Отопление дома теплыми полами: виды теплых полов

Элементы водяного теплого пола

В водяных тёплых полах греющим элементом служит труба, в которой циркулирует нагретая жидкость — вода или антифриз. Для нагрева жидкости используется котёл. Существуют два вида водяных тёплых полов: с бетонной стяжкой и сухая настильная система.

Водяной тёплый пол с бетонной стяжкой

Традиционное решение — труба тёплого пола, залитая в бетон. Стяжка служит аккумулятором, поэтому такие полы греют лучистым теплом, как кирпичная печь. 

Труба водяного пола, заливаемая раствором
Труба водяного пола, заливаемая раствором

Такой пол довольно долго нагревается и ещё дольше остывает. В описанной выше квартире в мансарде после первого включения полы нагревались полтора дня. А когда понадобилось настроить внешний воздушный температурный датчик пришлось ждать почти 3 дня, пока воздух в квартире остынет настолько, чтобы прибор сработал. Поэтому водяные тёплые полы с бетонной стяжкой — идеальное решение для создания системы отопления.

Сегодня часто можно встретить рекомендации по устройству водяных тёплых полов в многоквартирных домах с использованием центрального отопления. Насколько мне известно, закон это запрещает: изменяя тип отопления в квартире, вы влияете на всю отопительную систему дома, независимо от того, верхняя раздача воды для отопления в доме или нижняя.

Делать водяной тёплый пол в квартире можно только в том случае, если разводка отопления поквартирная или в каждой квартире имеется индивидуальный котёл. Зато в частном доме подобных преград в устройстве водяных тёплых полов нет. Если нельзя, но очень хочется, то решением станут описанные выше электро-жидкостные и капиллярные системы.

В нашем доме обязательно будут тёплые полы…

Вот сейчас сижу за столом в толстенных шерстяных носках, больше похожих на валенки, и думаю, что в нашем перестроенном в будущем доме обязательно будут тёплые полы. Хотя бы потому, что основная беда деревенского дома и печного отопления — холодный пол.

Водяным теплым полом принято называть систему отопления, при которой вода циркулирует по трубам, уложенным в полу помещения.

По способу монтажа водяной теплый пол делится на бетонную и настильные системы. Бетонная система предполагает укрытие труб отопления цементно-песчаной стяжкой. Стяжка не только укрывает трубы, но и выступает накопителем и распределителем тепла от труб отопления.

Используется бетонная система теплого пола в каменных домах, а также домах с прочными перекрытиями. Обусловлено это тяжестью стяжки и высокой нагрузкой на перекрытие. Снизить вес стяжки за счет снижения её толщины не получится, так как тонкая стяжка нарушит тепловые характеристики пола.  

Настильная система монтируется сухим способом, без использования стяжки. В настильной системе трубы отопления укладываются в конструкцию пола и закрываются чистовыми полами.

Используется настильная система в деревянных домах и домах с ограничением нагрузки на перекрытия. В различных типах домов применяют либо полистирольную, либо деревянную системы водяных теплых полов отопления.

Труб отопления. Трубы водяного пола укладываются в стяжку пола по непрерывным, замкнутым контурам с рассчитанным шагом и специальным рисунком.

Коллекторного шкафа. Шкаф теплого пола обеспечивает компактную установку элементов управления движением теплоносителя по контурам пола, а также контролем температуры теплоносителя. 

Генератора тепла. Нагрев теплоносителя теплого пола происходит в котле отопления дома либо в системе центрального отопления отделенного от радиаторного отопления помещения.

Почему тёплые полы — идеальная система отопления

Работая в 1900-х годах в Японии над строительством гостиницы, Райт обратил внимание на удивительный комфорт, который создавал в комнатах нагретый пол. Архитектор был так впечатлён эффектом, что посчитал ондоль идеальной системой обогрева. Позже он использовал в своих проектах системы отопления, основанные на принципе нагрева помещения в традиционных корейских и японских жилищах, но вместо тёплых газов в дымоходе под полом применил

с текущей в них горячей водой. 

Мама плохого не посоветует

Чтобы понять, почему греющий пол — идеальная отопительная система, достаточно вспомнить мамины наставления и уроки физики в школе. Помните, мама всегда говорила: «Держи ноги в тепле». А преподаватель физики в школе объяснял, что плотность тёплого воздуха меньше, чем холодного, поэтому тёплый воздух легче и «всплывает», поднимается наверх.

Схема движения тёплого воздуха при отоплении настенным радиатором
Схема движения тёплого воздуха при отоплении настенным радиатором

Радиаторы отопления выдают тепло точечно: чаще всего в комнате устанавливается единственная батарея, размещённая в самом холодном месте, под окном. Чтобы единственный нагреватель небольшой площади давал достаточно тепла, необходимо использовать теплоноситель, нагретый до значительных температур. 

Температура воды в радиаторах — 80… 90°С. Поэтому непосредственно около батареи слишком жарко, в отдалении — прохладно. На схеме показано, как распространяется тепло от обычного радиатора: нагретый воздух поднимается вдоль стены под потолок. Там, соприкасаясь с потолком, воздух двигается к противоположной стене, остывает, тяжелеет и начинает опускаться к полу. 

Так как на уровне головы людей при таком способе отопления часто температура воздуха больше 20°С, создаётся впечатление, что в комнате душно, и жильцы открывают форточки. Кроме того, постоянное перемещение тёплых и холодных воздушных масс провоцирует возникновение сквозняков. 

Предлагаем ознакомиться  Зимний сад в частном доме своими руками

Схема движения тёплого воздуха при отоплении тёплыми полами
Схема движения тёплого воздуха при отоплении тёплыми полами

В помещении, обогреваемом тёплыми полами, площадь нагрева гораздо больше — весь пол комнаты. Поэтому нет необходимости поднимать температуру теплоносителя (воды) до высоких температур — вполне достаточно 40… 45°С. Нагретый воздух от пола равномерно поднимается, под потолком остывает и по стенам опускается к полу, где процесс повторяется. При этом человек находится в наиболее физиологически приятных температурных условиях: ноги его в тепле, голова в оптимальной для комфортных ощущений температуре, а прохладным воздух становится уже выше среднего роста человека.

Тёплый пол в качестве прибора отопления

Чаще всего греющие полы делают как дополнительный источник тепла — для создания комфорта. Но они могут стать и главным или даже единственным отопительным прибором. 

Первый раз я встретила такое решение на одном из своих объектов. Это был большой загородный дом общей площадью около 450 м². Большая его часть обогревалась именно тёплыми полами, включая помещение бассейна, зимнего сада и огромный зал площадью 90 м² с двусветным эркером с одной стороны и окнами во всю стену с другой. В этих помещениях полы были отделаны каменной или керамической плиткой. Другие комнаты (4 спальни на втором этаже) имели паркетные полы и отапливались иным способом. 

Я была там зимой 2009-2010 года, которая многим запомнилась сильными морозами. Во всём доме было тепло, люди работали в футболках. И это несмотря на то, что в большей части дома ещё вовсю шли отделочные работы со всеми сопутствующими явлениями: вскрытыми потолками, голым бетоном и повышенной влажностью от малярных работ.  

Второй пример использования водяных тёплых полов в качестве единственного источника отопления — последний мой объект — квартира-студия площадью 44 м². Замена радиатора отопления на водяные тёплые полы в этом случае прямо-таки напрашивалась.

Квартира-студия до ремонта
Квартира-студия до ремонта

  • Во-первых, система отопления в этом доме не была централизованной: в каждой квартире имелся индивидуальный газовый котёл, обеспечивающий обогрев и горячее водоснабжение. Устройство водяных тёплых полов было возможно и не потребовало никаких согласований.
  • Во-вторых, особенностью этой квартиры было то, что она находилась в мансарде. Наклонный потолок ещё больше усиливал эффект собирания тёплого воздуха в верхней части помещения. Нагревшись около радиатора, установленного под скатом потолка, где высота стены была всего 1500 мм, по наклонной поверхности тёплый воздух быстро поднимался в самый верх, где стена была уже 4,5 м. В результате внизу оставалось холодно, а к батарее невозможно было прикоснуться, настолько она была горячая.
  • В-третьих, по проекту весь пол первого уровня в этой квартире предполагался с покрытием из каменной плитки, поэтому подогрев пола был очень актуален.

Квартира после ремонта: радиатор отопления заменили тёплые полы
Квартира после ремонта: радиатор отопления заменили тёплые полы

Замена радиатора отопления избавила заказчиков от проблем их соседей: в их квартирах зимой было холодно. Уменьшились расходы на газ: вода для отопления стала нагреваться только до 40… 45°С, а не до 95°С, как раньше. А благодаря большой температурной инертности системы (толстой бетонной стяжке и каменному напольному покрытию), котёл даже в морозы включался не чаще раза в час-полтора и не более чем на 5 минут. 

Ну и что касается комфорта — тепло и не душно, даже в спальне на антресолях на втором уровне. И можно свободно сидеть на каменном полу, не испытывая никаких неудобств. Ну и, конечно, огромный радиатор почти в 2 м длиной отнюдь не украшал интерьер.

В основе любого выбора должны лежать знания, поэтому проведем небольшое сравнение.

  • Батарейные секции практически не вписываются интерьер.
  • Они греют стены, в то время как теплый пол – исключительно воздух в помещении.
  • Устройство полов с обогревом требует существенных затрат как трудовых, так и финансовых.
  • В помещениях, обогреваемых полами с нагревом, можно понизить температуру на пару градусов без снижения уровня комфорта.
  • Эти полы отличает повышенная тепловая инерция. На их разогрев требуется от пары до 24 часов, однако, цикл остывания занимает никак не меньше времени.
  • Эксплуатирование полов с обогревом суммарно обходится дешевле, чем эксплуатация радиаторов.

На заметку

Таким образом, напрашивается вывод – в будущем в большинстве случаев будут устанавливать теплый пол вместо батарей. И пусть не пугают первоначальные затраты – они обязательно со временем окупятся.

Отопление дома теплыми полами: виды теплых полов

Описанная выше система теплого пола с стяжкой называется бетонной системой теплый пол. Её существенный недостаток это высокий вес все конструкции. Это ограничивает её применение в домах с ограничениями на нагрузку перекрытия, например, в деревянном доме.

Альтернативой бетонной системы теплый пол является настильная система теплого пола. Она состоит из трех основных слоёв:

  • Слоя утеплителя со сделанными бороздами для труб;
  • Отражателей;
  • И труб уложенных в борозды на отражатели.

Такая конструкция позволяет не укрывать из бетона, а сразу  закрывать полами.

Какой тип пола с обогревом выбрать

Итак, выбор пал на теплый пол как основное отопление, однако окончательного решения мы пока не получили. Каким же он будет: электрическим или водяным?

В настоящее время существует 3 основных вида:

  1. Электрический кабельный . Повышение температуры происходит за счет электрического сопротивления стальной жилы. Применяется для малых и средних площадей.
  2. ИК маты. При прохождении тока через карбоновое напыление поверхность излучает тепловые волны в ИК диапазоне. Также целесообразно для малых и средних помещений – до 30-40 м².
  3. Водяной. Подключается к автономной системе отопления, либо имеет собственный источник горячего теплоносителя. Это может быть электрический котел для теплого пола или газовое оборудование. Горячая вода, проходя по трубам, передает свою энергию воздуху в помещении.
Предлагаем ознакомиться  Плюсы и минусы теплого пола, есть ли вред для здоровья, существуют ли недостатки обогрева, фото и видео инструкции

Прежде отметим их плюсы и минусы.

  • Высота стяжки в кабельных –3–6 см, а в водяных, соответственно, до 16 см.
  • Электрические системы обогрева, как правило, используют в относительно небольших помещениях. Иначе расход электроэнергии и затраты на нее будут слишком велики, особенно, если учесть ее стоимость и тенденцию к постоянному росту. Сегодня очень востребованы термоматы, к примеру, arnold rak, ceilhit и другие. Они более экономичны и крайне просты в установке. Маты можно встраивать в плиточный клей, сохраняя без изменения высоту помещения.

Если исходить из экономических показателей, то водяные системы менее затратные при работе, хотя первоначально обходятся довольно дорого. При этом, как правило, устанавливают собственный электрический котел для теплого пола, который служит источником тепловой энергии. Хотя такой котел и не очень экономичен, но, зато, достаточно удобен в эксплуатации. В местностях, где к домам подведен газ и есть место под котельную, можно использовать газовые.

Однако они имеют ряд недостатков – высокая инерционность, ограничения по длине одного контура. Если проектирование выполняется на профессиональном уровне – эти недостатки можно легко компенсировать с помощью грамотного расположения магистралей и управляющих элементов.

Внимание

Исключением могут стать старые постройки, в которых потолки низкие. Хотя, возможно, особого смысла в этом и нет. В этом случае рекомендуется

комбинированный вариант

– на кухне и в ванной электрический, в остальных помещениях – радиаторы.

Управление циркуляцией теплоносителя

Теплоноситель теплого пола циркулирует по системе труб по замкнутой трассе. Обеспечивает циркуляцию воды, а также управление контурами отопления коллекторный шкаф теплого пола.

Внешний вид коллекторного (распределительного) шкафа напоминает ящик. Собирается коллекторный шкаф из трех групп элементов:

  • Насосной группы;
  • Коллекторной группы;
  • Группы регулировки температуры.

Базовой группой коллекторного шкафа является коллекторная группа, которая состоит:

  1. Шаровой кран
  2. Расходомер
  3. Воздухоотводчик
  4. Кронштейны
  5. Термометр
  6. Корпус
  7. Регуляторная головка
  8. Сливной кран

Примечание: Сборка коллекторных шкафов может отличаться. На фото примеры готовых комплектов.

Проектирование

Устройство этих систем – процесс не из легких и достаточно ответственный. Он требует тщательного соблюдения СниП, поэтому их установку начинают с разработки проекта.

На заметку

Не надо забывать, что любую ошибку, допущенную на этапе проектирования исправить только путем вскрытия стяжки.

  • необходимые материалы для водяного теплого пола, грамотно рассчитать их количество;
  • комплектующие для водяных теплых полов: насос, контроллер, трубы и т. д.
  • высоту, форму и площадь обогреваемого помещения;
  • оптимальную температуру;
  • особенности нагревательных элементов и т. д.

При расчетах учитывают, что

  • Оптимальный диаметр труб магистрали. Обычно он составляет 16-20 мм.
  • Температура воды после смешивания. Она может колебаться от 54 до 55°С.
  • Расчет количества и параметров управляющих узлов – коллекторов.

После проведения этой работы составляется общая схема расположения магистралей, на которые разделяют полы, компенсационные швы, 

На заметку

При этом обращают внимание на то, чтобы при раскладке контура, линии трубопровода не имели точек пересечения с деформационным пространством.

Расчет системы можно выполнять самостоятельно или же использовать специально созданные для этого программы. Правда, для этого нужны определенные правила, поэтому при самостоятельном монтаже рекомендуется брать за основу готовые заводские схемы расположения контуров трубопровода, план установки.

Контуры теплого пола

Важно! Длинна одного контура теплого пола не делают длиннее 100 метров. Превышение этой длины может приводить к быстрому загрязнению контура и слабому прогреву удаленных участков.

В качестве материала для контуров отопления могут использоваться любые трубы отопления. Однако отдается предпочтение трубам, которые можно уложить единой трубой без стыков или со стыками, сделанными на сварке (пайке).

Теплотехнический расчет

Основное требование к системам отопления этого типа – прогрев помещений до 20–24˚С. Важно при этом учитывать, что через ограждения, скажем, окна и стены тепло теряется неравномерно.

На заметку

С этой точки зрения электрические полы, несомненно, уступают водяным, так как их нельзя укладывать под мебелью. Иначе говоря, избежать образования участков с высокими теплопотерями и мостиков холода в этом случае не получится.

При правильном монтаже теплоотдача по периметру внешних стен помещения – оптимальная и постепенно уменьшается с приближением к ее центральной части.

Трубы теплого пола

Лучшими вариантами считаются бесшовные металлопластиковые трубы, трубы полиэтиленовые или медные водопроводные трубы.

Металлопластиковая труба это многослойная конструкция с гладким полимерным внутренним слоем. Внутренним слоем является алюминий, который защищён полимерными PR слоями.   

Полиэтиленовая труба это изделие из простого или сшитого полиэтилена выдерживают температуру до 100-110˚ и давление до 10 бар.

teplyj pol

Медные водопроводные трубы идеальный, но дорогой вариант труб теплого пола.

Комплектующие

  • Трубы. Необходимы для транспортировки теплоносителя и передачи тепловой энергии в помещение. Оптимальный выбор – изделия из сшитого полиэтилена с защитной воздухонепроницаемой оболочкой. Они комплектуются соединительными фитингами.
  • Контрольно-распределительные устройства. Коллекторы служат для равномерного распределения жидкости по отдельным контурам. В комплектации обязательно должны присутствовать термостат и устройства ограничения потоков жидкости. Для внешнего управления необходим контроллер для теплого пола – терморегулятор.
  • Котел отопления. Источник нагрева теплоносителя. Мощность рассчитывается согласно параметрам теплого пола. Она не должна быть меньше общего номинального значения всей системы.
  • Группа безопасности. К ней относятся байпасы, клапаны давления и измерительные приборы – датчики давления и температуры.
Предлагаем ознакомиться  Какая почва на вашем участке – как определить и улучшить состав грунта

Подбор материалов и компонентов также должны осуществлять специалисты. Не стоит экономить на услугах профессионалов — теплый пол вместо радиаторов будет единственным источником тепла в доме. Поэтому система должна работать надежно, быстро реагировать на изменение температуры на улице.

Во время составления проекта рекомендуется предусмотреть установку датчиков температуры воздуха не только в отдельных комнатах, но и на улице. Они подключаются к общему блоку управления. Его настройки позволят установить различные тепловые режимы в зависимости от изменения внешних факторов. Это не обязательные комплектующие, но наличие их поможет оптимизировать работу всей системы. Главным преимуществом будет уменьшение денежных затрат на энергоноситель.

Стяжка теплого пола

Классическим водяным теплым полом, считается теплый пол укрытый бетонной стяжкой. Стяжка не только защищает трубы пола, но выступает накопителем тепла, как радиатор.

Вот несколько общих правил для стяжки теплого пола.

  • Стяжка теплого пола должна быть плавающей. Это значит. Что слой стяжки должен быть отделен от базового слоя и стен помещения;
  • Трубы водяного пола должны лежать внутри стяжки на 1/3 её толщины, ближе к основанию;
  • Толщина стяжки над трубами не должна быть менее  30 мм. Оптимальная толщина 40-45 мм. Именно такая толщина обеспечит равномерный прогрев пола, а не создаст эффект «зебры»;

Для укрытия теплого пола подходят следующие виды стяжек:

  • Мокрая цементно-песчаная стяжка с армирующим слоем из сетки;
  • Полусухая стяжка на подстилающих плитах с рисунком для укладки труб.

Технология устройства

Поверхность основания выравнивают с учетом того, что допустимый перепад высоты – порядка 5 мм. Иначе появится необходимость в дополнительной стяжке. Полностью убирают мусор, заделывают цементом щели и трещины.

Далее, на уже подготовленном основании устраивают теплоизоляционный слой толщиной, по крайней мере, в 30 мм. Чаще всего для этих целей используют полистирол либо пеноплекс. Сегодня на рынке есть довольно большой выбор специальных мат, снабженных зажимами для труб.

Обязательным условием является использование демпферной ленты. Ее укладывают вдоль внешних стен обогреваемого помещения. При этом необходимо, чтобы по высоте она перекрывала теплоизоляцию и стяжку.

Затем, поверхность покрывают мультифольговым слоем либо пленкой и располагают на ней арматурную сетку, к которой фиксируют нагревательные элементы, используя маленькие хомутики из пластика. На участках, где трубы пересекают компенсационные швы, их защищают от механических воздействий гофрой, которая одновременно выступает в качестве теплоизоляции.

Монтаж системы

При необходимости устанавливают коллекторные шкафы. Монтаж их можно выполнять или непосредственно после устройства пола, или несколько позже. Начинаяс двухэтажных строений, установка гребня необходима на каждом уровне.

Греющую петлю можно получить по нескольким схемам. Самыми распространенными считаются «змейка» и «спираль». В контуре первого типа теплоноситель подается по направлению от внешней стены, поэтому на начальных участках теплопотери выше, чем в центральных. Для корректировки неравномерности подогрева и компенсации теплопотерь шаг укладки магистральных линий по периметру наружных стен выбирают меньше.

Средний расход труб составляет порядка 5 метров на квадратный метр. При этом монтаж выполняют, придерживаясь определенных правил. Так, длина контура, размещенного с шагом в 200 мм, не может быть больше 90 м.

На заметку

При устройстве систем на больших площадях укладывается несколько независимых петель.

После завершения укладки трубопровода, гребня и подключения нагревательного контура, систему проверяют на герметичность и прочность. Для этого теплоноситель подают под давлением, которое должно быть чуть больше рабочего. Снизить его можно самое большее на 0,02 Мпа, с условием что температура теплоносителя остается неизменной. Минимальный срок опрессовки – сутки.

Бетонная заливка

Полученную конструкцию заливают стяжкой с добавлением пластификатора, толщина которой изменяется от нескольких сантиметров до 15. Бетон заливают на нагретые трубы, пока они не успели сократиться. В противном случае при нагревании трубы прорвут бетон.

Систему включают после окончательного отвердения стяжки и, постепенно повышая температуру, доводят ее до максимальных значений, примерно на третьи сутки. В заключение укладывается финишное покрытие.

Стоит ли устанавливать теплый пол как основное отопление в доме? Да, но только в том случае, если он имеет хорошую теплоизоляцию. Если же тепловые потери будут больше, чем энергия, вырабатываемая нагревательными элементами – система не будет выполнять своих функций. Поэтому необходимо очень внимательно отнестись к стадиям расчета и подбора комплектующих. Именно от них будут засвистеть параметры отопления.

Подстилающий слой

Для изоляции стяжки, а также теплоизоляции теплого пола по стяжку теплого пола устраивают подстилающий слой. Для него используют:

  • Специальные маты, верхний слой которых имеет крепления для прокладки труб (на фото);
  • Плиты экстрадированного полиэтилена толщиной 5-10 см;
  • Фольгированный полистирол;
  • Фольгированный вспененный полиэтилен.

Выбирают подстилающий слой по типу помещения, виду стяжки, её толщине и требованиям по теплоизоляции.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Отопление дома теплыми полами: виды теплых полов
Adblock detector