Технические решения по теплому полу
Обновлено: 14.05.2024
На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.
По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.
Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.
Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.
Исходные данные для расчета
Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.
При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:
- материала стен и особенностей их конструкции;
- размеров помещения в плане;
- вида финишного покрытия;
- конструкции дверей, окон и их размещения;
- расположения элементов конструкции в плане.
Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.
Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м 2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь
Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:
- 29°С — жилая зона;
- 33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
- 35°С — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).
Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.
Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.
Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел. Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают
На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.
Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.
Для выполнения расчетов водяной системы теплый пол первым делом производят расчеты теплопотерь, которые должен компенсировать контур. Если это дополнительная система, то учитывают часть потерь тепла
Расчеты производятся только для той части пола, на которой будет располагаться греющий змеевик. Те участки, где трубы не прокладываются, к примеру, под мебелью, в вычислениях не используются
Для производства расчетов нужны средние значения температуры на выходе теплоносителя из коллекторного устройства и на входе в него обратки
Для получения точного результата нужно знать теплопроводность планируемых к установке труб и приблизительная длина греющего контура
Определение параметров теплого пола
Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.
Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу (+)
Итоговый результат расчетов перед устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.
Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.
Методика расчета потерь тепла
Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.
Связь между этими двумя параметрами выражает формула:
Mп = 1,2 х Q, где
Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.
В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.
Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика (+)
Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:
Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), где
- R — термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
- S — площадь конструктивного элемента;
- tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
- b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.
Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.
Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:
- 0,1 — север, северо-запад или северо-восток;
- 0,05 — запад, юго-восток;
- 0 — юг, юго-запад.
Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.
Конкретный пример расчета
Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.
Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.
Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.
Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.
Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.
Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя
Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.
Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.
Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².
Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.
Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.
Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.
Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание
Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.
Необходимое тепло на нагрев воздуха
Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха.
Для вычисления применяют формулу:
Qв. = c*m*(tв—tн), где
- c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
- m символ обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.
Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.
На графике отображена зависимость плотности воздуха от его температуры. Данные необходимы для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции (+)
Если в здание поступает 400 м 3 /ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 Вт.
В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.
Расчет необходимого количества труб
Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».
«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку» (+)
Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.
Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.
Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол
Для подсчета длины трубы есть простая формула:
L = S/N*1.1, где
К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.
Пример расчета.
Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 м.
Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².
Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 — длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.
Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.
На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.
Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.
Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.
Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м 3 /ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.
Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².
Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.
Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.
Проверка правильности подбора диаметра труб
Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:
υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²
Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.
Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.
Рассчитываем циркуляционный насос
Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.
На напор оказывают влияние гидравлические потери:
∆ h = L*Q²/k1, где
- L — длина контура;
- Q — расход воды л/сек;
- k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.
Зная величину напора, вычисляют расход в системе:
Q = k*√H, где
k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.
Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах
Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.
Рекомендации по выбору толщины стяжки
В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.
Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.
При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.
Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:
b = 0,55*L, где
L — это длина комнаты в м.
Выводы и полезное видео по теме
О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:
В видео предоставлены практичные рекомендации по укладке пола. Информация поможет избежать ошибок, которые обычно допускают любители:
Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.
Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.
Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.
Система для гидроизоляции полов под стяжкой по железобетонному основанию с помощью жидкой полимерной композиции
Система изоляции пола без использования обогревательных элементов по «сухой» технологии, либо с устройством цементно-песчаной стяжки в качестве основания под покрытие пола
Держать ноги в тепле завещал еще великий Александр Суворов. Фраза, сказанная несколько столетий назад известным полководцем, актуальна и сегодня. Теплоизоляция вкупе с системой теплого пола не только значительно повышает комфорт внутри помещения, но и позволяет снизить затраты на его отопление. Существует два варианта устройства теплого пола - водяной и электрический. Расскажем о каждом подробнее, но для начала - несколько общих «за» в пользу теплого пола.
Система теплого пола при наличии хорошего теплоизоляционного слоя надежно защищает помещение от теплопотерь, аккумулирует тепло с течением эксплуатации, а также экономит затраты на отопление. Секрет тут довольно прост. Обогрев производится за счет теплового излучения, то есть температура всех поверхностей, включая и сам пол, будет немного выше температуры воздуха. Как известно, теплый воздух легче холодного, поэтому он поднимается вверх, обогревая тем самым все пространство. Таким образом, отпадает необходимость в повышении температуры, характерном для радиаторного отопления. Система теплого пола позволяет создать комфортный микроклимат даже при средних значениях 20-22 °C.
Утепление по технологии «водяной пол» на этапе строительства в частном доме
Позаботиться об устройстве теплого водяного пола необходимо еще на этапе возведения фундамента. Особенно просто его предусмотреть в фундаментах по типу УШП (утепленная шведская плита) и УФФ (утепленный финский фундамент), поскольку в данных случаях теплый водяной пол является их неотъемлемой частью.
Утепленная шведская плита – один из самых энергоэффективных фундаментов, который подходит практически для всех типов грунтов. На УШП возводят каркасные, брусовые и дома из блоков. Сплошной слой теплоизоляции из XPS повышенной прочности служит надежным щитом, предотвращая утечки тепла через конструкции, имеющие контакт с грунтом. Система обогрева при помощи теплого пола создает естественную конвекцию воздуха в помещении, при которой нет необходимости нагнетать температуру теплоносителя даже при минусовой температуре за окном.
В случае, когда участок имеет неровный рельеф, или при желании сделать высокий цоколь, оптимальным выборов станет фундамент по типу УФФ. Данная технология объединила в себе преимущества утепленной плиты с встроенной системой подогрева пола и утепленного малозаглубленного ленточного фундамента.
Для УФФ характерно наличие слоя теплоизоляции с внутренней стороны ленточной части фундамента и в конструкции пола по грунту. Для утепления ленточной части фундамента, от его подошвы до верхней границы, не требуются высокие прочностные характеристики плит XPS. А вот под плиту, как и в УШП, необходимо использовать утеплитель повышенной прочности, поскольку он испытывает значительные нагрузки.
Замкнутый теплоизоляционный контур УФФ защищает конструкцию от промерзания, препятствует потерям тепла, служит качественной профилактикой от воздействия сил морозного пучения. При этом встроенная система подогрева пола позволяет полностью отказаться от радиаторного отопления на первом этаже. Наличие сплошного слоя теплоизоляции, а также способность бетона накапливать энергию играют важную роль в том числе и при аварийном отключении энергии. В такой ситуации система будет еще некоторое время отдавать аккумулированное тепло.
Монтаж теплого пола первого этажа в уже построенном доме
Можно ли сделать систему теплого пола в уже построенном доме? Однозначно «да». При этом затраты на реконструкцию через некоторое время окупятся экономией. Снижение теплопотерь, а также поддержание температуры ниже, чем при радиаторном отоплении, положительно скажутся на семейном бюджете.
Энергоэффективным решением в данном случае являются полы по грунту. Плиты XPS укладываются свободно непосредственно на бетон, главное следить за тем, что стыковка в соседних рядах происходила со смещением швов.
В качестве утеплителя необходимо выбирать материал с высокими показателями прочности, ведь на него будет давить вес бетонной стяжки, предметов интерьера и людей. Кроме того, материал должен быть и влагостойким и хорошо удерживать тепло. Такими характеристиками обладает экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO. Толщина XPS рассчитывается с учетом климатических особенностей региона, типа конструкционного материала, из которого построен дом. В большинстве случаев для этих целей достаточно толщины 50-100 мм.
Дополнительное крепление утеплителя к поверхности не требуется, веса балласта в виде стяжки, финишного слоя и мебели вполне достаточно, чтобы зафиксировать XPS. Утеплитель необходимо закрыть пароизоляционной пленкой, в том числе чтобы исключить проникновение раствора между стыков плит. Поверх теплоизоляции укладывается арматурная сетка - карта, на которую крепятся трубы теплого пола серии PE-RT диаметром от 16 до 20 мм. Таким образом, при заливке трубы оказываются в среднем слое цементно-песчаной стяжки. В качестве альтернативы можно использовать электрические нагревательные элементы, которые укладываются по всей площади за исключением мест расположения мебели. Периметр помещения оклеивается демпферной лентой, после чего заливают ЦПС толщиной не менее 30 мм.
Теплый пол в квартире
При утеплении пола в квартире, например, на балконе, можно подумать об использовании системы с электрическим нагревательным элементом.
В многоквартирном доме утепление и монтаж теплого пола можно произвести и собственными силами, избежав при этом мокрых процессов. В данном случае слой теплоизоляции помогает создать термокапсулу, которая отсекает помещение от холодного пола. Как и в малоэтажном домостроении, при монтаже плит XPS важно следить за смещением швов в соседних рядах. Слой теплоизоляции закрывается пароизоляционной мембраной, поверх которой укладывается сборная стяжка, состоящая из двух слоев листовых материалов – плит ЦСП, ГВЛ и др. Перед монтажом плитки по всей поверхности за исключением мест, где будет находиться мебель и иные предметы интерьера, монтируются электрические нагревательные элементы. Следующим этапом производится монтаж плитки, которая фиксируется при помощи плиточного клея. Таким образом, система электрического пола оказывается в среднем слое клеевого состава.
Кроме того, в многоквартирном доме перед монтажом плит утеплителя на бетонное перекрытие можно положить слой геотекстиля, это позволит снизить уровень ударного шума. Так, например, при использовании плит ТЕХНОПЛЕКС толщиной 20-40 мм, уложенных поверх геотекстиля, индекс улучшения изоляции ударного шума составит 28 дБ.
Если в конструкции применяется так называемая «мокрая» стяжка, то расположение кабеля теплого пола будет зависеть от типа финишного покрытия. При монтаже плитки он размещается в среднем слое плиточного клея, при наличии наливного пола сначала монтируется система теплого пола, а уже затем происходит укладка стяжки.
Система теплого пола в сочетании с качественной теплоизоляцией рушит миф о том, что комфорт стоит дорого. Благоприятный микроклимат, созданный при помощи теплого пола, не только поддерживает здоровую атмосферу в доме, но и экономит бюджет его владельцев.
Понравилась статья?
Для создания теплой и комфортной атмосферы в доме используются не только традиционные системы отопления, но и другие методы, среди которых – теплый пол. Что это за система и как правильная технология укладки теплого пола поможет повысить комфорт проживания в домах и квартирах? Подробнее об этом и пойдет речь в данной статье.
Теплый пол своими руками
Что такое теплый пол
Это специальная система, предназначенная для поддержание температуры пола в необходимых диапазонах. Теплый пол позволяет поддерживать оптимальную температуру в доме или квартире независимо от времени года. Чаще всего применяются водяные и электрические системы подогрева. Конструкция водяного пола состоит из трубопровода, по которым течет вода, и специального устройства, нагревающего жидкость и распространяющего ее по всей системе. Трубки монтируются в бетонную стяжку.
Теплый водяной пол
Электрические системы состоят из регуляторов и специальных нагревательных элементов (матов). При монтаже системы эти маты укладываются под напольным покрытием. Как вариант, поверх матов можно уложить керамическую плитку или залить самовыравнивающейся смесью. Готовая конструкция обладает высокой прочностью и безопасностью. К тому же правильно смонтированный теплый пол прослужит не один десяток лет.
Устройство теплого пола
Несколько слов об экономии
Если рассматривать теплые полы с экономической стороны, то их выгода проявляется лишь в некоторых случаях. В первую очередь, при монтаже электрической системы нагревательные маты необходимо выбирать в соответствиями с размерами поверхности пола, которая будет нагреваться. Использование слишком больших матов приведет к перерасходу электроэнергии. При условии, что электрическая система будет оснащена регулятором температуры, можно с уверенностью сказать, что стоимость центрального отопления будет равна стоимости отопления теплыми полами. Но дом при этом должен быть хорошо изолирован и оборудован качественными пластиковыми окнами.
Насколько выгоден теплый электрический пол
Обратите внимание! Эксплуатация водяных теплых полов обходится владельцам намного дешевле, чем электрическая система, поэтому их часто используют в качестве основного источника тепла в доме.
Водяные теплые полы или электрические
Преимущества и недостатки
- равномерное распределение тепла по площади помещения;
- система не создает никаких проблем людям, страдающих от астмы или аллергии;
- вырабатываемая энергия является абсолютно безопасной;
- простой монтаж и эксплуатация теплого пола;
- установленная система не занимает полезное пространство в доме;
- конвекционные потоки при использовании системы подогрева пола отсутствуют.
- высокая стоимость электроэнергии при сравнении с другими видами топлива;
- наличие терморегулятором и умелое их использование является обязательным условием при эксплуатации теплого пола;
- при возникновении какой-либо неисправности необходимо демонтировать напольное покрытие;
- система не используется в больших производственных помещениях (их отопление не выгодное с экономической точки зрения).
Минусов у теплого пола мало, поэтому данная система и пользуется большой популярностью и современный строительный рынок предлагает несколько видов таких систем.
Что влияет на энергопотребление теплого пола
Особенности теплообмена в комнате
Как выглядит водяной теплый пол
Классификация теплых полов
Благодаря желанию людей улучшить качество жизни появились новые системы подогрева пола. Речь идет о таких видах, как инфракрасный пол, термоматы, кабельная и водяная системы. Рассмотрим каждую из разновидностей отдельно.
Классификация теплых полов
Инфракрасный
Под термином «инфракрасный теплый пол» подразумевается система, основой которой является тонкая нагревательная пленка. При подключении системы к питанию углеродная пленка излучает инфракрасные лучи, нагревающие не воздух в помещении, а предметы. Система успешно используется в качестве дополнительного или основного вида отопления дома. К преимуществам данной разновидности относится универсальность системы, ведь ее можно монтировать под любое напольное покрытие.
Инфракрасный теплый пол
Термоматы
Это современный метод подогрева пола, при котором на основание укладываются специальные маты, питающиеся от электричества. При монтаже термоматов уровень пола в доме остается практически неизменным. Функцию нагревательного элемента в термоматах выполняет карбон (углеродный порошок).
Термоматы или тонкокабельный пол
Кабельный
Классическая система подогрева пола, состоящая из нагревательных секций. Изначально в домах монтировались одножильные электрические полы, но со временем система модернизировалась. Теперь кабельная система представляет собой двужильный теплы пол или специальный экран, выполненных из фольги. Монтаж и эксплуатация системы очень просты, из-за чего кабельный пол пользуется высоким спросом на рынке.
Кабельный теплый пол
Водяной
Одна из самых распространенных разновидностей теплого пола, используемая преимущественно в коттеджах или частных домах. Если говорить о старых многоэтажных домах, то монтировать водяной пол там не рекомендуется из-за возвращения охлажденной воды из контура теплого пола обратно в стояк. Это приведет к тому, что соседи будут из крана получать не горячую воду, а прохладную. К основным преимуществам теплого водяного пола можно отнести экономию на электричестве. Если технология монтажа была соблюдена, то водяная система будет работать практически со всеми видами напольных покрытий.
Водяной теплый пол
Профильные маты для укладки теплого пола
Сравнительная характеристика
Поскольку водяные и электрические системы подогрева пола являются основными, важно ознакомиться с их сравнительными характеристиками. Ниже приведены некоторые вопросы для сравнения разных видов систем.
Теплый пол — какой лучше выбрать
Таблица. Сравнение разных систем теплого пола.
| Вопрос | Водяная система | Электрическая система |
|---|---|---|
| Есть ли ЭМИ? | Отсутствует | В зависимости от вида используемого кабеля электромагнитное излучение возможно |
| Возможен монтаж в квартирах? | Исключительно в новых многоэтажных домах при условии, что там есть отдельное подключение | Да |
| Просты ли системы в управлении? | Нет | Да |
| Сколько времени занимает монтаж? | Много, из-за выполнения бетонной стяжки | Немного |
| Какие финишные покрытия можно укладывать? | Практически все | Некоторые виды напольных покрытий укладывать нельзя |
| Простота обслуживания | Сложное обслуживание и ремонт | При установке ИК полов обслуживание простое |
Выбор теплого пола
Выбирать тот или иной вид теплого пола необходимо с учетом не только своего бюджета, но и места дальнейшей установки. Как только система будет выбрана, а все материалы закуплены, можно приступать к монтажу.
Теплый водяной пол — это особая система обогрева, которая отличается несложной техникой укладки, демократичной ценой и незначительными расходами во время использования. Также стоит отметить, что водяная система, в отличие от электрической, совершенно безопасна для людей и животных.
В технологии укладки нет ничего сложного, поэтому при желании и определённых знаниях, смонтировать теплые полы сможет каждый. В результате это позволит снизить затраты, что напрямую сказался на стоимости и эксплуатации отопительной системы.
Преимущества и недостатки
Главным преимуществом гидравлической отопительной системы является равномерный горизонтальный прогрев помещения. Тепло в комнате распространяется вертикально, тем самым обеспечивая здоровый микроклимат, чего не могут дать радиаторные устройства. Теплые полы — это идеальный вариант для помещения с высокими потолками.
Также водяные теплые полы выигрывают и с эстетической точки зрения. Их совершенно не видно, и они не занимают свободное пространство. К тому же, при использовании они более экономичны.
Эффективность работы системы будет зависеть от качества теплоизоляции. Связано это с тем, что уровень теплопотерь напрямую влияет на снижение теплоотдачу. Но стоит учитывать, что у монтажа подобной системы в ванной комнате или туалете есть определенные недостатки. Нагревательный элемент обычно подсоединяют к полотенцесушителю, в результате чего полы могут перегреться.
Также водяные теплые полы "забирают" высоту помещения из-за толстой бетонной стяжки. Кроме того, бетонная заливка делает всю конструкцию более тяжелой, поэтому иногда возникает необходимость в укреплении покрытий.
Требование к помещению
Так как конструкция имеет значительный вес, большую протяженность труб и множество соединительных узлов, то у монтажа системы есть свои особенности.
В результате укладку каждого слоя необходимо производить строго по инструкции. Но перед этим необходимо тщательно изучить все особенности подготовки помещения.
Теплые водяные полы наиболее часто используют в частных домах. Во многоэтажных зданиях они создают большую нагрузку на перекрытия, к тому же, не исключен риск затопления соседей снизу.
Также стоит учитывать, что контур с теплоносителем подключают к общей отопительной системе, которая наиболее часто не предназначена для подобных целей. В результате в вашей или соседней квартире могут появиться холодные стояки. В результате соответствующие органы крайне редко выдают разрешение на монтаж системы в многоэтажках.
В настоящий момент в новостройках нередко монтируют сразу две системы. Первая предназначена для стандартного отопления, а вторая специально для теплых полов.
Оптимальным решением является самостоятельный монтаж теплых полов еще на этапе возведения объекта.
При монтаже конструкции в готовом сооружении необходимо учитывать:
- прочность основания;
- размер дверных коробок. Минимальная высота должна быть как минимум 2 метра 10 сантиметров;
- расстояние от пола до потолка, так как бетонная стяжка достаточно объемная.
Помимо этого, показатель тепла не должен превышать 100 Вт/м2.
Конструкция теплого пола водяного
В водяной теплый пол входит:
Насос
В систему управления теплым водяным полом входит насос, так как без принудительной циркуляции добиться равномерного протекания теплоносителя просто невозможно. Кроме того, это устройство помогает поддерживать постоянную температуру в системе.
Для теплого водяного пола используют только насосы центробежного типа. Они рассчитаны на разные режимы работы, соответственно для смены температуры теплоносителя устройство с различной скоростью проталкивает воду в контур.
Котел
Котел необходим для нагревания теплоносителя, но если пол подключается к центральному горячему водоснабжению, то в нем нет необходимости. Его обычно устанавливают для автономии.
Его отличительной чертой является рабочая температура, которая не превышает 45°С. На данный факт стоит обращать внимание, если система работает от газового котла.
Коллектор
Контуры, котел, насос и прочие элементы блока управления между собой соединяются с помощью фитингов. Таким образом появляется несколько контактов, швов и стыков. Риск появления протечек будет зависеть именно от их количества. Дабы минимизировать шансы появления бреши, используют коллектор. В его состав входит две гребенки, каждая из которых представлена трубой с отверстиями. Их диаметр варьируется от 8 до 12. Первая труба предназначена для распределения горячей жидкости по контурам, а вторая для сбора остывшего теплоносителя.
Терморегулятор
Система водяного теплого пола крайне редко состоит из одного контура. Каждый из них регулируют отдельно. Сервоприводы и термостаты позволяют управлять системой в автоматическом режиме. В итоге пользователь сможет экономить до 30% потребляемой энергии.
Кроме того, нередко ставят термостаты с сенсорным или дистанционным управлением. Они имеют полный функционал. Их часто используют в системе "умный дом".
Изоляция труб
Более подробную информацию об изоляции труб в горизонтальных перекрытиях возможно изучить в нормативах СП 41-102-98.
Гофру или скорлупу используют для поддержания определенной температуры в трубопроводе. На участках. С холодной жидкостью иногда скапливается конденсат, а теплоизоляция помогает значительно снизить риск возникновения излишков.
При обустройстве бетонной стяжки наиболее часто используют именно гофру. В результате трубы дополнительно защищены от давления раствора. В продаже возможно найти материалы синего и красного цветов.
Какие выбрать трубы
В настоящий момент производители предлагают большое количество труб, которые подходят для укладки теплых водяных полов.
Их изготавливают из самых разных материалов:
- Гофра из нержавеющей стали. Данный вид труб уверенно можно сращивать. При этом используют фитинги, которые являются одними из самых прочных и надежных. Материал с легкостью изгибается с сохранением положения.
- Медь. Медные трубы стоят достаточно много. Кроме того, в процессе заливки придется позаботиться о защите основания от щелочного воздействия.
- Полипропилен. Данный вид труб для теплых полов не используют. Связано это с тем, что материал слишком прочный на изгиб, поэтому 20-сантиметровый шланг без спайки организовать просто невозможно. Подобное недопустимо.
- Полиэтилен. Трубы изготавливают из сшитого полипропилена. Материал имеет две классификации: PEX-a и PEX-d. Для теплых полов подходит только первая группа, так как вторая усаживается со временем.
- Металлопластик. Металлопластиковые трубы стоят не слишком много, к тому же, с их монтажом не возникает никаких проблем.
Схемы укладки водяного теплого пола
Водяные теплые полы возможно укладывать спирально, змейкой, двойной змейкой и угловой змейкой.
Наиболее эффективной считается именно спиральная укладка труб, так как пол прогревается максимально равномерно. В "змейке" чем дальше трубы находятся от коллектора, тем ниже температура. "Двойная змейка" слегка компенсирует этот перепад, но смонтировать подобную систему самостоятельно достаточно сложно.
Как рассчитать длину труб
Для водяных теплых полов изготавливают три основных размера труб: 16х2, 17х2 и 20х2 миллиметра. Чаще всего используют первый и третий виды.
Очень важно перед покупкой нагревательного конуса провести расчеты размеров. Если вы сомневаетесь в собственных силах, то вам стоит обратиться за помощью к профессионалам.
Чтобы это сделать, необходимо иметь схему расположения водяного теплого пола и участки пола, где разместится мебель и сантехника. Важно учитывать, что под мебелью трубы не устанавливают.
Важно, чтобы у изделия с диаметром в 16 миллиметров длина контура не превышала 100 метров, а при 20 миллиметрах — 120 метров. Соответственно, каждый из них будет занимать не более 15 м², иначе система не сможет обеспечить нужное давление.
Если площадь помещения намного больше, то его делят на несколько таких контуров. Важно, чтобы они имели одинаковый размер. Разница не должна превышать 15 метров. Если есть хорошая теплоизоляция, то стандартный укладочный шаг составляет 15 сантиметров, но при желании его возможно сократить до 10 сантиметров.
В первом случае на один квадратный метр понадобится 6.7 метра труб, а во втором — ровно 10 метров.
Также во время расчета размера системы следует учитывать материал труб, теплопотери, мощность системы и перекрытий, напольное покрытие и т.д.
Чтобы определить размер контура, можно использовать стандартную формулу. То есть, обогреваемую площадь (м²) необходимо разделить на шаг укладки (м). К получившемуся значению добавляют размер завитков и расстояние до коллектора.
Монтаж теплого водяного пола на бетонную стяжку
Важно учитывать, что самостоятельный монтаж теплого водяного пола с бетонной стяжкой является трудоемким и длительным процессом, так как для застывания бетона требуется как минимум месяц.
При процессе сооружения конструкции необходимо действовать в несколько этапов, о которых речь пойдет ниже.
Слои водяного теплого пола
Водяные теплые полы представляют собой "пирог", который состоит из нескольких слоев. Укладывают их в определенной последовательности. Обычно толщина конструкции варьируется от 8 до 14 сантиметров, а нагрузка на перекрытия достигает 300 килограмм на один квадратный метр.
В состав теплого пола входит:
- надежное и прочное основание;
- слой пароизоляции, толщиной от 0.1 миллиметра;
- утеплитель, то есть, экструдированный пенополистирол;
- армирование, что придает сооружению прочности;
- нагревательные элементы, то есть, трубы, которые уложены согласно схеме;
- бетонная стяжка с пластификатором, толщина которого может достигать 5 сантиметров.
После того как бетон затвердеет, на его поверхность возможно укладывать финишное напольное покрытие.
Гидроизоляция
Гидроизоляционный слой укладывают на заранее подготовленный черновой пол, который должен быть чистым и максимально ровным.
В качестве гидроизоляции наиболее часто используют полиэтиленовую пленку, которую кладут внахлест одну на другую и 20 сантиметров на стены. Чтобы стыки были максимально герметичными, их обычно приклеивают скотчем.
Демпферная лента
Демпферную ленту используют, чтобы компенсировать расширение стяжки в процессе нагревания системы. Она способствует защите поверхности от растрескивания. Толщина ленты обычно не превышает 8 миллиметров,
а высота — 15 сантиметров.
Ленту приклеивают по периметру помещения, на стыке пола и стен. Важно, чтобы она была выше стяжки. Излишки после завершения работ возможно обрезать ножом.
Укладка утеплителя
Правильно подобрать утеплитель очень важно. Именно от него во многом зависит эффективность работы оборудования, так как оно не должно впустую расходовать тепло.
Эксперты советуют использовать экструдированный пенополистирол или профильные полистирольные маты.
При самостоятельном монтаже очень важно правильно выбрать толщину материала. Если монтаж теплого пола проводится над теплым помещением, то 3 сантиметров более чем достаточно, то если система располагается на грунте, то как минимум 10 сантиметров.
Важно уложить листы утеплителя по периметру площади и зафиксировать их к основанию.
Армирование
Сетка помогает значительно повысить прочность конструкции. Кроме того, именно она отвечает за равномерное распределение тепла, так как к ней крепятся элементы нагрева.
Обычно диаметр прутьев арматурной сетки не превышает 5 сантиметров, а размер ячеек зависит от укладочного шага.
Лучше всего укладывать два армирующих слоя. Первый располагается на утеплителе, а второй укладывают поверх труб. Между собой сетки соединяют с помощью проволоки.
Укладка и крепление труб
Самым ответственным этапом является укладка нагревательных элементов. Стоит учитывать, что необходимо приспособление, которое дает возможность разматывать трубы в бухтах, ведь их снятие кольцами запрещено из-за большого напряжения, что мешает в процессе монтажа.
Процесс монтажа станет более простым, если утеплитель имеет разметку. В ином случае ее придется нанести самостоятельно. Метки делают в соответствии с каждым шагом нагревательных элементов. Провести отбивку линии и прочертить трассу возможно с помощью малярного скотча.
От стен необходимо отступать 15-20 сантиметров. В идеале, каждый контур должен быть единым, то есть, без швов и с максимальным размером в 10 сантиметров. Монтаж выполняется по определенной схеме. У стен допустимый шаг составляет 10 сантиметров, а ближе к центру — 15.
Важно установить контур в наиболее отдаленных зонах от коллектора. Транзитные участки обычно утепляют вспененным полиэтиленом, тем самым сохраняя энергию и не давая теплу расходоваться по дороге. Стоит учитывать, что оба конца должны выходить к месту, где находится коллекторный шкаф.
Чтобы зафиксировать контур, используют крепежные профили. К полу их прикручивают с помощью дюбелей. После этого трубы прижимают к армирующей сетке и закрепляют с помощью пластикового крепежа. Не рекомендуется пережимать трубу, так как петля должна прилегать к ней свободно.
Так как материал подвержен деформации, контур необходимо изгибать аккуратно, особенно если трубы из полиэтилена. Полипропиленовые трубы гнуть сложно, так как они имеют свойство пружинить. В результате во время монтажа их фиксируют сразу к сетке со значительным градусом угла. Если на материалы появятся полосы или белые пятна, то использовать его нельзя.
Трубы с диаметром от 16 до 20 миллиметров можно гнуть своими руками, без использования специального оборудования
Гидравлические испытания
Сразу после монтажа систему необходимо подключить и проверить на целостность и работоспособность.
Коллектор, который отвечает за подачу теплоносителя, имеет шаровой кран, к которому подключают водопроводную воду. При этом к выходу соединительных труб необходимо подключить опрессовочный насос.
Процесс заполнения системы выглядит так:
- все каналы кроме одного закрываются, а воздухоотводчики открываются;
- подается вода, после чего по сливному шлангу отслеживается ее чистота и выход из системы;
- когда воздух полностью выходит, и вода становится совершенно чистой, кран закрывается и перекрывается заполненная система;
- если система имеет несколько контуров, то проверить необходимо каждый;
- как только все контуры будут промыты и заполнены, требуется закрыть кран, который подает воду.
Как только процедура завершится, в трудах должен остаться лишь воздух, а вода должны быть кристально чистой.
Если была обнаружена протечка, то требуется сбросить давление в системе и устранить ее.
Установка маяков
Чтобы стяжка была ровной, ее необходимо заливать по маякам. Наиболее часто в качестве маячков используют гипсокартоновый профиль.
Маяки устанавливают в соответствии с уровнем чистового пола, вычитывая толщину самого покрытия. Чтобы закрепить направляющий профиль, используют подушки из раствора, на которые кладется гипсокартонное изделие
Заливка стяжки
Укладку раствора необходимо осуществлять с дальнего угла комнаты. Заливка выполняется в соответствии с маяками. Процесс необходимо заканчивать полосой у выхода. В процессе выравнивания не стоит пытаться сразу сделать идеальную поверхность. Главное, чтобы не было больших ям. Минимальная толщина слоя составляет 3 сантиметра.
В таком виде стяжку необходимо оставить на пару дней, чтобы она схватилась. Только после этого возможно начинать работы по зачистке.
Деформационные швы
Если температурные зазоры располагаются неправильно или их вовсе нет, то стяжка может разрушиться.
Необходимость в обустройстве усадочных швов возникает, если:
- помещение имеет изгибистую форму;
- площадь комнаты более 30 м²;
- размер стен превышает 8 метров;
- разница более чем в два раза в длине и ширине помещения.
По периметру швов требуется уложить демпферную ленту. Армирование в местах шва должно разделяться. Толщина зазора для деформации должна составлять 1 см.
Верхнюю часть шва требуется обработать герметиком. Если помещение имеет нестандартную форму, то его делят на части, которые имеют прямоугольную или квадратную форму.
Трещины на стяжке
После застывания на стяжке достаточно часто появляются трещины. Это может произойти из-за неправильно соотношения компонентов в растворе, плохого уплотнения раствора или множества других факторов.
Чтобы избежать появления трещин, необходимо:
- не допускать стремительного застывания бетона за счет его накрывали полиэтиленовой пленки спустя день после заливки;
- разделения больших помещений усадочными швами;
- использования утеплителя с плотностью не менее 40 кг/м3;
- использования более пластичного раствора для заливки, в составе которого есть фибры и пластификатор.
Укладка финишного покрытия
Важно выбирать только то финишное покрытие, которое специально предназначено для монтажа на теплые полы. Лучше всего использовать керамику и керамогранит. Также можно использовать ламинат, линолеум или паркет, если есть маркировка, которая разрешает монтаж материала на теплые полы. Важно укладывать напольное покрытие только на хорошо просохшую бетонную стяжку.
Заключение
Смонтировать теплый водяной пол самостоятельно сможет каждый, но на это понадобится много сил, времени и нервов. Но оно того стоит, так как дом или квартира станет более комфортной и уютной.
Читайте также: