме, то можно смело накрывать их выбранным напольным покрытием.

Заключение

Обустроить теплый пол очень легко – все виды теплых полов в частном доме без проблем собираются своими руками. Готовая система обеспечит полноценный прогрев комнаты и должную степень комфорта. 

Преимущества и недостатки

К преимущества таких полов можно отнести их относительную экономичность. Ведь в большинстве случаев, для работы этой системы будут использоваться полноценные нагревательные котлы, КПД которых намного выше систем электрического теплого пола. К тому же, если использовать теплый пол по всей площади дома или квартиры, он будет работать как основной или дополнительный элемент отопительной системы. Таким образом, водяной теплый пол делает напольное покрытие не только приятным и теплым на ощупь , но и в какой-то степени обогревает дом.

Недостатки тут тоже есть, но они скорее относятся не к эксплуатационным качествам, а к экономическим. Ведь средняя стоимость материалов для водяного пола составляет около 1500 рублей за 1 квадратный метр. Это без учета работ. Если заказывать монтаж пола «под ключ», то цена квадратного метра вырастет до 2000-3000 рублей за кв.м. Именно поэтому наша статья как нельзя кстати поможет вам сэкономить довольно серьезную сумму денег, ведь все работы можно сделать вполне качественно своими руками.

Калькулятор, который вычислит для вас примерную стоимость материалов, исходя из необходимой площади:

Укладка труб в частном доме

Чтобы водяной теплый пол работал эффективно и был достаточно надежным, трубы нужно укладывать на определенном расстоянии друг от друга. Обычно значение шага варьируется в пределах от 15 до 35 см и определяется в зависимости от требуемой теплоотдачи – для более эффективного нагрева шаг нужно уменьшать. Экономить на трубах не стоит – слишком большой шаг приведет к неравномерному прогреву участков пола, что приведет к ощутимому снижению комфорта.

Суммарная длина труб для одного помещения рассчитывается по следующей формуле:

• D = S / M * k, где
• D – общая длина труб,
• S – площадь комнаты,
• M – шаг укладки,
• k – коэффициент запаса, варьируется в пределах от 1,1 до 1,4.

Обычно для 1 кв.м. площади помещения требуется около 1,5-3,5 м труб.

Важный момент – раскладка трубопровода, которая может выполняться по одной из следующих схем:

1. «Змейка». Хороший вариант для небольших помещений. Поскольку площадь невелика, температура в трубах практически не снижается на протяжении всего контура.
2. «Улитка» и «двойная змейка». Такие варианты раскладки подойдут для помещений среднего размера. Благодаря близкому расположению подающего и обратного контура пол будет прогреваться равномерно.
3. Схема, включающая несколько контуров. Для полноценного и эффективного отопления больших помещений целесообразнее всего обустраивать несколько отдельных контуром, которые обеспечат хорошую теплоотдачу и будут достаточно надежными.

Монтаж коллектора

Коллектор должен содержать количество выходов, достаточное для подключения всех контуров.

То же самое касается возвратного коллектора. В самом простом варианте он содержит в своем составе только клапаны, необходимые для одностороннего тока воды.

Наличие сервоприводов позволяет осуществлять открытие или закрытие клапанов.

Термостат дает возможность задать определенную температуру и подвергать ее регулировке. Он связан с клапанами при помощи контроллеров и выведен в доступное для пользователей системой место.

Размещать термостат необходимо в удалении от сквозняков, холодных или горячих потоков воздуха для адекватной передачи информации.

Устанавливается коллектор на высоте 50 см на настенный кронштейн или в специальный ящик, вмонтированный в стену. Трубы входят в угловой фиксатор и закрепляются при помощи евроконусов.

Для установки термостата понадобится кабель длиной 1.5-3 м и наличие розетки рядом с его месторасположением.

Устройство водяного теплого пола на бетонном основании в частном доме

Водяной тёплый пол, уложенный на бетонный пол — трубопровод с теплоносителем внутри, залитый бетонным раствором. «Пирог» его — многослойная конструкция, в которой каждый слой несёт свою функцию, и играет большую роль для полноценной работы устройства. Поэтому, важна их очередность — это надо помнить при сооружении конструкции своими руками.

«Пирог» тёплой водяной системы это:

• черновой пол — из бетонной стяжки или плит перекрытия;
• гидроизоляционный слой — обычная полиэтиленовая тонкая плёнка, хотя при установки пола не на грунт, а на бетонную основу — можно обойтись и без гидроизоляции;
• теплоизоляция — рекомендовано использовать пенополистирол экструдированного типа, так как он имеет низкую теплопроводность, прочен и стоит не дорого;

• гидроизоляция — идеальным материалом для укладки в частном доме считается полиэтилен с толщиной 110 — 155 мкм, он стелется в два слоя;
• арматура — прутья толщиной не меньше 4 мм, ячейки 50 на 50, или 100 на 100, сетка крепится к перекрытию, а не к листу теплоизоляционного материала;
• нагревательный элемент — он монтируется к сетке с помощью хомутов, стандартный размер труб 16 мм (при площади помещения 50 м2);
• стяжка — используется цементно-бетонный раствор с добавленным пластификатором, минимальная толщина слоя 50 мм;
• подложка — для обустройства подойдёт пробковый материал, толстый картон или полиэтилен вспененного типа;
• напольное покрытие —  плитка, ламинат, линолеум.

Так, выглядит «пирог» водяного тёплого пола, минимальная толщина которого 140 мм. Кроме того, в местах соприкосновения бетонного раствора со стенками, необходима установка демпферной ленты, она обеспечит компенсацию при нагревании.

2 Пирог теплого пола

Watch this video on YouTube

Помимо этого, потребуется монтаж коллекторного узла и насоса, он улучшает циркуляцию теплоносителя.

Подключение теплого пола к системе отопления. 4 способа подключения.

Watch this video on YouTube

Разбираем теплый пол по частям! Зачем переплачивать? Часть 2

Watch this video on YouTube

Смотрите видео

Выбор материалов и подготовка оборудования

Прежде, чем приступить к обустройству, нужно подготовить рабочий инструмент и основные расходные материалы, представленные:

• плоскогубцами;
• строительным уровнем;
• рулеткой;
• гаечными и разводными ключами;
• отвёрткой;
• зубилом;
• ножницами для резки металлопластиковых труб;
• специальным сварочным аппаратом;
• перфоратором;
• шуруповертом;
• такером.

Количество, а также вид материала могут быть различными, в зависимости от особенностей обустраиваемой отопительной системы. Для бетонной стяжки потребуется приготовить миксер или бетономешалку, а также шлифовальную машинку.

В качестве основного нагревательного механизма в обустраиваемой системе отопления чаще всего используется отопительный котел, позволяющий регулировать температурный режим теплоносителя от 30В°С.

Деревянный теплый пол с жидким теплоносителем

В том случае, если у вас имеются перекрытия из дерева целесообразно применить другую конструкцию теплого пола.

Существует два основных типа теплого деревянного пола: реечный и модульный.

При укладке модульного пола используются готовые элементы, изготавливаемые из древесно-стружечной плиты, в которых заводским способом уже сделаны пазы для установки труб теплоносителя.

Установка реечного пола с подогревом происходит следующим образом:

1. Сначала на перекрытие укладываются полосы ДСП шириной от 15 до 40 сантиметров. К перекрытию плиты крепятся винтами саморезами с шагом около 2 сантиметров.
2. Между плитами оставляется зазор для тепловой деформации и для прокладки труб теплоносителя. Такой же зазор остается и между плитами и стенами помещения.
3. В пазы между плитами ДСП размещается алюминиевый профиль, являющийся основанием для труб теплоносителя.
4. Внутри алюминиевого профиля располагаются трубы теплого пола.

Существует и вариант укладки трубопроводов водяного отопления и в пол на лагах.

Укладка водяного теплого пола на пол на лагах

1.Первым этапом конструкции такого пола является укладка слоя теплоизоляции из вспененного полимера.

2. Затем устанавливаются деревянные лаги.

3. Согласно намеченной схеме укладывается фигурная конструкция из алюминия, которая будет служить ложем для теплоносителя и одновременно будет отражать тепловой поток.

4. В промежутках между лагами и трубами укладывается дополнительная теплоизоляция.

5. поверх этой конструкции размещается влаговпитывающий слой. В качестве нее можно использовать вспененный полиэтилен или обычный картон.

6. Поверх конструкции из деревянных лаг, алюминиевых профилей и труб теплоносителя укладывается черновой пол, например, из плит ДСП или из гипсоволокнистого листа. Не забудьте оставить между плитами зазор для теплового расширения. Аналогичный зазор необходимо оставить и между плитами и стенами.

7. На черновой пол монтируется финишное покрытие – кафельная плитка.

Для того, чтобы более подробно ознакомиться с пошаговым алгоритмом монтажа водяного теплого пола под плитку своими руками – предлагаем вам просмотреть видео-инструкции: