Мало у кого викликає сумнів той факт, що ціна на енергоносії з часом зростатиме. За прогнозами аналітиків, вже в найближчі роки можна чекати підвищення тарифів до європейського рівня. У зв'язку з цим питання вибору найбільш економічного варіанта теплопостачання стає все більш актуальним. А якщо врахувати, що опалювальна система повинна не тільки бути фінансово доступною, але й максимально відповідати сучасним уявленням про комфортне житло, альтернатив залишається небагато. Одне з найбільш універсальних рішень - пристрій системи "Тепла підлога". До теми електричного підлогового опалення зараз звертаються все частіше, прийшов час поговорити про водяних теплих підлогах як про найбільш економічному обладнанні для обігріву приміщень.
Воду для нагріву підлог використовували ще в глибоку давнину. У термах Стародавнього Риму в камені прокладали спеціальні канали для гарячої води. А за допомогою міцних сталевих труб стали прогрівати підлоги в першій половині минулого століття. Але якщо кілька десятиліть тому подібну технологію застосовували в основному в дитячих садах і лікарнях, то в наш час сіаеми водяного обігріву підлоги широко використовують в будинках різного призначення, в тому числі в квартирах і приватних будинках.
Порівняння систем, критерії вибору
Для тих, хто знайомий з основами фізики, переваги підігріву підлоги очевидні. Тепла підлога рівномірно випромінює тепло по всій площі, при цьому не виникають протяги, які неминучі при опаленні радіаторами. Ногам від нього тепло, а голові прохолодно. Що може бути краще? Принцип дії водяних і електричних систем обігріву практично однаковий. Під підлогою монтують або електричні кабелі, або труби, що нагрівають поверхню підлоги, від якого піднімається тепле повітря. Встановлюють теплі підлоги, як правило, у ванних кімнатах, кухнях, там, де зазвичай покриттям підлоги служить керамічна плитка, яка відрізняється високою теплопровідністю. Властивості цього матеріалу забезпечують швидкий і ефективний прогрів приміщень. У спальнях і інших кімнатах теж можна обладнати підігрів підлоги. Але, оскільки покриттям підлоги в таких приміщеннях зазвичай служать паркет, ламінат, ковролін або лінолеум, теплопровідність яких нижче, ККД від установки теплої підлоги буде меншим. Крім того, паркет під впливом температури з часом може розсихатися, а лінолеум - розм'якшуватися і псуватися від механічних навантажень. Тому в приміщеннях, де використовуються такі підлогові матеріали, передбачають меншу температуру теплоносія.
Що стосується вибору кабельної або водяної системи, кожна з них має свої переваги і недоліки. Часто виробники систем виділяють тільки плюси, замовчуючи про мінуси. Але крім ціни, якісних характеристик і енерговитрат потрібно враховувати умови, при яких можна встановити ту чи іншу систему. Переваги електричних систем опалення в тому, що такі системи припускають просту, швидку і недорогу установку, а товщина підлоги при їх монтажі збільшується лише на 1-2 см. Однак електрополе обходяться дорожче в експлуатації: вони споживають велику кількість електроенергії - 80-100 Вт / ч на 1 м2 житла. А в разі лімітованої потужності в будівлі, іноді потрібно замінити електропроводку. Також електрокабелі випромінюють електромагнітні поля, і тривале перебування людини в такому полі іноді виявляється шкідливим для здоров'я. Втім, на думку фахівців, якщо кабель захищений спеціальним екраном, вплив поля практично виключається.
Водяні теплі підлоги екологічно безпечні і більш економічні у використанні. Але вимагають підготовчих будівельних робіт та додаткового обладнання, що значно здорожує установку системи. Пол при монтажі водяної системи потовщується на 10-13 см. Потрібно також достатній час на випробування і запуск системи. Однак в заміському будівництві водяна тепла підлога має безперечну перевагу перед електричним, так як суттєво економить споживання електроенергії на великих площах. Наприклад, щоб обігріти будинок площею 200 м2 сумарна потужність електричних теплих підлог повинна складати більше 20 кВт. Розрахунок такий: з 200 м2 загальної площі обігрівається площа складе 140 м2 (не менше 70% загальної площі). 140 м2 множимо на 150 Вт / м (це розрахунковий мінімум для електричного теплого статі) і отримуємо 21 кВт / ч. Оплачувати надалі таку потужність не зможе жоден товстосум. Та до того ж це просто недоцільно. Водяна тепла підлога - більш економічне рішення, оскільки не вимагає витрат на обслуговування: замовник платить тільки за матеріали і монтаж системи.
Конструкція водяного теплої підлоги
Нагрівальним елементом системи водяного опалення підлоги служить термічно ізольована бетонна пластина, що нагрівається вмонтованими в неї трубами, по яких циркулює гаряча вода. Конструкція підлоги виглядає наступним чином. На ідеально рівну і цементно-піщану стяжку, а також уздовж стін укладається термоізолюючий настил з алюмінієвою плівкою, який перешкоджає відходу тепла в основу підлоги і стіни. Потім на термоізолятор з плівкою укладають труби за допомогою кріпильних деталей, після чого всі заливають цементним розчином, поверх якого укладають підлогове покриття (плитку, паркет, ковролін і т.д.). У роботу систему призводить обладнання для передачі теплоносія по трубах: насоси, системи управління (термостати, сервоприводи, вентилі), розподільники контурів нагріву.
Температура води в системі теплих підлог не повинна перевищувати 50-55 ° С. При більшій температурі, наприклад 90 ° С, поверхня підлоги буде прогріватися до 40-50 ° С, що некомфортно для ніг. Крім того, цементна стяжка почне тріскатися, а плитка - відставати. Оптимальна температура поверхні не повинна перевищувати 29 ° С для житлових кімнат і 33 ° С для ванних. Щоб відбувалася необхідна тепловіддача (70-100 Вт / м), максимально допустима швидкість потоку води повинна становити не більше 1 м / с. Підійдуть котли з температурою 90 ° С. Однак, так як в системі централізованого опалення температура води вище допустимих 50-55 ° С, необхідна установка триходових Термозмішувальний кранів, кранів підмішування або спеціальної регулюючої апаратури.
Вимоги до матеріалів
Труби. У сучасних системах підлогового опалення використовуються полімерні труби з поліпропілену, полібутена, поперечно-зшитого поліетилену, металопластику та некорродірующіх металів (міді, сталі). Норми ГОСТу (зокрема, ДБН) забороняють використовувати тільки труби з чорного металу, так як шовні матеріали не можна вставляти в бетонні стіни. Оптимальний зовнішній діаметр - 16 або 18 мм. При таких розмірах товщина підлоги збільшується незначно, а для нормальної гідравліки не потрібні додаткові пристрої. Оскільки труби під підлогою заливаються бетоном і в разі їх пошкодження доводиться зламувати підлогу, до них пред'являють дуже високі вимоги. Для теплих підлог використовують опалювальні труби, а не призначені для гарячого і холодного водопостачання. Труби повинні мати 100-відсоткову герметичність, захисний шар, який перешкоджає кисневої дифузії, і згинатися вручну. Коефіцієнт їх лінійного розширення повинен бути менше або дорівнює 0,025 Мм / мК, показник теплопровідності - 0,43 Вт / мК. Ще одна обов'язкова умова: для прокладки в одному приміщенні потрібен цілісний шматок труби. А термін служби повинен порівнюватися з терміном життя будівлі. Тому краще використовувати труби відомих виробників, які дають гарантію не менше 50 років на свої вироби і надають величезні компенсації в разі їх пошкодження.
Термоізоляція. Для термоізоляції застосовують будь пористий матеріал: як звичайний пінопласт, так і вдосконалені різновиди - екструдований пінополістирол (стиродур, ізофарм, поліізол), пресований полістирол. Існує також спеціальний матеріал - терамплен, з уже наклеєною на нього фольгою, на якій зроблено розмітка для рівної укладання труб. Товщина ізолюючого шару повинна бути не менше 22 мм, на грунтовому підлозі або в неопалюваному приміщенні - не менше 30 мм. Для того щоб виключити утворення теплового моста між нагрівальної пластиною і стінами, прокладають або демпферну стрічку, або тонколистової пінопласт.
Бетон. Бетон звичайного складу не підходить для нагрівальних пластин. Тому, щоб зробити його еластичним, а також поліпшити контакт з трубою, до складу суміші додають пластифікатор. Необхідно неухильно дотримуватися норм витрати пластифікатора для бетону. Якщо пластифікатор буде відсутня у складі або перебувати не в регламентованому кількості, нагрівальний настил почне тріскатися.
Підлогові матеріали. Як вже говорилося, не всі матеріали, крім каменю та керамічної плитки, 100-відсотково підходять для покриття теплої підлоги. Тому фахівці рекомендують стелити тільки що витримують температурні навантаження паркет, ковролін, ламінат і лінолеум. Ці матеріали повинні мати відповідні позначення, що свідчать про те, що вони підходять для укладання на теплі підлоги. Текстильні покриття, лінолеум, дерево необхідно приклеювати спеціальним термостійким клеєм. Стелити ж паркет потрібно при вологості не менше 4%.
Варіанти укладання змійовиків
Укладати труби можна кількома способами: зигзагом, спіраллю (або равликом) і використовуючи обидва перерахованих способи. Витрати при укладанні різними способами однакові, але ККД різний. При спиралевидной укладанні труби з протилежним напрямком потоків чергуються, найбільш гарячий ділянку труби сусідами з найбільш холодним. Тобто такий тип укладання забезпечує рівномірний розподіл тепла по всій підлозі. Зазвичай в квартирах використовують саме цей спосіб. Проте "равлик" не підходить для приміщень з лінійним ухилом поверхні. При зигзагоподібному способі укладання гаряча вода, що надходить в змійовик від зовнішньої стіни, при протіканні углиб приміщення поступово охолоджується. Тому підлога в такому приміщенні буде мати нерівномірну температуру поверхні. Для того щоб зробити її однаковою, будуть потрібні більш потужні насоси, що забезпечують більшу швидкість потоку води. Але цей метод укладання можуть віддати перевагу ті, для кого рівномірний обігрів підлоги зовсім не обов'язковий. Наприклад, біля ванни підлога може бути тепліше, ніж біля дверей. Це ж стосується великих залів, підлогу в яких повинен бути тепліше там, де постійно знаходяться люди. Залежно від типу приміщення і для забезпечення необхідної температури використовують різний крок укладання (відстань між трубами) - від 10 до 30 см. Чим менше крок, тим більше прогрівається підлогу. Тепло поширюється по радіусах. Щоб підігрів був ефективним, радіуси повинні перетинатися між собою. У ванних крок звичайно становить 10 см, спальнях і кухнях - 20 см, залах - 30 см. Полегшує точне укладання труби розмічена на квадрати алюмінієва фольга на Термоизолятор.
Нюанси проектування
Проектування системи водяного теплої підлоги справа дуже складна. Для того щоб розрахувати необхідну кількість матеріалів та елементів, а також забезпечити правильне функціонування системи, потрібно взяти до уваги безліч чинників: бажану температуру; призначення, розміри, висоту і форму приміщення; характеристики труби та інших матеріалів; площа скління і багато іншого. Втім, зараз проектування здійснюється не вручну. Кожен виробник теплої підлоги представляє комп'ютерні програми, які протягом години виробляють точний розрахунок кількості матеріалів, кроку укладання і т.д. Необхідне для опалення приміщення кількість змійовиків визначають за кількома параметрами: площі приміщення, довжині труби (не повинна перевищувати 120 м), тепловтратам кімнат. Виходячи з діаметра труби, розраховують гідравлічний опір.
Дуже важливо на стадії проектування враховувати розташування розділових (або компенсаційних) швів між нагрівальними пластинами. Інакше через усадки і температурних подовжень можуть утворюватися тріщини і випинання на поверхні. Розділові шви необхідно застосовувати в наступних випадках: по краях стяжки для компенсації розширення; в приміщеннях, площа яких більше 40 м2; при довжині бетонної плити 8 м; над деформаційними швами несучих конструкцій; в дверних отворах; при складній конфігурації статі. При створенні схеми розміщення швів враховують такі моменти. Контур повинен бути укладений так, щоб труби не перетинали деформаційні шви, за винятком підвідних труб. У місцях перетину труби зі швом її необхідно укладати в захисній гофрованої труби, відступивши 20 см від шва з кожного боку. У випадку використанні твердих підлогових покриттів (плитки тощо) шов повинен підніматися до поверхні підлоги.
При проектуванні також важливо знати заздалегідь, яке підлогове покриття буде стелитися надалі, щоб забезпечити потрібну температуру теплоносія і підібрати відповідні матеріали для підлоги. Також рекомендується обговорити, де знаходитимуться меблі або сантехніка. У цих місцях труби не будутукладиваться, оскільки дереву властиво розсихатися від підвищених температур, крім того, установка теплої підлоги під шафою або ванною недоцільна - зайві витрати при нульовій ефективності.
Умови встановлення
Монтаж водяної теплої підлоги може здійснюватися тільки після проведення необхідних підготовчих робіт. Так як товщина теплої підлоги складає 10-13 см, необхідно, щоб нижче чистого рівня (поверхні підлоги, на яку кладеться підлогове покриття) було в запасі не менше 7 см. В іншому випадку висота підлоги збільшиться. Це особливо важливо для ванних кімнат: якщо рівень підлоги в них буде вище, при затопленні вода потрапить в кімнати. Підлога в приміщеннях, що безпосередньо примикають до грунту, повинні мати надійну гідроізоляцію. При бітумсодержащіх гідроізоляції слід під термоізолятор стелити розділяє шар з картону або поліетиленової плівки. Необхідні й штукатурні роботи. Поверхня цементно-піщаної стяжки повинна бути бездоганно рівною. Допускаються нерівності не більше 10 мм. Труба на місці горбів може виявитися опуклою, в результаті чого в ній утворюється повітряна пробка, котра заважає циркуляції води. Якщо є нерівності, необхідно зробити додаткову вирівнює стяжку. При цьому не варто застосовувати сипучі матеріали (будівельні відходи, пісок). Якщо тепла підлога передбачає наявність ухилу, його слід зробити в несучому настилі. Стяжка повинна бути сухою перед установкою системи теплої підлоги.
Монтаж
Після підготовчих робіт уздовж стін, стійок, дверних коробок укладають крайову стрічку. Вона повинна виступати над конструкцією підлоги мінімум на 20 мм. Потім розкладають теплоізолятор з фольгезірованним покриттям і надрукованій сіткою, що полегшує монтаж труб з певним кроком. Починають укладання з самого віддаленого від розподільного колектора кута. Якщо в якості теплоізолятора застосовують звичайний пінопласт, на якому відсутня фольга, його покривають зверху поліетиленовою плівкою товщиною від 0,2 мм. Можна класти плівку і під пінопласт. Перед заливкою системи бетоном плівку необхідно приклеїти - для кращої герметизації.
Труби кріплять за допомогою якірного кріплення, вбитого в термоізолятор. Для монтажу можна використовувати напрямні клейкі або плити з пінополістиролу, мають виступи для фіксації труби. Направляючі кладуть на фольгу з кроком не менше 1 м. Якірний кріплення утримує трубу за рахунок зубців на кінцях. Встановлюється він за кроком 30-50 см. Один кінець труби кріплять до розподільника, потім її укладають по контуру із зовнішнього боку змійовика. Довівши трубу до гребінки, її відрізають з невеликим запасом. Якщо надалі припускають укладати на підлогу керамічну або кам'яну плитку, для армування бетону на трубах слід розмістити сітку з товщиною дроту 3 мм і розміром осередку 100 х 100 мм. Армування має бути перервано в області компенсуючих швів. Мінімальна ширина розділового шва повинна становити 5 мм, товщина настилу над трубою - не менше 25-30 мм, загальна товщина - як мінімум 45 мм. Слід мати на увазі, що збільшення товщини настилу знижує тепловіддачу системи.
Випробування системи
Перед заливкою труб бетоном необхідно випробувати систему. Проводиться ця операція протягом 24 годин при тиску 6 бар. Під час заливки і затвердіння розчину система опалення повинна перебувати під тиском 3 бара, а температура води дорівнювати 20 ° С. Запускати систему після укладання бетону можна тільки через 21 день, інакше стяжка під впливом високих температур може потріскатися. Перед запуском системи потрібно видалити з змійовиків повітря. Проробляють цю процедуру протягом декількох днів, оскільки відразу видалити все повітря не можна. Потім підвищують температуру в сіаеме до 85 ° С і піднімають тиск до рівня спрацьовування аварійного клапана, витримують протягом 30 хв., При цьому контролюють герметичність з'єднань. Систему зазнають також тиском, в півтора рази перевищує робочий, протягом 2,5 ч. Після чого тиск зменшують до мінімуму. Цю операцію здійснюють двічі і тільки потім встановлюють робочі показники. Необхідно також провести контрольні заміри параметрів системи після закінчення семи, а потім 14 днів з початку експлуатації в робочому режимі. Для перевірки чіткості роботи автоматики котельного обладнання слід кілька разів перевірити спрацьовування робочих та аварійних термостатів при перегріві, а також роботу всіх режимів циклічності при різних температурах.