Как работает теплый пол

Принцип работы тёплого пола

Многих людей преследует такая проблема, как плохо отапливаемые помещения. Особенно, если учитывать холодные климатические условия, которые распространены в большинстве регионов России. Встав утром на ледяное напольное покрытие нет никакого желания что-то делать, а тем более куда-то идти.

• Виды и возможные места приобретения в Москве
• Как работают электрические виды теплого пола
• Электрический пол на основе кабелей
• Резистивные кабельные маты
• Инфракрасные пленочные системы
• Водяной теплый пол
• Рекомендации

Однако эта проблема была решена десятилетия назад, когда люди изобрели теплый пол. Греющий пол бывает разнообразным, а каким именно, будет рассмотрено далее.

Виды и возможные места приобретения в Москве

Для начала рассмотрим список видов обогрева, а после, основываясь на нем, подробно разберем каждый пункт.

1. Электрический пол на основе кабелей бывает:

• с одножильными проводами;
• с двухжильными кабелями;
• с саморегулирующимися кабелями;

1. Нагревательные резистивные маты;
2. Инфракрасные листы бывают:

• в виде пленки;
• в виде инфракрасных стержневых матов;

Это были электрические виды нагревательных систем, но также есть и конструкции, основанные на циркуляции горячей воды:

1. Водные системы обогрева.

Все вышеперечисленные виды без проблем можно приобрести в магазинах и интернет-магазинах в Москве. То же самое можно сказать касательно монтажа.

Так, если вы не обладаете навыками установки, то в городе полно сервисов и мастеров, которые за плату установят вам любой вид системы. Это значительно сэкономит ваши средства и время.

Как работают электрические виды теплого пола

Электрический пол на основе кабелей

Работа теплого пола основывается на выделении тепла во внешнюю среду посредством передачи электроэнергии в элементах системы. Стандартные виды проводов сделаны из металлов, которые направлены на снижение теплопотерь, но в кабельных системах обогрева все в точности наоборот.

Металлы подобраны для максимально возможного выделения теплоты в окружающую среду. В этом случае провод состоит из:

• металлических нитей, которые хорошо выделяют тепло;
• из полифторэтиленовых (тефлоновых) слоев.

Подобные виды кабелей производятся в виде одно- и двухжильных, и применяются при монтаже для разных целей. При соблюдении правил установки и эксплуатации гарантия на такие виды кабелей достигает 15-20 лет:

• двухжильные модели наделены дополнительным изоляционным слоем, который находится в промежутке между внешним покрытием и слоем термостойкой оплетки жил. Первая жила проводит ток, а вторая выступает греющей. Такое расположение необходимо для снижения уровня вредных электромагнитных волн;
• одножильные кабели работают по такой же схеме, с учетом того, что должны прокладываться по кругу, чтобы сойтись в одном месте для подключения.

Эти устройства требуют соблюдения баланса тепла, которое излучает кабель, а также его количеством, которое уходит на прогрев помещения. Из-за этой необходимости кабели должны быть одного типа, в противном случае будут неисправности.

На финальной стадии конструкция заливается слоем стяжки, которая после высыхания закрывается слоем напольного покрытия.

Саморегулирующиеся кабели наделены стандартными проводами, которые проводят ток. Нагревательным элементом выступает матрица-полупроводник, состоящая из несвязанных между собой частей.

Принцип работы теплого пола заключается в том, что полупроводники матрицы измеряют температуру помещения и реагируют на изменения созданием огромного количества нитей, по которым циркулирует электрический ток, нагревая слои провода с последующим выделением тепла.

Сопротивление электричеству увеличивается при средней температуре полупроводников, приводя к уменьшенному нагреву помещения.

Резистивные кабельные маты

Наряду с одно- и двухжильными видами проводов существуют нагревательные маты. Это листы, в которые изначально вмонтирован кабель. Они получили широкое распространение на рынке стройматериалов благодаря простой укладке, в сравнении с отдельно крепящимися греющими кабелями.

Комплект данного вида обогрева состоит из:

• матов, которые для удобства скатаны в рулоны;
• переходники для правильного подключения.

Использование переходников обязательно, так как подключать систему напрямую к сети запрещено.

Если конструкцию необходимо развернуть, то сетку для крепления просто-напросто аккуратно режут, не задевая провода, и разворачивают в нужную сторону. Этот метод значительно облегчает установку греющей конструкции в комнате любой формы и размера, а также не допускает накладывания проводов друг на друга.

Инфракрасные пленочные системы

Пленочный вариант обогрева отличается по способу передачи тепла от других видов. Пленка передает тепло посредством инфракрасного излучения, подобно солнцу.

Тепло распространяется равномерно по поверхности помещения, нагревая все предметы. Большинство людей предпочитают именно этот способ обогрева из-за простоты монтажа и относительно небольших цен.

Пленка состоит из карбоновых пластин, по бокам которых вмонтированы медные полосы. Непосредственное тепло выделяет карбоновая часть пленки.

Листы имеют ширину от 30 см до 1 м, а их длина достигает 40-50 метров. Для разделения пленки на части нанесены линии разреза. Только по этим линиям разрешено делить пленку, во избежание повреждений.

Укладываются листы на подготовленное основание под слой напольного покрытия. Система не требует стяжки.

Инфракрасные маты осуществляют обогрев с помощью стержневидных излучателей, которые находятся в промежутке двух проводников.

Маты разделены на листы до 80-83 см шириной, а длина может быть в районе 20 м. Стержневые излучатели вмонтированы на расстоянии 8-10 см, что позволяет легко разделять их в центральной части.

Стоит заметить автоматическое регулирование данного вида обогрева. Смысл заключается в том, что по достижении требуемой температуры, пленка перестает излучать тепло. Это значительно снижает потребление электроэнергии.

Маты необходимо помещать в цементную стяжку толщиной не менее 2-3 см, иначе температура не сможет самостоятельно регулироваться.

Совместимы с любыми видами напольных покрытий.

Водяной теплый пол

Теплый пол данного вида — это решение, предназначенное для частных домов. Смысл системы заключается в укладке контура труб на подготовленное основание.

Обогревом служит горячая жидкость, которая посредством циркуляционного насоса, подается в систему труб. Устройство слоев водяной системы выглядит следующим образом:

1. основание для будущих слоев;
2. стяжка (если основание имеет перепады более 2-3 мм);
3. слои гидро- и теплоизоляции;
4. контур труб;
5. заливка стяжки поверх труб;
6. финишное покрытие.

Для системы могут использоваться полипропиленовые и металлопластиковые трубы. Второй вариант гораздо эффективнее прослужит на протяжении десятков лет, так что лучше не экономить, покупая дешевые варианты труб, которые могут прийти в негодность за первые годы службы.

Водяной теплый пол

Общая толщина всех слоев выходит в районе 15-25 см, так что необходимо заранее учитывать это, подготавливая основание помещения.

Рекомендации

Выбор вида теплого пола основывается на:

• на типе помещения, в котором будет проводиться монтаж;
• на целях монтажа обогревательной системы (будет ли это дополнительным обогревом или же основным);
• на ваших финансовых возможностях, так как каждая система стоит по-разному;
• на навыках монтажа (для установки инфракрасной пленки не потребуется специальных навыков, в то время как для установки водной системы необходимо приложить больше усилий и умений).

В любом случае каждая система имеет право быть установленной, так как выбор зависит только от вас. Просто не забывайте учитывать принцип работы теплых полов и тип помещения, в котором они будут установлены.

Как устроен и работает электрический теплый пол

Стремление человека создавать себе комфортные условия для проживания привело к разработке различных систем обогрева. Среди них в последнее время все большей популярностью пользуются конструкции, вмонтированные в пол и работающие за счет электроэнергии.

Виды электрических теплых полов

Производители выпускают различные модификации, которые можно условно объединить по типу нагревательного элемента:

1. кабельный обогрев;

2. нагревательные маты;

3. пленочный инфракрасный излучатель;

4. жидкостно-электрические конструкции.

Физические принципы, заложенные в работу электрического теплого пола

Кабельный обогрев с резистивными жилами

При передаче электроэнергии на основе закона Джоуля-Ленца происходит выделение тепла. Эта закономерность заложена в основу работы нагревательных элементов.

Если в обычных проводах подбирают металлы и их сечение для того, чтобы при максимальной нагрузке снизить тепловые потери, то в системе теплого пола создают конструкции, способные выделять максимальное количество тепловой энергии длительное время без нарушения эксплуатационных характеристик.

Для этого нагревательные элементы создают в виде кабельных конструкций, состоящих из:

токопроводящей нити резистивного типа, выделяющей тепло;

слоя тефлоновой изоляции из теплостойкого ПВХ-пластита.

Такие кабели могут быть изготовлены с одной внутренней токопроводящей жилой или двумя. Они используются для разных способов монтажа и подключения. Производители дают на них гарантию от 20 лет и более при соблюдении правил эксплуатации.

Двухжильный кабель имеет дополнительный слой изоляции, расположенный между экранной оплеткой из тонкого медного провода и диэлектрическим теплостойким покрытием жил. Одна из жил обладает функцией нагревательного элемента, а вторая, в качестве простой токопроводящей, размещена параллельно первой. Такое их расположение значительно снижает уровень излучения электромагнитного поля и его действие на окружающую среду.

Типовая конструкция резистивного кабеля показана на картинке.

При эксплуатации этих конструкций должен соблюдаться баланс тепла, выделяемого от проходящего по жилам электрического тока и отводом его в нагреваемый пол. Для этого все прилегающие к кабелю участки пола создают с однородной структурой, обеспечивающей равномерные тепловые и механические нагрузки.

Резистивный кабель заливается цементно-песчаной стяжкой определенной толщины, которая может быть дополнительно покрыта слоем керамической плитки, ламинатом или другими напольными материалами.

Кабели с жилами саморегулирующегося нагрева

В системе теплого пола могут применяться конструкции саморегулирующегося нагревательного кабеля. Они имеют обыкновенные токопроводящие, а не нагревательные жилы, между которыми расположена полупроводниковая матрица с огромным количеством независимых между собой элементов. Ее диэлектрические свойства определяют именно эти полупроводники, реагирующие на изменения окружающей их температуры.

Когда какой-то участок саморегулирующего кабеля охлажден, то внутри матрицы за счет полупроводников создается структура с большим количеством дорожек для прохождения через них тока, который нагревает кабель и окружающие его слои.

При средней температуре структура полупроводников увеличивает электрическое сопротивление, снижая условия для протекания через них тока и, тем самым, несколько уменьшает выделение тепла.

