Теплый пол своими руками: варианты конструкций, оборудование, этапы монтажа

Теплый пол является энергоэффективной и устойчивой технологией отопления помещения. Подпольное отопление подразумевает монтаж в полу трубопровода или электрических кабельных систем. Любой тип теплых полов включает свое специфическое оборудование - нагревательные, нагнетательные, накопительные, распределительные элементы, а также датчики температуры с терморегуляторами, которые дают возможность настраивать степень подогрева покрытия и таймер на выключение или включение системы.

Классификация теплых полов

Подогреваемые полы группируются в зависимости от теплоносителей по двум категориям: гидравлические и электрические.

Гидравлический, или водяной теплый пол состоит из пластиковых или металлических труб, в которые поступает горячая вода, преобразуя их в нагревательные элементы. При использовании водяных полов значительно сокращаются текущие затраты на электроэнергию. Трубы в таких полах укладываются на поверхность зигзагообразно, после чего стягиваются. Горячая вода из котла в системе отопления дома через коллектор поступает в прикрепленные к нему трубы. Преимущество этой системы в том, что стяжка пола долго хранит тепло.

Электрические теплые полы подсоединяются к источнику питания и делятся на три вида: кабельные, термоматные и пленочные инфракрасные. Преимущество электрического подпольного отопления в том, что оно сочетается с любым видом напольного покрытия. Действие инфракрасных пленочных полов основано на принципе нагрева окружающих предметов, находящихся в помещении. Такие полы могут использоваться и как главный источник тепла, и как добавочный.

Теплые кабельные полы чаще используются в нежилых помещениях. Термоматные конструкции состоят из сетки с крупными ячейками, в которую вмонтирован нагревательный кабель. Монтаж матов гарантирован надежной укладкой, так как стяжка хорошо проникает через ячейки и фиксирует оборудование по секциям. При этом уровень пола увеличивается незначительно. Такой вид самый предпочтительный из всех вариантов теплых полов в доме при ремонте.

Достоинства и изъяны различных видов теплых полов

Преимущества электрических полов перед водяными следующие:

затраты на монтаж ниже, чем у гидравлического теплого пола;
риск протечки воды отсутствует;
электрический подогрев пола устанавливается легче, чем водяной;
электричество работает бесшумно;
все части электрического пола стационарны и не требуют обязательного технического обслуживания;
система управляется просто - пультом через термостат;
при использовании солнечной энергии текущие затраты на отопление становятся еще меньше;
длительность эксплуатации - около 50 лет;
электрический подогрев может контролироваться отдельно для каждой секции;
полы нагреваются быстрее и равномернее, чем водяным отоплением;
отопление электричеством не портит конструкцию и дизайн помещения;
для малых помещений рекомендуется электрический подогрев пола, потому что им можно достигнуть большой гибкости контура.

Недостатки электрической системы подогрева полов:

наличие вредного для здоровья излучения;
текущие затраты для обогрева больших помещений выше, чем у водяных полов;
нагрузка на электросеть в помещении становится серьезной и может вывести ее из строя.

Недостатки жидкостного отопления полов:

система водяного отопления состоит из котла, насосов, коллекторов и требует постоянного технического обслуживания;
повреждение системы жидкостного отопления может привести к поломке всех слоев полового покрытия и окружающих предметов, что грозит дорогостоящим ремонтом;
оборудование гидравлической системы отопления должно работать все полностью, независимо от необходимости обогрева всего помещения или только одной его части;
быстрее и интенсивнее нагреваются те участки, которые расположены ближе к котлу, а удаленные от котла - наоборот;
сложны в отношении дизайна, так как состоят из сложной сети труб.

Дополнительные характеристики систем подогрева полов
Характеристика теплых полов	Электрический подогрев полов	Гидравлические системы подогрева полов
Вся энергия доставлена на нагревательный элемент	да	нет
Подходит для всех напольных покрытий	да	нет
Требуется техническое помещение	нет	да
Требуется наружная вентиляция	нет	да
Добавляется высота пола	да	да
Нет высокого напряжения/горячих поверхностей или горючих газов	да	нет

Особенности установки гидравлического отопления полов

Система гидравлического теплого пола включает скрытые в полу и закрепленные стяжкой трубы с горячей водой, заполняемые через котел или тепловым насосом. Данные системы подогрева полов эффективны для таких напольных покрытий, как камень, мрамор, дерево, сланец, плитка и ковер. Существуют стандарты, ограничивающие эксплуатацию этих теплых полов.

Монтаж гидравлического теплого пола своими руками сложен в связи с трудоемкой конструкцией системы. Такие технологии лучше использовать непосредственно при строительстве нового здания, потому что так будет легче вмонтировать их в плиту. Редко водяные системы могут применяться в проектах по ремонту, если стяжка будет толщиной более 60 миллиметров. Вода в системе должна нагреваться до 50-60 градусов при низком давлении и течь через трубы, клапаны, коллекторы и переключатели. Поэтому важно ввести чистую воду в качественное оборудование.

Имеется три технологии установки водяного теплого пола: в стяжку, непосредственно в плиту и при помощью диффузионных плит. Как делать теплый пол жидкостного типа по различным вариантам?

Для гидравлического теплого пола в стяжке трубы надо располагать на бетонной плите и сверху покрывать не менее чем тридцатимиллиметровым покрытием из бетона (стяжка получается минимум 50 мм толщиной). Этот вариант нагревается быстрее, чем другие. Тепло поднимается от пола вверх. Поток воды в трубах регулируется напольными термостатами.

Монтаж гидравлического пола в плите - самый популярный, потому что масса плиты хранит тепло. Данная система медленно нагревает пол, но долго сохраняет тепло. Если же используется еще и изоляция под плитой, то энергоэффективность проекта повышается. Трубу для отопления пола надо монтировать так, чтобы над нею было не менее 30 мм покрытия из бетона. Напольное покрытие при этом используется разное.

Водяное же подпольное отопление с применением диффузионных плит используется под деревянными полами. Диффузионные плиты состоят из алюминиевых пластин для отведения тепла, в которых имеются выемки для укладки труб прямо под доски деревянного пола. Нагрев системы также регулируется термостатами, чтобы дерево не перегревалось.

Оборудование для гидравлических теплых полов

В качестве источников тепла для полов могут применяться газовые котлы, электрические или геотермальные тепловые насосы и солнечная энергия. Чаще всего используются котлы на природном газе, так как затраты при их установке ниже, чем у других источников тепла. Получение солнечной энергии через специальные коллекторы - наименее надежный вариант.

Котел, как правило, подключается к емкости с горячей водой через предварительно установленный трехходовой клапан посредством змеевика. Трехходовой кран для теплого пола управляется датчиком. Тепловые насосы используются в случае отсутствия газификации помещения. Они почти в четыре раза экономичнее газовых котлов при эксплуатации, но в несколько раз дороже по первоначальной стоимости. Солнечные коллекторы представляют собой трубки с водой для сбора солнечного тепла. Такая система не нуждается в использовании насоса для преобразования электрической энергии в тепловую.

Трубы подачи, или питающие трубы, проводятся от котла к коллекторам. Это могут быть гибкие трубы или медные в зависимости от дизайна помещения. Гибкие трубы скрываются каким-либо образом, а медные - нет.

Коллекторы являются узлами, через которые проходит вся цепь оборудования. Они распределяют жидкость по каждому сектору и регулируют нагрев при помощи напольных термостатов. Коллекторы могут иметь 2-12 голов в зависимости от количества цепей. К примеру, для жилого помещения оптимально использовать 16-миллиметровые отопительные трубы, обогревающие контур размером около 20 квадратных метров. 20 м²х 12 голов = 240 м². Значит, для помещения площадью более 240 квадратных метров понадобится два коллектора.

Нагревательные трубы. Для расчета нужной длины труб определяется сначала площадь покрытия и делается схема расположения системы вместе с коллекторами. Далее подбирается диаметр трубопровода, который зависит от типа напольного покрытия с его толщиной и теплопроводностью. Кафельная плитка быстро нагревается и остывает. Линолеум укладывается только на цементную стяжку или деревянную основу. Паркетная доска может деформироваться, поэтому надо использовать еще и выравнивающую подложку под нее.

Монтаж системы водяных теплых полов

Первый этап монтажа оборудования теплого пола с использованием гидравлической системы - газовый котел, который устанавливается так, чтобы снизу был зазор не менее 1,3 метра, а по сторонам - не менее 10 см. Подключается он к гидравлической системе и источнику газа. Также необходима дренажная труба для отведения конденсата в случае повышения в баке с горячей водой давления. Трехходовой клапан, вмонтированный в котел, направляет жидкость в систему отопления, когда горячая вода не используется для бытовых нужд. Если же в ней появляется потребность, то клапан переключает поток в бак с горячей водой, отключая систему отопления. Поэтому в полу монтируется бетонная плита определенной толщины с тепловой массой - чтобы полы держали тепло, когда горячая вода временно перенаправляется на бытовые нужды.

Второй этап установки системы гидравлических теплых полов - подающие трубы от котла к коллектору, которые монтируются в зависимости от специфики здания либо под стальную сетку, либо через стену или потолок. Гибкие трубы монтируются в бетонную плиту или скрываются каким-то другим способом. Установка видимых медных труб занимает больше времени, так как учитывает дизайн помещения. Трубы подачи необходимо изолировать.

Третий этап монтажа теплого пола своими руками - подключение коллекторов. Их эффективно располагать в центре цепи в самой высокой ее точке, но в доступном месте. Размеры коллекторов могут различаться, что необходимо учитывать до их монтажа. Контуры системы надо подключать к нижней части коллектора. Поэтому в многоуровневом доме коллекторы должны быть на каждом уровне.

Следующий шаг установки водяного теплого пола - расчет труб, их прокладка и стяжка. Допустимый отступ от стен составляет 100-200 мм. В самый низ укладываются изоляция и утеплитель. Затем устанавливаются трубы или диффузионные пластины с трубами. Поверх труб монтируется чистовое покрытие. Стяжка существенно влияет на эффективность использования системы. Чем толще слой, тем длительнее время разогрева и охлаждения пола.

Многослойность укладки гидравлического пола

Завершающий этап монтажа теплого пола своими руками - укладка напольного покрытия.

Варианты конструкций электрических теплых полов

Удобнее и рациональнее устанавливать электрический теплый пол в компактной по площади зоне. Технология укладки кабельного теплого пола зависит от выбора его разновидности.

Существует следующее оборудование для различных вариантов электрических теплых полов:

кабель - провод, который прокладывается с установленным шагом для определенной степени нагрева;
маты для теплого пола - это сетка с закрепленным на ней кабелем, уложенным с определенным шагом и имеющим 100-180 Вт мощности на один квадратный метр площади;
тонкая пленка с нагревательными элементами инфракрасного действия, предназначенная чаще всего для сухого монтажа пола под ламинат или линолеум;
стержневой вариант инфракрасного типа для монтажа теплого пола непосредственно в клеевую основу под плитку.

Особенности конструкции электрического теплого пола под плитку

Установка теплого пола под керамическую плитку может осуществляться одним из четырех вышеуказанных вариантов. Каждая система имеет свои плюсы и минусы.

Кабельные теплые полы под керамогранит могут быть одножильными, двужильными и саморегулирующимися. Одножильные кабели состоят из одной нити, концы которой при монтаже системы соединяют с фазой и нулем. Двужильный кабель имеет два провода, которые закольцовываются способом прокладки в тупик. Саморегулирующийся кабель - разновидность двужильного, который контролирует уровень нагревания в каждой секции. Монтаж кабеля допускается под любой вид керамической плитки. Кладут его витками близко друг к другу, при этом расход материала получается большой, что приводит к значительному расходу энергии в дальнейшем.

Электрический теплый пол под плитку допустимо монтировать с помощью укладки матов. Стоит он дороже, чем кабельный вариант, но рациональнее для керамогранитного покрытия.

Укладка теплого пола под плитку может проводиться с использованием пленочного варианта. В составе пленочного варианта электрического пола под плитку находятся элементы, содержащие соединения углерода и создающие инфракрасный эффект при включении системы в электросеть. Инфракрасные элементы соединены медной шиной и закрыты оболочкой, которая состоит из полиэтилентерефталата. Инфракрасная пленка толщиной до 4 мм потребляет меньше энергии, чем другие варианты теплого электрического пола. Недостатки термопленки состоят в том, что надо подбирать специальный клей, который не будет растворять ее оболочку, а в промежутки укладывать огнестойкий специальный материал, что создает дополнительные затраты.

Стержневой электрический теплый пол под плитку - это вариант инфракрасного воздействия, состоящий из греющих элементов, которыми являются карбоновые стержни, соединяющиеся шинами, проводящими электричество. Соединяющие провода-шины не дадут системе повредиться, если некоторые стержни выйдут из строя. Достоинство такого оборудования в том, что потребляется меньше электроэнергии, чем при использовании кабеля.

Управляет системой электрического пола термостат, который может быть механическим или электронным. В термостате датчики контролируют температуру полового покрытия и воздуха. Оптимальная температура в помещении выставляется на термостате вручную. При достижении этого показателя система автоматически отключается.

Предварительный этап монтажа электрических теплых полов

Электрический пол необходимо укладывать на ровную чистую поверхность. Поэтому непосредственно перед монтажом требуется провести ряд подготовительных работ:

очистить поверхность от деревянных элементов, грязи и мусора;
нанести грунтовку;
при больших неровностях поверхности выровнять ее и высушить;
если необходимо, произвести штробление бетона под провод, ведущий к термостату;
подобрать теплоизоляцию на основании анализа места монтажа;
установить терморегулятор с датчиками.

Характеристики выбранных теплоизоляционных материалов зависят от того, какое помещение находится под полом. Если холодное, то лучше подобрать пенопласт или пенополистирол. Тонкая изоляция - это фольгированный пенофол, который укладывается отражающей стороной вверх. Материал следует укладывать на расстоянии от стен, которое зависит от его толщины, так как от тепла изоляция будет расширяться.

Для установки термостата надо поместить провод в гофру, которую уложить в трубу. Дотянуть ее от кабеля до места расположения датчика. Край, упирающийся в систему, загерметизировать, чтобы туда не попала стяжка. Датчик закрепить в гофре. Прибор поставить между кабельными витками на расстоянии не менее 40 см от стены.

Пошаговая инструкция к теплому полу всегда приложена производителем и включает в том числе правила установки блока управления системой.

Монтаж системы электрических теплых полов

Как соорудить электрический теплый пол, строго оговаривается в инструкциях по монтажу таких конструкций. Перед сборкой надо пометить поверхность для укладки электрического оборудования в соответствии с проектной схемой расположения материалов.

Кабель, как правило, выкладывается витками на минимальном расстоянии в 8 см друг от друга. Мощность должна быть минимум 15 Вт на погонный метр. Крепится провод монтажной лентой, иногда при помощи плиточного клея. Конец кабеля заводится в подрозетник по заранее проштрабленной стене и подключается к термостату. При укладке кабеля важно избегать изломов, натяжений и повреждений как самой системы, так и теплоизоляции. По завершению монтажа подключается регулятор температуры.

Как устроен теплый пол из матов? Работы начинаются с определения количества тепловых матов. Для этого поверхность размечается мелом, определяются те места, где будет стоять мебель и бытовая техника, куда маты укладывать нельзя. Монтаж этой системы прост. Единственная сложность заключается в необходимости поворота. Для этого сетку разрезают так, чтобы не повредить встроенный кабель и избежать его перекручивания. В основном маты для теплого пола просто раскручиваются по поверхности и подключаются к сети. После монтажа матов ставится блок управления.

Комплект инфракрасного пленочного пола всегда сопровождается рекомендациями производителя, в которых объясняется, как уложить теплый пол под линолеум или ламинат. Монтаж такого пола можно провести быстро и самостоятельно, пошагово следуя инструкции. Пленочный пол представляет собой рулон, который раскладывается по поверхности. Укладка конструкции не обойдется без теплоотражательной подложки для инфракрасного теплого пола. Монтажные работы включают подготовку поверхности, планировку мест расположения пленки, укладку пола, электромонтажные работы, установку системы управления, укладку полового покрытия.

Конструкция стержневого теплого пола, как и остальных, начинается с подготовки поверхности и определения места расположения термостата. Наличие теплоизоляции также необходимо. Все элементы системы фиксируются так, чтобы не пересекались карбоновые стержни. После укладки матов монтируется датчик с терморегулятором.

После монтажа непосредственно системы теплого пола необходимо сначала проверить, как она работает. Если все в норме, то можно приступать к стяжке пола. Технология кабельной конструкции предполагает стяжку толщиной около 50 мм. Стержневая система подходит под создание тонкой стяжки около 30 мм, которую можно заменить специальным клеем толщиной в 1 см. Если маты укладываются под плитку, то стяжка не требуется, можно приступать сразу к монтажу керамики.

Кладка стяжки основывается на следующих правилах:

делается отметка на стене по нужному уровню толщины раствора;
в состав раствора входят вода, цемент, песок, щебень и пластификатор;
раствор не должен быть густым, чтобы валиком легко и равномерно распределялся по поверхности;
необходимо высушить полностью стяжку в течение нескольких суток, а затем приступать к укладке напольного покрытия.

Как сделать теплый пол своими руками, строго оговаривается в инструкциях по монтажу. Поэтому укладка теплого пола под силу даже начинающему мастеру. Основные правила - действовать строго по рекомендациям производителей теплых полов и специалистов по электромонтажным работам, придерживаться последовательности этапов укладки и монтажа, а также постоянно проверять функционирование системы.