В настоящее время многие владельцы квартир и частных домов стремятся создать в своем жилище дополнительные удобства и комфортные условия проживания. Среди них ведущее место занимают системы дополнительного обогрева, устройство которых предполагает использование не только традиционных радиаторов, но и монтаж теплого пола. Водяные и электрические полы уже давно популярны среди населения, благодаря своим многочисленным преимуществам.
Отличия теплых водяных полов от обычных систем обогрева
От стандартных систем отопления они отличаются своей конструкцией, предусматривающей установку нагревательных элементов во внутреннем пространстве полов. Если взять обычные радиаторы, традиционно устанавливаемые под окнами, то весь воздух, нагретый ими, стремится сразу же уйти под потолок по самому короткому пути. В результате, нагреваются только верхние воздушные слои, а не все помещение.
Постепенно воздух начинает остывать и спускаться на более низкий уровень. Здесь он вновь нагревается от батарей и поднимается в сторону потолка. Следовательно, тепло распределяется таким образом, что нагретый воздух присутствует только возле радиатора и вверху под потолком. Центр помещения остается непрогретым и ноги начинают мерзнуть из-за недостаточного количества тепла на нижнем уровне.
Теплые полы, в том числе и водяные, работают совершенно по другому. В этой конструкции нагревательные элементы равномерно распределяются по всей площади полов, и тепло также излучается со всей поверхности. Поэтому наиболее теплый воздух будет находиться преимущественно у поверхности полов, не поднимаясь выше двух метров. После окончательного распределения воздушных потоков, самая холодная температура окажется под потолком, а теплая в районе пола. При таком разделении человек испытывает наиболее комфортные ощущения.
Благодаря своим конструктивным особенностям, водяные полы чаще всего используются в качестве основного отопления. Этим они отличаются от электрических систем, эксплуатация которых обходится значительно дороже из-за высокой стоимости электроэнергии.
Особенности и специфика монтажа
Если в качестве теплоносителя используется горячая вода, в этом случае монтаж теплых полов не представляет каких-либо сложностей. Вместо батарей отопления на пол укладываются специальные гибкие трубы, по которым и будет течь нагретая жидкость. Нагрев производится отдельным котлом или вода сразу поступает нагретой из центрального отопления. Второй вариант не совсем удобен, поскольку может использоваться только с началом отопительного сезона. Поэтому водяные полы применяются в основном владельцами частных домов, а в многоэтажных домах для их подключения должны быть предусмотрены отдельные стояки.
Нередко возникают проблемы у жильцов квартир, расположенных на первом этаже над подвальными помещениями. В этих случаях требуется устройство теплоизоляции по всему полу, чтобы тепло не уходило в пустоту.
Еще одной особенностью водяных полов считается невозможность их установки и нормальной эксплуатации с материалами, обладающими низкой теплопроводностью. Эффект от нагрева будет равен нулю, особенно, если такие материалы уложены в несколько слоев. Поэтому нужно заранее делать расчеты теплых полов, чтобы определить их работоспособность и эффективность.
Как рассчитать теплые полы
Предварительно рассчитанный теплый пол, и его технология монтажа позволяют заранее определить наиболее оптимальную схему укладки труб и рассчитать количество необходимых материалов. С этой целью составляется подробная схема, на которой отмечено точное расположение всех элементов.
При этом, следует учитывать следующие правила и технические условия:
- Места установки мебели, сантехники и других тяжелых предметов определяются заранее, после чего составляется схема монтажа. Укладка труб на этих участках не допускается.
- Контур, состоящий из труб диаметром 16 мм, должен иметь длину не более 100 м, а при диаметре 20 мм не более 120 м. В противном случае давление в системе будет недостаточным. Следовательно, площадь одного контура в среднем составляет до 15 м2.
- Несколько отдельных контуров, устанавливаемых в одном месте, не должны существенно отличаться по длине. Как правило, они используются в помещениях с большими площадями.
- Расстояние между трубами соблюдается в пределах 15 см. такой интервал предполагает качественную теплоизоляцию. При частых морозах в зимнее время, когда температура воздуха опускается ниже минус 20 градусов, шаг укладки уменьшается до 10 см. Расстояние между трубами в этом случае можно уменьшить только возле наружных стен. В северных районах потребуется дополнительная установка обычных батарей.
- При расчетах следует учитывать, что расход труб с шагом установки 15 см составит около 7 м на 1 м2 помещения, а с шагом 10 см 10 метров на 1 квадрат.
Плотность потока теплоносителя зависит от его средней температуры. Расчет этой величины выполняется путем деления суммы теплопотерь в данном помещении (Вт) на площадь с уложенными трубами (за вычетом отступов от стен). Показатель средней температуры вычисляется через ее величину на входе и выходе из контура. Разница между ними составляет примерно 5-100С. Нагрев самого теплоносителя не должен быть выше 55 градусов.
Общая длина контура рассчитывается следующим образом: активная площадь обогрева (м2) нужно разделить на размер шага укладки (м). К полученной величине добавляются размеры загибов и расстояние между контуром и коллектором. Общие исходные данные позволяют лишь предварительно рассчитать тёплые полы. Более точные регулировки выполняются на готовой системе, где используются термостаты и смесительный узел.
Подготовительные работы
Работы по устройству системы начинаются с подготовки основания. Если планируется укладка черновой стяжки, необходимо тщательно трамбовать каждый его слой. В том случае, когда используется экструдированный пенополистирол, черновую стяжку можно не делать. Имеющиеся неровности засыпаются песком.
Затем на готовое основание укладывается гидроизоляционный слой. Обычно он находится под утеплителем, но, может укладываться снизу и сверху теплоизоляции.
При использовании экструдированного пенополистирола можно обойтись и без гидроизоляции. Однако специалисты все-таки рекомендуют укладывать ее на любую основу, поскольку в этом случае цементное молочко не будет просачиваться между швами утеплителя и далее уходить внутрь плиты. Кроме того, гидроизоляция обеспечивает дополнительную защиту от влаги, которая может попасть снизу внутрь помещения.
Если гидроизоляция укладывается под теплоизоляционным слоем, то крепление труб можно выполнять непосредственно к утеплителю. Если же она уложена сверху, то трубы должны крепиться к специальной монтажной сетке. Гидроизоляционный материал заходит на стены примерно на 20 см, а сами полосы перехлестываются между собой. Герметизация стыков осуществляется с помощью скотча.
Далее по периметру помещения нужно приклеить демпферную ленту. Ее ширина составляет 10-15 см, а толщина 5-8 мм. Лента устанавливается выше уровня стяжки, а все лишнее потом обрезается. Таким образом, компенсируется расширение бетонного покрытия, составляющее 0,5 мм на 1 м при его нагревании до 400С.
Стыки листов утеплителя смещаются относительно друг друга, создавая плотную перевязку. Сверху укладывается арматурная сетка, которая служит основанием для дальнейшего равномерного крепления труб. Листы или полосы сетки связываются между собой проволокой, а уже к ним крепится контур с помощью нейлоновых хомутов. Для сетки используется проволока диаметром 4-5 мм, а размеры ячеек могут быть разными, в соответствии с расстоянием между трубами. Еще одна сетка укладывается сверху труб, создавая армирование для стяжки. Чтобы обойтись без нее, нижнюю сетку можно выставить на подставки с достаточным зазором.
Виды труб и способы их крепления
В конструкциях водяных полов используются трубы различных типов:
- Изделия из металлопластика. Считаются наиболее оптимальным вариантом. Они обеспечивают стабильное сохранение нужной формы, легкие и простые в монтаже, стоят сравнительно недорого.
- Трубы из сшитого полиэтилена. Устойчивы к замерзанию жидкости, могут ремонтироваться. Однако при нагревании они распрямляются и с трудом сохраняют необходимую форму.
- Металлические трубы (медь). Они отличаются высокой работоспособностью и функциональностью. Однако при использовании их вместе со стяжкой, требуется защитный слой, исключающий щелочное воздействие.
Крепление труб к основанию может быть выполнено разными способами, в зависимости от конструкции теплых полов:
- Быстрый способ крепления стягивающими полиамидными хомутами непосредственно к сетке. Расход материала: 2 хомута на 1 метр.
- Стальная проволока для креплений. Также используется вместе с монтажной сеткой, расход такой же, как и у хомутов.
- Быстрая фиксация с помощью степлера напрямую к теплоизоляционному материалу. На 1 метр требуется два фиксатора.
- Специальные фиксирующие траки в виде U-образной планки из поливинилхлорида. В них укладываются трубы на 16 и 20 мм, после чего они жестко закрепляются на полу.
- Маты из полистирола, предназначенные для водяных полов. Их плоскость покрыта канавками и столбиками, между которыми прокладывается труба.
- Монтаж в деревянных полах выполняется с помощью распределительных алюминиевых пластин. Помимо крепления, они выполняют функцию отражения и равномерного распределения тепла по всей поверхности.
Способы устройства водяных полов
Укладка теплого пола может быть выполнена несколькими способами:
- Наибольшей популярностью пользуется бетонная стяжка. В отличие от электрических систем, трубы 16 мм нельзя спрятать в плиточный клей, поэтому толщина стяжки над трубами должна быть не ниже 3 см.
- Другой способ монтаж труб теплого водяного пола в пазы, вырезанные в пенополистироле. Внутрь укладываются трубы, после чего заливается стяжка.
- Следующий вариант довольно трудозатратный, связанный с необходимостью уложить трубы в деревянные пазы. С этой целью на полу набивают доски, представляющие собой желоб с конфигурацией, необходимой для монтажа.
Монтаж нагревательных труб
После подготовительных работ и выбора способа монтажа теплого пола, можно приступать к укладке труб в соответствии с разработанной схемой. Во всех случаях контур отступает от стен на расстояние 15-20 см. Желательно, чтобы трубы в конструкции были целые, без сварочных швов. Общая длина труб не превышает 100 метров, а их шаг выбирается исходя из условий эксплуатации.
Укладка водяного теплого пола может выполняться по разным схемам. Чаще всего, это змейка или улитка, она же спираль. Возле наружных стен шаг между трубами уменьшается, то есть они укладываются чаще. В холодных районах на таких участках прокладываются трубы подачи горячего теплоносителя. В этих местах трубы скапливаются в большом количестве, что может вызвать перегрев напольного покрытия. Во избежание негативных последствий, они частично изолируются специальными трубками.
Металлопластиковые изделия диаметром 16 и 20 мм нередко монтируют и загибают без инструмента, одними руками. При небольшом радиусе загиб выполняется постепенно, несколькими перехватами руки, чтобы труба не дала трещин. Следует не допускать изломов в местах, где трубы делают резкий поворот.
Сильные пружинящие свойства полипропиленовых труб нередко мешают их нормальному загибу. В связи с этим, рекомендуется их предварительно нагреть или использовать сварку для соединения по частям специальными фитингами. На теплых полах они могут быть просто закреплены на металлической сетке с более плавными изгибами.
Подключение и опрессовка
В самом начале монтажа теплых водяных полов начальный конец трубы соединяется с распределительным коллектором. Сюда же, когда заканчивается укладка теплого пола подключается второй конец трубы обратная подача.
Данный распределительный узел выполняет различные функции. С помощью регулировок можно повысить давление в системе, установить нужное значение температуры, обеспечить равномерную подачу теплоносителя в разные контуры, скомбинировать совместную работу теплого водяного пола с традиционными радиаторами отопления.
Непосредственное подключение труб к коллектору осуществляется специальными зажимными фитингами конструкции евроконус. После установки и подключения всех контуров вся система проверяется на герметичность путем проведения пневматических испытаний. Данная операция называется опрессовкой, выполняемой с помощью компрессора. Внутри системы поднимается давление примерно до 4 бар, и в таком состоянии она находится до момента запуска теплых полов. Размеры молекул воздуха значительно меньше, чем у воды, поэтому даже незначительная разгерметизация очень быстро обнаруживается.
Могут проводиться и гидравлические испытания, однако в холодном помещении вода может замерзнуть во время проверки, а воздух не подвержен каким-либо воздействиям.
Устройство стяжки
После проведения испытаний теплого водяного пола готовый контур заливается стяжкой. Для этого применяется раствор бетона марки не менее М300, с фракцией щебня 5-20 мм. Толщина стяжки над трубами составляет минимум 3 см, что дает возможность не только получить нужную прочность, но и равномерно распределить тепло по всей отапливаемой поверхности. Масса 1 м2 стяжки толщиной 50 мм составит примерно 125 кг.
С целью предотвращения преждевременного разрушения бетонной стяжки в покрытии нужно монтировать деформационные (усадочные) швы или температурные зазоры. Их нужно делать при большой площади помещения (свыше 30 м2), длине стен более 8 метров, нестандартной форме самого помещения, а также когда отношение длины к ширине превышает два раза. Кроме того, усадочные швы на плане должны перекрывать деформационные швы основных конструкций здания.
На месте шва выполняется разделение арматурной сетки, а по его периметру устанавливается демпферная лента. Толщина деформационного зазора у основания составляет 10 мм, а верхняя часть обрабатывается герметиком. При нестандартной форме помещения, оно разбивается на несколько простых составляющих с квадратной или прямоугольной формой. Если труба пересекает усадочный шов, в этом месте ее укладываем в гофрированную трубу, заходящую в обе стороны по 30 см.
Электрические теплые полы
Данные системы применяются владельцами квартир многоэтажных домов, где нет возможности подключить водяные полы. Простой и удобный монтаж сделал их широко популярными среди потребителей.
Среди преимуществ электрических полов можно отметить следующие:
- Используются как основной, так и дополнительный источник тепла.
- Обеспечивают равномерный нагрев всей площади помещения.
- Могут устанавливаться практически во всех доступных местах.
- В отличие от теплого водяного пола, применяются с различными типами напольных покрытий.
- Возможность регулировать температуру и задавать требуемый тепловой режим.
- Несложная технология установки. Какое-либо дополнительное оборудование не требуется. Вполне возможно выполнить монтаж электрического теплого пола своими руками.
- Не требуют много свободного пространства и не оказывают существенного влияния на высоту помещения.
Существенным недостатком считаются высокие затраты при эксплуатации системы. Электричество стоит дорого и об экономии можно только мечтать. Существуют и технические проблемы, требующие в отдельных случаях привлечения квалифицированных специалистов.
