Все о водяных теплых полах

В индивидуальном строительстве все большую популярность приобретают водяные теплые полы. Прежде всего, это связано с желанием частных застройщиков обеспечить комфортное проживание в своем доме и по возможности сократить расходы на отопление.
Преимущества водяных теплых полов

1. Водяные теплые полы идеальны в качестве основной системы отопления частного дома. Они позволяют экономить энергию и не зависеть от бесперебойной подачи электричества.

2. Напольное отопление создает микроклимат наиболее комфортный для человека. Поддерживается идеальная температура для здоровья: 22°С на уровне ног и 18°С на уровне головы. Не поднимается пыль, и сохраняется естественная влажность воздуха.

3. Водяные теплые полы сочетаются со многими напольными покрытиями: ламинат, керамическая плитка, натуральный камень, линолеум.

4. Напольное отопление не требует дополнительных источников обогрева (радиаторы и конвекторы). Это позволяет создать любой высококлассный дизайн дома, даже с окнами от пола до потолка.

5. Водяные теплые полы позволяют применять в качестве источника тепла передовые технологии энергосбережения: солнечные батареи, тепловые насосы и т. п.

6. Срок службы водяных теплых полов из сшитого полиэтилена не менее 50 лет.



Как устроены водяные теплые полы

1. Водяные теплые полы представляют собой трубы, вмонтированные в бетонное основание пола. Насос в постоянном режиме откачивает горячую воду из котла отопления и подает ее по трубам. При этом, вода нагревается всего до 30-50 градусов (тогда как для радиаторов необходимо нагреть воду до 70-80 градусов). Вода, проходя под полом, передает тепло покрытию, которое обогревает помещение. Бетонное основание пола хорошо сохраняет и долго отдает тепло.

2. Для водяных теплых полов используются трубы из различных материалов: медные, металлопластиковые, полиэтиленовые Самым современным материалом для водяных теплых полов являются трубы из сшитого полиэтилена. Они выдерживают большие нагрузки, обладают химической стойкостью и гарантирующие отсутствие протечек в полу.

3. Система управления водяными теплыми полами позволяет сократить расход энергии на обогрев и поддерживать нужную вам температуру. Автоматика регулирует температуру воды по датчику температуры воздуха. Если температура воздуха увеличивается, автоматика уменьшает теплоотдачу пола, и наоборот.

В индивидуальном строительстве все большую популярность приобретают водяные теплые полы. Прежде всего, это связано с желанием частных застройщиков обеспечить комфортное проживание в своем доме и по возможности сократить расходы на отопление.

Принцип напольного отопления

Теплые полы — это система, нагревающая поверхность пола. Нагретый пол становится своего рода теплоаккумулятором и отдает тепло помещению равномерно по всей площади. Электрический теплый пол представляет собой нагревательный кабель, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую. В системе водяных теплых полов источником энергии является нагретый теплоноситель (чаще всего вода), который, проходя по уложенным в полу трубам, отдает тепло помещению.

Выбор теплых полов: где целесообразно использовать

Водяные теплые полы чаще всего используются в частных домах. Технология водяного отопления "теплый пол" применяется в основном только в контурах с принудительной циркуляцией, так как для получения относительно низкой температуры 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°С, с уже остывшей, возвращенной из труб водой (из "обратки").
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 счетов за электроэнергию (для обогрева небольшого дома площадью 150-200 м2 потребуется порядка 45000 кВт/ч электроэнергии в год). Другим преимуществом водяных полов является полное отсутствие электрических и магнитных полей, о вреде которых до сих пор ведутся споры.

В городских квартирах с централизованным отоплением обустройство водяных теплых полов категорически запрещено. Поэтому для городских квартир наиболее подходящей можно считать систему электрического теплого пола. Исключением можно считать некоторые современные новостройки, где уже имеются специально спроектированные стояки для подключения теплых полов.

Энергосбережение

Принимая во внимание постоянно растущие цены на энергоносители и важность экологической безопасности окружающей среды, система водяных теплых полов имеет одно из главных преимуществ, которое заключается в том, что обогрев пола уменьшает потери энергии на 12% и тем самым снижает затраты на содержание дома. Водяные теплые полы позволяют применять в качестве источника тепла передовые технологии энергосбережения: солнечные батареи, тепловые насосы и т. п.

Напольное покрытие при системе водяных теплых полов
Материал, используемый в качестве напольного покрытия должен обладать коэффициентом сопротивления теплопередаче не более 0,15 м2• К/Вт. Водяные полы укладывают под плитку, керамогранит, ламинат. Под пробку и паркет нецелесообразно укладывать теплые полы по причине низкой теплопроводности этих материалов. Для таких полов подходят далеко не все виды эластичных и ковровых покрытий – нужно обращать внимание на маркировку производителя.

Стоимость системы водяных теплых полов

Водяной теплый пол - удовольствие не дешевое. Для дома площадью порядка 200-250 м2 затраты на приобретение всей системы вместе с ее монтажом составят 350000-600000 рублей.

Комплектующие для монтажа полов

Почти все фирмы-производители современных труб 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 для возможного подключения от двух до двенадцати петель на систему. 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 подобной системы говорить не приходится. Ситуация изменилась с появлением полимерных и металлополимерных труб. Обладая рядом достоинств, они сразу же получили широкое распространение. Для теплых полов используют следующие виды труб: металлопластиковые, из сшитого полиэтилена (как PEX, так и PE-RT) и полибутеновые. На западе напольное отопление с использованием таких труб известно уже более двадцати пяти лет. Благо они не подвержены действию коррозии, их внутренний слой устойчив к истиранию и не способствует накоплению отложений, тем самым сохраняя диаметр проходного сечения трубы постоянным в течение 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 значимость имеет достаточно большой метраж труб, которые поставляются в бухтах. В зависимости от заданного диаметра длина трубы в бухте варьируется у разных производителей в пределах от 50 до 500 м. Это позволяет укладывать ее в больших по площади помещениях единой нитью, без промежуточных соединений, что исключает возможность протечки системы.

Технология монтажа

Технология монтажа водяных напольных систем у разных производителей практически не отличается и включает следующие этапы. Прежде всего, производится разбивка помещений на участки или, как их еще называют, поля. Количество полей зависит от площади помещения и его геометрии. Максимальная площадь поля составляет 25 м2 при отношении сторон не менее 1 : 2. Необходимость создания таких участков вызвана температурными расширениями стяжки, которые обязательно нужно компенсировать, - в противном случае произойдет ее растрескивание. Поэтому по линиям разбивки помещений после монтажа труб необходимо предусмотреть компенсационные швы, выполняющие роль температурных компенсаторов.
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 подающая и отводящая трубы петель, причем эти трубы должны быть защищены гофрированной трубкой 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 рантовая лента, служащая для компенсации теплового расширения стяжки. Следует отметить, что ни один из производителей не требует выполнять гидроизоляцию теплых полов. Трубы, в соответствии с конкретным проектом, "раскатываются" поверх слоя утепляющего материала и крепятся к нему либо специальными гарпун - скобами, которые втыкаются прямо в утеплитель либо подвязываются к предварительно уложенной поверх него арматурной сетке. 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.

Схемы укладки петель

Существует несколько схем укладки трубы с образованием рабочей (греющей) петли. Это змейка, двойная змейка (или "меандр"), 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 не 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°С. Расход трубы на 1 м2 поверхности пола при шаге 20 см составляет приблизительно 5 пог. м. В связи с тем что из-за гидравлических потерь в контуре петли длиной более 120 м при диаметре трубы 20 мм укладывать не рекомендуется, несложно подсчитать, что при шаге укладки 20 см можно будет уложить трубу на площади 24 м2.
Участки большей площади необходимо обогревать несколькими петлями, каждая из которых, в свою очередь, подключается к распределительному коллектору. При водяных теплых полах, 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 основного источника тепла, невозможен без учета теплопотерь здания, а также знания законов гидравлики. И здесь без помощи специалистов не обойтись. Многие фирмы предлагают проектирование и монтаж систем напольного отопления под ключ.
Расчет таких систем, как правило, выполняется с помощью специальных компьютерных программ.

Непосредственно перед заливкой стяжки система отопления опрессовывается. Давление опрессовки принимается в полтора раза большим, чем номинальное рабочее давление трубы, которое указывается на ней же. Заливка стяжки производится при комнатной температуре, при этом система находится под расчетным рабочим давлением (в условиях коттеджа это
составляет примерно 2-2,5 атм).
Для устройства стяжек обычно применяют цементно-песчаный раствор или пескобетон М-300. Некоторые фирмы предлагают добавлять в стяжку специальный пластификатор. 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 50 мм (при температуре теплоносителя 50°С и поверхности пола 30°С). 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 цемента 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 или когда обустройство сухих полов производится по технологии KNAUF (Германия), значительно сокращающей сроки работ (именно за счет исключения всех "мокрых" процессов) и снижающей общий вес системы в случае, если недопустимо существенное увеличение нагрузки на перекрытие. Здесь помогают так называемые "безбетонные" технологии. Для монтажа водяных полов на деревянное основание разработана специальная технология. Она предполагает использование металлических теплоотражающих пластин, например от Uponor, которые монтируются между лаг, после чего в углубления на пластинах вкладывается полимерная труба. И уже далее, поверх балок, настилается деревянное покрытие пола. Желательно, чтобы толщина такого покрытия не превышала 15 мм ввиду низкой теплопроводности дерева.

Системы управления водяными теплыми полами

Для работы системы теплых полов необходим циркуляционный насос, который может быть установлен как в котельной, так и смонтирован на коллекторном узле.
Данный насос в совокупности с термостатической арматурой для позонной регулировки температуры образует так называемый смесительный узел, о принципе работы которого мы рассказали в начале статьи. Для облегчения монтажа многие серьезные фирмы выпускают смесительные узлы готовой заводской комплектации. Работой насоса в подобном модуле может управлять как обычный, так и электронный термостат с возможностью выбора программы отопления. Стоимость этих узлов колеблется в пределах 16000 -35000 рублей.

К одному электронному термостату может быть подключено несколько сервоприводов. Необходимость такого подключения возникает в очень больших помещениях, которые невозможно "охватить" лишь одной петлей. В этом случае электроника управляет сервоприводами сразу нескольких петель, а значит, температура пола окажется одинаковой по всей его площади. Кроме этого, подобные термостаты имеют функцию программирования. Они, например, позволяют выбирать ночной режим отопления с пониженной температурой или задавать программу работы по таймеру - включать и выключать обогрев через различные промежутки времени. Пределом совершенства являются радиотермостаты, устанавливаемые в различных помещениях и передающие сигнал на термоэлектрические головки, находящиеся, как всегда, на коллекторе, по радиоволнам. Безусловно, такие системы очень удобны для пользователя, к тому же их достаточно просто монтировать (отпадает необходимость прокладывать массу проводов). Единственным недостатком этих термостатов является их высокая стоимость. Так, например, комплект, состоящий из шести сервоприводов, шести термостатов (на каждое помещение приходится один термостат), шестиканальный контроллер от Uponor обойдется потребителю в 17000 рублей. Для исключения случайной подачи в коллектор теплоносителя с температурой выше 55°С применяются предохранительные термостаты. Они отключают циркуляционный насос, если перекачиваемая им жидкость будет нагрета выше указанного предела.

Статья подготовлена по материалам сайта: www.ivd.ru

Теплолюкс

Честность. Профессионализм. Качество.