Если какой-то участок кабеля сильно нагрет, то количество дорожек для прохождения тока в нем резко ограничивается, снижая его электрическую проводимость.

Таким способом происходит регулирование температуры обогрева окружающей среды даже без терморегулятора и датчиков температуры. Саморегулирующиеся кабели более удобны в эксплуатации потому, что не нуждаются в создании однородной структуры для передачи тепла, как их резистивные аналоги. Их отдельные участки можно подвергать различным температурным нагрузкам.

Кабельные маты

Вначале резистивные кабели при монтаже теплого пола просто раскладывали на полу в виде змейки, а затем фиксировали крепежными элементами. Эта технология применяется и сейчас для одножильных и двухжильных конструкций.

Однако производители стали выпускать кабельные маты. Пример исполнения такой конструкции показан на картинке, где сам кабель уже вплетен в мягкую диэлектрическую сетку определенным образом. Его уже не требуется тщательно выкладывать. Достаточно просто раскатать сложенный рулон по длине помещения для последующей фиксации раствором.

Холодные концы для подключения кабельного мата в электрическую схему входят в комплект поставки. Они подключаются через специальные переходники-муфты. Подсоединение «напрямую» запрещено технологией монтажа.

Если возникает необходимость поворота направления раскладки, то крепежную сетку легко разрезать обычными ножницами не задевая кабеля, который потом просто разворачивается в нужном направлении под любым углом.

Таким способом облегчается раскладка мата в любом помещении ровным слоем. При этом проще избегать наложения отдельных участков кабеля между собой.

Пленочный инфракрасный обогрев пола

Эта технология основана на использовании инфракрасных лучей, исходящих от тонких нагревательных элементов, через которые пропускают электрический ток.

Их выполняют карбоновыми полосами, расположенными между двумя слоями специальной пленки. Карбон (углепластик) наносят методами нано-напыления с толщиной слоя, вымеренного до одного микрона, и изолируют с обеих сторон тонкой, но очень прочной полимерной пленкой с высокими диэлектрическими свойствами.

Карбоновые полосы подключают к медным шинам, которые служат проводниками для подачи напряжения.

Нагрев, осуществляемый инфракрасными лучами от теплого пола, по своей природе ничем не отличается от естественного обогрева светом солнца. Только температура пола доводится до 30÷35 градусов и направляется снизу вверх.

Жидкостно-электрические конструкции

Электро-водяные разработки теплого пола объединяют в себе электрический нагрев нитей с последующей передачей тепла через теплоноситель — воду, расположенную в герметичной трубке из пластика, обладающего высокопрочными механическими характеристиками.

Вся конструкция собрана в виде семижильного кабеля, использующего сплавы для нитей из хрома с никелем и оболочку с покрытием из силикона и тефлона.

Силиконовый слой выдерживает температуры до 280 градусов, обладая высокими диэлектрическими свойствами. Покрытие тефлона создает препятствие для проникновения воды и обладает большой стойкостью к воздействию химических веществ.

Жидкость, заполняющая кабель, успешно выдерживает без замерзания даже двадцатиградусный мороз, но она быстро закипает при прохождении по нитям электрического тока. Во время ее кипения тепло быстрее передается окружающей среде. Это обеспечивает экономию электроэнергии.

Передача тепла от нитей нагрева в кипящую жидкость и дальше в среду теплого пола защищает хромоникелевый сплав от перегрева, предохраняет от перегорания, позволяет его эксплуатировать длительное время.

Поскольку при кипении жидкости внутри герметичной оболочки создается повышенное давление газов, то для его уменьшения используется специальная система поглощения, снижающая это воздействие и обеспечивающая безопасную эксплуатацию.

Трубчатые корпуса кабеля из структурированного сетчатого полиэтилена обладают:

стойкостью к охлаждению при низких температурах;

устойчивостью к образованию трещин;

высокой ударной прочностью.

Конструкция и состав электрического теплого пола

Помещение, которое будет обогреваться, должно быть защищено от постоянных сквозняков и утечек тепла. Все нагревательные элементы для этого монтируют только на слое теплоизоляции, который предотвращает потери энергии на нагрев плит перекрытия и ухода в атмосферу.

Нагревательный кабель, выполненный по одной из перечисленных схем, располагается на теплоизоляционном слое, скрепляется монтажной лентой. Внутри его змейки на одинаковом расстоянии между витками выкладывается гофрированная трубка с помещенным в нее датчиком температуры, который будет контролировать степень нагрева пола.

Эта трубка герметично заглушена с одного конца. Она предназначена не только для размещения термодатчика, но и для возможности его удобной замены в случае поломки.

Все уложенные нагревательные элементы вместе с этой трубкой будут залиты цементно-песчаной стяжкой. Ее толщина зависит от конструкции кабеля и должна быть тщательно выполнена ровным слоем. Пустоты не допускаются. Поверх наклеивается керамическая плитка или монтируется другое напольное покрытие.

На удобной для работы высоте стены комнаты располагается терморегулятор, который управляет работой теплого пола в автоматическом режиме. При его подключении потребуется подвести провода от:

кабеля питания электрощитка;

Для выполнения скрытой проводки необходимо предусмотреть кабельные каналы или провести штробление стен.

Схемы подключения элементов теплого пола к электропроводке

Важно помнить, что монтаж и сборка схемы должны завершиться проверкой работы электрооборудования под напряжением до заливки нагревательных кабелей фиксирующим раствором. На этом этапе проще устранить возникшие неисправности.

Повторное включение в работу будет выполняться после полного застывания раствора через месяц. Раньше стяжка не застынет и кабель будет поврежден.

Пример подключения теплого пола, включающего в себя два комплекта нагревательных кабеля и один терморегулятор с датчиком, показан на картинке.

В электрическом щитке от автоматического выключателя подключается УЗО. Оно защищает всю схему от возможных токов утечек через корпуса электрооборудования, которые обвязаны РЕ-проводником.

Термодатчик кабелем соединен с терморегулятором, который подключен к цепям питания через УЗО и, одновременно, управляет работой контактора посредством отдельного кабеля. Выходные цепи контактора с помощью распределительной коробки соединяются с нагревательными элементами.

Включение контактора в схему позволяет одновременно управлять работой нескольких секций нагрева и снизить нагрузку на электрические цепи терморегулятора.

Самые простые термостаты механического или электрического типа позволяют задавать только температурные границы регулирования нагрева полового покрытия.

Более сложные модели с электронным управлением обладают возможностями использовать повременной недельный график для работы нагревателей в определенное пользователем время суток. За счет этого снижается потребление электроэнергии на обогрев пола, когда хозяева отсутствуют в квартире.

Рекомендации по выбору, монтажу и эксплуатации теплого пола

Выбор напольного покрытия

Производители рекомендуют в качестве финишного покрытия на цементно-песчаную стяжку использовать:

Они лучше всего передают через себя тепло в помещение. Допускается также применение древесины, паркета, ламината и других материалов. Однако, они обладают худшей теплопередачей и могут снизить эффект от обогрева.

Деформация покрытия

Нагревательные элементы создают перепады температуры, при которых напольное покрытие незначительно изменяет свои размеры. Чтобы избежать его деформаций следует создать небольшие зазоры для элементов ламината. Нельзя вплотную прижимать его к стенам и крепить к плинтусу. При тепловом воздействии пол должен свободно расширяться и оставаться совершенно ровным.

Теплоизоляция пола

Выбор материала для нее позволяет рационально использовать электроэнергию, поскольку влияет на тепловые потери. С целью создания комфортного обогрева используют фольгированную изоляцию, состоящую из вспененных полимерных материалов с толщиной слоя от 3 до 10 мм. Ее применение экономит электричество от 10 до 20%.

Использование твердых сортов пенополистирола с толщиной слоя от 3 см и фольгой, покрытой полимером, позволяет снизить потери до 30%.

Потребление электричества

Эффективность работы любой электрической конструкции определяется величиной, затраченной на нее электроэнергии. Чтобы система теплого пола удовлетворяла вашим запросам определите задачи для нее, которые могут быть:

постоянный обогрев помещения;

нагрев пола только утром и вечером, когда хозяин находится дома;

поддержание стабилизированной температуры в дневное время для комфортного нахождения на полу маленьких детей;

любые другие условия.

Определите площадь помещения и рассчитайте приблизительные затраты электроэнергии за 1 час ее работы или сутки, неделю, месяц. Для этого можно использовать усредненные данные эксплуатации резистивного нагревательного кабеля для создания комфортных условий:

в сухих помещениях расходуется 120 Вт на 1 м2;

во влажных комнатах — 140 Вт на 1м2.

Например, комната 2 на 3 метра за один час работы теплого пола потребит 2х3х0,12=0,72 кВт. При непрерывной работе в течение 10 часов расход электроэнергии составит 7,2 кВт.

Потребление электричества у пленочного инфракрасного пола и водно-электрического немного экономичнее.

Ремонтопригодность

Хотя производители и гарантируют работу теплого пола длительные сроки, однако, предусмотреть появление поломок отдельных деталей и устранение их заменой лучше всего на стадии проекта. Для этого способы подключения термодатчика с термостатом должен исключить вскрытие засохшей цементно-песчаной стяжки пола при возникновении необходимости их ремонта.

Замена пленки у инфракрасного пола не должна создать нерешаемых вопросов со сложной разборкой напольного покрытия.

У жидкостно-электрических модулей замена жидкости и нагревательного элемента может быть выполнена через специальную монтажную коробку. Ее монтируют на линии финишной стяжки пола. А в случае нарушения целостности трубы небольшой объем вытекшей жидкости укажет на место повреждения. Его просто вырезают после вскрытия. Затем накладывают муфты и подключают двухсторонний фитинг.

Всё про тёплый пол водяной – что это такое, из чего состоит и как монтируется

В чем тёплый пол водяной уступает и превосходит иные системы отопления дома? Существуют ли ограничения в применении, что важно учитывать при выборе материалов? В этой статье раскрываются эти и другие вопросы. Мы попросили специалистов компании Миралекс рассказать нам подробнее о преимуществах водяного теплого пола.

Обзор технических характеристик

Система водяного тёплого пола состоит из контура и блока управления. Первые располагаются под напольным покрытием, второй чаще встраивается в ниши с открытым доступом. Применяется такой вид отопления в качестве основного или дополнительного источника тепла.

Наиболее эффективным вариантом считается вариант тёплого водяного пола под плиткой или ламинатом. Ковровые покрытия обладают низкой проводимостью, поэтому они выступают в роли барьера между системой и воздухом.

Преимущества и рекомендации

Тёплые полы в отличие от радиаторов отопления согревают воздушные массы по всей площади помещения до 1,7 м в высоту. Выше показатели будут в районе источника тепла, а не под потолком. Это говорит о большей продуктивности встраиваемых в перекрытие систем, чем у других обогревателей.

Если сравнивать монтаж тёплого пола электрического и водяного, то второй обойдётся заметно дороже. Но для получения одного и того же результата электроэнергии уйдёт больше, чем природного газа или твёрдого топлива. Поэтому водяной пол выгоднее примерно в 5 раз и чаще применяется в качестве основного источника тепла.

Радиаторы для поддержания температуры воздуха в диапазоне 20-25 0С нагреваются не менее чем до 60 0С. Вода в системе тёплого пола доводится до 35-45 0С. Это также говорит о том, что такой вид отопительной системы можно считать одним из самых экономически выгодных. Экономия будет составлять до 40 %.

В пользу водяного тёплого пола стоит отметить и тот факт, что на относительную влажность воздуха система оказывает минимальное влияние, то есть сушка воздуха не происходит. Нет активной циркуляции пыли. А также отсутствует электромагнитное поле, которое сказывается на самочувствии человека негативным образом.

Так как теплый пол имеет скрытую систему монтажа, нужно уделить серьезное внимание выбору труб для него. Трубы должны обладать высокой износостойкостью, пластичностью, долговечностью и небольшим весом. Всем этим характеристикам, например отвечают трубы от производителя Lammin.

Недостатки и последствия

Нарушения в процессе монтажа водяного тёплого пола приводят к протечкам и ремонтным работам. Поэтому установка водяного тёплого пола занимает много времени. Этот факт нередко относят к минусам, но торопиться здесь нельзя.

Если планируется укладка тёплого пола в стяжку, то перекрытие заметно утяжеляется (до 15 % от изначальной массы). Важно предусмотрительно провести расчёты. Не каждый фундамент или несущие конструкции справятся с такой нагрузкой.

Как сделать тёплый пол в квартире? В многоэтажном доме с центральным водоснабжением установка системы обязательно сопровождается согласованием с обслуживающими инстанциями. Подключение производится к водопроводу. Происходит увеличение гидравлического сопротивления, которое рассчитано на вертикальные, а не на горизонтальные системы. В итоге в соседних квартирах сверху возникнут проблемы с отоплением, может выйти из строя центральная система в целом. Поэтому получить разрешение на монтаж тёплого пола удаётся далеко не всегда.

Блок управления включает в себя несколько элементов. Их установка, настройка и обслуживание стоят дорого. Но в общей массе затраты окупаются результатом.

В качестве финишного напольного покрытия не рекомендуются такие материалы, как линолеум, ковролин, палас. В список входит и ламинат. Но существуют марки, которые допускаются для укладки. На упаковке должен быть соответствующий знак: водяной тёплый пол. Важно не путать с электрическим, так там параметры немного отличаются.

Требования к помещению

Устройство водяного тёплого пола отбирает по высоте от 8 до 20 см пространства. Поэтому дверные проёмы должны быть выше 2,1 м, а потолки не менее 2,7 м.

Важно, чтобы несущие конструкции и фундамент справлялись с нагрузкой, которая образуется от строительных материалов и теплоносителя. Перепады на основании допускаются в пределах 5 мм, чтобы не возникало возникновение воздуха и повышение гидравлического давления.

Эффективное отапливание помещения водяной системой возможно только при теплопотерях до 100 Вт/кв. м. А значит, окна должны быть вставлены, стены оштукатурены, проведены меры по изоляции конструкций.

Что входит в систему водяного тёплого пола

Насос

Длина контура может достигать 120 м, а диаметр труб не превосходит при этом значения в 20 мм. Кроме того, магистрали имеют множество поворотов. Без принудительной циркуляции равномерное протекание теплоносителя невозможно. Поэтому в систему управления входит насос. Также благодаря этому устройству в водопроводе поддерживается стабильная температура.

Для тёплого пола подключается насос центробежного типа. Он должен быть рассчитан на разные режимы работы. То есть для смены температуры теплоносителя устройство с разной скоростью проталкивает воду в контур.

При выборе конкретного прибора учитываются 2 параметра:

• производительность;
• напор.

Для вычислений существуют формулы (соответственно):

• Q = 0,86 * мощность контура / (t подачи – t обрат.);
• Н = (гидравлическое сопротивление 1 п.м. трубы * максимальная длина контура + сумма коэффициентов) / 1000.

Коэффициенты запаса мощности имеют разные значения:

• вентиль и арматура – 1,7;
• фитинг и смесительный узел – 1,2;
• котёл – 1,3.

Как результат, чаще применяются маломощные устройства (от 40 до 150 Вт), которые во время работы практически не шумят. В среднем относительно производительности на каждые 40 кв. м приходится 0,5 куб. м/час. Значения были рассчитаны для средней полосы России. Напор редко превышает показатель в 0,6 атм.

Корпус насоса изготавливается из разных материалов. Из чугуна выбирать не рекомендуется, так как он обладает низким сопротивлением к окислению. Предпочтение стоит отдавать нержавеющей стали.

Роторы могут быть сухими или мокрыми. Вторые для автономной системы лучше, так как они контактируют с водой и не требуют постоянного обслуживания. Плюс они меньше шумят. Первые обладают большей мощностью и их чаще используют в системах отопления многоквартирных домов или промышленных комплексов.

Если водяной тёплый пол применяется в качестве основного источника тепла для 2-3-этажного частного дома, то рекомендуется установка нескольких маломощных насосов вместо одного более сильного. Такой подход будет эффективнее.

Котёл

Это оборудование, которое отвечает за согревание теплоносителя. В нем нет необходимости, только если тёплый пол подключается к центральному горячему водоснабжению. Для автономии требуется установка котла.

Главной отличительной особенностью системы является рабочая температура, которая не превышает показатель в 45 0С. Этот факт важен, если работает тёплый пол водяной от газового котла. Вот причины:

1. Такие котлы эффективны при работе на максимальных пределах, а они равны 70-90 0С. Если снизить показатель до 55 0С, то за ресурс придётся переплачивать, так как КПД будет ниже на 10-15 %.
2. Работа газового котла на меньших температурах сопровождается образованием конденсата. Он способствует сокращению срока службы оборудования.

Чтобы исключить растраты и износ, можно приобрести котёл с нужными пределами температур (конденсационный) или усложнить систему отопления. Это будет комбинация тёплого пола и радиаторов.

По популярности следующим ресурсом считается электричество. Сегодня это самый дорогой источник энергии для отопления дома водяным тёплым полом. Различают три варианта электрических котлов:

1. С ТЭНом. Оборудование не дорогое, но нагревательный элемент часто перегорает.
2. Электродные котлы зависят от качества теплоносителя, так как их работа зависит от токопроводимости воды. Периодическое обслуживание заключается в замене электродов. Для запуска нужно приготовить питьевую воду по правилам или приобрести готовую жидкость у продавца оборудования.
3. Индукционные модели сравнительно с первыми двумя стоят дороже, но относятся к экономичным агрегатам. Вода нагревается быстро, потребление электричества меньше.

Относительно экономичности после природного газа идут котлы, работающие на пеллетах и брикетах. Относительно обслуживания важно периодически убирать золу и отслеживать наличие топлива в бункере.

Твёрдое топливо в виде угля или дров вынуждают обладателя постоянно контролировать топку, убирать золу и шлак. Чтобы этого избежать, можно выбрать котёл длительного горения. Они стоят дороже, к топливу предъявляются конкретные требования. Но они заправляются 1 раз в несколько дней (в среднем 5-7) и продукты горения удаляются реже.

Существуют комбинированные модели, которые работают на твёрдом топливе и электричестве. ТЭН автоматически включается и выключается при достижении установленных пределов температур для теплоносителя.

Реже всего применяются котлы на жидком топливе. Это объясняется тем, что резервуар должен находиться на расстоянии от дома из-за запаха и шума работы агрегата. Температура хранилища должна поддерживаться на постоянном уровне. В сумме стоимость топлива и обслуживание оборудования выходит дороже других вариантов.

Коллектор

Между собой контуры, котёл, насос и другие элементы блока управления соединяются посредством фитингов. В результате получается несколько контактов, а значит швов и стыков. Риск возникновения протечек зависит от их количества. Чтобы свести его к минимуму используется коллектор.

Состоит он из 2 гребёнок. Каждая представлена трубой с отверстиями (до 8-12):

• для распределения горячей воды по контурам;
• для сбора остывшего теплоносителя.

Кроме того, коллектор выполняет другие задачи:

• через спускные клапаны из магистрали выходит воздух;
• через запорные клапаны происходит тестирование системы и слив воды;
• через расходомеры на гребёнке подачи выполняется выравнивание давления на разных контурах.

Вместо ручного управления можно установить автоматическое. Так, на обратной гребёнке устанавливают сервоприводы, а в помещении термостаты. Последние могут быть настроены либо на показания относительно температуры воздуха, либо на состояние тёплого пола.

Как сделать тёплый пол от отопления в частном доме? Если котёл используется с пределами в 70-90 0С, то коллектор может выполнять функцию снижения температуры теплоносителя. В этом случае собирается смесительный или насосно-смесительный узел. Он может быть установлен следом за радиатором, который будет выступать в качестве источника тепла для системы.

При выборе коллектора нужно учитывать не только количество выходов, но и материал. Так, нержавеющая сталь считается пусть дорогим, но долговечным вариантом. Латунь сравнительно более хрупкая, а пластик не у каждого производителя может равняться на металл.

Для удобства весь блок управления можно скрыть в коллекторном шкафу. Он может быть напольным с регулируемыми ножками, навесным и встраиваемым. Внутри имеется крепёжная арматура, по бокам корпуса отверстия для труб. Его использовать не обязательно, но в жилом помещении его наличие бывает актуальным. Снаружи шкаф покрыт защитным слоем оцинковки и порошковой краской.

Терморегулятор

Водяной тёплый пол редко состоит из одного контура. Каждый из них регулируется отдельно. С помощью сервоприводов и термостатов управление системой осуществляется автоматически. В результате обладатель водяного тёплого пола получает выгоду до 30 % на потребляемой энергии.

Различают 3 типа терморегуляторов:

1. Датчик устанавливается между витками контура в гофрированную трубу. Он снимает показания температуры с напольного покрытия. Применяется, как правило, в устройстве тёплого пола для дополнительного отопления.
2. Контроллер встроен в корпус прибора. Информация содержит показания температуры воздуха в помещении. Актуально для работы с тёплыми полами, которые используются в качестве основного источника тепла. Если теплоизоляция в доме слабая, то установка такого термостата не имеет смысла.
3. Комбинированное устройство оснащено двумя датчиками. Управление осуществляется как одновременное, так и по отдельности.

Также устройства могут быть механическими, электронными и программируемыми. Первые работают по схожему с утюгом принципу. Вторые дополнительно позволяют зафиксировать температуру и управляются с помощью кнопок. Третьи полностью автоматизированы. На них устанавливаются пределы температур, таймеры в часах и днях.

Также существуют термостаты с дистанционным и сенсорным управлением. Они оснащены полным функционалом. Применяются в системах умного дома. Если владелец предпочитает отказаться от прокладки электрокабеля, то можно установить радиоуправляемый термостат. Источником питания является батарейка. Информация передаётся посредством приёмника и передатчика радиоволн.

Устанавливаются приборы на каждый смесительный узел. Если система расположена в ванной, то устройство выносится за пределы помещения. Это важно для исключения погрешностей в показаниях. От пола соблюдается высота минимум в 1,5 м. Не рекомендуется закрывать предметами интерьера.

Изоляция труб

Об изоляции труб в горизонтальных перекрытиях можно прочесть в нормативах СП 41-102-98.

Гофра или скорлупа применяются для поддержания в трубопроводе температуры. На участках с холодной жидкостью возможно скапливание конденсата. Теплоизоляция снижает риск возникновения излишков.

Гофра чаще применяется в случаях устройства бетонной стяжки. Тогда трубы получают дополнительную защиту от давления раствора. В продаже имеются материалы красного и синего цвета.

При высоте стяжки более 10 см применяется жёсткая гофра. Если дополнительно надевается скорлупа, то допускается слой до 7 см. Двойная защита справляется с давлением бетона и последующими нагрузками.

Выбор труб

Для водяного тёплого пола допускается использование материалов, которые отвечают конкретным требованиям. К ним относятся: долговечность, отсутствие сварных швов. Существует ряд стандартов относительно внешнего диаметра трубы и допустимой длины:

• 16 мм – от 50 до 80 м;
• 20 мм – до 100 м;
• 25 мм – до 120 м.

Тёплый пол настраивается на работу с теплоносителем при низкой температуре. Но запас должен учитывать непредвиденные обстоятельства. Поэтому в характеристиках должны быть допустимы показатели температуры до 95 0С.

Гофра из нержавеющей стали

Эти трубы можно сращивать. Фитинги, которые при этом используются, считаются самыми надёжными среди прочих. Материал отвечает всем требованиям, легко изгибается с сохранением положения. Снаружи покрывается полиэтиленом высокого давления.

Металл при окислении покрывается слоем патины, поэтому медь сама себя защищает от коррозии. Благодаря этому факту трубы служат от 50 до 200 лет. Положительными моментами также являются высокая теплоотдача и пластичность при механической прочности. Для тёплых полов применяются изделия в полимерной оболочке.

Полипропилен

Такие трубы для водяного тёплого пола не применяются. Материал прочный на изгиб, поэтому шаг в 20 см организовать без спайки невозможно. А это недопустимо. К тому же полипропилен обладает низкой теплоотдачей, что не актуально для работы низкотемпературной системы.

Полиэтилен

Такие трубы изготовлены из сшитого полиэтилена. Материал имеет классификацию, которая обозначена литерами от PEX-a до PEX-d. Для водяного тёплого пола рекомендуется к использованию только первая группа. Второй вариант со временем усаживается, третий дешевле, но уступает в качественных характеристиках. Последний продукт выводится из производства, так как изготовление сопровождается участием азотистых соединений.

Альтернативным материалом для изготовления труб является PE-RT. Это полиэтилен служит более 50 лет, выдерживает несколько циклов заморозки с водой внутри без потери в характеристиках и форме. Соединения могут быть осуществлены посредством фитингов или сварки.

Металлопластик

Полиэтиленовые трубы с армированием из алюминия служат не более 30 лет. Гибкий материал поступает в продажу в бухтах длиной до 50 м. Если нужно больше, то можно оформить заказ у производителя и увеличить размер до 80 м. Лучшим вариантом будет материал из PEX-a, PEX-b или PE-RT.

Важно приобрести качественные материалы. Разное температурное расширение полиэтилена и металла приводит к расслоению. Тонкие слои 0,8 мм и 0,2-0,4 мм соответственно с перебоями не всегда могут справиться без последствий. Поэтому перед выбором нужно требовать сопроводительную документацию: сертификаты качества и соответствия.

Монтаж

Все мероприятие состоит из нескольких шагов: проектирование, подготовка, установка тёплого пола, тестирование, укрытие. На первом этапе производятся все необходимые расчёты, составляется список материалов, схема расположения труб и блока управления.

Требования к основанию, как устранить недостатки?

На подготовительном этапе проводится исследование основания. Важно, чтобы перепады высот были меньше, чем третья часть внутреннего диаметра трубы. Если они присутствуют, то можно воспользоваться готовыми выравнивающими растворами.

Перед тем, как делать тёплый пол, проводятся мероприятия по изоляции основания. Это необходимо для того, чтобы не отапливать землю или соседей снизу. А также, чтобы не затопить подполье.

Демпферная лента или пенопласт

За повышением температуры всегда следует тепловое расширение. Этим свойством обладают все материалы в той или иной степени. Чтобы на стены давление при этом не оказывалось, устраивается зазор до 2 см. Это исключит деформацию покрытия.

Тепловая энергия стремится в сторону холодной. Поэтому, чтобы избежать потерь через зазоры, они заполняются демпферной лентой или полистиролом. Оба варианта обладают низким коэффициентом теплопроводности и возвращаются в первоначальную форму после сжатия.

Гидробарьер

Укладывается тёплый водяной пол в частном доме на бетонное или деревянное основание. Для изоляции, как правило, применяются обмазочные или рулонные материалы во влажных помещениях, полиэтиленовая плёнка в сухих. Деревянный черновой пол обязательно обрабатывается антисептическими составами.

Теплоизолятор

Устройство тёплого пола водяного на бетонном основании обязательно сопровождается укладкой теплоизоляционного материала слоем в 7-10 см. Причиной тому является высокая теплопроводность, которая превышает показатель воздуха примерно в 30 раз. Соответственно, обогреваться будет сначала черновой пол, потом только помещение.

Барьер устанавливается высотой от 5 до 10 см. По долговечности и прочности выделяется среди прочих экструдированный пенополистирол. В продаже также имеются готовые плиты для укладки тёплого пола с пазами для фиксации труб.

Фольгированный слой на теплоизоляторе выполняет функцию отражателя тепла. Поэтому такие материалы также нередко настилают перед системой. Но стоит учесть, что бетонная стяжка уже через 3 месяца разрушит тонкий слой металла. Актуальна мембрана только для полов сухого типа.

Вывод

Монтаж тёплых полов с теплоносителем в виде жидкости сопровождается большим выбором дополнительных элементов, материалов. Мероприятие занимает много времени, тестирование системы проходит на каждом этапе строительства до укладки финишного покрытия.

По эффективности водяной тёплый пол превосходит другие варианты отопительных систем. Это объясняется тем, что ресурсы не расходуются на обогрев воздуха под потолком. Поэтому нередко система применяется в качестве основного источника тепла.

Выставка домов «Малоэтажная страна» выражает искреннюю благодарность специалистам компании «Миралекс» за помощь в создании материала.

Компания «Миралекс» – поставщик систем водоснабжения и теплоснабжения на любых объектах, от ведущих мировых брендов. Так же компания занимается разработкой и монтажом систем автоматизированного учета потребления энергоресурсов.

Если Вам нужна более подробная консультация, то можете воспользоваться следующими контактами:

Как работает водяной теплый пол: принцип действия, устройство разных видов подключений

Сегодня нагревательные полы встречаются в помещениях довольно часто. Они могут выступать в качестве основного или дополнительного обогрева.

Однако, чтобы данная система функционировала эффективно, важно разбираться в принципе работы водяных тёплых полов, и правильно произвести их монтаж.

Как работает водяной тёплый пол, его устройство

Тёплый водяной пол — надёжная и экономичная система, создающая комфортные условия человеку. Благодаря особенностям конструкции, температура в нижней части помещения всегда будет на несколько градусов выше, чем в районе головы.

Сама система представляет собой устройство из труб, размещённых между черновым полом и финишным покрытием. Контур включает в себя подачу и обратку. Конструкция может заливаться бетонной стяжкой, или быть уложена настильным методом.

Кроме того, сооружение обустраивается коллекторным узлом, который оснащён приборами для регулировки. Нагрев осуществляется за счёт горячего теплоносителя циркулирующего внутри контура, а движение самого теплоносителя обеспечивается за счет специального циркуляционного насоса.

Для монтажа водяных греющих конструкций требуется получить разрешение, так как осуществляется врезка в общую отопительную систему. В основном, тёплые полы устанавливаются в частных домах, в квартирах они кладутся реже — есть риск подтопления соседей снизу. Помимо этого, в своём доме возможно подключение к автономному котлу.

«Пирог» водяного тёплого пола выглядит следующим образом:

• основание;
• гидроизоляция;
• теплоизоляционный слой;
• трубы;
• бетонная стяжка;
• финишное покрытие.

К сведению! Стандартный размер труб составляет 16 мм, при этом допустимая длина контура 80 см, при диаметре 20 — 120 см.

Средняя толщина «пирога» водяного пола колеблется от 18 до 23 см.

Водяной тёплый пол является низкотемпературным устройством, степень нагрева циркулирующей жидкости составляет от 35 до 45 градусов. Мощность его зависит от температуры теплоносителя. При нагревании воды до 45 градусов, мощность будет составлять 140 Вт. Поэтому, при отапливании дома только водяным теплым полом, площадь покрытия должна быть не менее 70%.

Помимо экономичности, водяной контур залитый бетонной стяжкой долго держит тепло. К минусам можно отнести продолжительное время, которое требуется на прогрев слоя бетона, и тяжесть конструкции. Её могут выдержать не все перекрытия.

Существует ряд схем подключения тёплого пола, принцип работы некоторых из них мы рассмотрим подробнее в данной статье.