водопровод для теплого пола

Теплый водяной пол как элемент системы автономного дома

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

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

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.

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.

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.

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.

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.

Интересен опыт пользователя портала Александра Федорцова (ник Скептик).

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.

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 ;

t_п – средняя температура поверхности пола — 29 °C;

t_в – 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.

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.

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

2) Радиаторное отопление

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

Нюансы самостоятельного монтажа 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.

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:

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

Далее уложил ЭППС толщиной в 5 см в два слоя.

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

Какие трубы для водяного теплого пола лучше выбрать?

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Редакция портала StroyGuru подготовила статью-подсказку для энтузиастов-строителей, где рассматривает, как правильно подбирать трубы для «теплого пола» на основе жидкого теплоносителя.

Минимальные обязательные требования к трубам

Перед посещением магазина для покупки комплекта водяного обогрева пола нужно внимательно изучить минимальные требования к трубам-водоводам, работающим под давлением в стяжке. Это необходимость, которая не обсуждается. Слишком специфические условия эксплуатации.

1. В уложенном контуре «теплого пола» не должно быть сращиваний труб. Любой вид соединений: фитинги, фланцы, сварка, склеивание был и остается самым уязвимым местом в любом трубопроводе. Поэтому риск протечек очень высок. А это, полный демонтаж пола с большими финансовыми тратами.

2. Из первого требования логично вытекает второе — длины труб должно хватать для одного контура. Должна быть бухта, а не метраж.

3. Стальные трубы сразу отметаются: причин много, но первые три убийственные:

4. Стенки трубопровода не должны пропускать кислород, который окисляет растворенное в воде двухвалентное железо (Fe2+). За год в теплоносителе может оказаться до 4 кг ржавчины (циркулирует вместе с жидкостью). Точно такой же процесс происходит и с трехвалентным железом (Fe3+). Только ржавчины больше — до 12 кг и она оседает на стенках труб.

5. Материал труб должен выдерживать температуру около +90 o С. Такие внештатные ситуации возникают, когда выходит из строя регулирующая аппаратура и горячая жидкость поступает напрямую из котла в контур.

6. При нагревании материала контура происходит его удлинение. Стяжка этому препятствует и сама, в свою очередь, сдавливает трубы, в связи с чем возможны деформация и разрушение. Проблема решается двумя путями: у материала должен быть маленький коэффициент линейного расширения под действием температуры, либо он обладает достаточной прочностью и эластичностью, чтобы сопротивляться возникающему напряжению.

Критерии выбора

С требованиями разобрались. Под них подходят несколько видов труб. Сейчас рассмотрим критерии, по которым можно определить, какая труба лучше для водяного «теплого пола» в конкретном случае. К основным характеристикам, на которые необходимо обратить внимание, делая свой выбор, относятся:

Диаметр трубопровода

Важным критерием выбора является диаметр труб. Он может быть 16*2, 18*2 и 20*2 мм, где первая цифра показывает диаметр трубы, вторая — толщину стенки. Сразу отбросим размер 18*2 — не является стандартным. Его можно скомплектовать только самостоятельно без каких-либо гарантий ни по качеству самой трубы, ни по качеству соединений.

У оставшихся размеров есть свои преимущества и недостатки.

Диаметр 16*2. Плюсы:

Диаметр 20*2. Преимущества:

Вывод: для жилых помещений нужно использовать диаметр 16*2. Больший размер подходит для спортивных залов, производственных помещений и т.д.

Сложность монтажа

Укладка контура по сложности одинаковая для всех труб, кроме медных. А вот соединение может быть разным: простым и трудным. Одно дело накинуть пару гаек и закрутить, другое — использовать фитинги, для которых нужно иметь специальное оборудование. К трудоемким и замысловатым работам относится пайка медных труб специальной газовой горелкой.

Изломостойкость

Полимеры, из которых изготавливаются трубы, имеют разную гибкость и пластичность. В результате трубопровод одного и того же диаметра можно уложить в контур с шагом 100 мм или 150-180 мм, а то и 350 мм.

При укладке отопления в туалете или узком коридоре эту характеристику нужно обязательно учитывать. Наиболее важные параметры: вид материала и его стоимость рассмотрим отдельными пунктами.

Виды труб для «теплого пола»

Для водяного «теплого пола» можно использовать:

Медные трубы

Медь относится к тугоплавким цветным металлам, который используют для производства трубопроводов не одну сотню лет. Длительный эксплуатационный период неоднократно подтвержден на практике и обсуждению не подлежит.

Однако в системе «теплого пола» другие условия функционирования, что заставило производителей покрывать медные трубы ПВХ-оболочкой. В результате получены близкие к идеальным характеристики трубопровода с горячим теплоносителем.

Из многочисленных достоинств в первую очередь нужно выделить:

Существенный минус в том, что «теплые полы» из меди в 2-3 раза дороже стоимости отопительных систем из других материалов. Кроме этого, есть другие недостатки, которые иногда смущают потребителя больше, чем цена:

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковая труба состоит из трех слоев: внутренний и наружный — сшитый или термостойкий полиэтилен, центральный — алюминиевая фольга толщиной 0,3-0,5 мм. Полимер в трубе отвечает за герметичность, прочность и эластичность. Фольга препятствует кислородной диффузии.

Сильные стороны материала:

Полипропиленовые трубы

Полипропиленовые трубы довольно популярны в России, что на взгляд редакции портала StroyGuru сложно объяснить. Ведь явных предпосылок для этого нет, несмотря на то, что начали выпускать трубы, армированные стекловолокном. Чтобы убедиться в выводе специалистов сайта, рассмотрим плюсы и минусы материала.

Плюсы есть, но их полностью перекрывают недостатки. И они настолько серьезные, что для «теплых полов» рекомендовать такие трубы ни один уважающий себя профессионал не будет:

Для сведения: меньший шаг возможен только при сращивании труб внутри стяжки, что недопустимо.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Ребристые трубы из стали толщиной 0,3-0,5 мм, покрытые полимером, стали активно применяться в системах водяного обогрева пола. В зависимости от вида термообработки (отожженные или нет) имеют разную гибкость и цену. В остальном технико-эксплуатационные характеристики идентичны.

Среди достоинств обращает на себя внимание:

Недостатки есть, куда уж без них:

Вывод: пока рано говорить о превосходстве гофрированных труб над пластиком.

Трубы из сшитого полиэтилена PE-X

На основе полиэтилена производится большой класс трубной продукции, включающий металлопластиковые трубы, трубы из сшитого полиэтилена и полиэтилена с высокой термостойкостью.

В первом случае диффузионный барьер выполнен из фольги, поэтому и металлопластик, во втором, из особого полимера под названием EVOH. В отличие от металлопластиковых труб, трубы из сшитого полиэтилена могут быть одно-, двух- и трехслойными. Ведь основная нагрузка ложится на полиэтилен. Роль прослойки — вспомогательная: защищать теплоноситель (воду) от кислорода.

Сшитый полиэтилен имеет более устойчивую структуру, усиленную поперечными межмолекулярными связями, что хорошо видно на схеме внизу.

Однако факт сшивки не всегда является достоверным — полно подделок. Проверить можно просто, при этом в домашних условиях — засунуть небольшой кусок в духовку и подержать там минут 10-20 при температуре +120-150 o С. Сшитый сохранит форму, простой превратится в тягучий сгусток.

У двух- и трехслойных труб много достоинств:

Вывод: по соотношению цена/качество трубы из сшитого полиэтилена с диффузионным барьером EVOH являются лучшим вариантом для укладки в стяжку при отоплении дома или коттеджа с помощью «теплого пола».

Трубы из термостойкого полиэтилена PE-RT

Термостойкий полиэтилен отличается от сшитого более разветвленными связями между молекулами. Эти связи не сшиваются, а образуются в процессе синтеза. Они более равномерные, но менее устойчивые. Поэтому у труб немного другие сильные и слабые стороны.

К плюсам с полным правом можно отнести:

Слабостью материала является:

Популярные производители и цены

В продаже можно встретить трубы не только от производителей «теплых полов», но и специализирующихся на трубной продукции компаний. У профессионалов на этот счет противоположные точки зрения. Одни считают, что узкоспециализированное производство поставляет на рынок более качественную продукцию. Другие утверждают, что использование комплектующих элементов от разных производителей не позволяет добиться необходимой герметичности и плотности соединения.

Редакция портала не имеет возможности однозначно утверждать, кто прав. Поэтому приводит лучших производителей труб без привязки к основной сфере деятельности. Отметим, что перечень составлен на основании отзывов покупателей на форумах, мнению профессионалов и объема продаж. Поэтому приведенный ниже список компаний может не совпадать с различными рейтингами.

«Uponor». Финская компания «Uponor» выпускает металлопластиковые трубы и из сшитого полиэтилена. Лучшими считаются полиэтиленовые трубы «Uponor» PEXa evaIPEX Q&E 16 x 2,0 и «Uponor» PEXa evaIPEX Q&E 20 x 2,0. Они имеют защитный слой от проникновения кислорода EVOH, предотвращающий коррозию элементов системы и долгий срок службы: 50 лет при температуре теплоносителя до 60 o С.

Разработаны специально под «теплые полы» компании, поэтому неизвестно, как они поведут себя при покупке коллектора другого производителя. Максимальная температура — +95°C, рабочее давление — 6 атм. Продаются в бухтах от 50 до 240 м. Цена — 170-215 руб./м п.

«Rehau». Немецкая компания «Rehau» производит полиэтиленовые и металлопластиковые трубы. Лучшими считаются:

Для продукта характерно немецкое качество и длительный срок эксплуатации.

«Wieland». Немецкая компания «Wieland» производит трубы из чистой меди в пластиковой оболочке. Лучшими считаются «Wieland» Cuprotherm CTX. Продаются по 50 м (диаметр 20 х 2 мм) и 100 м (диаметр 16 х 2 мм). Цена 1 м п. начинается от 238 руб. для 16-тимиллиметровых и от 378 для 20-тимиллиметровых.

Легко монтируются, т.к. имеют высокую гибкость по сравнению с классическими медными трубками. Для соединения с коллектором используются обычные пресс-фитинги для металлопластиковых труб.

«Wavin Ekoplastik». Трубы из полипропилена нового, четвертого поколения (PP-RCТ) чешского производства имеют удачное соотношение цены и качества. Их особенность в существенном увеличении прочности и термостойкости — начинают плавиться при +170оС. Всего этого нет у аналогичных труб других производителей.

Следует отметить и еще один нюанс — более тонкие стенки, что увеличивает пропускную способность контура без ущерба для долговечности. Ничем не отличается от простых полипропиленовых труб. Поэтому можно нарваться на грубую подделку.

Продается в бухтах или длиной, нужной покупателю, нарезается. Цена начинается от 86 руб./м п. При наличии финансов можно купить трубу, где пластик армирован базальтовым волокном. Правда, цена выше — от 112 руб./м п.

«HydroSta». Компания из Южной Кореи «HydroSta» производит трубы из различных материалов. Лучшими считаются гофрированные трубы из нержавеющей не отожженной стали с полимерным покрытием диаметром 20 мм торговой марки «FLEXY». Размер 20 х 2,0 мм. Упаковка по 30 и 50 м. Цена 1 погонного метра — от 145 руб. Кроме этого, нужно отметить следующие бренды:

Приведенный перечень ведущих производителей позволит быстрее определиться, какие трубы лучше использовать для «теплого пола».

Расчет необходимого количества

По СНиП расход трубы на 1 м2 — 5 м. Но это усредненный показатель. Более точно количество труб можно посчитать по формуле:

L = S/P*k+(K*2), где:

Чтобы получить общий результат, нужно сложить длину всех контуров.

Расчет трубы для «теплого пола можно выполнить и с помощью онлайн калькулятора, который находится здесь.

Для ленивых пользователей интернета приводим шпаргалку, где уже проведены соответствующие вычисления.

Заключение

Приведенный выше материал для многих домашних мастеров может показаться сложным — нужны специальные знания. Отбросим все умные и специальные слова и термины и дадим совет, какую трубу выбрать для «теплого пола» понятным, даже далеким от строительства людям, языком.

Источник