Конструкция водяного теплого пола в частном доме
Оглавление статьи- 1 История
- 2 Теплый пол с водяным контуром
- 2.1 Технология
- 2.2 Недостатки
- 2.3 Расчет
- 2.4 Пример
- 2.4.1 Теплоотдача
- 2.4.2 Теплопотери
- 3 Электрический теплый пол
- 3.1 Электрический пол в разрезе
- 3.2 Теплоизоляция
- 3.3 Нагревательный кабель
- 3.3.1 Установка
- 3.4 Нагревательные маты
- 3.5 Управление
- 3.6 Безопасность
- 3.7 Сравнение
- 4 Вывод
Наш организм построен таким образом, чтобы его постоянно окружала комфортная температура. Добиться этого возможно одним из способов, который уже известен не одно поколение – «держите ноги в тепле, а голову в холоде».
Каждый воспринимает данное выражение по-своему, но в нем четко просматривается главный посыл – тепло должно идти снизу.
История
Современная конструкция теплых полов является видоизмененным прообразом сооружений, которые археологи находят в своих экспедициях в слоях породы, относящихся к периоду до н.э. Например, в Лапландии были обнаружены остатки стоянки охотников, обогревавшихся дымом от костра, проходившего от костра по специальным вырытым в земле каналам.
Или находки в древнем городе Аркаим (Зауралье, Челябинская область), в котором тепло распределялось в помещениях через подземные дымоходы, сделанные из дерева и глины.
Одним из поздних сооружений с теплыми полами были бани в Древнем Риме. Появились конструкции вначале в домах богатых патрициев, особенно в северных районах Империи, после чего технология стала использоваться во всех государственных учреждениях. Дым от сжигания дров в печи распространялся по каналам по всем помещениям, нагревая пол и делая температуру воздуха комфортной. После падения Рима строительство подобных сооружений прекратилось.
В Корее же этот опыт не пропал за тысячелетия и используется до сих пор. Называют подобную технологию ондоль или в переводе – «теплые полости». Ее основа та же – строилась печь, под полом в комнатах строились туннели для дыма и теплого воздуха, получаемых от сжигания топлива в ней.
За счет специальных конструкционных особенностей, удавалось сохранять тепло в помещениях довольно долгое время. В настоящее время теплые полы в Корее используются повсеместно, но заменены классическими электрическими или на водной основе.
Теплый пол с водяным контуром
Отличным решением для больших по площади помещений (более 20 м2) является конструкция водяных теплых полов. В ванной и санузле трубы разместить сложно, поэтому здесь используют электрический обогрев.
Совет: не размещайте водяное отопление в полу в многоэтажных домах одновременно с центральным отоплением.
Не забудьте согласовать с ГАСИ отдельный источник тепла.
Технология
- Конструкция теплого пола по грунту, в отличие от бетонного основания, начинается со слоеного «пирога», состоящего из:
- песчаной подсыпки (высотой 50-70 мм);
- щебеночной фракции 3-5 мм (толщиной 80-100 мм);
- пароизоляции (полиэтилен);
- черновой стяжки пола дома (мелкий щебень и речной песок) (толщина 70-100 мм).
- Сделайте обязательно гидроизоляцию, которая может быть:
- обмазочной:
- битумно-резиновой;
- битумно-полимерной;
- цементно-полимерной мастикой.
- оклеечной:
- основа битум плюс полимерные добавки;
- армирование в виде стекловолокна или полиэстера.
- Установите теплоизоляцию из простого или экструзионного пенополистирола, цена и качество которого выше. Толщину определите согласно предварительного расчета, взяв во внимание несколько факторов. Можно также дополнить сверху «пирог» рулонной гидроизоляцией пола с алюминиевой поверхностью, но это необязательно.
- Произведите монтаж труб пола с водяным контуром.
Используют:
- металлопластик;
- медь;
- полиэтилен;
- нержавеющую сталь.
- Закрепите «пирог» бетонной стяжкой пола для дома или квартиры (можно с пластификатором), армированной сеткой с ячейками 100 100 мм, диаметр проволоки 3-4 мм. Общая высота конструкции вместе с трубами будет примерно 70-100 мм.
Совет: проводите армирование над трубами пола, чтобы распределить нагрузку на них равномерно.
- Установите своими руками напольное покрытие, которое обязательно должно иметь маркировку для установки на теплый пол.
Недостатки
- Трудная регулировка из-за медленного нагрева воды. Пол на электричестве нагревается быстрее.
- Распределение тепла не такое равномерное, как хотелось бы. Связано это с длиной трубопровода, так как в конечной точке температура понижается на несколько градусов. Необходимо тщательнее рассчитывать конструкцию.
- Есть возможность протечки.
- Требуется циркулярный насос.
Расчет
Конструкция теплых водяных полах может использоваться как основная, так и как дополнительная. Для этого предварительно производят расчет теплопотерь дома и теплоотдачи пола. Если в результате теплопотери будут больше, тогда система используется только как дополнение к существующей.
Пример
Теплоотдача
В доме площадью 100 м2 теплопотери составляют 75 Вт/м2. По теории, общая площадь пола составляет 70% от всей – т.е. 70 м2. Согласно расчетов, средняя мощность теплого пола составляет 90 Вт на 1 м2. Необходимо перемножить два числа, чтобы получить теплоотдачу пола – 6300 Вт.
Теплопотери
Для этого следует перемножить площадь пола на цифру теплопотерь: 100 м2 х 75 Вт/м2=7500 Вт на 1 м2.
В данном доме теплопотери выше теплоотдач, поэтому теплый водяной пол можно будет использовать лишь в качестве дополнительного источника тепла.
Электрический теплый пол
Эффективная эксплуатация системы теплого пола зависит от двух факторов:
- правильно подобранной мощности;
- строительной конструкции «пирога» пола.
В последнем случае он должен:
- отвечать строительным нормам;
- быть гидро- и теплоизолированным;
- обладать механической прочностью;
- учитывать увеличение высоты пола.
Последний фактор является определяющим при расчете конструкции «пирога».
Электрический пол в разрезе
- строительная основа – плита перекрытия, грунт и др.;
- выравнивающая стяжка (когда она необходима);
- слой гидроизоляции;
- слой теплоизоляции толщиной 20-50 мм;
- промежуточная стяжка, установленная сверху теплоизоляции толщиной – 30-50 мм;
- греющий кабель, электрические маты или инфракрасная пленка;
- стяжка толщиной 20-50 мм;
- декоративное покрытие.
Уровень пола после укладки всех слоев «пирога» увеличиться примерно на 80 мм и более. Если же это невозможно сделать по строительным причинам, он подгоняется под необходимый. Например, при понижении приходиться удалять слои «пирога», но не в ущерб механической прочности конструкции.
Декоративное покрытие может быть различным:
- ковролин;
- линолеум;
- ламинат;
- натуральный камень;
- кафельная плитка.
Совет: при выборе сухих строительных смесей, затирок, клеев для укладки теплого пола, учитывайте стойкость материалов к изменению температуры в полу.
Чтобы исключить прямой контакт теплоизоляции с греющим кабелем, между ними кладут огнестойкий слой, состоящий из стальной сетки из провода 1 мм и более и с ячейками 10х10 мм и стяжки.
Совет: обязательно используйте слой теплоизоляции для «теплого пола», если он будет расположен на балконной плите, над необогреваемым подвалом, холодным помещением и т.п.
Теплоизоляция
В стандартно доме через неизолированные полы теряется до 20%. Поэтому теплый пол дает возможность не только создать в помещении благоприятную атмосферу, но и сэкономить общие траты на содержание жилья, особенно в холодный период.
К материалам, используемым в качестве теплоизоляционного слоя, предъявляют повышенные требования. Один из главных параметров является низкая теплопроводность, кроме того обращают внимание на степень пластической деформации и на прочность при сжатии.
Кроме того, материал должен быть удобным в монтаже:
- легкость порезки;
- простота укладки;
- скорость монтажа и небольшое количество отходов.
Отвечает всем перечисленным признакам – экструдированный полистирол. Можно посоветовать следующие компании – Styrodur, Austroterm, Flооrmate.
Нагревательный кабель
Элементом нагрева в системе теплый пол применяют специальные нагревательные кабели, мощностью до 20 Вт/м. Они представляют собой готовое изделие – нагревательную секцию. Производители предлагают кабеля различной мощности, пропорционально метражу. У секций есть «холодные» и «горячие» токоподводящие концы, соединенные с помощью муфты в месте перехода между собой.
Нагревательный кабель может быть одно и двухжильный. Первый состоит из центральной нагревательной жилы нужной длины, которая подключается к сети с двух сторон. Второй имеет две жилы, с одной стороны концевую муфту и токоподводящий «холодный» кабель с другой. Подключение происходит со стороны последнего.
Во время работы кабель разогревается до температуры 60-70 С, при этом оболочки и изоляция выдерживает температуру превышающую 100 С без изменения свойств.
Установка
Конструкция электрического теплого пола также зависит не в последнюю очередь от соединительных муфт.
Ниже представленная инструкция поможет сделать систему самостоятельно.
- Подготовьте поверхность пола.
- Установите «горячий» кабель змейкой в гофротрубке с шагом 100-200 мм в зависимости от условий и задач.
- Заглушите гофротрубку с одной стороны.
- Смонтируйте температурный датчик пола между нитями кабеля.
- Закрепите его монтажной лентой к поверхности.
- Произведите заливку «горячего» кабеля и муфт цементно-песчаной стяжкой.
- Заведите токопроводящие провода в монтажную коробку на стене.
Нагревательные маты
Если вы не можете увеличить высоту пола для кабельного электрического пола, используют нагревательные маты. Секции монтируются на производстве на армирующей пластиковой сетке с определенным шагом укладки кабеля. В зависимости от площади коврики имеют мощность 100-160 Вт на 1 м2.
Нагревательный мат закрепляется на основании пола. Из-за толщины 3-5 мм его можно поместить в самовыравнивающейся смеси или в слое клея.
Управление
Поддержание заданной температуры в помещениях с теплыми полами происходит за счет различных терморегуляторов.
Они отличаются между собой по:
- контролю за температурой – пола, воздуха, одновременным контролем воздуха и пола, беспроводным контролем за температурой пола;
- функциональным способностям – программируемые, не программируемые;
- конструктивному изготовлению – монтаж на DIN-рейку в электрошкафу или коробку на стене.
При выборе следует учесть и коммутирующую нагрузку термостата. Обычно это диапазон 10-16 А, что соответствует мощности нагревательного кабеля 2-3 кВт. Если необходима большая нагрузка, включение пола следует производить через магнитные пускатели (контакторы).
Безопасность
При установке теплого пола следует уделить повышенное внимание электробезопасности конструкции:
- заземлите нагревательный кабель, предусмотрев раздельные проводники нулевого и защитного провода;
- используйте УЗО;
- применяйте автоматические выключатели с отсечкой.
Совет: следите, чтобы нагревательные кабели теплого пола имели двойную изоляцию жил.
Сравнение
- Если сравнить радиаторную систему отопления с водным полом, последний более равномерно распределяет теплый воздух в помещении, а батареи используют тип конвекции, предварительно нагревая его рядом с собой. За счет этой разницы появляется возможность экономить на энергии до 15%. На больших площадях, особенно с высокими потолками, эта цифра увеличится.
- Неудобство теплого пола с водяным контуром – общая высота конструкции, которая может быть почти 130 мм, поэтому в комнатах с низкими потолками его, как правило, не делают. Кроме того, это и нецелесообразно, так как такое помещение обогреет радиатор с таким же расходом энергии.
- Если потребуется установить на теплом полу дополнительные перегородки, лучше проконсультироваться с профессионалами.
- Долговечность водяного контура в 2 раза выше электрического – 50 и 25 лет соответственно.
Вывод
Теплый пол с водяным контуром сможет добавить помещению необходимого комфорта, особенно если его площадь значительна. Применение новых материалов и способов укладки дают возможность сэкономить на его эксплуатации, а также на общих затратах на тепло. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.