Теплый пол водяное отопление своими руками

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

FORUMHOUSE уже неоднократно рассказывал о базовых принципах проектирования и строительства автономного загородного дома. Суть всех материалов сводится к следующему — «автономия» у каждого своя. Прежде чем покупать участок, на котором нет или не предвидится хотя бы централизованного электроснабжения, нужно 100 раз подумать, а нужен ли он. Т.к. материальные вложения в строительство полностью автономного дома, при условии, что это не южные регионы, могут превысить все разумные пределы.

Цель этой статьи — практические рекомендации по самостоятельному устройству водяного тёплого пола как одного из элементов инженерки реального, а не мифического автономного дома.

Возможные проблемы строительства автономного дома

thumb 585

Мы же попробуем взглянуть на теплый водяной пол с другой стороны и рассмотреть его как элемент, повышающий автономию загородного дома. Для начала разберемся с понятием «автономный дом» применительно к нашей стране.

Практика показывает, что автономный дом за границей и у нас — это две большие разницы как по подходу к его проектированию и строительству, так и к дальнейшей эксплуатации. Чаще всего начинающий застройщик представляет себе автономный коттедж как полностью независимый от всех внешних энергосетей. Проще говоря, дом оборудован инженерными устройствами, которые вырабатывают достаточно электроэнергии для питания всего оборудования в коттедже. Это может быть котёл, насосы, бытовая техника и т.д.

thumb 585

Если, на крайний случай, воду можно добыть из колодца, дом отопить углём или дровами, то, условно говоря, если выдернуть современный коттедж «из розетки», то остановится вся «инженерка». Не рассматриваем частные случаи строительства полностью энергонезависимых домов, которые отапливаются печкой, а система отопления построена на гравитационном принципе работы, т.е. не нуждается в циркуляционных насосах.

Главный «подводный камень» для застройщиков, решивших уйти в «автономку», состоит в том, что солнечные батареи, гелиоколлекторы и ветряки, в силу дороговизны, не могут использоваться в холодных областях России, как единственные источники энергии.

thumb 585

Зачастую, просчитав стоимость строительства такой системы, например, на базе фотоэлементов, в которой «слабым местом» становятся дорогие аккумуляторы – их нужно менять через несколько лет, с учетом недостатка солнечных дней, пользователь понимает, что затраты никогда не отобьются.

Когда речь заходит о заграничном опыте, то многие думают: «вот у них…, а почему так у нас». Но, например, в Германии ветрогенераторы давно превратились в обыденность, а излишки электроэнергии, выработанной на «солнечной ферме», частник может продать электросетям. «Зелёная» энергетика «там» является дотационной, и государство всячески стимулирует её развитие, с каждым годом увеличивая выработку альтернативки. Большую роль играет и более мягкий климат.

В наших реалиях застройщик вынужден, в первую очередь, полагаться на себя. И, хотя число энтузиастов автономии растёт, а системы с каждым годом становятся доступнее, в большинстве случаев застройщиков интересует лишь частичное независимое энергоснабжение коттеджа. Т.е. возможность с комфортом переждать аварийное отключение электричества или аварию в котельной – зимой и при этом не замёрзнуть. В этом случае на первое место выходит связка автономный дом — экономичный дом, расходующий меньше энергии в случае форс-мажорных обстоятельств.

Исходя из этого, современный загородный дом должен быть теплоинерционным — т.е. его конструкция должна быть рассчитана таким образом, чтобы строение при обычной эксплуатации запасало энергию. Для этого стены, пол, перекрытия возводятся из материалов, обладающих большой массой, а также хорошей теплоёмкостью и теплоотдачей.

Хороший пример такого стенового материала — обычный полнотелый кирпич. Конечно, не всегда это возможно сделать (например, в каркасных домах). В таком случае теплый водяной пол становится одним из элементов системы, повышающей степень автономии загородного дома.

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

Итак, автономный дом должен быть энергоэффективным или энергосберегающим. Т.е. все потери тепла в здании должны быть сведены к разумному минимуму. Это автоматически тянет за собой необходимость возведения замкнутого герметичного теплоизоляционного контура. Т.к. чем меньше теплопотери, тем меньше потребуется энергии (включая и из альтернативных источников) для их восполнения.

thumb 585

Наш портал уже затрагивал тему, выгодно ли строить энергоэффективный дом. Подводя резюме этой статьи, скажем, что такой дом должен быть сбалансирован и представлять систему, где все элементы подобраны друг к другу. Проще говоря, не нужно заниматься экстраутеплением стен, если в окна установлены обычные стеклопакеты, система вентиляции без рекуператора, а фундамент не теплоизолирован.

Теперь рассмотрим, как на сокращение энергозатрат влияет система водяного тёплого пола, которая представляет т.н. поверхностную лучистую систему отопления. При использовании лучистого отопления тепло человек воспринимает, как более комфортное, чем тепло при радиаторном — конвекционном отоплении. В результате можно понизить температуру в жилом помещении примерно на 2 °C. Например, сделав её не 19-22 °C (усреднённая комфортная температура), а 18 °C.

thumb 585

Это один из путей экономии, что важно для строительства автономного дома. Второй нюанс — теплый пол — это низкотемпературная система отопления. Т.е, в отличие от радиаторного отопления, нам не требуется греть теплоноситель до высоких температур, что также экономит энергоресурсы. При расчёте теплого пола ориентируемся на следующие данные по температуре его поверхности:

Теплый пол как единственная система отопления загородного дома

Третий плюс теплого пола — высокая теплоаккумулирующая способность. Т.е. такая система становится «печкой», долго отдающей тепло даже при отключении циркуляции теплоносителя. Это связано с тем, что трубы теплого пола уложены в бетонную стяжку, хорошо теплоизолированную от нижележащих слоев конструкции покрытия. При прогреве большой бетонной массы она аккумулирует тепло, что особенно важно для каркасных домов с их низкой тепловой инерционностью.

После вывода теплого пола на рабочий режим днём можно отключить теплый пол и, за счет инерционности, система продолжит отдавать тепло. Повысить эффективность такого режима эксплуатации можно, добавив в систему тепловой аккумулятор.

thumb 585

Интересен опыт пользователя портала Александра Федорцова (ник Скептик).

thumb 585

Даже отопление электричеством может быть дешевым, если построить правильный каркасник на фундаменте УШП и отапливать дом водяным теплым полом в связке с теплоаккумулятором, в котором вода нагревается ТЭНом по ночному тарифу.

Очень часто пользователи задают вопрос, а можно ли отопить дом только тёплым полом, и будет ли это экономично?

Ответ один — это расчётный показатель. Т.к. эффективность теплого пола, как единственной системы отопления, зависит от теплопотерь дома, региона проживания, площади комнат и т.д.

Для понимания основ, руководствуемся следующим правилом: эффективная система отопления должна компенсировать теплопотери, т.е. дать то количество тепла в дом, которое ушло.

thumb 585

Для этого обязательно выполняется расчет на теплопотери, после которого может выясниться, что одного только теплого пола недостаточно, и требуется комбинированная система отопления: теплый пол + радиаторы.

Теплоотдача теплого пола с 1 кв. м рассчитывается по следующей формуле:

q – тепловой поток поверхности пола, Вт/м 2 ;

tп – средняя температура поверхности пола — 29 °C;

tв – средняя температура воздуха — 20 °C.

Подставляем значения в формулу.

Т.е. 1 кв. м тёплого пола компенсирует теплопотери в 100 Вт. Не забываем, что на работу системы влияет площадь открытой поверхности пола помещения, где смонтировано поверхностное лучистое отопление.

Например, если, условно говоря, требуется отопить зал площадью в 50 кв. м, поверхность пола которого по минимуму заставлена мебелью, то мы сможем снять с теплого пола более высокую теплоотдачу.

Если нужно обогреть комнату площадью 25 кв. м, большая часть которой заставлена шкафами, стоит кровать и т.д., то это уменьшает эффективную площадь теплого пола и, соответственно, его теплоотдачу.

thumb 585

Кроме этого, дополнительная установка радиаторов компенсирует такой недостаток теплого пола, как долгий (относительно радиаторов) выход на рабочий режим эксплуатации. Соответственно: если в комнате нужно быстро поднять температуру, делается это при помощи радиаторов, чтобы не ждать, пока прогреется теплый пол.

thumb 585

thumb 585

В итоге выяснилось, что теплопотери по всему дому составляют 14 кВт. Из них на первый этаж пришлось чуть больше 7 кВт. Расчёт теплоотдачи теплого пола показал, что пять контуров в сумме дадут 4.75 кВт тепла (примерно 70% от необходимой величины). Недостачу в 2.35 кВт (30%) покроют три радиатора.

Для наглядности прилагаем схемы:

1) Раскладка петель теплого пола

thumb 585

2) Радиаторное отопление

thumb 585

После расчётов, составления сметы и закупки всех необходимых компонентов пользователь приступил к самостоятельному монтажу теплого пола.

В рамках одной статьи невозможно рассказать обо всех особенностях монтажа теплого пола, поэтому остановимся на ключевых моментах. Первое — трубы теплого пола закладываются в бетонную стяжку. Если пожадничать и купить дешевые трубы, велика вероятность, что через некоторое время (не рассматриваем «косяки» монтажа) система потечёт, и её придётся ремонтировать. Это означает демонтаж финишного напольного покрытия и вскрытие стяжки.

В качестве труб тёплого пола используем или металлопластик, или сшитый полиэтилен. Полипропилен использовать нельзя. Трубы для надежности системы укладываем без соединений в стяжке (хотя производители допускают это при использовании специальных пресс-фитингов) одним куском.

thumb 585

Для теплого пола я использовал металлопластиковые трубы диаметром 1.6 см. Их же я использовал для подключения радиаторов. Всего, по расчётам, необходимо 390 м труб.

Для ориентира (цены указаны за 2016 год) приведём основные расходы на теплый пол RomanXRoman:

thumb 585

Перед укладкой ЭППС пользователь настелил на пол гидроизоляцию с нахлёстами на стены и между полотнами.

thumb 585

Далее уложил ЭППС толщиной в 5 см в два слоя.

thumb 585

Определившись с местом для монтажа коллектора, пользователь, повесив радиаторы на стены, проложил к ним трубы в «шубке», заложив их в штробы, прорезанные в утеплителе.

Источник

Как сделать водяной теплый пол

В помещениях, отопление которых сделано по технологии теплого пола, ощущения намного комфортнее, чем при традиционной радиаторной системе. При подогреве пола, температура распределятся оптимальным образом: теплее всего ногам, а на уровне головы уже более прохладно. Способов подогрева два: водяной и электрический. Водяной дороже в монтаже, но дешевле в эксплуатации, так что именно его чаще делают. Немного сократить расходы при установке можно, если сделать водяной теплый пол своими руками. Технология не самая простая, но и не требует энциклопедических знаний.

vodjanoj teplij pol 4

Распределение тепловых потоков при разных системах отопления

Устройство и принцип работы

Для водяного подогрева теплого пола используется система труб, по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего трубы заливают в стяжку, но есть системы сухого монтажа — деревянные или полистирольные. В любом случае присутствует большое количество труб небольшого сечения, уложенных под напольное покрытие.

Где можно монтировать

Из-за большого количества труб водяной подогрев делают в основном в частных домах. Дело в том, что система отопления многоэтажек ранней постройки не рассчитана на такой способ обогрева. Сделать теплый пол от отопления можно, но велика вероятность того, что или у вас будет слишком холодно, либо у соседей сверху или снизу — в зависимости от типа запитки системы. Иногда холодным становится весь стояк: гидравлическое сопротивление водяного пола в разы выше, чем радиаторной системы отопления и оно может закупорить движение теплоносителя. По этой причине добиться от управляющей компании разрешения на монтаж теплого пола очень сложно (установка без разрешения — административное правонарушение).

vodjanoj teplij pol 2

Водяной теплый пол подразумевает большое количество труб небольшого диаметра

Хорошая новость состоит в том, что в новостройках стали делать две системы: одна для радиаторного отопления, вторая — для водяного теплого пола. В таких домах и разрешения не требуется: разрабатывалась соответствующая система с учетом более высокого гидравлического сопротивления.

Принципы организации

Чтобы понимать, что вам необходимо для того чтобы сделать водяной теплый пол своими руками, нужно разобраться в том, из чего состоит система и как она работает.

Регулировка температуры теплоносителя

Для того, чтобы ногам на полу было комфортно, температура теплоносителя не должна превышать 40-45°C. Тогда пол прогревается до комфортных значений — порядка 28°C. Большая часть отопительного оборудования выдавать такую температуру не может: минимум 60-65°C. Исключение — конденсационные газовые котлы. Они показывают максимальную эффективность именно при малых температурах. С их выхода подавать нагретый теплоноситель можно напрямую в трубы теплого пола.

При использовании котла любого другого типа необходим узел подмеса. В нем к горячей воде от котла добавляется остывший теплоноситель из обратного трубопровода. Состав этого уза вы видите на схеме подключения теплого пола к котлу.

vodjanoj teplij pol 1

Схема устройства водяного теплого пола

Принцип работы следующий. Нагретый теплоноситель поступает от котла. Он попадает на термостатический клапан, который при превышении порогового значения температуры, открывает подмес воды из обратного трубопровода. На фото перед циркуляционным насосом есть перемычка. В ней устанавливают двухходовой или трехходовой клапан. Открывая его и подмешивают остывший теплоноситель.

Смешанный поток через циркуляционный насос попадает на термостат, который руководит работой термостатического клапана. При достижении заданной температуры подача из обратки прекращается, при превышении снова открывается. Так происходит регулировка температуры теплоносителя водяного теплого пола.

Распределение по контурам

Далее теплоноситель попадает на распределительную гребенку. Если водяной теплый пол сделан в одном небольшом помещении (ванной, например), в котором уложена всего одна петля из труб, этого узла может и не быть. Если петель несколько, то между ними необходимо каким-то образом распределять теплоноситель, а потом его каким-то образом собрать и отправить в обратный трубопровод. Эту задачу и выполняет распределительная гребенка или, как еще называют, коллектор теплого пола. По сути это две трубы — на подаче и обратке, к которым подключены входы и выходы всех контуров теплого пола. Это самый простой вариант.

vodjanoj teplij pol 5

Смесительный узел теплого пола с возможностью автоматического поддержания температуры

Если теплый пол сделан в нескольких помещениях, то лучше ставить коллектор с возможностью регулировки температуры. Во-первых, в разных помещениях требуется разная температура: кто-то предпочитает в спальне +18°C, кому-то необходимо +25°C. Во-вторых, чаще всего, контуры имеют разную длину, и передать могут разное количество тепла. В-третьих, есть помещения «внутренние» — у которых на улицу выходит одна стена, а есть угловые — с двумя или даже тремя наружными стенами. Естественно, количество тепла в них должно быть разным. Обеспечивают это гребенки с термостатами. Оборудование недешевое, схема сложнее, но такая установка позволяет поддерживать заданную температуру в помещении.

Терморегуляторы есть разные. Одни контролируют температуру воздуха в помещении, вторые — температуру пола. Тип выбираете сами. Независимо от этого, они управляют сервомоторами, установленными на гребенке подачи. Сервомоторы в зависимости от команды увеличивают или уменьшают проходное сечение, регулируя интенсивность потока теплоносителя.

Теоретически (и практически бывает) может возникнуть ситуации, когда подача на все контуры окажется перекрытой. В таком случае циркуляция прекратится, котел может закипеть и выйти из строя. Чтобы этого не случилось, обязательно делают байпас, через который проходит часть теплоносителя. При таком построении системы котел в безопасности.

Посмотреть один из вариантов системы можно в видео.

Укладка теплого водяного пола

Одна из ключевых составляющих системы — трубы и система их фиксации. Есть две технологии:

vodjanoj teplij pol 41

Деревянная система водяного теплого пола

vodjanoj teplij pol 3

Водяной теплый пол в стяжке

Обе системы неидеальны, но более дешевой является укладка труб в стяжку. Хотя она и имеет массу минусов, именно она по причине более низкой стоимости более популярна.

Какую систему выбрать

По стоимости сухие системы обходятся дороже: их комплектующие (если брать готовые, заводские) стоят больше. Но они весят намного меньше и быстрее вводятся в эксплуатацию. Есть несколько причин, по которым стоит использовать именно их.

Первая: большой вес стяжки. Далеко не все фундаменты и перекрытия домов способны вынести нагрузку, создаваемую водяным теплым полом в бетонной стяжке. Над поверхностью труб должен быть слой бетона не менее 3 см. Если учесть, что наружный диаметр трубы составляет тоже порядка 3 см, то общая толщина стяжки 6 см. Вес получается более чем значительный. А сверху часто еще плитка на слое клея. Хорошо, если фундамент рассчитан с запасом — он выдержит, а если нет — начнутся проблемы. Если есть подозрение, что перекрытие или фундамент не вынесут нагрузки, лучше делать деревянную или полистирольную систему.

Вторая: низкая ремонтопригодность системы в стяжке. Хотя при укладке контуров теплого пола рекомендуется укладывать только цельные бухты труб без соединений, периодически трубы повреждаются. Или при ремонте попали сверлом, или лопнула из-за брака. Место повреждения можно определить по влажному пятну, но отремонтировать сложно: приходится разбивать стяжку. При этом можно повредить соседние петли, из-за чего зона повреждения становится больше. Даже если удалось сделать аккуратно, приходится делать два шва, а именно они — потенциальные места следующего повреждения.

vodjanoj teplij pol 9

Процесс монтажа водяного теплого пола

Третий: ввод в эксплуатацию теплого пола в стяжке возможен только после того, как бетон наберет 100% ресурс прочности. На это уходит не менее 28 дней. До этого срока включать теплый пол нельзя.

Четвертый: у вас сделан деревянный пол. Сама по себе тяжка на деревянном полу — не лучшая затея, а еще стяжка с повышенной температурой. Древесина быстро разрушится, обрушится вся система.

Причины серьезные. Потому, в некоторых случаях, более целесообразно использовать сухие технологии. Тем более, что деревянный водяной теплый пол своими руками обходится не так и дорого. Самый дорогой компонент — металлические пластины, но их тоже можно сделать из тонкого листового металла и лучше — алюминия. Важно уметь гнуть, формуя пазы для труб.

Вариант полистирольной системы теплого пола без стяжки продемонстрирован в видео.

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.

vodjanoj teplij pol 10

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:

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.

vodjanoj teplij pol 11

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-350.

vodjanoj teplij pol 13

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 реально, но потребуется приличный отрезок времени и немалые средства.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector