Современные теплые полы

В наше время система центрального отопления с помощью радиаторов, отличающаяся нерациональным распределением тепла и низким коэффициентом полезного действия, постепенно вытесняется новейшими разработками, лишенными указанных недостатков.
На смену традиционной системе отопления радиаторами приходит так называемая система теплый пол, представляющая собой комплекс из прокладываемых под полом металлопластиковых труб и устройств автоматического управления отоплением.

Такой обогреваемый пол завоевывает признание не только в качестве отопления жилых помещений квартир и коттеджей, но и зачастую используется в производственных и офисных помещениях. Кроме эффективного исполнения основной функциональной задачи теплый пол имеет и неоспоримое преимущество по сравнению с радиаторным отоплением в своей эстетичности, при этом с подогреваемым полом вам не потребуются даже в зимнее время дополнительные отопительные приборы.

Попробуем же разобраться в принципах устройства теплого пола и его основных качествах.
Для начала отметим такое достоинство теплого пола как рациональное и комфортное для человека распределение тепла в помещениях, хотя, в общем, температура воздуха в комнатах, отапливаемых полами с подогревом, ниже на 2-3 градуса, чем при использовании центрального отопления.

Также в помещениях становится на одну охлаждающую плоскость меньше, это особо ценно, если полы облицованы каменными или же керамическими материалами, к примеру, напольной плиткой или же мрамором.
Коэффициент полезного действия теплого пола на 20 % выше, чем у системы отопления радиаторного типа.

Это объясняется тем, при использовании теплого пола часть тепла не уходит на обогрев улицы, поэтому затраты энергии от источника тепла снижаются на 20 %. В силу своего устройства для пола с подогревом в качестве источников подходит такое оборудование неконвенционального типа, как тепловые насосы и солнечные коллекторы.
При выборе труб для обустройства отопления помещений по типу теплого пола, лучше выбрать многофункциональные многослойные металлопластиковые трубы, они подходят как для снабжения горячей и холодной водой, так и для систем отопления.

Основными элементами системы полов с подогревом являются бетонный слой с нагревательным контуром, тепловая изоляция, в том числе и по всей площади поверхности пола (т.н. краевая), изоляция от влаги и покрытие пола.
Устройство тепловой изоляции

Помимо своего прямого назначения тепловая изоляция еще и играет роль звукоизолирующего слоя. Обычно, слой тепловой изоляции изготавливается либо из минеральных жестковолоконных плит, либо из фольгированных полистироловых плит.

К теплоизоляции предъявляются следующие требования по тепловому сопротивлению (Rw): тепловое сопротивление слоя над необогреваемым помещением должно соответствовать 2,0 м2К/Вт, для слоя над обогреваемым помещение допускается Rw = 0,75 м2К/Вт, а тепловое сопротивление изоляции над грунтом должно быть не менее 2,25 м2К/Вт.
Исходя из приведенных требований, для выполнения функций акустоизоляции и теплоизоляции подходят специальные полистироловые плиты толщиной 32/30 или же 53/50 мм с фольгированной подложкой и уже надпечатанной сеткой для упрощения работы по разметке и монтажу отопительного контура.

В случае, когда допущено появление щелей между теплоизоляционными полистирольными плитками, возможно появление тепловых мостов, что негативно сказывается на обогреве полов. При использовании же минеральных плит небольшие нестыковки слоя изоляции, не превышающие в ширину 5 мм, не скажутся на качестве теплого пола.

Особенности краевой изоляции
Слой тепловой изоляции на площади поверхности пола в помещении служит для предотвращения ухода тепла на боковые стены, а также в целях обозначения термической границы между стенами и полом. Кроме того, в силу своих гидроизоляционных качеств, при условии изготовления из фольгированных плит, краевая изоляция оберегает теплоизоляцию пола от влажности.

Изолирующим материалом по периметру может послужить вспененный полиуретан с приклеенной к нему тонким слоем полиэтилена, который обеспечивает гидроизоляцию конструкции. Дополнительная гидроизоляция может понадобиться только в случае, когда теплый пол укладывается непосредственно на грунте, а также во всех иных случаях, когда вероятно воздействие излишней влаги.

Краевая изоляция по толщине не должна превышать 5 мм, при этом она может изготавливаться из одной термоизоляционной плиты, но в высоту изоляция по периметру выбирается согласно толщине отливки бетонного слоя.
Используя в качестве изолирующего материала полистироловые плиты, следует помнить о недопустимости их укладки прямо на битум, так как он имеет свойство размягчать полистирол, между битумным слоем и полистиролом обязательно использование фольги как разделительного материала.

Устройство нагревательного контура
По принципу выкладки труб различают следующие виды нагревательных контуров: контур двойной проводки и контур меандрический (несколько рядов контуров).

При организации нагревательного контура по типу меандрического следует учитывать, что начинать укладку труб следует в местах наибольших тепловых затрат, к примеру около внешней стены. Это условие связано с тем, что начало меандрического контура имеет температуру гораздо выше, чем его средние части, а вот при использовании контура двойной проводки температура по всей длине контура распределяется равномерно.

Еще одним способом повысить эффективность обогрева пола вблизи внешних стен помещения является уменьшение расстояния между витками контура в зоне повышенного потребления тепла, таким образом, в помещении появляется участок пола с повышенной температурой, его также называют граничным. Однако, не стоит допускать, чтобы ширина граничной зоны составляла более 1 м. Кроме того, для удобного управления температурой граничных, можно их базировать на отдельных от остального нагревательного контура витках.

Для того, чтобы избежать резкого перепада температуры между частями пола, под которыми непосредственно проходит труба нагревательного контура, и частями, под которыми нет трубы, между рядами труб контура оставляется промежуток порядка 0,1-0,3 метра. На таком же расстоянии от стен помещения должны находиться и крайние ряды труб.

Перед заливкой бетоном слоя с нагревательной конструкцией необходимо испытать трубы контура на герметичность. Для этого трубы выдерживают под давлением в 0,6 МПа на протяжении суток.

Способы крепления нагревательного контура
Для крепежа контура нагрева обычно используются подходящие для крепления элементы.
К примеру, для этой цели можно использовать сетку из металлической проволоки, к ней трубы примерно через каждый метр длины привязываются с помощью синтетических материалов или гибкой проволоки в полимерной оболочке.

Также производятся специализированные плиты для теплоизоляции, предназначенные для укладки на поверхность пола из деревянных досок. В таких плитах уже предусмотрены выемки для укладки труб.

К тому же, можно укрепить трубы теплого пола с помощью узких полос металла, закрепленных на теплоизоляционном слое и располагающиеся перпендикулярно рядам нагревательного контура. И в качестве еще одного варианта крепления можно применять шпильки в форме буквы U, которые укрепляют прямо в изоляционном материале.

Бетонный слой
После того как нагревательный контур смонтирован и проверен на герметичность, можно приступать к его заливке бетоном.

Над слоем изоляции толщина слоя бетона должна составлять не менее, чем 6,5 см над трубами, при этом необходимо учесть, чтобы трубы сверху покрывали заливкой минимум на 4,5 см. К примеру, для выполнения этих условий в случае использования для монтажа нагревательного контура труб диаметром 20-см, минимальная толщина слоя бетона должна составлять 45-55 мм.

Бетонный слой выполняет функции выравнивания температуры пола по всей площади, а также принимает на себя практически все нагрузку при эксплуатации, и лишь незначительная ее часть передается изоляции. При непосредственной заливке для недопущения деформации труб, давление в них должно составлять порядка 0,3 МПа.

Установка распределителей
На каждый этаж здания понадобится 2 распределителя, один из которых будет работать на подачу, а второй на возврат. Обычно распределители оснащены специальными клапанами, позволяющими стравливать воздух из труб.

Также стоит отметить, что распределители имеют достаточно долгий срок службы, так как чаще всего они изготавливаются из защищенной от коррозии латуни.
Нагревательные контуры подключаются к распределителям посредством отключающих вентилей.

Наиболее предпочтительны вентили, позволяющий управлять температурой в помещении как в ручном режиме, так и в автоматическом через установленный в помещении термостат или электроконтроллер. При подключении к возвратному распределителю для выравнивания сопротивлений самого вентиля и давления воды в нагревательном контуре понадобится вентили, позволяющие осуществлять предварительную регулировку.

Проведение пусковых работы
Первый запуск теплого пола можно проводить не ранее чем, через 20-28 дней после заливки бетонного слоя. Только спустя такой период времени бетон затвердеет полностью.

Перед пуском теплого пола нужно провести выравнивание сопротивления вентилей давлению воды в нагревательном контуре, а также выставить начальную температуру воды, направляемой в трубы. Рекомендуемая температура для первого раза — 25 градусов по Цельсию. В последующем температуру можно будет повышать при необходимости, при этом стоит придерживаться шага увеличения не более, чем 5°С.

Другие светильники этого типа: