Підлоги з водяним підігрівом - Частина 1

В даний час в індивідуальному будівництві все більшу популярність здобувають водяні теплі підлоги. Перш за все, це пов’язано з бажанням сучасних забудовників поліпшити умови проживання в своєму будинку і по можливості скоротити витрати на опалення.

Переваги теплих підлог

Підлогове опалення, на відміну від радіаторного, відомо широкому колу споживачів не так давно, хоча воно і є досить давнім винаходом. Археологічні розкопки свідчать про наявність в давнину прообразу системи теплої підлоги, який на відміну від сучасних систем нагрівався не за допомогою електричного кабелю або труб з гарячою водою, а за допомогою теплого повітря проходив від печі по мережі прокладених всередині підлоги каналів.
Отже, система охолодження, що служить для нагріву поверхні підлоги і використовує його ж як теплоаккумулятора і теплоізлучателя, називається системою тепла підлога.
Тепла підлога у порівнянні з радіаторним опаленням має такі переваги:
    При підлоговому опаленні розподіл тепла в кімнаті з точки зору фізіології близько до ідеального. «Тримай голову в холоді, а ноги в теплі». Втім, ця стара приказка не зовсім коректно описує графік розподілу температури по висоті приміщення; Велика частина тепла (до 70%) передається випромінюванням, завдяки чому сприймається більш комфортно. Економія теплової енергії - в житлових будинках 20-30%, в приміщеннях з високими стелями (від 3х метрів) до 50% і вище. Відсутність традиційних опалювальних приладів дозволяє більш ефективно використовувати житлову площу; Відсутність конвективних потоків призводить до зменшення кількості пилу в повітрі приміщення, що обігрівається; Через низьку температуру теплоносія, це приблизно 20-50 градусів, теплі підлоги є низькотемпературної системою, що виключає виникнення позитивної іонізації повітря.
У приміщеннях з постійним перебуванням людей максимальний нагрів поверхні підлоги за європейськими нормами повинен складати + 29 градусів, в басейнах, санвузлах і приміщеннях з нетривалим перебуванням людей - до +33 градусів, при цьому середня температура поверхні підлоги за опалювальний період в межах від плюс 24 - 26 градусів.

Проблема вибору

Теплі підлоги бувають електричними і водяними. У першому випадку тепла підлога є нагрівальний кабель, в якому електрична енергія перетворюється в теплову. В іншому варіанті джерелом енергії є теплоносій (найчастіше вода), який, проходячи по укладених за статтю трубах, віддає тепло приміщенню. Слід зазначити, що технологія водяного опалення «тепла підлога» застосовується в основному тільки в контурах з примусовою циркуляцією, так як для отримання відносно низькою температурою води необхідно організувати змішувальний вузол, а він не здатний функціонувати без насоса. Змішувальний вузол забезпечує знижену температуру що подається в систему теплоносія шляхом змішування води з котла, що має температуру до 90 градусів, з вже охолола, повернутої з труб водою. Змонтувати таку систему на базі системи опалення з природною (гравітаційною) циркуляцією теплоносія досить проблематично, до того ж площа підлог, що обігріваються за такої системи буде не велика.
Водяні підлоги найчастіше використовуються в приватних будинках. У міських квартирах з централізованим опаленням облаштування таких підлог категорично заборонено - через збільшення гідравлічного опору системи. Більш того, і неприпустимо і підключення до труб гарячого водопостачання. Адже вода зі стояка ГВП, проходячи через контур теплих підлог, повертається назад вже охолодженої, що ніяк не сподобається споживачам гарячої води з інших квартир, що знаходяться по стояку після такої системи.
Виходячи з вищесказаного, для міських квартир найбільш прийнятною можна вважати систему електричного теплого статі. У приватних же будинках доцільно використовувати водяні підлоги.
Переваги від використання водяних підлог, у порівнянні з електричними в заміському будівництві, незаперечні.Перш за все - це зниження потужності електроустановки будинку і, як наслідок, зниження витрат на оплату астрономічних рахунків за електроенергію (для обігріву невеликого будинку площею 150-200 квадратних метрів буде потрібно близько 45 000 кВтг електроенергії в рік, вартість якої складе більше 1500 $).
З приводу потужності електроустановки розмова окрема. Іноді таку потужність просто нема звідки взяти. Припустимо, якщо електроустановка будинку має виділену потужність 5 кВт, а тепла підлога планується укласти на площі 100 кв. метрів і використовувати в якості основного утоплення з питомою потужністю 100-120 Вт/м2, то нескладно підрахувати, що сумарна потужність такої системи буде становити 10-12 кВт.
Іншою перевагою водяних підлог є повна відсутність електричних і магнітних полів, про шкоду яких до цих пір ведуться суперечки. Однак за допомогою водяних теплих підлог складно отримати питому потужність, що перевищують 80-100 Вт з квадратного метра поверхні, тому використання такого опалення в якості основного в умовах середньої смуги Росії можливе лише тоді, коли будівля дуже добре утеплено.

Комплектуючі для монтажу підлог

Майже всі фірми - виробники сучасних труб (AQUATERM, OVENTROP, WIRSBO, PURMO, UNIVERSA та ін) пропонують повний асортимент комплектуючих і допоміжних матеріалів для монтажу теплих підлог. Це труби, теплоізоляція (як правило, з нанесеною розміткою), компенсаційна (рантові) стрічка, кріпильні матеріали, спеціальні елементи для влаштування компенсаційних швів, що представляють собою пластиковий профіль з укладеною в нього еластичною прокладкою, а також колектори з фітингами для підключення петель теплої підлоги до системи опалення. Колектори випускаються від двох до дванадцяти петель на систему. Їх приблизна вартість становить 80-140 євро за колектор на дві петлі і 400-480 євро за двенадцатіпетлевой.
Колектори можуть бути розміщені як відкрито, так і в накладних або вбудованих колекторних шафах. Рантові стрічка являє собою смугу з спіненого поліетилену товщиною не менше 5 мм і шириною 120-180 мм і служить для компенсації температурного розширення стяжки. Також багатьма фірмами пропонуються насосні групи зі змішувальними вузлами, призначеними для організації циркуляції теплоносія в петлях теплої підлоги з заданою температурою.

Труби

Раніше, до появи полімерних і металополімерних труб, в нашій країні намагалися виконувати тепла підлога з відрізків сталевий водогазопровідною труби, яка вигиналася в змійовик з допомогою трубогиба. Згодом ці відрізки зварювалися між собою газозварювання, і вся така конструкція укладалася на підлогу і замонолічуватися цементним розчином. Про надійність такої системи говорити не доводиться.
Ситуація кардинально змінилася з появою полімерних і металополімерних труб. Володіючи рядом достоїнств, вони одразу ж отримали широке розповсюдження і, що касаетсяводяних теплих підлог, стали практично єдиним матеріалом для їх виготовлення. На заході підлогове опалення з використання таких труб відомо вже більше двадцяти п’яти років. Вони не схильні до дії корозії, їх внутрішній шар до стирання і не сприяє накопиченню відкладень, тим самим, зберігаючи діаметр проходження перерізу труби постійним протягом усього терміну служби (не менше 50 років). Важливою властивістю є і повна кіслородонепроніцаемость матеріалу, чим попереджається передчасна корозія опалювального обладнання та серця всієї системи - котла.
Особливу цінність має досить великий метраж труб, які поставляються в бухтах. У залежності від заданого діаметра довжина труби в бухті варіюється у різних виробників в межах від 50 до 500м. Це дозволяє її укладати у великих за площею приміщеннях єдиною ниткою, без проміжних сполук, що виключає можливість протікання системи.Проте, як бути, якщо виникає необходімостьв виконанні проміжних сполук? Чи припустимо це? Згідно п.3.34 СНиП 2.04.05-91 "Опалення, вентиляція і кондиціонування» такі з’єднання припустимі лише за умови, що вони будуть нерозбірними (до розбірних з’єднаннях необхідно буде передбачити люки).
Для теплих підлог використовують наступні види труб: металопластикові, з поліетилену (як РЕХ, так і РЕ-RT) і полібутеновие.

Схеми укладання петель

Існують кілька схем укладання робочої (гріючої) петлі. Це змійка, подвійна змійка, спіраль і спіраль зі зміщеним центром. При монтажі петлі у формі змійовика подачу гарячої води організовують з боку зовнішньої стіни, біля якої тепловтрати вище, ніж у центрі приміщення. У такого контуру нерівномірний розподіл тепла. Для того щоб це виправити, необхідно монтувати петлі у вигляді подвійної змійки або спіралі. Області поблизу зовнішніх стін будівлі називають граничними зонами. Тут рекомендується зменшувати крок укладання труби, для того щоб компенсувати втрати тепла. Крок укладання є величиною розрахунковою, але в будь-якому випадку він повинен перевищувати 30 см - у противному випадку виникне нерівномірне нагрівання поверхні підлоги з появою теплих і холодних смуг. Щоб «температурна зебра» не сприймалася ногою людини, максимальний перепад температури по довжині стопи не повинен перевищувати 4 градуси.
Витрата труби на 1 кв. метр поверхні підлоги при кроці 20 см. становить приблизно 5 пог. м. У зв’язку з тим, що через гідравлічних втрат в контурі петлі більше ніж 100м укладати не рекомендується, нескладно підрахувати, що при кроці укладання 20 см. можна буде укласти трубу на площі 20 кв. м. Ділянки більшої площі необхідно обігрівати кількома петлями, кожна з яких, у свою чергу підключається до розподільного колектора. При наявності водяних теплих підлог, на відміну від електричних, необов’язково враховувати розташування меблів. Справа в тому, що електричний кабель під меблями може перегрітися і вийти з ладу, труби з теплоносієм цього недоліку позбавлені.
Систему опалення тепла підлога з використанням в якості допоміжного опалення в невеликому приміщенні можна змонтувати, не вдаючись у серйозні обчислення. Але монтаж такої ж системи, що використовується в якості допоміжного опалення в невеликому приміщенні можна змонтувати, не вдаючись у серйозні обчислення. Але монтаж такої ж системи, що використовується в якості основного джерела тепла, неможливий без урахування тепловтрат будівлі, а також знання законів гідравліки. Тут без допомоги фахівців не обійтися.

Технологія монтажу

Технологія монтажу водяних підлогових систем у різних виробників в принципі відрізняється мало і для бетонних підлог включає наступні етапи. Перш за все, проводиться розбивка приміщення на ділянки або, як їх ще називають, поля. Кількість полів залежить від площі приміщення та його геометрії. Максимальна площа поля складає 40 кв. метрів при відношенні сторін 1:2. Необхідність створення таких ділянок викликана температурними розширеннями стяжки, які обов’язково потрібно компенсувати, - в іншому випадку відбудеться її розтріскування. Тому по лініях розбивки приміщення після монтажу труб необхідно передбачити компенсаційні шви, службовці для компенсації температурного розширення.
Такий шов являє собою зазор між двома ділянками стяжки або стяжкою і висхідними конструкціями (стінами, колонами), заповнений еластичним матеріалом. Через компенсаційний шов можуть проходити тільки падаюча і відводить труби петель, причому ці труби повинні бути захищені гофрованою губкою від можливого ушкодження. Приміщення, що мають Г - і П - образну форми, розбиваються на ділянки незалежно від площі. Потім на попередньо очищене підставу укладається теплоізоляція, а по периметру приміщення приклеюється ранетовая стрічка, що служить для компенсації теплового розширення стяжки. Труби, відповідно з конкретним проектом, «розкочуються» поверх шару утеплювального матеріалу і кріпляться до неї або спеціальним гарпун-скобами, які встромляються прямо в утеплювач або підв’язують до попередньо укладеної поверх нього арматурної сітці. Деякі фірми-виробники випускають теплоізоляцію зі спеціальними бобишках, між якими і вкладається труба.Відпадає необхідність її кріпити, чим значно скорочує час монтажу. Орієнтовна вартість подібного роду ізоляції загальною товщиною 73мм зі звукоізолюючим шаром 10 мм становить 9 євро за 1 кв. м. Також трубу можна закріплювати на спеціальних профільованих планках, що представляють собою пластикову рейку з канавками для розміщення і фіксації труб.
На наступному етапі після монтажу труб виробляють розкладку компенсаційних елементів по лініях розбиття приміщень. Безпосередньо перед заливкою стяжки система опалення опресовується. Тиск опресовування приймається в півтора рази більшим, ніж нормальний робочий тиск труби, яке вказується на ній же. Заливка стяжки проводиться при кімнатній температурі, при цьому система перебуває під розрахунковим робочим тиском.
Для влаштування стяжки зазвичай застосовують цементно-піщаний розчин або пескобетон М-300. Деякі фірми пропонують додавати в стяжку пластифікатор (вартість 12 літрової каністри 12-15 євро). Цей препарат зменшує поверхневий натяг води, що використовується для приготування розчину, і сприяє збільшенню об’ємної маси покриття, чим досягається збільшення його теплопровідності і при цьому одночасно підвищується межа міцності на стиск. Витрата пластифікатора зазвичай складає 10% від об’ємної маси чистого цементу, що входить до складу суміші. Зазвичай товщина шару стяжки, що знаходиться безпосередньо над трубами, виходячи з теплового розрахунку, становить не менше 50 мм (при температурі теплоносія 50 градусів і поверхні підлоги 30 градусів). Пластифікатор ж дозволяє зменшити цю величину до 30 мм, правда, при цьому доведеться знизити температуру теплоносія - щоб не перегрівати підлогу. З іншого боку, збільшення теплопровідності стяжки веде до зменшення ймовірності виникнення «температурної зебри».
Включати систему можна тільки після повного «дозрівання» розчину (для складів на основі цементів цей процес займає не менше 28 днів). І лише після того, як розчин повністю набере міцність, слід поступово і плавно підвищувати температуру води в системі - з поступовим виходом на робочий режим протягом трьох діб.
Існують особливі випадки монтажу водяних теплих підлог, коли широко розповсюджена «мокра» технологія (піщано-цементна стяжка) виявляється непридатна. Наприклад, якщо перекриття дерев’яні і неприпустимо істотне збільшення навантаження на перекриття. Тут допомагають так звані безбетонние технології.
Для монтажу водяних підлог на дерев’яні підстави розроблена спеціальна технологія. Вона передбачає використання металевих тепловідбивних пластин, які монтуються між лаг, після чого в поглиблення на пластинах вкладається полімерна труба. І вже далі, поверх балок настеляється дерев’яне покриття підлоги.
З іншого боку, фірми-виробники деяких систем водяних теплих підлог пропонують продукцію незамінну при роботах по технології «сухого» будівництва. Елементи для сухого монтажу представляють собою пінополістирольні плити, що мають канавки для труб. Часто на ці плити в заводських умовах наносяться алюмінієвий теплопровідних профіль. Зверху такі елементи закриваються гіпсовими плитами.
Окремо варто поговорити про покриттях, що укладаються поверх системи водяних теплих підлог. Перш за все, матеріал повинен мати коефіцієнтом теплового опору не більше 0,15 м2 * К / Вт. Вже через одного цього популярне зараз покриття з пробки виявиться неприйнятним. З керамічною плиткою та іншими подібними матеріалами жодних проблем не виникне, а от за укладання паркету, ймовірно, візьметься не кожна фірма. Нарешті, для таких підлог підходять далеко не всі види еластичних і килимових покриттів. А ті, які дозволено використовувати, повинні мати спеціальні позначення.

вгору