Полы с водяным подогревом

В настоящее время в индивидуальном строительстве все большую популярность приобретают водяные теплые полы. Прежде всего, это связано с желанием современных застройщиков улучшить условия проживания в своем доме и по возможности сократить расходы на отопление.

Преимущества теплых полов

Напольное отопление, в отличие от радиаторного, известно широкому кругу потребителей не так давно, хотя оно и является достаточно древним изобретением. Археологические раскопки свидетельствуют о наличии в древности прообраза системы теплого пола, который в отличие от современных систем нагревался не с помощью электрического кабеля или труб с горячей водой, а посредством теплого воздуха проходившего от печи по сети проложенных внутри пола каналов.
Итак, система охлаждения, служащая для нагрева поверхности пола и использующая его же в качестве теплоаккумулятора и теплоизлучателя, называется системой теплый пол.

 

 

Теплый пол по сравнению с радиаторным отоплением имеет следующие преимущества:

• При напольном отоплении распределение тепла в комнате с точки зрения физиологии близко к идеальному. «Держи голову в холоде, а ноги в тепле». Впрочем, эта старая поговорка не совсем корректно описывает график распределения температуры по высоте помещения;
• Большая часть тепла (до 70%) передается излучением, благодаря чему воспринимается более комфортно.
• Экономия тепловой энергии - в жилых зданиях 20-30%, в помещениях с высокими потолками (от 3х метров) до 50% и выше.
• Отсутствие традиционных отопительных приборов позволяет более эффективно использовать жилую площадь;
• Отсутствие конвективных потоков приводит к уменьшению количества пыли в воздухе обогреваемого помещения;
• Из-за низкой температуры теплоносителя, это примерно 20-50 градусов, теплые полы являются низкотемпературной системой, исключающей возникновение положительной ионизации воздуха.

В помещениях с постоянным нахождением людей максимальный нагрев поверхности пола по европейским нормам должен составлять + 29 градусов, в бассейнах, санузлах и помещениях с непродолжительным нахождением людей - до +33 градусов, при этом средняя температура поверхности пола за отопительный период в границах от плюс 24-26 градусов.

Проблема выбора

Теплые полы бывают электрическими и водяными. В первом случае теплый пол представляет собой нагревательный кабель, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую. В другом варианте источником энергии является теплоноситель (чаще всего вода), который, проходя по уложенным по полу трубам, отдает тепло помещению. Следует отметить, что технология водяного отопления «теплый пол» применяется в основном только в контурах с принудительной циркуляцией, так как для получения относительно низкой температурой воды необходимо организовать смесительный узел, а он не способен функционировать без насоса. Смесительный узел обеспечивает пониженную температуру подаваемого в систему теплоносителя путем смешивания воды из котла, имеющей температуру до 90 градусов, с уже остывшей, возвращенной из труб водой. Смонтировать такую систему на базе системы отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя достаточно проблематично, к тому же площадь обогреваемых полов при такой системе будет не велика.
Водяные полы чаще всего используются в частных домах. В городских квартирах с централизованным отоплением обустройство таких полов категорически запрещено - из-за увеличения гидравлического сопротивления системы. Боле того, и недопустимо и подключение к трубам горячего водоснабжения. Ведь вода из стояка ГВС, проходя через контур теплых полов, возвращается назад уже охлажденной, что никак не понравится потребителям горячей воды из других квартир, находящихся по стояку после такой системы.
Исходя из вышесказанного, для городских квартир наиболее приемлемой можно считать систему электрического теплого пола. В частных же домах целесообразно использовать водяные полы.
Преимущества от использования водяных полов, по сравнению с электрическими в загородном строительстве, неоспоримы. Прежде всего - это снижение мощности электроустановки дома и, как следствие, снижение затрат на оплату астрономических счетов за электроэнергию (для обогрева небольшого дома площадью 150-200 квадратных метров потребуется порядка 45 000 кВтч электроэнергии в год, стоимость которой составит более 1500$).
По поводу мощности электроустановки разговор отдельный. Иногда такую мощность просто неоткуда взять. Допустим, если электроустановка дома имеет выделенную мощность 5 кВт, а теплый пол планируется уложить на площади 100 кв. метров и использовать в качестве основного утопления с удельной мощностью 100-120 Вт/м², то несложно подсчитать, что суммарная мощность такой системы будет составлять 10-12 кВт.
Другим преимуществом водяных полов является полное отсутствие электрических и магнитных полей, о вреде которых до сих пор ведутся споры. Однако с помощью водяных теплых полов сложно получить удельную мощность, превышающих 80-100 Вт с квадратного метра поверхности, поэтому использование такого отопления в качестве основного в условиях средней полосы России возможно только тогда, когда здание очень хорошо утеплено.

Комплектующие для монтажа полов

Почти все фирмы- производители современных труб (AQUATERM , OVENTROP,WIRSBO, PURMO,UNIVERSA и др.) предлагают полный ассортимент комплектующих и вспомогательных материалов для монтажа теплых полов. Это трубы, теплоизоляция (как правило, с нанесенной разметкой), компенсационная (рантовая) лента, крепежные материалы, специальные элементы для устройства компенсационных швов, представляющие собой пластиковый профиль с уложенной в него эластичной прокладкой, а также коллекторы с фитингами для подключения петель теплого пола к системе отопления. Коллекторы выпускаются от двух до двенадцати петель на систему. Их примерная стоимость составляет 80-140 евро за коллектор на две петли и 400-480 евро за двенадцатипетлевой.
Коллекторы могут быть размещены как открыто, так и в накладных или встраиваемых коллекторных шкафах. Рантовая лента представляет собой полосу из вспененного полиэтилена толщиной не менее 5 мм и шириной 120-180 мм и служит для компенсации температурного расширения стяжки. Также многими фирмами предлагаются насосные группы со смесительными узлами, служащими для организации циркуляции теплоносителя в петлях теплого пола с заданной температурой.

Трубы

Раньше, до появления полимерных и металлополимерных труб, в нашей стране пытались выполнять теплый пол из отрезков стальной водогазопроводной трубы, которая изгибалась в змеевик с помощью трубогиба. Впоследствии эти отрезки сваривались между собой газосваркой, и вся такая конструкция укладывалась на пол и замоноличивалась цементным раствором. О надежности такой системы говорить не приходится.
Ситуация кардинально изменилась с появлением полимерных и металлополимерных труб. Обладая рядом достоинств, они сразу же получили широкое распространение и, что касается водяных теплых полов, стали практически единственным материалом для их изготовления. На западе напольное отопление с использование таких труб известно уже более двадцати пяти лет. Они не подвержены действию коррозии, их внутренний слой к истиранию и не способствует накоплению отложений, тем самым, сохраняя диаметр прохождения сечения трубы постоянным на протяжении всего срока службы (не менее 50 лет). Важным свойством является и полная кислородонепроницаемость материала, чем предупреждается преждевременная коррозия отопительного оборудования и сердца всей системы- котла.
Особую ценность имеет достаточно большой метраж труб, которые поставляются в бухтах. В зависимости от заданного диаметра длинна трубы в бухте варьируется у разных производителей в пределах от 50 до 500м. Это позволяет ее укладывать в больших по площади помещениях единой нитью, без промежуточных соединений, что исключает возможность протечки системы. Однако, как быть, если возникает необходимость в выполнении промежуточных соединений? Допустимо ли это? Согласно п.3.34 СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» такие соединения допустимы лишь при условии, что они будут неразборными (к разборным соединениях необходимо будет предусмотреть лючки).
Для теплых полов используют следующие виды труб: металлопластиковые, из полиэтилена (как РЕХ, так и РЕ-RT) и полибутеновые.

Схемы укладки петель

Существуют несколько схем укладки рабочей (греющей) петли. Это змейка, двойная змейка, спираль и спираль со смещенным центром. При монтаже петли в форме змеевика подачу горячей воды организовывают со стороны наружной стены, возле которой теплопотери выше, чем в центре помещения. У такого контура неравномерное распределение тепла. Для того чтобы это исправить, необходимо монтировать петли в виде двойной змейки или спирали. Области вблизи наружных стен здания называют граничными зонами. Здесь рекомендуется уменьшать шаг укладки трубы, для того чтобы компенсировать потери тепла. Шаг укладки является величиной расчетной, но в любом случае он должен превышать 30 см - в противном случае возникнет неравномерный нагрев поверхности пола с появлением теплых и холодных полос. Чтобы «температурная зебра» не воспринималась ногой человека, максимальный перепад температуры по длине стопы не должен превышать 4 градуса.
Расход трубы на 1 кв. метр поверхности пола при шаге 20 см. составляет приблизительно 5 пог. м. В связи с тем, что из-за гидравлических потерь в контуре петли более чем 100м укладывать не рекомендуется, несложно подсчитать, что при шаге укладки 20 см. можно будет уложить трубу на площади 20 кв. м. Участки большей площади необходимо обогревать несколькими петлями, каждая из которых, в свою очередь подключается к распределительному коллектору. При наличии водяных теплых полов, в отличие от электрических, необязательно учитывать расположение мебели. Дело в том, что электрический кабель под мебелью может перегреться и выйти из строя, трубы с теплоносителем этого недостатка лишены.
Систему отопления теплый пол с использованием в качестве вспомогательного отопления в небольшом помещении можно смонтировать, не вдаваясь в серьезные вычисления. Но монтаж такой же системы, использующейся в качестве вспомогательного отопления в небольшом помещении можно смонтировать, не вдаваясь в серьезные вычисления. Но монтаж такой же системы, использующейся в качестве основного источника тепла, невозможен без учета теплопотерь здания, а также знания законов гидравлики. Здесь без помощи специалистов не обойтись.

Технология монтажа

Технология монтажа водяных напольных систем у разных производителей в принципе различается мало и для бетонных полов включает следующие этапы. Прежде всего, производится разбивка помещения на участки или, как их еще называют, поля. Количество полей зависит от площади помещения и его геометрии. Максимальная площадь поля составляет 40 кв. метров при отношении сторон 1:2. Необходимость создания таких участков вызвана температурными расширениями стяжки, которые обязательно нужно компенсировать, - в противном случае произойдет ее растрескивание. Поэтому по линиям разбивки помещения после монтажа труб необходимо предусмотреть компенсационные швы, служащие для компенсации температурного расширения.
Такой шов представляет собой зазор между двумя участками стяжки или стяжкой и восходящими конструкциями (стенами, колоннами), заполненный эластичным материалом. Через компенсационный шов могут проходить только падающая и отводящая трубы петель, причем эти трубы должны быть защищены гофрированной губкой от возможного повреждения. Помещения, имеющие Г - и П - образную формы, разбиваются на участки независимо от площади. Затем на предварительно очищенное основание укладывается теплоизоляция, а по периметру помещения приклеивается ранетовая лента, служащая для компенсации теплового расширения стяжки. Трубы, в соответствии с конкретным проектом, «раскатываются» поверх слоя утепляющего материала и крепятся к нему либо специальным гарпун-скобами, которые втыкаются прямо в утеплитель либо подвязываются к предварительно уложенной поверх него арматурной сетке. Некоторые фирмы-производители выпускают теплоизоляцию со специальными бобышками, между которыми и вкладывается труба. Отпадает необходимость ее крепить, чем значительно сокращает время монтажа. Примерная стоимость подобного рода изоляции общей толщиной 73мм со звукоизолирующим слоем 10 мм составляет 9 евро за 1 кв.м. Также трубу можно закреплять на специальных профилированных планках, представляющих собой пластиковую рейку с канавками для размещения и фиксации труб.
На следующем этапе после монтажа труб производят раскладку компенсационных элементов по линиям разбивки помещений. Непосредственно перед заливкой стяжки система отопления опрессовывается. Давление опрессовки принимается в полтора раза большим, чем нормальное рабочее давление трубы, которое указывается на ней же. Заливка стяжки производится при комнатной температуре, при этом система находится под расчетным рабочим давлением.
Для устройства стяжки обычно применяют цементно-песчаный раствор или пескобетон М-300. Некоторые фирмы предлагают добавлять в стяжку пластификатор (стоимость 12 литровой канистры 12-15 евро). Этот препарат уменьшает поверхностное натяжение воды, использующейся для приготовления раствора, и способствует увеличению объемной массы покрытия, чем достигается увеличение его теплопроводности и при этом одновременно повышается предел прочности на сжатие. Расход пластификатора обычно составляет 10% от объемной массы чистого цемента, входящего в состав смеси. Обычно толщина слоя стяжки, находящегося непосредственно над трубами, исходя из теплового расчета, составляет не менее 50мм (при температуре теплоносителя 50 градусов и поверхности пола 30 градусов). Пластификатор же позволяет уменьшить эту величину до 30 мм, правда, при этом придется понизить температуру теплоносителя - чтобы не перегревать пол. С другой стороны, увеличение теплопроводности стяжки ведет к уменьшению вероятности возникновения «температурной зебры».
Включать систему можно только после полного «созревания» раствора (для составов на основе цементов этот процесс занимает не менее 28 дней). И лишь после того как раствор полностью наберет прочность, следует постепенно и плавно повышать температуру воды в системе - с постепенным выходом на рабочий режим в течение трех суток.
Существуют особые случаи монтажа водяных теплых полов, когда широко распространенная «мокрая» технология (песчано-цементная стяжка) оказывается неприменима. Например, если перекрытия деревянные и недопустимо существенное увеличение нагрузки на перекрытие. Здесь помогают так называемые безбетонные технологии.
Для монтажа водяных полов на деревянные основания разработана специальная технология. Она предполагает использование металлических теплоотражающих пластин, которые монтируются между лаг, после чего в углубления на пластинах вкладывается полимерная труба. И уже далее, поверх балок настилается деревянное покрытие пола.
С другой стороны, фирмы-производители некоторых систем водяных теплых полов предлагают продукцию незаменимую при работах по технологии « сухого» строительства. Элементы для сухого монтажа представляют собой пенополистирольные плиты, имеющие канавки для труб. Часто на эти плиты в заводских условиях наносятся алюминиевый теплопроводящий профиль. Сверху такие элементы закрываются гипсовыми плитами.
Отдельно следует поговорить о покрытиях, укладываемых поверх системы водяных теплых полов. Прежде всего, материал должен обладать коэффициентом теплового сопротивления не более 0,15 м²*К/ Вт. Уже из-за одного этого популярное сейчас покрытие из пробки окажется неприемлемым. С керамической плиткой и другими подобными материалами никаких проблем не возникнет, а вот за укладку паркета, вероятно, возьмется не каждая фирма. Наконец, для таких полов подходят далеко не все виды эластичных и ковровых покрытий. А те, которые разрешено использовать, должны иметь специальные обозначения.
Источник: Ремкредит.ру