Электрический тёплый пол своими руками: устройство, технология укладки и схемы подключения

Расход материала

Количество требуемого материала напрямую зависит от выбора способа расположения и шага труб внутри одного контура.

Проектирование схемы монтажа материалов осуществляется так, чтобы греющий контур захватывал максимальную площадь, учитывая отступ от стен в 25-30 см. При этом участки пола, на которых предполагается размещение тяжелой мебели и громоздких предметов, камина, ванны, крупногабаритной бытовой техники, кухонных и гостиных гарнитуров, встроенных шкафов и т.д. не обогреваются.

труба для теплого пола

Расчет системы теплого пола

Поверхность свыше 40 м² оборудуют минимум двумя рабочими контурами, часто используя метод расположения труб «двойная змейка».

Чтобы высчитать примерную длину материала нужно воспользоваться формулой:

D=S/M˟k

где:

• D – длина трубы;
• S – обогреваемая поверхность пола;
• M – шаг;
• k – показатель запаса, находящийся в промежутке 1,1-1,4.

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м², м
100-120	10-10,5
150-180	6,7-7,2
200-220	5,0-6,1
250-270	4,0-4,8
300-350	3,4-3,9

Маты для теплого пола, оснащенные бобышками, помогут точно вымерять шаг укладки

Допустимая длина теплоносителя находится в прямой зависимости от внешнего диаметра:

• для трубы сечением 20 мм максимальная длина составляет 120-125 м;
• диаметр 18-19 мм обуславливает длину тепломагистрали 120-122 м;
• 16-17 мм труба допускает максимальный контур 100-102 м.

Если длина трубы превышает рекомендуемый показатель, то есть вероятность затрудненной циркуляции воды, что означает плохую работу определенного участка контура. В этом случае рекомендуется проложить две тепломагистрали вместо одной.

Независимо от выбранной схемы укладки, отрез трубы в греющем контуре должен быть цельным, без нахлесток, стыков или повреждений. Поскольку в непредвиденной ситуации отключить часть системы будет невозможно, а демонтаж напольного покрытия с целью найти и устранить протечки и неполадки выйдет трудоемким и затратным.

Как рассчитать количество труб

На этапе проектирования, после того как все расчеты произведены, можно понять какое количество труб в погонных метрах может потребоваться. Это позволит оценить стоимость материала.

Основные этапы монтажа

Так, при площади комнаты 12 м² температура воздуха должна соответствовать + 20 градусам. Ширина краевых участков вдоль стен с мебелью должна составлять 30 см. Если одна стена имеет длину 6 м, а две другие 2, то рабочая площадь системы может рассчитываться по следующей формуле: 12 – 0,3*(6+2+2) = 9 м².

При определении теплопотерь в помещении учитывают площадь остекления, характеристики утеплителя, используемого в ограждающих конструкциях, высоту помещения. Полученное значение варьируется в диапазоне от 20 до 300 Вт/м² в зависимости от теплоэффективности конструкций и используемых стеклопакетов, толщины стен и количества проемов.

Последовательность и особенности монтажа

Стяжка для теплого пола. Схема

Самым популярным и востребованным вариантом укладки тёплых водяных полов является использование бетонной стяжки, которая выполняется после тщательной подготовки обустраиваемой поверхности и разметки для расположения коллектора и труб. Все работы производятся поэтапно, с соблюдением следующей очерёдности основных действий:

• прокладка теплоизоляции на основе пенопласта или пенополистирола;

  пенополистирол

• укладка демпферной ленты для предотвращения чрезмерного растяжения бетонного основания в процессе нагревания;

• прокладка поверх теплоизоляционного слоя арматурной сетки для повышения прочностных характеристик конструкции и дополнительного крепежа системы труб;

• непосредственное прокладывание трубной системы в сочетании с постепенным объединением труб между собой посредством специальных хомутов и фиксации к арматурной сетке;

• подсоединение трубной системы к коллектору.

Следует внимательно следить за качественным, но не слишком тугим креплением, чтобы не спровоцировать деформационные изменения при эксплуатации. Наличие нескольких контуров требует поочерёдного подсоединения. Выводной конец труб закрепляется на возвратном коллекторе. Финишный этап монтажа заключается в заливке всей системы бетонным раствором и тщательном просушивании стяжки. Далее выполняются работы по фактурной стяжке и финишная отделка любым напольным материалом.

