Устройство и принцип действия системы водяного теплого пола

На сегодняшний день существует огромное количество вариантов отопления дома. Однако наиболее востребованным и эффективным остается тот, который предусматривает создание теплового водяного пола. Он состоит из нескольких слоев, поэтому его систему очень часто называют пирогом.

Как работает водяной теплый пол

Все начинается с котла, который нагревает теплоноситель. Это может быть практически любой котел электрический, газовый или дровяной. Его функция нагрев теплоносителя для системы отопления.

  • Газовый котел
  • Пеллетный котел
  • Электрический котел

Далее нагретый ( до ~80° ) теплоноситель, с помощью циркуляционного насоса, поступает в смесительный узел. В системе насос предназначен для циркуляции теплоносителя по всему контуру теплого пола. Смесительный узел предназначен для смешивания горячего теплоносителя (~80°) с уже более остывшим (~30°), для получения жидкости с оптимальной температурой (~45°) для теплого пола.

Принцип работы водяного теплого пола

Уже готовый теплоноситель поступает в распределительную гребёнку (коллектор подачи). Которая имеет выходы под трубы теплого пола и расходомеры. Расходомеры предназначены для контроля уровня теплоносителя в каждом контуре. Коллектор как раз и предназначен для эффективного распределения теплоносителя по трубам контуров, так как длинна у них может быть разная.

После поступления теплоносителя в гребенку, он распределяется по подключенным к ней трубам и уходит в определенное ему помещение. По различным схемам укладки. теплоноситель проходит по всей длине труб, отдавая тепловую энергию в пол и возвращается к распределительному узлу.

Устройство блока управления водяного теплого пола

Другой конец труб теплого пола подключается к ещё одной гребенке (обратный коллектор), которая также имеет входы, а так же регулировочные клапана, установленные над каждым входом коллектора, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя. После как остывший теплоноситель попал в коллектор обратки его часть попадает в смесительный узел, для разбавления горячего теплоносителя, а другая его часть попадает в котел для последующего нагрева.

Устройство и принцип действия водяного теплого пола

Также в системе используется байпас, необходимый для предотвращения перегрева циркуляционного насоса, в случае когда все контуры перекрыты. Воздухоотводчик для стравливания воздуха из системы. Термометры для контроля температуры.

Как работает водяной теплый пол

Что собой представляет «Пеноплэкс »

«Пеноплэкс» утеплительный материал из разряда экструдированного пенополистирола. Он изготавливается в нескольких вариантах, каждый из которых предназначен для теплоизоляции различных поверхностей и элементов здания, то есть выбор материала нужно сделать правильно.

«Пеноплэкс» — один из лучших современных утеплителей

Этот утеплитель имеет специальную маркировку, указывающую на его важнейшие технические характеристики, от которых зависит область применения материала. «Пеноплэкс» маркируются 31, 31С, 35, 45 и 45С, но для утепления полов подходят не все разновидности, а только те, которые имеют достаточно высокую плотность — 35 и 45.

 «Пеноплэкс — 35» по сути является универсальным и применяется для теплоизоляции фундаментов, наружных стен и полов. Этот тип утеплителя имеет следующие характеристики:

  • достаточно высокую плотность – 28 ÷ 38 кг/м³;
  • низкую теплопроводность: коэффициент составляет всего 0,030 Вт/м×°С;
  • низкую гигроскопичность – 0,4% от общего объема за 24 часа, причем влагопоглощение во время испытания отмечалось только в течение первых 10 часов;
  • горючесть обозначена, как Г1. Это очень высокий показатель стойкости к огню, а так как сверху утеплителя будет уложена жаростойкая бетонная стяжка, то материал полностью будет пожаробезопасен ;
  • показатели шумопоглощения этого материала доходят до 41 дБ;
  • предел прочности «Пеноплэкса — 35» составляет 0,4÷0,7 МПа;
  • температурный диапазон эксплуатации от —50 до +75 градусов.

Цены на Пеноплэкс

пеноплэкс

Этот тип пенополистирола хорошо подойдет для утепления бетонного пола под стяжку. При желании, на утепление может быть уложена система «теплый пол».

«Пеноплэкс — 45» имеет самую высокую плотность из всех разновидностей этого материала и отлично подойдет для утепления пола частного дома по грунту. К слову, его применяют даже в качестве теплоизолятора для взлетных полос и дорожных покрытий.

«Пеноплэкс» 45 имеет следующие технические характеристики:

Что собой представляет «Пеноплэкс »
  • плотность 40,1 ÷ 47 кг/м³;
  • его гигроскопичность еще ниже – всего 0,2% от общего объема за сутки, и все влагопоглощение также ограничивается только первыми 10-ю часами испытания;
  • стойкость к огню обозначена, как Г4, но если утепление устраивается под жаростойкое покрытие, то это уже не имеет особого значения;
  • предел прочности «Пеноплэкса — 45» составляет 0,40,7 МПа;

В остальном же технические характеристики одинаковы с теми, что указаны выше.

Есть и иная градация типов утеплителя пеноплекс  по области применения. Такая маркировка обычно указывается на упаковке:

Размеры в мм Тип (плотность)
«ПЕНОПЛЕКС» 45(35-47 кг/м³) «ПЕНОПЛЕКС» Ф (29-33 кг/м³) «ПЕНОПЛЕКС» К (28-33 кг/м³) «ПЕНОПЛЕКС» С (25-32 кг/м³)
Ширина 600 600 600 600
Длина 2400 1200 1200 1200
Толщина 40; 50; 60; 80; 100 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100 20; 30; 40; 5; 60; 80; 100 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100

Из этой линии для утепления полов подойдет три типа теплоизолятора:

  • «Пеноплэкс Фундамент», который имеет плотность 29 ÷ 33 кг/м³ и отлично подходит не только для утепления фундаментов, но и для полов жилых и подвальных помещений. Теплоизолятор имеет высокую влагостойкость, обладает хорошими тепло и звукоизоляционными качествами, поэтому подойдет для монтажа на бетонную и грунтовую подготовленную поверхность. Вполне доступно утепление фундамента пеноплексом своими руками. 
  • «Пеноплэкс 45» о котором уже упоминалось в статье, позволяет утеплять полы в жилых помещениях, гаражах, а также поверхности плоских крыш.
  • «Пеноплэкс Комфорт», плотность которого равна 25 ÷ 35 кг/м³, широко используется для утепления любых поверхностей во внутренних помещениях жилых домов и квартир, и даже помещений с повышенной влажностью. Вполне можно утеплить им и полы в частном доме, если под него будет устроена жесткая основа.

Для утепления полов может подойти и обычный пенопласт. Некоторые владельцы домов выбирают именно его, так как цена – существенно ниже «Пеноплэкса». Однако, не нужно забывать о серьезной разнице в технических характеристиках этих материалов. Чтобы наглядно убедиться, что экструдированный пенополистирол гораздо больше подходит для утепления пола, стоит сравнить параметры обоих материалов:

Параметры материалов Экструдированный пенополистирол (ЭППС) Пенопласт
Теплопроводность (Вт/м оС) 0,028 ÷ 0,034 0,036 ÷ 0,050
Паропроницаемость (мг/м×ч×Па)
Водопоглощение за 24 часа в % от объема 0.2 0.4
Предел прочности при статистическом изгибе МПа (кг/см²) 0,4 ÷ 1 0,07 ÷ 0,20
Прочность на сжатие 10% линейной деформации, не менее МПа (кгс/см²) 0,25 ÷ 0,5 0,05 ÷ 0,2
Плотность (кг/м³) 28 ÷ 45 15 ÷ 35
Рабочие температуры От -50 до +75

Нужно отметить — несмотря на то, что характеристики этих материалов разнятся между собой, процесс утепления ими проходит абсолютно одинаково.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что представляет собой утепление пола по грунту

Предварительная подготовка: изучаем тонкости монтажа

Что необходимо значь, чтобы система теплого пола получилась надежной и качественной? Кроме общих правил, существуют различные нюансы и моменты, которые обязательно следует брать во внимание, иначе весь труд будет выполнен зря. Вот основные тонкости и правила монтажа, которые выступают гарантом качественного функционирования системы:

Схемы укладки труб пола.

  • делать проекты для теплого водяного пола лучше всего с привлечением специалистов в этой области, потому как они максимально точно рассчитают требуемую подачу тепла, мощность оборудования и схему кладки основных труб;
  • осуществлять монтаж теплового водяного пола необходимо исключительно на ровную поверхность, только тогда распределение воды будет происходить эффективно и без застоев;
  • чтобы получить максимально качественную теплоизоляцию, нужно делать подложку толщиной от 3 до 15 см, при этом ее плотность должна составить не менее 35 кг/куб. м;
  • если площадь отапливаемого помещения составляет более 100 кв. м., то тогда потребуется разделить его на несколько площадок приблизительным размером в 35-40 кв. м. Благодаря этому удастся снизить температурную нагрузку на бетонную стяжку. Соответственно, переживать о том, что она растрескается, не придется;
  • при монтировании труб для теплого пола вдоль стен нужно сделать отступ около 150 мм;
  • по периметру помещения и между участками нужно обязательно проложить демпферную ленту, она будет компенсировать температурные колебания на бетонной стяжке;
  • использовать трубы для создания водяного пола необходимо только прочные и гибкие. Отлично, если удастся найти бесшовные с диаметром около 20 мм;
  • при прокладке труб нужно избегать создания лишних стыков, тогда удастся избежать возникновения протечек под полом. В идеале нужно соединять трубы только на выходе и входе коллектора;
  • поверхность пола должна быть ровной и чистой, допускается наличие выступов и неровностей около 10 мм. Если же они больше, то нужно сделать черновую стяжку;
  • там, где наблюдаются изгибы труб, не должно быть заломов, иначе циркуляция воды будет нарушена;
  • осуществлять заливку теплого пола можно только после того, как полностью проверена и отлажена гидравлическая система;
  • протяженность системы труб для теплого пола не должна превышать дину в 100 м, иначе эффективность сильно снизится.

Предварительная подготовка: изучаем тонкости монтажа

Что необходимо значь, чтобы система теплого пола получилась надежной и качественной? Кроме общих правил, существуют различные нюансы и моменты, которые обязательно следует брать во внимание, иначе весь труд будет выполнен зря. Вот основные тонкости и правила монтажа, которые выступают гарантом качественного функционирования системы:

Схемы укладки труб пола.

Предварительная подготовка: изучаем тонкости монтажа
  • делать проекты для теплого водяного пола лучше всего с привлечением специалистов в этой области, потому как они максимально точно рассчитают требуемую подачу тепла, мощность оборудования и схему кладки основных труб;
  • осуществлять монтаж теплового водяного пола необходимо исключительно на ровную поверхность, только тогда распределение воды будет происходить эффективно и без застоев;
  • чтобы получить максимально качественную теплоизоляцию, нужно делать подложку толщиной от 3 до 15 см, при этом ее плотность должна составить не менее 35 кг/куб. м;
  • если площадь отапливаемого помещения составляет более 100 кв. м., то тогда потребуется разделить его на несколько площадок приблизительным размером в 35-40 кв. м. Благодаря этому удастся снизить температурную нагрузку на бетонную стяжку. Соответственно, переживать о том, что она растрескается, не придется;
  • при монтировании труб для теплого пола вдоль стен нужно сделать отступ около 150 мм;
  • по периметру помещения и между участками нужно обязательно проложить демпферную ленту, она будет компенсировать температурные колебания на бетонной стяжке;
  • использовать трубы для создания водяного пола необходимо только прочные и гибкие. Отлично, если удастся найти бесшовные с диаметром около 20 мм;
  • при прокладке труб нужно избегать создания лишних стыков, тогда удастся избежать возникновения протечек под полом. В идеале нужно соединять трубы только на выходе и входе коллектора;
  • поверхность пола должна быть ровной и чистой, допускается наличие выступов и неровностей около 10 мм. Если же они больше, то нужно сделать черновую стяжку;
  • там, где наблюдаются изгибы труб, не должно быть заломов, иначе циркуляция воды будет нарушена;
  • осуществлять заливку теплого пола можно только после того, как полностью проверена и отлажена гидравлическая система;
  • протяженность системы труб для теплого пола не должна превышать дину в 100 м, иначе эффективность сильно снизится.

Обоснование необходимости гидроизоляции

При отсутствии гидроизоляции, пары влаги с нижнего этажа или подвала могут проникать в стяжку

Многие строители считают гидроизоляцию напрасной тратой времени и материала, но она необходима. С ней квартира становится уютней и комфортней. Гидроизоляция положительным образом влияет на такие моменты как:

  • Защита квартиры от влаги.

При отсутствии гидроизоляции, пары влаги с нижнего этажа или подвала могут проникать в стяжку. В частном доме же капиллярная влага и водяные пары подымаются от грунта. Имея щелочную либо кислотную среду, они усиленно взаимодействуют с составными бетонного покрытия. В итоге оно покрывается трещинами и разрушается.

  • Защита нижних этажей от протеканий.

Срыв крана, поломка стиральной машины, перетекание воды через края в ванной – всё это может привести к затоплению соседей снизу. Влага, уйдя в перекрытие, через некоторое время проступит на потолке нижнего этажа. Избежать неприятных моментов поможет качественная гидроизоляция.

Классификация полов производится по видам покрытий:

  • дощатые;
  • паркетные;
  • линолеумные;
  • плитные.

И по типам конструкций:

  • слоистые;
  • однослойные;
  • раздельные пустотные;
  • раздельные беспустотные.

Схема перекрытия над вентилируемым подпольем.

  • шлифмашина;
  • рубанок;
  • молоток;
  • кельма;
  • шнур;
  • правило;
  • пила;
  • крепеж;
  • шуруповерт;
  • рулетка.

Нюансы армирования бетонных полов

Для бетонных напольных конструкций, на которые будут приходиться высокие и сверхвысокие нагрузки, лучше выбирать металлическое армирование. Диаметр прутка определяется в зависимости от условий эксплуатации и нагрузок. На практике это 6-12 мм. Самый распространенный размер ячеек – 10*10, 20*20 мм.

Армирующая сетка может связываться в единую систему вязальной проволокой или при помощи сварки. Оба варианта успешно работают в стяжках по грунту. Действующие нормы допускают монтаж сетки в два слоя. Стоимость армирования зависит от размера сетки, расхода материала, диаметра прутка.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Ремонт стяжки бетонного пола своими руками

Готовые проволочные сетки выпускаются в листах и рулонах. Основа – проволока класса ВР-1 и d 2-6 мм. Материал подходит для устройства черновых стяжек в условиях умеренных нагрузок. Размеры ячейки могут варьироваться в пределах 50*50 – 200*200 мм.

Принципы работы с металлической армирующей сеткой:

  • вне зависимости от применяемой технологии, сетка должна размещаться в толще бетона. Это защитит сталь от коррозии;
  • основа очищается от отслоений, грязи, пыли;
  • обнаруженные трещины требуется расшить, обеспылить, обработать грунтом и заделать ремонтным раствором;
  • основа грунтуется в 2-3 рабочих подхода;
  • проводится настил гидро-, звукоизоляции с проклейкой нахлестов и заходом на стены;
  • при помощи уровня проводится разметка;
  • армирующая сетка укладывается на подставки, чтобы материал оказался в теле бетона, соблюдая нахлест в одну ячейку;
  • стыки связывают вязальной проволокой;
  • поверх слоя армирования монтируются маяки, используя металлические п-образные профили;
  • между маяками выкладывают раствор, при помощи правила проводится выравнивание;
  • когда бетон схватился, направляющие демонтируют, образовавшиеся пустоты заполняют раствором.

Стяжка защищается укрывным материалом и защищается в течение 5-7 суток

Особенности армирования пластиковыми сетками

Если бетонная конструкция устраивается по плитам перекрытий и не предполагается слишком высоких нагрузок, есть смысл обратиться к пластиковым армирующим сеткам. Это оптимальное решение для упрочнения стяжек, толщиной до 80 мм, в том числе при реализации наливных систем и теплых полов.

Преимущества таких материалов заключаются в гораздо меньшей массе по сравнению со сталью, высокой эластичности. Пластик способен растягиваться, что работает на сохранение целостности конструкции при действии усадочных процессов.

Нюансы армирования бетонных полов

Материал продается в рулонах, по доступной стоимости (от 120 р/кв.м.). Можно рассчитывать на удобную транспортировку, монтаж, нарезку. Пластик не подвержен коррозии, стоек к действию агрессивных сред. Технология армирования идентична предыдущей.

Особенности использования стекловолоконных материалов

С бетоном работает только то стекловолокно, которое обработано специальной пропиткой. Это не допускает разрушение материала в щелочной среде, что характерно для цементных растворов. Самые распространенные армирующие сетки плетутся на основе алюмоборсиликатного стекла.

Если говорить о преимуществах, они идентичны полипропиленовым аналогам. Сфера применения соответствует той же, что у пластиковых сеток. Стекловолокно – удобный в перевозке, легкий, эластичный материал, но он не выдерживает действия высоких температур (предел 200 градусов) и непригоден для зон с повышенным риском возгорания.

Особенности объемного армирования

Основа подобного усиления – смесь волокнистых материалов. Это может быть полипропилен, металл, базальт, стекловолокно. Материал вводится в рецептуру бетона в ходе приготовления раствора. После того, как стяжка наберет прочность, формируется монолитное покрытие, минимально подверженное образованию трещин.

Выбор типа материала опирается на назначение стяжки. Так, для легких конструкций требуются полипропилен и стекловолокно. Для более высоких нагрузок есть смысл обратить внимание на металлические разновидности. Если конструкция будет эксплуатироваться в сложных условиях или на открытом воздухе, применяют базальтовую фибру.

При замешивании раствора фибру засыпают на стадии замеса сухих компонентов, после чего реализуется затворение водой. Состав выкладывают на основу и выравнивают по направляющим. Объемное армирование легко сочетается с традиционным.

Виды водяных полов и особенности устройства

Основной элемент системы такого подогрева полов – это трубы, по которым циркулирует теплоноситель-вода. Они могут быть как металлическими, так и изготовленными из полимерных материалов. Первые отличаются высокой ценой и сложностью соединений, вторые же укладывать куда проще, да и стоят они дешевле. Помимо труб, понадобятся и другие элементы этой системы. Это основание в виде бетонной плиты или полистирола, гидроизоляционный слой, слой теплоизоляции, бетонная стяжка. Сверху на этот пирог укладывается непосредственно чистовое покрытие. В целом, толщина всей конструкции получится около 7-15 см.

Строение водяного теплого пола

Виды водяных полов и особенности устройства

В зависимости от того, как ведется обустройство теплых полов, различают несколько основных типов конструкции.

Таблица. Типы водяных полов.

Устройство тёплого пола само по себе считается сложной инженерной задачей

Виды водяных полов и особенности устройства

Также есть еще один вариант обустройства системы теплого пола – по деревянным рейкам. То есть в качестве основы для такого пола будет применяться дерево, к которому и крепятся трубы, а сверху закрываются гипсоволокном и финишным покрытием. Вариант этот используется крайне редко и он не является надежным.

Варианты укладки пирога теплого пола

Существует несколько вариантов укладки пирога теплого пола по грунту. Это может зависеть от уровня прохождения грунтовых вод, эксплуатационных нагрузок на пол, вида теплого пола и некоторых других факторов. Вышесказанный вариант можно считать основным, где в качестве основного подстилающего слоя идет бетонный слой. Выполняется укладка пирога и другим способом, где бетонный слой заменяет песчаная подушка, ее толщина 100- 150 мм. Последовательность та же, хотя обеспечить ровное основание намного сложнее, нежели при бетонной стяжке.

В зависимости от теплоизоляционных материалов, также могут быть различные варианты пирога теплого пола. Выбирая в качестве утеплителя пенополистирол, укладка пирога будет следующая:

  • слой гравия 30 см;
  • бетонная стяжка 10 — 15 см;
  • слой гидроизоляции;
  • пенополиуретан;
  • бетонная стяжка, которую армируют стальной сеткой.

Превосходный утеплитель — минераловатные плиты, котрые имеют высокую плотность, устойчивы к деформации и долговечны. Данный материал советуют укладывать в два слоя. Для меньшего поглощения влаги обрабатывают водоотталкивающим составом. Используют в качестве утеплительного слоя в пироге теплого пола и керамзит. Это достаточно простой и недорогой вариант. При укладке пирога применяя керамзит, как утеплитель, можно не укладывать дополнительную гидроизоляцию, также керамзит заменяет слой гравия и стяжки. Есть еще несколько довольно-таки эффективных способов укладки пирога теплого пола с использованием некоторых других теплоизоляционных материалов.

Способы утепления пола квартиры на первом этаже

Выбирая метод, чтобы провести теплоизоляцию, следует учесть особенности конструкции здания и особенность метода укладки утепления. Утепление полов в квартире первого этажа можно сделать несколькими способами:

  1. Монтаж теплоизоляции снаружи, со стороны подвала. Для утепления пола квартиры расположенной на первом этаже, такой способ очень эффективен.
  2. Утепление пола по лагам. Для этого потребуется полный демонтаж старого покрытия.
  3. С помощью стяжки поверх утеплителя.

Остаётся только выбрать более удобный способ. После проведения всех работ, прекратятся утечки тепла, в квартире создастся комфортный микроклимат, снизятся счета за отопление.

Теплый пол под плитку: основные ошибки

Если вы хотите осуществить работы по насыпному грунту, то вами могут быть допущены ошибки. Довольно часто они становятся причиной разрушения плиты в процессе эксплуатации. Поэтапное изготовление «пирога» необходимо соблюдать неукоснительно. Специалисты советуют осуществлять теплотехнический расчет. Он позволяет определить толщину присыпки, мощность системы отопления и характеристики теплоизоляции.

При устройстве водяного теплого пола под плитку вы можете допустить ошибку, которая выражена в отсутствии компенсационных промежутков. Не следует пренебрегать и трамбовкой присыпки. Если гидроизоляция будет уложена неправильно, то это может стать причиной промерзания стяжки и скопления конденсата. В помещении будет образовываться сырость.

На грунтовую основу вы должны насыпать песок, далее идет слой щебня. Использовать при этом можно любой вид сырья, но речной песок крупной фракции станет оптимальным решением. Минимальная плотность почвы после уплотнения будет зависеть от атмосферных и погодных условий. Рассчитываются эти параметры по специальным таблицам.

Читайте также:  Как правильно класть плиты перекрытия на фундамент