Принцип работы и устройство водяного теплого пола

Водяной теплый пол предназначен для согрева поверхности. При таком виде отопления помещение прогревается более равномерно, при этом достигается экономия энергии вплоть до 30%. Благодаря скрытому монтажу пространство помещения можно использовать еще эффективней.

Принцип работы водяного теплого пола

Обогревающий пол водяного вида представляет собой плиту, в которую вмонтирован нагревающий контур, выполненный в виде стандартной трубки с циркулирующей жидкостью. Теплоноситель поступает из разводки главной отопительной системы, и возвращается обратно.

Таким образом, устройство теплого водяного пола — это горизонтальный радиатор водяной системы, который смонтирован сверху плиты перекрытия и защищенный бетонной стяжкой от нагрузок при эксплуатации.

Функционирование пола осуществляется следующим образом. По напорной трубе продвигается жидкость, которая отводится на вход нагревательного контура обогревающего пола. Теплоноситель проходя по нагревательному контуру, отдает свое тепло стяжке. Ее температура становится 27-36С. Остывшая вода уходит в обратку, перетекая в котел и вновь нагреваясь до необходимой температуры. Цикл вновь повторяется.

Стоит отметить, что в пол интегрируют разнообразные ограничители, которые связывают температуру напольного покрытия и объем жидкости в нагревательном контуре. Это делается для того, чтобы пол нагревался лишь до определенной температуры. Например, при облицовке ламинатом и линолеумом он должен иметь температуру не выше 27С.

Важно!При этом управляемая сервоприводами запорная арматура может не только дозировать объем, но и перекрывать подачу горячей воды «в пол».

Обогревающий пол без управленческого блока может работать лишь, когда жидкость в системе прогревается до 55С.

Принцип работы водяного теплого пола

Достоинства и недостатки водяного пола

Как и все типы обогревающих полов, водяная система имеет свои плюсы и минусы.

К достоинствам относится:

• естественный воздухооборот, начиная от низа к верху;
• равномерность прогрева комнаты;
• оптимальная влажность воздуха, благодаря чему в комнате не наблюдается пересыхания, влажных углов и наличия всевозможных грибков;
• освобождение свободного пространства вследствие отсутствия радиаторов;
• совместимость с разными типами напольных покрытий;
• значительная экономия электрической энергии;
• независимость от проблем с электричеством;
• отсутствие электромагнитных излучений, которые способны ухудшить самочувствие присутствующих в комнате людей;
• саморегуляция температуры в комнате благодаря тепловой отдаче, при повышении температуры тепловая отдача от пола понижается, и в противоположную сторону.

Несмотря на множество достоинств, водяной пол имеет и минусы:

• сложный монтаж;
• непростые расчеты, когда такая система выступает как главный источник обогрева;
• необходимость в ожидании примерно месяц для полного просыхания пола, в случае если использовалась бетонная стяжка;
• возможность затопления вследствие нарушения цельности труб;
• необходимость в оформлении особых разрешительных документов для подключения к центральному отоплению;
• прекращение отопления во время окончания отопительного сезона;
• более высокая стоимость монтажа, в сравнении с прочими отопительными системами, однако стоит учесть то, что сделав такую систему обогрева один раз, больше не нужно будет нести денежные затраты.

Подключение водяной системы

Специалисты отмечают, что самый оптимальный вариант подсоединения обогревающего водяного пола — это подсоединение котла с введением в насосную систему. Подобный вариант более всего подходит для частных владений.

Так как температура жидкости должна иметь показатель в 35С — 45С, то с целью ее снижения применяют смесительный узел. Для этого монтируется клапан с 2 или 3 ходами. Затем подающая труба заводится в специальный коллектор, включающий в себя выходы соответственно количеству контуров, расходные регуляторы и термостатические клапаны. На возвратную и подающую трубу монтируют краны. Это необходимо для того чтобы при необходимости была возможность отключить работу определенного контура. Кроме того, существует вариация присоединения к обратке всеобщей обогревательной системы.

