Трубы теплого водяного пола обычно размещаются в бетонной стяжке пола. В частном деревянном доме, да и в других домах с деревянными перекрытиями, целесообразно делать теплый пол с водяным контуром отопления без бетонной стяжки. Такой пол часто называют сухим теплым полом.
Элементы сухого теплого пола имеют малый вес и не создают значительных нагрузок на деревянные балки перекрытий. Сухой теплый пол имеет малую высоту. При монтаже пола отсутствуют мокрые процессы по заливке бетонной стяжки, нет необходимости дожидаться 28 дней твердения и сушки бетонной стяжки.
По этим причинам сухой теплый пол выгодно применять как при новом строительстве, так и в существующих домах с перекрытиями по деревянным балкам, с деревянным полом.
О других преимуществах и особенностях теплых полов в частном доме можно прочитать в статье “Нужен ли теплый пол в частном доме”.
Особенностью сухого теплого пола, по сравнению с полом с бетонной стяжкой, является меньшая тепловая мощность. Количество тепла, передаваемое в помещение, не превышает 60-80 Вт/м2 площади пола.
Теплоаккумулирующая способность сухого теплого пола также невелика. Благодаря малой массе, сухой теплый пол быстрее прогревается и реагирует на изменение температуры теплоносителя.
Конструкция сухого теплого пола в деревянном доме приведена на рисунке:
1 Трубы «теплого пола».
2 Отражатель –распределитель тепла, оцинкованный профнастил.
3 Балки.
4 Утеплитель (пенополистирол, плотность — не менее 25 кг/м3; толщина — не менее 50 мм. или минераловатные плиты);
5 Пароизоляцпя — пергамин, полиэтилен.
6 Черновой пол совместимый с «теплыми полами».
7 Чистовая подшивка потолка.
8 Лента демпферная толщиной не менее 5 мм.
9 Плинтус.
10 Щит перекрытия по черепным брускам.
Если сухой теплый пол делается на междуэтажном перекрытии, то следует уделить внимание звукоизоляции перекрытия от ударного и воздушного шума. Для защиты от ударного шума черновой пол, поз.6, должен опираться на балки, поз.3, через упругие прокладки.
В качестве чернового пола, поз.6., удобно использовать цементно — стружечные (ЦСП) или гипсо — стружечные влагостойкие (ГСПВ) плиты, . Сравнительно большая масса и теплопроводность чернового пола из таких плит обеспечит более равномерный нагрев поверхности, будет способствовать аккумуляции тепла, улучшит защиту перекрытия от ударного шума.
Кроме того, ЦСП и ГСПВ не содержат вредных веществ, в отличие от ориентированно – стружечных (ОСП, OSB) и древесно — стружечных плит (ДСП) и фанеры. Следует учитывать, что при нагревании, выделение смертельно опасного формальдегида из плит ОСП, ДСП и фанеры увеличивается.
Отражатель – распределитель из оцинкованного профнастила позволяет равномерно распределить тепло по всей поверхности пола. Глубина профиля настила должна быть равна диаметру труб теплого пола.
При устройстве теплого пола в цокольном перекрытии пароизоляционную пленку следует уложить поверх слоя утеплителя.
На строительном рынке предлагаются системы сухого теплого пола с водяным или электро обогревом от разных производителей. Такие системы имеют лучшие технические параметры, но они и более дорогие.
Сухой теплый водяной пол на плитах пенополистирола
1 – напольное покрытие;
2 – сборная сухая стяжка для пола из листов ГВЛ (ссылку на статью смотри выше);
3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка толщиной 100-200 мкр);
4 – теплораспределительные металлические пластины с греющей трубой теплого пола;
5 – пенополистирольные плиты;
6 – черновой пол;
7 – демпферная лента.
Такой пол можно смонтировать на любой ровной поверхности, даже по существующему полу при реконструкции помещения.
Порядок монтажа «сухого» теплого пола следующий:
- На черновой пол укладывается гидро- пароизоляция — полиэтиленовая пленка толщиной 200 мкр., с нахлестом на стыках не менее 10 см и проклейкой стыков скотчем.
- На стены по периметру помещения монтируется демпферная лента.
- На пол укладываются профилированные пенополистирольные плиты.
- В профили пенополистирольных плит на прямолинейных участках вставляют теплораспределительные металлические пластины.
- В подготовленные углубления укладывают греющую трубу теплого пола.
- Вся уложенная система снова покрывается полиэтиленовой пленкой толщиной 100-200 мкр.
- Поверх монтируется сухая сборная стяжка. Устройство пола с сухой сборной стяжкой подробно описано в статье по ссылке.
Для устройства стяжки, как и в предыдущих случаях, лучше использовать цементно – стружечные (ЦСП) или гипсо — стружечные влагостойкие (ГСПВ) плиты.
Система сухого теплого пола заводского изготовления включает в себя комплект материалов: профилированные пенополистирольные плиты и теплораспределительные пластины из алюминия или оцинкованной стали. Наборы материалов для устройства сухого теплого пола разных модификаций и производителей, можно найти на строительном рынке.
Такая система является на сегодняшний день самым легким решением теплого пола. Но высота пола будет несколько больше, чем у деревянной системы. 
Профилированные плиты утеплителя для сухого теплого пола можно сделать самому.
Для этого, на черновой пол укладывают гладкие теплоизоляционные плиты (пенополистирол, пеноплекс и т.д ). На поверхности плит чертится трасса укладки греющих груб. Затем, с помощью специального термоножа, по этим линиям вырезаются U-образные каналы, в которые укладываются термораспределительные пластины, а потом и петли греющих труб.
Сухой теплый пол на рейках
Вместо профилированных плит пенополистирола, в качестве основания сухого теплого пола можно использовать различные погонажные материалы: обрезные доски, а также рейки, нарезанные из различных конструкционных плит: цементно (ЦСП) и гипсостружечных (ГСПв), гипсоволокнистых (ГВЛв) и т.д.
Как уже указывалось выше, не следует использовать для устройства полов ориентированно – стружечные (ОСП, OSB) и древесно — стружечные плиты (ДСП), а также фанеру. При нагревании из этих материалов постоянно выделяется опасный для жизни газ формальдегид.
Ширина рейки выбирается в зависимости от шага укладки греющей трубы в полу 130 – 280 мм., разбежка (зазор для трубы) между рейками должен быть ровно 20 мм.(для трубы d=16). В местах поворотов трубы опорные рейки необходимо скруглить.
Рейки опорного слоя можно укладывать как непосредственно на лаги (поперек лаг), так и на черновой деревянный пол. Укладка непосредственно на лаги уменьшит высоту пола.
При укладке опорных реек непосредственно на лаги, расстояние между лагами должно быть не более 600 мм., если финишным напольным покрытием будут паркет, ламинат, линолеум или ковер, и не реже чем через 300 мм., если пол будет из керамической плитки.
Для равномерного нагревания всей поверхности пола теплораспределительные пластины должны находиться под 80% площади теплого пола.
Теплый водяной пол в сборной сухой стяжке пола
Теплый водяной пол можно разместить в сборной сухой стяжке пола.
Для устройства сухого теплого пола сборную сухую стяжку выполняют из трех слоев плит. На поверхность уложенного в пол нижнего слоя плит наносят маршрут укладки трубы. Далее в дело идут полосы из плитного материала. Их прикручивают с помощью саморезов к первому слою ГВЛ так, чтобы образовались канавки для трубы теплого пола глубиной, равной диаметру трубы.
В канавки укладывают теплораспределительные пластины и трубу отопительного контура. Затем укладывают верхний слой листов, а потом — и финишное покрытие (например, ламинат). В качестве верхнего слоя стяжки лучше использовать цементно – стружечные (ЦСП) или гипсо — стружечные влагостойкие (ГСПВ) плиты.
Пол без теплораспределительных пластин
Все варианты конструкции сухого теплого пола можно сделать без укладки теплораспределительных пластин. Греющую трубу укладывают в канавки, фиксируя трубу хомутиками из отрезков пластиковой ленты и саморезами. В сборной сухой стяжке пола канавку с трубой заполняют заподлицо гипсовым раствором.
Из-за отсутствия металлического отражателя – распределителя тепла, недостатком такой простой конструкции сухого теплого пола будет некоторая неравномерность температуры поверхности пола. Будет происходить недогрев пола в промежутках между трубами, и меньшая тепловая мощность – не более 50-60 Вт/м2.
Такой вариант вполне подойдет для комфортного теплого пола, который немного подогревает поверхность и обеспечивает приятные ощущения при нахождении человека на полу. Основную часть тепла зимой дают радиаторы.
Температура поверхности теплого пола
Строительные правила требуют, чтобы средняя температура на поверхности теплого пола в расчетных условиях была не выше:
- 26 °С — для полов помещений с постоянным пребыванием людей;
- 23 °С — для полов детских учреждений;
- 31 °С — для полов помещений с временным пребыванием людей;
- Температура поверхности пола по оси трубы в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С.
Схемы укладки труб теплого пола
Для укладки в сухой водяной теплый пол лучше всего подходят трубы из сшитого (PE-X) или термостойкого (PE-RT) полиэтилена. Если в доме установлен чугунный или стальной котел, котел со стальным теплообменником или стальные радиаторы, то для защиты их от коррозии необходимо использовать полиэтиленовую трубу защищенную от проникновения кислорода, с добавлением EVOH в маркировке. Если все металлические детали системы отопления выполнены из медных или стальных нержавеющих сплавов, то в применении таких труб нет необходимости.
Рекомендую использовать металлопластиковые трубы, специально предназначенные для теплых полов. Такие трубы обходятся дешевле.
Теплые полы чаще всего делают из труб наружным диаметром 16 мм. Как правило, такого диаметра трубы достаточно, чтобы обогреть до 20 м2 площади пола. Самая длинная сторона участка, на котором укладывается труба, не должна быть больше 8 м. Если размеры помещения превышают указанные величины, то пол делят на части, в каждой из которых укладывают отдельный контур, петлю из трубы. Трубу в петле рекомендуется укладывать с шагом не более 200 мм.
Насосносмесительный узел и коллектор теплого пола
Каждое помещение с «теплым полом» — это как минимум один контур (одна петля трубы). Все эти контуры надо как-то объединить в один и присоединить к котлу или иному источнику тепла. Оба конца трубы каждого контура теплого пола присоединяют к коллектору.
Коллектор теплого пола должен выполнять три задачи:
- Отключать, перекрывать подачу воды в каждую отдельную петлю теплого пола.
- Регулировать расход теплоносителя в петле теплого пола в зависимости от температуры воздуха в помещении или температуры поверхности пола.
- Регулировать гидравлическое сопротивление петли теплого пола для того, чтобы сбалансировать, сделать его одинаковым во всех контурах, присоединенных к коллектору .
Для выполнения этих задач на коллекторе со стороны подачи имеются запорные вентили, управляемые вручную. Со стороны обратки установлены регулирующие вентили с сервоприводом. Вентилем через сервопривод управляет термостат, регулирующий подачу теплоносителя в контур теплого пола в зависимости от температуры поверхности пола и температуры воздуха в помещении. Этим же вентилем, с помощью специального ключа регулируют гидравлическое сопротивление петли теплого пола.
Насосносмесительный узел выполняет следующие функции:
- Понижает температуру теплоносителя, который поступает от котла по прямому трубопроводу, путем подачи в него более прохладной воды из обратки (подмеса) .
- Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в петлях труб теплого пола. Система теплого пола имеет высокое гидравлическое сопротивление, для преодоления которого требуется установка отдельного насоса.
- Защищает полы от перегрева — если в полы пойдет перегретый теплоноситель — циркуляционный насос остановится. Максимальную температуру отопительной воды, подаваемой в трубы теплого пола, утанавливают вентилем на входе смесительного блока.
Автоматическое управление температурой в доме
В домах рачительных европейцев, системы отопления обязательно изначально проектируются, а затем сразу делаются с системой автоматического управления температурой в доме. Немец или поляк знают и понимают, что без автоматики невозможно обеспечить экономное расходование газа и приемлемый уровень теплового комфорта в доме.
В нашей стране часто хозяева начинают осознавать необходимость автоматического управления температурой уже после того, как дом построен, система отопления уже смонтирована и работает, и начинают приходить счета на оплату газа.
Оказывается, снаружи дома температура воздуха, направление и сила ветра постоянно меняются. Днем и ночью температура наружного воздуха даже в течении суток часто меняется на десяток градусов. Дом то продувает, то нет, переменчивый ветер. Непостоянное солнце, то нагревает дом, то нет. Теплопотери дома постоянно скачут на разную величину. Чтобы не заморачиваться со всей этой чехардой по несколько раз в день, хозяин дома вручную устанавливает на котле температуру побольше, так, чтобы температура в доме была потеплее, с запасом. А в конце месяца с тоской смотрит на счет за газ и чешет репу.
Хозяин узнает, что для того, чтобы оснастить дом автоматическим управлением температурой, необходимо кое-что выбросить, заменить и переделать в системе отопления, а также установить дополнительное оборудование. А для этого придется опять сверлить, долбить, прокладывать. Что вся эта автоматика обошлась бы намного дешевле, если бы устанавливалась сразу, при строительстве дома.
Как известно, теплый пол может быть или «комфортным» или «отопительным».
«Комфортный» теплый пол немного подогревает поверхность и обеспечивает приятные ощущения при нахождении человека на полу. Основное поступление тепла в помещение обеспечивают радиаторы. Для комфортного теплого пола необходимо поддерживать постоянную, температуру теплоносителя.
«Отопительный» теплый пол, помимо комфорта, обеспечивает полноценное отопление помещения.
Сравнительно небольшая тепловая мощность сухого теплого пола делает его пригодным чаще всего только для комфортного отопления.
В доме с комфортным сухим теплым полом для управления температурой необходимо иметь три системы автоматического управления.
Одна система, регулирующая работу теплого пола, должна управляться по температуре воздуха в помещении до тех пор пока температура поверхности пола не достигнет комфортного уровня. То есть, в межсезонье дом будет отапливаться теплом теплого пола.
Если температуре пола достигла верхнего предела, а температура воздуха в помещениях снижается, то вступает в действие автоматическая система управления радиаторами. Радиаторы будут догревать воздух в помещении, добавлять свое тепло к тому теплу, которое будет постоянно поступать от теплого пола.
Режим нагрева теплоносителя котлом должен регулироваться еще одной автоматической системой, реагирующей на температуру наружного воздуха.
Учитывая то, что система теплых полов обладает высокой инерционностью (медленно нагревается и медленно остывает) для управления ее работой рекомендуется использовать погодную автоматику. Тогда температура теплоносителя, подаваемого в систему, будет адаптирована к наружной температуре. Благодаря этому вместе с изменением наружной температуры меняется температура теплоносителя, циркулирующего в полу.
При регулировке с помощью комнатного термостата температура теплоносителя в системе не будет изменяться до момента, пока она не начнет повышаться в помещении (из-за потепления на улице). Только после этого температура теплоносителя начнет снижаться, но из — за инерционности системы в помещении уже станет жарко (т. е. нерациональное расходование энергии).
Поэтому, чтобы отопление дома было экономичным, в системе теплых полов нужно использовать для ее управления погодный регулятор.
Для регулирования температуры теплого пола необходимо выбрать и установить коллектор, оснащенный сервоприводами на регулирующих вентилях.
Сервопривод работает как выключатель, полностью открывая или закрывая вентиль. Температура поверхности теплого пола будет поддерживаться с точностью +/- 0,5 — 1 оС.
Термостаты для теплого пола
Термостат — это прибор, который измеряет температуру чего-либо, сравнивает эту температуру с заранее заданной и, в зависимости от результата сравнения, подает команду сервоприводу включить или выключить регулирующий вентиль. Таким образом, включая или отключая подачу тепла, термостат поддерживает температуру чего-либо с минимальными отклонениями от заданной величины, обычно с точностью +- 0,5 оС.
Для измерения температуры термостат может иметь встроенный в корпус прибора датчик температуры. Датчик температуры может быть и выносным. Выносной датчик соединяется с термостатом проводами.
На термостате всегда есть кнопки или колесики, с помощью которых задается температура, стабильность которой он должен обеспечить. На всех термостатах есть индикация текущего состояния — «нагрев включен» или «нагрев выключен».
Термостат в зависимости от способа соединения с исполнительным сервоприводом может быть проводным или беспроводным.
Самый мало бюджетный вариант — это проводной термостат. Сам прибор устанавливается в помещении, в котором должен поддерживать температуру. Коллектор теплого пола с сервоприводами может быть установлен в другом месте, например, в котельной. Между собой эти устройства соединяют тонкими проводами.
Для регулирования температуры воздуха и температуры теплого пола в соответствии с алгоритмом — регулируем температуру воздуха в помещении, но не даем нагреться полу выше заданной температуры, необходим термостат, имеющий соответствующие функции.
Термостат для теплого пола:
- Должен работать с двумя датчиками температуры: встроенным датчиком температуры воздуха и выносным датчиком температуры теплого пола.
- В термостате должна быть предусмотрена возможность задавать отдельно температуру воздуха и температуру теплого пола.
- Должен быть заложен алгоритм регулирования по температуре воздуха с ограничением температуры поверхности теплого пола.