Процесс бетонирования

Советы и рекомендации

При выполнении монтажных работ участки помещения около внешних стен оформляются посредством использования более мелкого шага, что позволяет стабилизировать прогрев.

Укладка трубной системы по типу «змейка» предполагает выполнение наиболее мелкого шага, а при спиральном монтаже шаг может составлять от двух до пятнадцати сантиметров.

Виды систем водяного теплого пола

Для повышения качества бетонного состава и облегчения заливки целесообразно добавлять в рабочий раствор стандартное количество полипропиленового фиброволокна, что увеличит прочность стяжки в процессе усадки.

Не следует пренебрегать использованием демпферной ленты, позволяющей качественно компенсировать расширения бетонной стяжки.

Соблюдение технологии позволяет получить качественную и долговечную систему тёплых полов, которая улучшит микроклимат помещения и создаст комфортные для проживания условия.

Стяжка для водяного теплого пола

Где можно делать комбинированные системы?

Площадь и этажность в нашем примере весьма условны. Нужно также согласовать и режимы их работы.

Одно дело: подсоединить систему радиаторного отопления к котлу, когда весь функционал для этого в котле уже заложен. Они предлагают провести полипропиленовые трубы подачу и обратку в слое песка под стяжкой вдоль фундамента. Она может быть однотрубной или двухтрубной.

В некоторых ситуациях когда все радиаторы закрыты, а теплый пол работает насос котла и насос теплых полов работают последовательно, мешая друг другу. Монтаж комбинированного отопления в системе с газовым котлом Самым сложным моментом в процессе монтажа комбинированного отопления является необходимость подачи от коллектора для теплого пола и радиаторов теплоносителя с разными температурами по двум трубам. В зависимости от температуры на выходе внутрипольного контура смесительный клапан открывается или закрывается, увеличивая или уменьшая количество горячего теплоносителя с подачи в контуре с рециркуляцией.

Это необходимо, чтобы удостовериться в герметичности всех выполненных стыков. Воздушный тепловой насос основной источник тепла Воздушный тепловой насос Перед тем как рассмотреть положительные и отрицательные стороны существующих отопительных агрегатов, расскажем немного о воздушном.

Где можно делать комбинированные системы?

Коллектор монтируется в специальный ящик материал — оцинкованная сталь , который соответствует его размеру. При этом не имеет значение вид теплоносителя или источник тепла.

Обозначение основных элементов схемы: настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком; гидравлический разделитель термогидравлический разделитель или гидравлическая стрелка ; коллектор коллекторная балка для подключения отопительных контуров; узел циркуляции контура радиаторного отопления; смесительный узел конура водяного теогопл пола; предохранительный термостат. Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В более сложных системах контроллер руководствуется также погодным датчиком, осуществляя предупредительное изменение мощности обогрева.

4 Проверенные схемы подключения водяного теплого пола

В результате теплоносители смешиваются следующим образом: жидкость из обратной трубы подается непрерывно, а горячая жидкость подается лишь в случае, когда это необходимо. В этом случае внутрипольные конструкции будут долговечными, надежными и прочными.

Применяется специальное термочувствительное устройство. Отопление с котлом на твердом топливе Комбинированное отопление с твердотопливным котлом представляет собой закрытую гравитационную системы с теплоаккумулирующим устройством.
Комбинируем отопление. Теплый пол + радиаторы. Простое решение

Теплый пол стержневого типа

Стержневой карбоновый пол — это стержневая конструкция, обогревающая помещение инфракрасными лучами дальней волны. В этом диапазоне отсутствует электромагнитное излучение. Особенность его в том, что нагревается не атмосфера, а предметы, присутствующие в комнате.

Композитный материал карбон имеет в своей основе углеродистую наноструктуру в сочетании со связывающими компонентами. Карбоновый и углеродистый пол — одно понятие

Тонкости работы и организации

В его составе содержатся карбоновые стержни, соединенные параллельно в эластичные маты шириной 0,8 м и длиной 25 м при помощи силового провода. Внутри «ковра» размещены нагревательные элементы. Внутренность стержней состоит из карбона, серебра, меди, а тепло выделяет первый из них.

Кроме стержней в составе такого пола есть температурный датчик и терморегулятор. Такой пол обладает свойством саморегуляции. Это значит, что количество тепла прямо пропорционально температуре. Недостатком является то, что монтаж его возможен только с применением стяжки, следовательно, о его демонтаже не может быть и речи.

Стержневой инфракрасный пол состоит из карбоновых стержней, подключенных с двух сторон к токоведущему кабелю

Если на плоскость пола поставить любой предмет, теплоотдача в месте, занимаемом им, снижается, и стержни начинают выделять меньшее количество тепла, понижая, таким образом, температуру. Следовательно, терморегулятор здесь нужен только для управления мощностью, функцию предотвращения перегрева выполняет сам стержневой пол.

Нюансы монтажа и подключения

Хотя стержневой пол и считается интеллектуальной системой, его можно уложить своими руками. Технология несложная, но работать он будет при условии, что все требования соблюдены.

Процесс состоит из 8 последовательных шагов:

• подготовки основы;
• укладки теплоотражателя;
• монтажа стержней;
• соединения между собой полос;
• подсоединения силового кабеля;
• подключения конструкции к терморегулятору;
• подключения термодатчика;
• заливки стяжки или монтаж финишного покрытия плиточного типа.

Перед выполнением этих работ планируют, в каком направлении будут укладывать нагревательный мат и рассчитывают количество материала. В продажу карбоновый пол поступает комплектом, но иногда приходится докупать кое-что из расходных материалов.

На выбор мощности оказывают влияние 2 фактора: площадь и вид обогрева. По мощности стержневые теплые полы разделяют на 2 вида: до 160 Вт/м² и до 220 Вт/м².

Наиболее рациональный вариант расположения греющего мата — вдоль длинной стены с ориентацией на теплорегулятор, т.к. в этом случае при подключении к регулятору температуры можно брать провода меньшей длины и уменьшить число разрезов

Наиболее рациональный вариант расположения греющего мата — вдоль длинной стены с ориентацией на теплорегулятор, т.к. в этом случае при подключении к регулятору температуры можно брать провода меньшей длины и уменьшить число разрезов.

В основном производители выпускают полный набор для монтажа. Как минимум, в него входит стержневой мат, соединительный комплект и концевой, провода, инструкция по установке. Все остальное: теплоизоляцию, скотч, гофрированную трубу с заглушкой, терморегулятор, датчик, битумную изоляцию — приобретают дополнительно.

О том, какой вариант теплого пола: электрический или водяной лучше устроить под последующую укладку ламината, детально написано в статье, посвященной этому вопросу.

Как правильно класть утеплитель на пол под плитку

Первым этапом непосредственного монтажа нагревательных элементов является утепление пола. От качества выполняемой работы зависит эффективность работы всей системы и экономичность ее использования. Наибольшей популярностью среди теплоизоляционных материалов, используемых для системы теплого пола, пользуется пенофол. Этот рулонный утеплитель имеет самоклеящийся слой и фольгированное покрытие. Для утепления материал раскатывают и приклеивают на поверхности, места стыков проклеивают фольгированным скотчем. Для увеличения теплоизоляционных характеристик помещения делают нахлест пенофола на стены в несколько сантиметров.

После укладки утеплителя в нижней части стен по периметру помещения проклеивают демпферную ленту. Она компенсирует расширение напольного покрытия при нагревании.

Конкретный пример расчета отопительной ветки

Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.

Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:

• габариты помещения: высота – 2,7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
• в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. м;
• внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0,20 Вт/мК;
• дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0,041 Вт/мК;
• материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1,69 Вт/мК;
• утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
• габариты входной двери – 0,9*2,05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0,035 Вт/мК.

Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.

Шаг 1 — расчет теплопотерь через конструктивные элементы

Термическое сопротивление стеновых материалов:

• газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/Вт;
• пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.

Термосопротивление стены в целом составляет: 2,5+1,22=3,57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.

Вычисление общей площади стены: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв. м.

Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74,55/3,57*48=1002 Вт

По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя

Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.

Чтобы подсчитать утечку тепла через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета – 0,5 и профиля – 0,56 кв. м*К/Вт соответственно.

Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 – доля каждого материала в оконной конструкции.

Теплопотери окна: Qо=10/0,56*48=857 Вт.

С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/Вт. Qд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 Вт.

Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1,1=4446 Вт.

Шаг 2 — тепло на обогрев + общие теплопотери

Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 Вт.

По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.

Шаг 3 — необходимая мощность теплового контура

Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.

Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.

Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. м

Шаг 4 — определение шага укладки и длины контура

Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.

Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.

Считаем длину контура: L=60/0,15*1,1=440 м.

Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.

Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать не менее четырех петель отопления. А как правильно уложить и закрепить трубы, а также другие секреты монтажа мы рассмотрели здесь.

Монтаж инфракрасного электрического теплого пола

Инфракрасный (пленочный) теплый пол монтируется с некоторыми отличиями от своего кабельного «собрата». Следуйте инструкции.

Монтаж инфракрасного электрического теплого полаЭлектрический инфракрасный теплый полПринципиальная схема подключения ИПО

Составляем схему укладки

Первый шаг. Выбираем место установки терморегулятора. Его монтаж рекомендуется выполнять с 15-сантиметровым отступом от поверхности пола.

Монтаж скрытого терморегулятора теплого полаМонтаж скрытого терморегулятора теплого пола

Второй шаг. Составляем схему укладки системы обогрева.

При составлении схемы учитывайте следующие важные нюансы:

• первый ряд пленки должен быть уложен с отступом не менее 100 мм и не более 400 мм от стен;
• если теплый пол будет применяться в качестве основной системы обогрева, он должен занимать как минимум 70-75% суммарной площади поверхности;
• если инфракрасная пленка укладывается в качестве дополнения к имеющемуся обогреву, достаточно, чтобы она занимала порядка 40-50% площади основания.

Укладываем и подключаем систему

Первый шаг. Раскладываем инфракрасную пленку поверх теплоизоляции. Придерживайтесь составленной схемы. При необходимости пленку можно резать по заводским линиям.

Раскладываем инфракрасную пленку поверх теплоизоляцииРезка матов

Укладку элементов выполняйте медными частями контактов вниз по направлению к стене с терморегулятором.

Второй шаг. Подключаем контактные зажимы к краю медной полоски и подсоединяем провода.

Конструкция инфракрасного теплого полаПодключение инфракрасного теплого пола

Третий шаг. Изолируем места разрезов инфракрасной пленки и соединений зажимов и кабелей. Для изоляции хорошо подходит специальная битумная мастика.

Подключение инфракрасного теплого пола

Часть зажимов устанавливайте на токонесущую поверхность. Оставшиеся располагайте внутри нагревательной пленки.

Правильная укладка проводов

Четвертый шаг. Подключаем термодатчик к нижней стороне инфракрасной пленки и тщательно его изолируем.

Пятый шаг. Устанавливаем терморегулятор. Перед этим должна быть закончена укладка всего запланированного материала и подключены все контакты и кабели. Терморегулятор рекомендуется устанавливать стационарно. При отсутствии такой возможности можете подключать его в розетку, как обыкновенный электроприбор.

Устанавливаем терморегулятор

По опыту, основную часть кабелей, соединяющих терморегулятор и нагревающую пленку, лучше всего прокладывать под плинтусом.

В завершение подключаем систему к электрической сети и переходим к ее тестированию.

Теплый пол инфракрасный

Тестируем систему после монтажа

Изучите поведение системы после включения в сеть. Если перегрева, искр и прочих дефектов нет, все нормально. Можете приступать к монтажу финишного напольного покрытия. Перед этим достаточно накрыть систему плотной полиэтиленовой пленкой, но некоторые специалисты все-таки рекомендуют залить тонкий слой стяжки – на него финишное покрытие ляжет более качественно.

Укладка ламината поверх ИК полаТеплый пол

Разводка теплого пола от насосно-смесительного узла

Модуль подмеса

Это смешанная схема подключения водяного теплого пола, где есть зона радиаторного отопления, теплый пол и применяется насосно-смесительный узел. Происходит подмешивание остывшего теплоносителя с обратки теплого пола к котловому.

У всех смесительных узлов присутствует балансировочный клапан, с помощью которого можно дозировать количество остывшего теплоносителя при подмесе к горячему. Это позволяет добиться четко заданной температуры теплоносителя на выходе из узла, т.е. на входе в петли теплого пола. Так существенно повышается потребительский комфорт и эффективность системы в целом.

В зависимости от модели узла, в его состав могут входить другие полезные элементы: байпас с перепускным клапаном, балансировочный клапан первичного котлового контура или шаровые краны с двух сторон от циркуляционного насоса. 

Подготовительный процесс

Монтажный процесс начинается с этапа планирования, за ним идет расчет и подготовка материалов. Стоит отметить, что точные просчеты способны выдать исключительно специалисты, в распоряжении которых имеется информация об утечке тепла. Самостоятельный просчет будет менее точным, но он также способен полностью удовлетворить все требования. Начать стоит с создания схемы расположения труб. Лучше всего использовать для этого миллиметровку.

Шаг трубы должен составлять:

• В пределах  15-20 см при условии качественной теплоизоляции дома;
• В пределах 10-15 см при условии отсутствия утепления стен;
• Использовать переменный шаг в зависимости от температуры стен. Так, около холодных стен расстояние делают меньше, а около теплых – больше.

Варианты схем укладки

Варианты схем укладки

Схемы укладки труб

Современные системы водяных тёплых полов могут быть выполнены посредством нескольких наиболее распространённых вариантов укладки:

• монтаж змейкой. Вариант прокладки труб вдоль одной из стен с закруглением в конечной точке и сменой направления, в результате чего охватывается вся площадь помещения. Основная сложность заключается в специфике оформления поворотных зон;
• монтаж двойной змейкой. Вариант, выполняемый по аналогии с предыдущим способом, но в процессе укладки используется пара параллельных труб с шагом в три сантиметра;
• монтаж улиткой или спиралью. Вариант монтажа, при укладке которым получается своеобразная спираль с конечной точкой, замыкающей всю систему;
• комбинированный монтаж. Вариант предполагает выполнение нескольких способов укладки на площади одного помещения с доминированием наиболее удобного и эффективного.

Пример укладки труб теплого пола

Основные правила распределения труб по системе водяных тёплых полов:

монтаж системы начинается от внешней, холодной стены;
поэтапное снижение нагрева напольной поверхности достигается использованием укладки трубы по технологии «змейка»;
равномерный обогрев может быть получен спиральной укладкой по направлению от периферии помещения к центральной части, выдерживая двойной шаг от витка к витку с последующей прокладкой в обратном направлении;
стандартный шаг не может быть менее десяти и более тридцати сантиметров, но чем больше теплопотери, тем меньше должен быть шаг;
особое внимание необходимо уделить расчётам гидравлического сопротивления, показатель которого возрастает прямо пропорционально длине труб и количеству поворотов;
запрещено стыковать трубы муфтами при необходимости монтажа в стяжку.

Роль водяного пола как основного или дополнительного источника тепла

Теплый пол в помещении в качестве отопительной системы может выполнять дополнительную или основную функцию. В качестве дополнительной системы, теплый пол влияет на комфортность поверхности напольного покрытия. В этом случае, главный источник тепла – традиционные радиаторы отопления. Для поддержания температуры теплоносителя применяется термостатический принцип регулировки.

Комбинированная система отопления

Компенсировать тепловые потери в помещении и защитить его от температурных перепадов снаружи, когда водяной пол является основным источником тепла, позволяет контроль за уровнем нагрева теплоносителя. Чем на теплее на улице, тем ниже температура теплоносителя должна быть и наоборот.

По сути, теплый пол – это низкотемпературная разновидность системы отопления и, теоретически, необходимую температура теплоносителя можно получить за счет настройки котла на минимальный нагрев. Однако обычный котел, настроенный на низкотемпературный диапазон, отличается резким снижением КПД и с экономической стороны такая система становится невыгодной.

Смесительный узел

В связи с этим существуют другие способы. Например, использование современного теплогенератора, подающего теплоноситель, нагретый до +30 – 50 градусов. При оснащении такого котла циркуляционным насосом, каждый контур имеет теплоноситель одинаковой температуры, за счет чего осуществляется наиболее эффективный с экономической точки зрения процесс обогрева дома системой «теплый пол».

Трехходовый смесительный клапан

Если котел не оснащен функцией работы в низкотемпературном режиме, то можно воспользоваться трехходовым смесительным клапаном, а необходимую температуру можно получить за счет оснащения смесительного узла термостатом.

Также стоит учитывать, что некоторые виды финишных материалов не подходят для водяного пола и могут монтироваться в тандеме с пленочными или кабельными электрическими системами обогрева.

Инфракрасная пленка для теплого пола