В процессе подсоединения в помещении могут возникнуть трудности, поскольку устройство водяного теплого пола своими руками требует соблюдения некоторых условий. Так, в старых зданиях часто не получается провести все манипуляции, а вот в новых предусмотрена разводка отопления для каждого этажа отдельно. Для того чтобы получить разрешение нужно написать заявление в теплосетевую компанию и ЖЭК. Когда площадь помещения маленькая, например, в санузле, то можно использовать выход на змеевик полотенцесушителя. В таком случае не нужно никаких разрешений.

Подключение водяной системы

Устройство водяного теплого пола

Схема устройства водяного теплого пола следующая:

1. Грунт или плита. Когда вместо плиты присутствует грунт, то делают подсыпку из песка в 5 — 6 см, фракционного щебеня в 8 — 10 см, пароизоляции и базовой стяжки в 7 — 10 см с речным песком и фракционным щебнем.
2. Гидроизоляция. Она бывает оклеечная и обмазочная. В первом случае делается из битума с полимерными добавками и армированием стекловолокном либо полиэстером, а во втором — из полимерной цементной, битумной полимерной либо резиновой битумной мастики.
3. Теплоизоляция в виде экструзионного либо типового пенополистирола. Ее толщина зависит от многих факторов.
4. Гидроизоляция рулонного типа с поверхностью из алюминия. Однако, ее делать необязательно.
5. Непосредственно водяной пол.
6. Стяжка из бетона. Используется она с армированной сеткой, у которой ячейки имеют размеры 10х10 см. Диаметр проволоки достигает 0.4 см. Иногда в бетонную стяжку добавляют пластификатор. В целом она имеет высоту в 7 — 10 см. Армирование осуществляется на трубки обогревающего пола, для того чтобы нагрузка распределялась равнозначно.
7. Финишное покрытие. Выбирается только тот вариант, который промаркирован разрешением для использования с водяным теплым полом.

Устройство и принцип работы водяного теплого пола

Деревянная система

Обустройство водяного теплого пола такого варианта классифицируется на:

• модульное;
• реечное.

Оба варианта зачастую применяют в модульно-щитовых зданиях. В таком случае контуры выкладывают на лаги из древесины либо базовый пол.

В процессе модульной выкладки применяют древесно-стружечные плиты. В них заранее мастерят каналы для пластинок и трубок обогревающего пола. Плиты выбирают толщиной 2.2 см, главная задача которых это формирование твердой поверхности и укрепление пластинок из алюминия. Теплоизоляционный слой в таком устройстве непременно предусматривается в перекрытии. Полоски (ширина 13, 18 и 27 см) выкладываются с шагом в 2 см.

При модульном методе пластинки из алюминия оснащены особыми профилями с защелками для трубок. Благодаря профилю промеж пластин и трубок тепловая передача осуществляется предельно эффективно.

Алюминиевые пластины используются в 15, 20 и 30 см. На конструкцию выкладывается дополнительный слой ГВЛВ. Однако, когда финишным слоем выступает ламинат либо паркет, то можно и не использовать гипсоволокнистые плиты.

Модульное обустройство водяного теплого пола

Реечный способ выкладки предполагает применение полос из дерева либо ДСП, толщина их составляет не меньше 2.7 см. Монтируют их на расстоянии 15 — 30 см, а промеж досок дистанция равна 2 см. Реечная система выкладывается прямо на лаги. Между лагами расстояние не должно превышать 60 см. Когда чистовое покрытие выполняется из керамики, то дистанция между лагами не может превосходить 30 см. В виде теплоизоляционного материала используется пенополистирол либо минеральная вата.

Реечная конструкция более тонкая, нежели модульная. Соответственно, лучше всего годится именно для перекрытий промеж этажей. Для нее используются пластины из алюминия с шагом в 15, 20 и 30 см. По периметру внешних стен и вблизи окон лучше всего делать шаг как минимум в 15 см.

Реечное обустройство водяного теплого пола

Бетонная система

В данном случае трубы выкладываются на стяжку из бетона. Для начала вся площадь пола покрывается теплоизоляционными материалами. Можно использовать пенополистирол либо пенопласт. Затем все заливается особым раствором, разравнивается. После этого необходимо дать поверхности просохнуть.

На такое основание трубы выкладываются в любой форме — квадрат, круг. Все зависит от площади и конфигурации помещения. Затем на трубы застилается стяжка из бетона. После того как пол выровнен, его оставляют высыхать на несколько дней. В последнюю очередь трубы подсоединяют к системе отопления и включают. Тепло подается в умеренном темпе до тех пор, пока стяжка окончательно не просохнет.

Уже на сухую поверхность настилается напольное покрытие, будь то ламинат, линолеум или плитка. Если использовать данный способ, то поверхность пола поднимется приблизительно на 5 — 10 см.

Бетонная система водяного теплого пола

Полистирольная система

Такой тип укладки системы характеризуется небольшим весом. Он используется при ограниченных загрузках на перекрытия либо при небольшой высоте комнаты.

Конструкция представляет собой полистирольные плиты габаритами 100х30х3 см. В них есть отверстия, в которые вставляют особые пластинки из алюминия. Контурные трубки пола закрепляются на этих пластинах. После того как проведены все работы по выявлению работоспособности системы делают обустройство чистового покрытия, не используя стяжку из бетона. Ее работу выполняет гидроизоляционный слой. Когда пол накрывается линолеумом либо же керамическим материалом, то сначала выкладывают гипсоволокнистые плиты, толщиной не меньше 1 см.

Полистирольное устройство водяного теплого пола

Контуры и их метод выкладки

При обустройстве водяного обогревающего пола чаще всего применяется один из двух методов выкладки труб:

• бифилярный — улитка, спираль;
• меандровый — змейка, зигзаг.

В процессе выкладки зигзагом горячая вода поступает в контур, обычно это происходит у наружной стены, затем постепенно охлаждаясь, двигается по трубам. Получается, что в той зоне, куда входит жидкость, то есть начале змеевика, наблюдается высокая температура и значительная отдача тепла. А в глубине комнаты температура поверхности пола и частота теплопотока становится меньше. Все зависит от охлаждения жидкости. Подобный контур характеризуется неравномерностью распределения тепла. Поэтому чтобы устранить этот недостаток петли укладывают трубы двойной змейкой либо повышают насосную мощность.

Меандровый метод выкладки водяного теплого пола

Способ спиралью использует меньше мощи насоса, а змейка это идеальный вариант для выкладки водяных полов в комнатах с линейным уклоном. При наличии уклона распределительный шкаф помешается в наиболее возвышенной зоне стены. По этой причине из змейки воздух выходит из греющей петли легче. Если в таком помещении сделать выкладку по методу спирали, то происходит быстрое забивание пробками воздуха, и соответственно, ломается быстро.

Способ выкладки водяных полов змейкой целесообразен в комнатах с большим пространством, поскольку позволяет сделать контуры с одинаковой длиной. А это в свою очередь положительно сказывается на балансировке системы в целом.

Как показывает практика, чаще всего используется метод спирали.

Бифилярный метод выкладки водяного теплого пола

Это дает возможность более равномерно прогреть всю поверхность. Кроме того, для этого нужны насосы с небольшой мощностью.

Важно! Фиксация труб должна учитывать их возможное тепловое расширение, так как слишком плотная стяжка при креплении может вызвать их деформацию.

Также может быть применен комбинированный способ выкладки — спираль и змейка. Выложенные ответвления труб сводят к единому коллектору распределения теплоносителя.

Рекомендуется устанавливать шкаф с распределительным коллектором поближе к отапливаемым помещениям. Как правило, это место находится в середине дома. Такой прием минимизирует расход различных материалов, в том числе и труб.

Когда невозможно поставить коллектор подобным образом, то участки труб, которые проходят не по своим комнатам, непременно укладывают в теплоизоляцию. Изворот трубы от коллектора к низу защищают с помощью гофрированной трубы.

Посмотрите видео про устройство теплого водяного пола: