В эпоху развития новых технологий 21 века в России с каждым годом все больше и больше продвигается способ обогрева домов «теплыми полами». Вы наверняка слышали про такой пол, а может он у Вас уже есть или Вы собрались его себе сделать?!! Так давайте рассмотрим, что это такое, и как оно устроено.
ПОЧЕМУ ИМЕННО ТЕПЛЫЙ ПОЛ.
Дело в том, что радиаторы отопления нагревают воздух и отдают тепло вблизи места их установки. Нагретый воздух поднимается вверх и греет верхние перекрытия (потолок), затем воздух остывает и, опускаясь вниз, под действием конвекции вновь нагревается радиатором.
С теплым полом все обстоит на оборот. Пол нагреваясь, прогревает остывший воздух в помещении по всей площади равномерно, и Вы получаете комфортную температуру. В верхней области перекрытий прохладу, а внизу теплые комфортные условия обитания. Также ко всему этому экономию на обогреве помещения.
Выбрав в качестве отопления вариант теплых полов, придется основательно постараться с их монтажом. Несколько удешевить монтаж можно, если установить теплый пол своими руками. Для этого необходимо закупить все необходимые элементы и материалы, а также подготовить поверхность полов во всех задействованных помещениях согласно установленным требованиям. До принятия решения о том, будет ли у вас теплый пол, вам также необходимо определиться с типом напольного покрытия. Наиболее приемлемыми решениями являются плитка и ламинат. Можно использовать линолеум, но в данном случае необходимо обращать внимание на его качество, поскольку в дешевых сортах зачастую присутствуют низкокачественные компоненты, которые при нагреве будут выделять неприятный запах. Ряд таких традиционных решений как паркет или ковролин не подходит для укладки поверх систем напольного отопления по причине высокой теплоизолирующей способности, что приводит к недостаточной теплоотдаче и, как следствие, делает систему «теплого пола» малоэффективной.
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОГО ПОЛА
Старая стяжка полностью демонтируется вплоть до основания. В отличие от процесса формирования обычной стяжки при установке теплого пола следует уже на начальном этапе выровнять пол по горизонтали, если имеются перепады более 10 мм. Далее на очищенную поверхность укладывается слой гидроизоляции. По всему периметру закрепляется демпферная лента. Она позволит компенсировать тепловое расширение пола при нагреве.
Важно: При использовании водяного теплого пола, в устройстве которого имеется несколько контуров, демпферная лента укладывается и по линии между контурами.
Для того чтобы тепло не уходило вниз, необходимо утеплить основу пола. В зависимости от расположения помещения и типа пола, а также целевой направленности системы обогрева, выбирается соответствующее утепление:
Если пол теплый — это дополнение к основной системе отопления, то достаточно использовать вспененный полиэтилен с отражающим фольгированным покрытием в качестве подложки для теплого пола (пенофол, подложку ППИ).
Для квартир с отапливаемыми помещениями этажом ниже достаточно использовать листы пенополистирола или экструдированного пенополистирола толщиной от 20 до 50 мм или другой прочный утеплитель подходящей толщины.
Для квартир первого этажа с неотапливаемым подвалом или домов, в которых пол расположен на грунте, следует использовать боле серьезное утепление в виде насыпи керамзита и листов пенополистирола толщиной в 50-100 мм.
Совет: Можно использовать специализированные утеплители для теплых полов. Такие материалы с одной стороны уже снабжены специальными каналами для укладки труб систем теплого пола. Электрический теплый пол достаточно закрепить на ровном тонком слое стяжки поверх утеплителя либо без него. Крепление к стяжке электрического кабеля лучше производить с помощью термоклея используемого в термопистолетах.
Поверх утеплителя укладывается армирующая сетка. Она необходима для закрепления слоя стяжки, которой будет закрываться вся система теплого пола.
Заметка: Можно именно к сетке закреплять трубу или кабель теплого пола, вместо использования специальных крепежных полос и клипс. При этом используются обычные пластиковые стяжки.
ВИДЫ ТЕПЛЫХ ПОЛОВ – ПРОЛОГ.
В первую очередь уточним, в наши дни встречается два варианта теплых полов:
· Электрический теплый пол
· Водяной теплый пол
По сути эти два варианта идентичны по силе обогрева, отличием является конструкция и вид энергии затрачиваемой для нагрева поверхности. Однако все было бы так, если не подводные камни. Так давайте разберемся подробнее.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ
В большинстве случаев продается в виде готовых самоклеющихся матов. Два исполнения в виде греющей пленки или матов из кабеля, на которых уже закреплен греющий кабель. Кабель встречается двух исполнений одножильный и двухжильный, а также экранированный и не экранированный. Добавим к этому еще два варианта нагрева равномерный по всей длине кабеля и саморегулирующийся нагрев, потребляемую мощность кабеля на 1 метр. И получим проблему в выборе J
Давайте рассмотрим подробнее:
Одножильный кабель [1] – работает, как обычный провод, который по закону Ома нагревается и выделяет тепло. В большинстве вариантах без экранирующего заземления. Такой кабель подключается к сети 220В как обычный ТЭН или лампа накаливания. Данный кабель относится к кабелям с равномерным нагревом.
Двухжильный кабель [2] – по конструкции схож с самовосстанавливающимися предохранителями. В этом кабеле нагревательным элементом служит специальный токопроводящий полимер, который под действием проходящего через него тока выделяет тепло. Такой кабель встречается двух исполнений с равномерным нагревом (через ХХ см внутри кабеля стоят специальные перемычки) и саморегулируемый (В местах с наибольшей температурой уменьшается проходящая сила тока).
Саморегулируемый кабель удобен тем, что его перегреть очень сложно, так как под действием температуры уменьшается проходящий ток, за счет уменьшения проводящих цепей в полимере. По мере охлаждения токопроводящие цепи в полимере вновь восстанавливаются.
Двухжильный кабель встречается как экранированный, так и не экранированный.
Греющие маты в виде пленки (инфракрасный теплый пол) [3] – по конструкции выглядят как мат с токопроводящей медной фольгой, элементами в виде лесенки, между которых проложен токопроводящий полимер. Принцип работы похож на «Двухжильный греющий кабель».
Инфракрасный теплый пол просто расстилается поверх слоя утеплителя. По технологии предложенной производителем может потребоваться закрепление специальным скотчем или за специальные ушки на полосе.
Мощность греющего кабеля:
Помимо конструкционных особенностей, греющий кабель также подразделяется по потребляемой мощности и, следовательно, по теплоотдаче. Как правило, в большинстве случаев используется кабель с удельной мощностью 14вт/м и шагом 50мм.
Уточним, что расчет теплого пола из греющего кабеля схож с расчетом мощности кабеля для обогрева трубы. Необходима только поправка - D трубы приравнивается к шагу укладки кабеля.
Например, возьмем гараж, в котором решили сделать теплый пол. Наружная температура грунта -35С, необходимая температура пола +5С. Толщина изоляции пола от грунта пусть будет пеноплекс 50мм. Размеры теплого пола 10м*10м (100 кв.м.), что означает длину кабеля в 120м [(10м/0,09)*9см+(10м/0,09)]. Шаг укладки возьмем 90мм.
Итак, для монтажа электрического теплого пола нам понадобится:
· Греющий кабель или пленка (нагревательный элемент)
· Соединительные провода
· Термопистолет с термоклеем или армированный скотч
· Электронный термостат с выносным термодатчиком
· Система защиты УЗО (автомат)
· Медный провод 3х жильный (фаза, ноль, земля)
Рассчитываем Дельту температур: +5-(-35)=40 градусов Цельсия
Далее, по приведенной ниже таблице получаем:
Из таблицы мы видим, что при толщине теплоизоляции в 50мм и шаге укладки 90мм нам понадобится кабель с удельной мощностью не менее 16,7 Вт/м. Следовательно, подходит греющий кабель с мощностью 17 Вт/м.
Далее подсчитываем итоговую мощность кабеля: Pсум = Lметр * Pуд/м = 120*17 = 2040 Вт/час
Регулировка температуры:
Для регулировки температуры используются электронные термостаты, датчик которых помещается между витками теплого пола.
Правильное расположение термодатчика – залог экономии и долговечности датчика. Датчик располагается в гофротрубе D16мм. Труба укладывается между витками кабеля. Длина укладки гофры между витками должна составлять от 1 до 3м. На конце гофра обязательно аккуратно запечатывается, сохраняя структуру трубки. Допустим пробкой. Это делается для избегания попадания внутрь бетонной стяжки после заливки.
Большинство термостатов рассчитаны на нагрузочную мощность от 1,2 до 2,5 кВт. В нашем случае целесообразно установить дополнительный контактор, для коммутации греющего кабеля. В таком случае подойдет термостат от любого производителя.
Большинство термостатов имеют встроенный датчик температуры окружающего воздуха и дополнительный для погружения непосредственно в контролируемую поверхность (теплый пол). Кто-то предпочитает контролировать температуру пола по температуре воздуха в помещении, а кто-то саму температуру пола.
Конечно контроль температуры по обоим параметрам еще лучше, но на все это влияет цена на термостат и желание клиента.
В наши дни можно найти так называемые «ХРОНО термостаты» - эти термостаты могут не только по двум датчикам контролировать температуру, но и по временной диаграмме, тем самым экономя затраты на нагрев помещения. А еще встречаются даже сенсорные термостаты. Как говорится на вкус и цвет – только выбирай :).
Подведем итоги по электрическим теплым полам:
Плюсы:
· Простота монтажа
· Малые затраты на стяжку
· Возможность покупки уже готовых матов
· Простой расчет
· Все что необходимо 220В и термостат
· Обогрев в любое время года
Минусы:
· Большая потребляемая мощность (выше или как конвектор)
· Не долговечность (Как и у любого кабеля количество циклов вкл/выкл ограничено)
· Электромагнитные наводки, пагубно влияющие на здоровье
· Экранированный кабель дорогой и редкий
· Дополнительные затраты при уже имеющемся отоплении
· Возможность установки только в стяжку – иначе сгорит.
· Долгослужащий кабель стоит очень дорого (1кв.м примерно 2-3т.р.)
· Греющая пленка дороже саморегулируемого кабеля.
· Низкая динамичность нагрева – быстро остывает
· Не ремонтопригоден. При выходе из строя подлежит замене весь мат
· Не выгодно для обогрева больших площадей.
ВОДЯНОЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ
Из всех возможных типов теплых полов водяной наиболее сложный в установке, однако, в результате получается долговечная система отопления, которая позволяет добиться большего комфорта и экономии, чем традиционная радиаторная система или электрический теплый пол.
Водяной теплый пол выполняется из специальной трубы «сшитый полиэтилен» или металлопластика.
Сшитый полиэтилен – долговечный (до 20лет на практике, а при правильной укладке до 50лет гарантированно), но требует специальных навыков укладки, к тому, же необходимо учитывать его температурные удлинения. Так сшитый полиэтилен в среднем при температуре 70С вытягивается до 10см на 1метр трубы. Помимо этого сшитый полиэтилен делится на классы: PEX-A, PEX-B, PEX-C, PE-RT. Все эти классы отличаются принципом изготовления и стойкостью к износу. Так сшитый полиэтилен PEX-A, например, в месте излома при нагреве примет свои исходные свойства и практически на 70% восстановит форму. Однако даже восстановленный участок не желательно прокладывать, так как со временем в этом месте может произойти прорыв. Зато сшитый полиэтилен PEX-A, например STOUT, будет надежный, так как более устойчив к истиранию и повреждениям.
Металлопластик – дороже чем «сшитый полиэтилен», но меньше подходит для теплого пола. Хотя встречается металлопластиковая труба, предназначенная для укладки в теплый пол. На практике же, под теплый пол подойдет любой металлопластик. Лучше потратиться, но взять качественную металлопластиковую трубу, например, итальянскую компании APE, Prandeli.
В плане монтажа удобнее работать с металлопластиком, но, люди, набившие на этом руку, предпочитают сшитый полиэтилен. Также для теплого пола из металлопластика следует учесть и взять за правило – использовать только пресс фитинги. Такие соединения не потекут со временем.
Для металлопластика и сшитого полиэтилена существуют специальные фитинги для подключения к коллекторам – Мультифит.
В добавку одно из Важных правил и ошибок большинства является принебригание коллекторными группами с расходомерами. Все думают, а так сойдет, и ставят либо вентили, либо простые регулируемые коллектора. Оно будет работать, но как? Давайте разберемся.
Дело в том, что теплоноситель, двигаясь по контурам, прогревает пол не равномерно, где-то нагрев сильнее, где-то слабее – все зависит от теплоизоляции и области помещения. А что делать, если помещение большое и используется 2 и более контуров, разная длина контуров? В такой ситуации перепад температур между контурами вам точно обеспечен, и прикрыть обычным вентилем Вам не поможет. Температура будет постоянно скакать. Для этого и существуют расходомеры.
Расходомер устроен таким образом, что выставив визуально объем проходящего теплоносителя, Вы избавляете себя от дальнейших регулировок в отстройке пропускной способности контура. При изменении объема или температуры теплоносителя расходомер поддерживает заданный объем теплоносителя через контур. Таким образом, на всех контурах температура будет всегда одинаковая и циркулируемый объем теплоносителя постоянный. Это позволит сэкономить на теплопотерях и излишках в нагреве, сделав теплый пол экономичнее.
Так как теплый пол рассчитан на рабочие температуры от 30С до 70С, не говоря уж о том, что сшитый полиэтилен имеет пиковую температуру в 80-85С. Для подготовки воды после котла, который может давать нагрев до 120С, вам понадобится либо трехходовой клапан, термостатический клапан или же смесительный узел. Не забываем о том, что обязательно устанавливается циркуляционный насос на группу теплых полов, а что делать, когда все контура закрыты? Насос попросту выйдет из строя. Если у Вас стоит смесительный узел с байпасом, тогда все отлично, а если нет смесительного узла? Для таких целей устанавливаются отдельно байпас с перепускным клапаном. Когда давление возрастает – клапан открывается, и насос начинает работать по замкнутому кругу. Такой способ включения убережет Ваш насос.
Помните, длинна одного контура теплого пола не должна превышать 100м.
По мере распространения теплых полов, на практике, а также из комфортных условий и экономичности были выработаны 3 варианта укладки теплых полов.
На рис.1 показан вариант укладки «УЛИТКА» - такой вариант позволяет равномерно производить нагрев поверхности с минимальными перепадами между подачей и обратной на больших площадях.
На рис.2 и рис.3 показаны варианты укладки «ЗМЕЙКА». Однако на рис.2 теплый пол будет в начале горячий, а к концу, по мере охлаждения теплоносителя, прохладней. Перепад температур создаст не комфортные ощущения и приведет к большой тепловой нагрузке на прогрев площади. Такой вариант использую для прогрева ванных, туалетов, коридоров и технических помещений на малой квадратуре. В варианте на рис.3 представлена «ЗМЕЙКА» с устраненным эффектом перепада температур нагреваемой поверхности. Этот вариант можно использовать в узких местах, где укладка «УЛИТКОЙ» невозможна.
Несмотря на краткое и тяжелое описание принципа работы водяного теплого пола, на практике все гораздо проще. Существует много вариантов включения теплых полов в системы отопления.
Пример монтажа водяного теплого пола:
Давайте рассмотрим монтаж теплого пола в помещении 3м*6м с уже имеющейся системой отопления в квартире многоэтажного дома.
Итак, для монтажа водяного теплого пола нам понадобится:
· Коллекторная группа с расходомерами
· Узел подготовки и регулировки температуры теплоносителя
· Байпас с перепускным клапаном·
Труба
· 2 крана
· Коллекторный шкаф ШРВ (шкаф будем врезать в перегородку стены)
Получаем такую схему подключения
Теплоноситель (подача) от стояка[1] поступает через шаровые краны[2] в термостатический клапан [3] , в котором смешивается с остывшим теплоносителем (обратной). Затем уже подготовленный нужной температуры теплоноситель поступает на насос[6] , который нагнетает теплоноситель в коллекторные группы теплых полов. Проходя теплоноситель, нагревает термодатчик[5], который принудит термоголовку[4] прикрыть термостатический клапан[3], и подача постепенно закроется. Обратный клапан[9] предотвращает противоток теплоносителя. Если все краны в коллекторных группах будут перекрыты – сработает перепускной клапан[7] и теплоноситель будет циркулировать через байпас.
Такая система подойдет для однотрубных систем отопления, это позволяет делать теплый пол в квартирах, без боязни оставить соседей с холодной водой.
Также вместо термостатического клапана (крана) можно установить
+ 
трехходовой клапан.
Приведенная выше схема включения вполне подойдет для теплых полов до 50 кв.м. Дело в том, что термостатический клапан сможет обеспечить работу теплого пола только в 50 кв.м.
Конечно, данный вариант можно удешевить, на тот случай если контур будет один, тогда можно исключить коллекторную группу, но придется установить воздухоотводчик и балансировочный клапан.
Балансировочный клапан также как и расходомер сможет отрегулировать проток теплоносителя через контур.
Если Вы решите использовать систему центрального отопления, тогда лучше использовать металлопластик.
Итак, с принципом работы разобрались. Давайте теперь рассчитаем длину трубы и шаг укладки.
Подсчитаем квадратуру помещения. S= 3*6=18 кв.м.
Подсчитаем общую площадь обогрева:
Так как нам углы греть не нужно, то с радостью в целях экономии убираем от стен по 50см, оставляем трубу около входов и окон.
Получаем S= Sпом – Sпустот =18-(0,5*6+0,5*6+0,5*3)=18-7= 11 кв.м
Отлично сэкономили целых 7кв.м. Результат - получаем размеры отапливаемой площади: 2м*5м
Стандартный шаг укладки трубы теплого пола берется из учета теплопотерь пола. Как правило, шаг варьируется в диапазоне от 100 до 300мм. Средний шаг 150мм обычно используется везде, где есть теплопотери пола. У нас пол подогревается помещениями, следовательно, возьмем шаг в 200мм.
Вариант укладки для удобства возьмем двойную змейку [рис.3].
Рассчитаем длину трубы:
Nлиний = Lширины (см)/ Lшага(см)= 200/25= 10 шт (не забываем что будет по 5 линий)
Lметр = (Nлиний * Lдлины(см) + Nлиний*Lшага(см) )/100= 10*500+10*20=5000+200= 52 метра
Итого: 60 метров – берем запас для подключения к шкафу
Не забываем, что у двойной «ЗМЕЙКИ» витки чередуются друг за другом. Отсюда надо учесть запас трубы + подключение.
Отлично длина контура получилась до 100м. Укладываемся во все параметры.
Также при использовании коллекторной группы и сервоприводов , с помощью термостатов можно регулировать температуру помещения. К примеру, на один комнатный хронотермостат можно подключить несколько сервоприводов. Такое подключение позволит в большом помещении регулировать температуру сразу нескольких контуров.
Подведем итоги по водяным теплым полам:
Плюсы:
· Долгосрочность службы
· Возможность покупки уже готовых блоков
· Не сложный расчет для малых помещений
· Высокая динамичность температурных перепадов – плавный нагрев и остывание
· Обогрев приятный и комфортный
· Можно разделить помещение на зоны с разным температурным обогревом
· Экономичность в плане энергозатрат на обогрев
· Отпадает потребность в установке дополнительных систем обогрева.
· Легкая интеграция с уже имеющимся водяным отоплением
· Малое электропотребление
· Отсутствие электромагнитных наводок
· Возможность установки в деревянные перекрытия и полы
· Возможность организации «теплых стен»
· При повреждении нет потребности в замене всего пола – ремонтопригодность
· Выгодно для обогрева больших помещений
· При прорыве место течи легко определить
Минусы:
· Необходим источник нагрева – котел, центральное отопление, теплообменник.
· Необходим опыт в установке
· При больших квадратурах – сложный расчет
· Обязательная установка циркуляционного насоса
ЭПИЛОГ
Мы с Вами рассмотрели виды электрических и водяных теплых полов. По результатам итогов очевидно преимущество водяных теплых полов, ввиду их надежности, экономичности и комфорта в области динамики нагрева. Электрические теплые полы также можно использовать, но лишь в помещениях, где востребованность обогрева мала. К таким местам можно отнести душевые комнаты, санитарные узлы, прихожие, кладовки и другие помещения, где обогрев будет производиться очень редко.
Давайте сравним плюсы и минусы электрического и водяного теплого пола.
Плюсы
| Электрический теплый пол | Водяной теплый пол |
|
|
Минусы
| Электрический теплый пол | Водяной теплый пол |
|
|
Как видите результат на лицо. Думаю по сравнениям все понятно. Благодарим Вас за потраченное время и надеемся, что данный материал Вам пригодился.