Водяной тёплый пол в частном доме

В отличие от распространённого мнения выбор труб для устройства теплообменника в полу не так широк. Всего существует два варианта: сшитый полиэтилен и медь. Самые очевидные плюсы специальных материалов — это долговечность, стойкость к деформациям, малый коэффициент линейного расширения. Но главное преимущество — кислородный барьер, который, в конечном счёте, пресекает возникновение осадка на внутренней поверхности труб.

Смысл использования меди в высокой теплопроводности трубок и устойчивости к коррозии. Очевидным недостатком можно назвать сложность монтажа и высокий риск выхода из строя при наличии твёрдых частиц (песка) в теплоносителе. Не смотря на то, что для пайки нужна лишь недорогая газовая лампа и флюс, правильно согнуть змеевик — сложная задача. Это при том, что поворотов медной трубки может быть несколько десятков и одна ошибка, повлёкшая излом, приводит к браку всего отрезка или необходимости дополнительной пайки. 
Полимерные (полиэтиленовые) трубки имеют более высокий коэффициент теплового расширения, помимо этого теряют прочностные свойства при нагреве выше эксплуатационных температур, однако в тёплых полах в принципе теплоноситель не нагревается свыше 40 оС. Удобство монтажа — очевидный плюс. Легко гнётся и укладывается спиралью или змеевиком. Труба поставляется в бухтах по 200 м, позволяя укладывать тёплые полы без единого соединения во всём объёме будущей стяжки. Большая часть фирменных полиэтиленовых трубок подразумевает использование специального инструмента для опрессовки и сварки.

Обеспечение циркуляции 
Системы водяного отопления с подогревом пола не работают по гравитационному принципу и всегда остаются энергозависимыми. Из-за этого и случается перегрев: сбои в системе циркуляции и рециркуляции могут подать и 70–80?С, поэтому средства от экономии на использовании полимерных трубок должны быть хоть частично затрачены на совершенствование автоматики и вспомогательных механизмов. 
Скорость протока теплоносителя в трубках строго регламентируется производителем, возлагать эту задачу на общую циркуляцию системы — значит повысить риск сбоев в работе. Перед коллекторным узлом обязательно устанавливается устройство принудительной циркуляции, затем каждый из контуров регулируется для подстройки требуемой скорости протока. Это определяет максимальную длину петли каждого контура и перепад температур в его начале и конце.

Для прокачки воды в системе используют циркуляционные насосы, предназначенные для радиаторных систем отопления. Диаметр патрубков определяется требуемой пропускной способностью трубы, которой насос подключен к коллектору. Высота подъёма (или нагнетаемое давление) определяется суммарным гидродинамическим сопротивлением труб, заявленным их производителем для разных конфигураций петли и радиусов изгиба. Каждое соединение требует увеличения высоты подъёма. Регулировка скорости для насосов тёплого пола не требуется, однако при ускоренной циркуляции возможна более интенсивная прокачка системы для быстрого выхода на режим.

Коллекторный узел 
При использовании более одного ответвления для подогрева пола наличие коллекторного узла (гребёнки) строго обязательно. Самостоятельная пайка коллектора даже для двух петель не даст требуемого результата, сбалансировать линии при отсутствии равномерного распределения и вентильных регуляторов практически невозможно.

Коллектор выбирается как по числу ответвлений, так и по общей пропускной способности. По сути своей, это многоканальный регулятор расхода. Из материалов корпуса наиболее предпочтительны нержавеющая сталь и качественная латунь. Для тёплого пола могут быть использованы две разновидности коллекторов. При разнице в длине контуров менее 20–30 метров подойдут обычные латунные с шаровыми кранами. При большем разбросе гидродинамических сопротивлений нужен специализированный коллектор с регуляторами протока на каждом отводе.

Обращаем ваше внимание, что сдвоенный (подача + обратка) коллектор покупать не обязательно. Можно установить качественный смеситель с расходомерами на линию подачи, а на обратку — более дешёвый с вентильными (не шаровыми) кранами. Отдельно стоит обращать внимание, на какой тип труб рассчитан коллекторный узел. Большинство дешёвых изделий подразумевают подключение МП труб, которые для тёплого пола подходят плохо и потому применяются всё реже. Для контуров из полиэтилена лучше потратиться на надёжные и проверенные коллекторы REHAU, для систем на медных трубках — Valtec и APE. Присоединение медных трубок к коллектору рекомендовано через развальцовку и/или резьбовой фитинг, паять напрямую не рекомендуется по причине низкой ремонтопригодности таких соединений.

Узел подготовки температуры 
Сама гребёнка отводов — это ещё не весь коллектор. В сборе смесительный узел комплектуется специальной арматурой, обеспечивающей корректировку температуры воды перед подачей в систему. Подмешиваться может как горячая вода, так и холодная, что в корне определяет специфику работы двух типов смешивания.

Первый тип использует замкнутый цикл циркуляции, подмешивая горячую воду трёхходовым клапаном по мере необходимости. Недостаток системы в том, что при сбоях в работе автоматики или использовании твёрдотопливных котлов может за раз податься большое количество горячей воды, негативно воздействующей на полимеры, а также на напольное покрытие и микроклимат в комнате. Поэтому подкачка горячей воды практикуется преимущественно в системах на медных трубках.

Готовый смесительный узел для тёплого пола. Регулировка температуры и степень смешения теплоносителя выполняется полностью в автоматическом режиме.
Для полиэтиленовых контуров предпочтительны более дорогостоящие коллекторы, подмешивающие холодную воду из обратки для снижения поступающей температуры. Сложность таких смесительных узлов обусловлена наличием дополнительного насоса рециркуляции. Регулировка может производиться как настраиваемым двухходовым клапаном, так и электронным термостатом, управляющим оборотами двигателя насоса. Последнее — пример борьбы за точность и снижение инерционности системы, к слову, весьма успешный. Однако такие системы энергозависимы. 
Брать ли коллектор в сборе — спорный вопрос. Безусловно, наличие гарантии — очевидный плюс, но не всегда получается найти модель с необходимой обвязкой и числом отводов, в таких случаях придётся собирать устройство самому.

Утепление и аккумулирующий слой 
Пирог водяного тёплого пола таков: пенополимерный утеплитель, нагревательные трубки и теплоаккумулирующая стяжка в порядке снизу вверх. Толщина и используемые материалы основных слоёв должны выбираться в соответствии с рабочими параметрами системы. 
Утеплитель выбирается с учётом планируемой температуры нагрева, а если точнее — разницы температур между тёплым и черновым полом. В основном используют ЭППС или ППУ плиты со стыковочными кромками. Этот материал практически несжимаем при распределённой нагрузке, при этом показатели сопротивления теплопередаче одни из самых высоких. Ориентировочная толщина полимерного утеплителя — 35 мм для разности температур в 30 ?С и далее по 3 мм на каждые 5 ?С.

Помимо защиты трубок от повреждения стяжка регулирует инерционность системы подогрева и сглаживает разность температур между участками пола непосредственно над трубками и между ними. Если котёл работает в циклическом режиме, нагретый бетон будет отдавать тепло, даже если поступления горячей воды временно нет. При случайном перегреве теплоёмкая стяжка обеспечит отвод температуры, исключая повреждение труб. Средняя толщина стяжки — это 1/10–1/15 часть расстояния между соседними трубками. Увеличив толщину, можно избавиться от эффекта тепловой зебры при редкой прокладке трубок. Естественно, расход материалов, а также инерционность и время выхода системы на режим при этом возрастут. 
При устройстве тёплых полов по грунту необходимо отсыпать 15–20 см несжимаемый слой из ПГС. Щебень в целях дополнительной теплоизоляции можно заменить керамзитом. По утеплённым каркасным полам тёплый пол можно укладывать сразу поверх гидроизолятора, которым черновой пол укрывается во избежание выхода из стяжки цементного молока. В лучшем случае под трубками устраивается слой тепловой отсечки из ППУ или ЭППС в 20–25 мм. Даже такого тонкого слоя достаточно, чтобы устранить мостики холода, представленные несущей конструкцией пола, а также распределить нагрузку от стяжки.

Нюансы монтажа 
Монтаж водяного тёплого пола должен проходить по заранее продуманной схеме. Коллектор требует оборудованного под установку места, это может быть как помещение котельной, так и скрытый в стене отсек. Рациональность установки промежуточных коллекторов зависит от того, обеспечивается ли экономия по сравнению с прокладкой труб от центрального распределительного узла, а также допустим ли такой рост длины наибольшей петли. Подвод трубок к зонам обогрева рекомендуется выполнять по помещениям, не требующих целенаправленного нагрева пола: кладовые, коридоры и иже с ними. 
Крепить трубки тёплого пола следует только к специальной монтажной системе. Перфорированная лента или сетка обеспечивают точную регулировку шага установки, надёжную фиксацию на время застывания смеси и необходимые для температурного решения зазоры. 
Фиксация монтажной системы к полу выполняется сквозь утеплитель без значительного прижима. Крепить нужно в отверстия, образованные после отгибания лепестков для обжатия трубок. Таким образом, точки крепления располагаются наиболее близко к нагревательным элементам, что исключает их всплытие, смещение или поднятие всей системы при заливке бетонной смеcи.