Рано или поздно перед собственником жилья встанет вопрос о применении современных отопительных систем. Это обусловлено как постоянным повышением коммунальных тарифов, так и их практичностью.

К тому же это не только экономно в финансовом смысле, но и создает комфортные условия для проживания. Отопление теплым полом возможно с применением водяных и электрических систем.

Какой вид теплого пола выбрать, решает собственник жилья. Однако, чтобы определиться в пользу определенной системы полового отопления: водяной или электрической, следует уточнить все положительные и отрицательные стороны каждой из них:

Специалисты, занимающиеся установкой систем в загородных домах, рекомендуют применять водяную систему для отопления теплым полом. При этом отапливать можно с использованием природного газа, электрической энергии, а также котлов, работающих на дровах и твердом топливе.

В зависимости от конструктивных особенностей строения можно комбинировать отопительные системы. В одних помещениях применять водяное отопление, а в небольших, например, кухне, ванных и туалетных комнатах применять электрическую систему теплых полов.

Обустройство пола с водяным отоплением на бетонном основании

Водяное отопление потребует получение разрешений, если вы живете в многоквартирном доме, и серьезных расчетов

Для применения такого вида отопления дома лучше обратиться к специалистам, которые первоначально разработают тщательный проект с соблюдением всех норм, предусмотренных СНиП.

Проектирование необходимо для того, чтобы рассчитать количество необходимых комплектующих элементов, учесть геометрические параметры каждого помещения жилого дома, рассчитать оптимальный температурный режим и затраты каждого вида энергоносителей для прогрева помещений от 20 до 24 градусов.

Теплый пол как основное отопление проще всего установить на бетонное половое основание. Для этого на предварительно выровненную поверхность укладывается утеплитель из пеноплекса толщиной не менее 30 мм.

Поверх него настилается пленка или мульти фольговый слой, на которые раскладывается арматурная сетка для фиксации трубок нагревательного элемента.

В качестве обязательного элемента вдоль стен по периметру помещения укладывается демпферная лента. Ее ширина должна будет полностью перекрывать толщину полового покрытия с установленной системой отопления.

После раскладки труб отопления змейкой или улиткой они выводятся к коллекторному шкафу. Укладка змейкой проста в исполнении, однако на выходе теплоноситель будет значительно остывать.

Укладка трубы улиткой усложняет работу, но такой способ отопить распределяет теплоноситель по всей трубе с одинаковой температурой, поэтому в большинстве случаев застройщики, чтобы отопить дома теплым полом, применяют именно такой способ укладки труб.

В таблице приведены некоторые данные для устройства водяного пола:

Отдельные специалисты практикуют применение комбинированной системы раскладки труб на основании пола. После фиксации трубок они заливаются специальным раствором и скрываются финишным покрытием.

Обустройство пола с водяным отоплением на деревянном основании

Уложите на черновой пол ДСП с желобками под трубопровод

Наиболее сложно выполнить водяное отопление в деревянных домах, а также зданиях, в которых установлены деревянные полы. Это объясняется тем, что трубопровод, по которому будет циркулировать теплоноситель, следует располагать не на цементной стяжке. Он укладывается поверх чернового пола, который изготовлен из досок или листов из древесно- или цементно-стружечных плит.

Черновой пол покрывается специальными модулями из древесных плит, в которых вырезаны специальные канавки для прокладки труб.

Однако это дорогое удовольствие, и народные умельцы предложили использовать рейки, которые набиваются на черновой пол, образуя необходимые каналы для размещения трубопровода.

Для изготовления реек используют как доску, так и древесные плиты. Ширина направляющих реек соответствует расстоянию между трубами отопления. Подробные инструкции по обустройству водяного пола на деревянном покрытии смотрите в этом видео:

После крепления труб к черновому полу вся конструкция, составляющая теплый пол, как основное отопление, закрывается финишным покрытием из фугованной половой доски или ламината максимальной толщины.

Обустройство пола с электрическим отоплением

Пленочный пол наиболее удобен в монтаже

Рынок строительных материалов предлагает собственникам отопление теплым полом без радиатора путем установки различных систем для обустройства электрического полового отопления. Их устанавливают только на бетонное половое основание.

1. Кабельный. В виде нагревательного элемента используется кабель, трансформирующий электрическую энергию в тепловую. Кабель укладывается также в виде змейки или улитки. При этом в местах установки мебели и сантехнических приборов кабель не прокладывается. Поверх кабеля заливается стяжка.
2. Кабельный на основании. Представляет собой сетчатые маты с разложенным нагревательным элементом, сечение которого составляет 2,8 мм. Для его монтажа достаточно просто разложить на черновое основание пола маты и зафиксировать их. Данный нагревательный элемент также скрывается под стяжкой.
3. Пленочный инфракрасный нагреватель устанавливается методом сухого монтажа и может быть закреплен на основании пола без особых затрат. Поверх пленочного обогревателя можно сразу же укладывать половое покрытие или ламинат. Подробнее о том, какой вид обогревателя лучше, смотрите в этом видео:

Чтобы выбрать самый оптимальный вид электрического отопления жилого дома или квартиры, следует учитывать технические характеристики отопительных систем и самого жилого помещения.

С повышением уровня жизни возросли требования к комфорту в наших квартирах. Еще 10-15 лет назад рядовой потребитель не раздумывал, какую систему отопления ему выбрать. За основу бралась проверенная и довольно простая в эксплуатации водяная система отопления. Отдавая предпочтение такому виду отопления, оставалось только определиться с типом системы, которая будет установлена (а именно, однотрубная или двухтрубная система, верхняя разводка или нижняя, тип нагревательного прибора - конвектор или радиатор и т.д.). Системы лучистого, пассивного солнечного или напольного отопления воспринимались как экзотика.

Александр КУКСА, компания Global 17 East

Рис. 1. Распределение температур в помещении традиционной системе отопления
Рис. 2. Распределение температур в помещении при напольном отоплении

Однако было бы ошибкой утверждать, что системы напольного отопления являются для нас кардинально новыми технологиями. Еще при СССР в 70-х гг. существовали термины напольного или плинтусного отопления. Но попытки внедрить такие системы, как правило, оставались только проектами, воплощенными лишь в технической документации и чертежах. Основная причина - отсутствие качественных материалов, с помощью которых можно было осуществить задуманное.

Так, для напольного отопления предлагалось использовать обыкновенные стальные трубы, а для настенного отопления разрабатывались готовые нагревательные панели с уже залитыми в бетоне змеевиками. Из-за низкой технологичности монтажа системы ни первое, ни второе не было эффективным и не давало ожидаемых результатов. Ведь стальные трубы согнуть без предварительного нагрева почти невозможно, а громоздкие готовые панели не всегда получалось интегрировать в жилые помещения. Да и нормативный срок службы данных конструкций как правило не превышал 20 лет, а расчетный срок эксплуатации здания приближается к 100 годам.

Идея использования телефонных кабелей как нагревательных элементов в электрическом напольном отоплении приводила к повышенным значениям электромагнитного поля в помещении, а это неблагоприятно влияло на здоровье человека. Системы напольного отопления снова привлекли к себе внимание с появлением на рынке качественных полиэтиленовых и металлопластиковых труб для водяного отопления, фитингов и арматуры для них, а также специальных нагревательных кабелей. В европейских странах эта система давно получила широкое распространение как удобная и эффективная технология.

Преимущества и недостатки систем напольного отопления

Преимуществ систем водяного напольного отопления перед традиционными достаточно много:

• Повышенный комфорт. Пол становится теплым и по нему приятно ходить, т.к. теплоотдача происходит с обширной поверхности с относительно низкой температурой.
• Равномерное нагревание всей площади помещения, а значит, и равномерное отопление. Человек одинаково комфортно чувствует себя и возле окна, и посреди комнаты.
• Оптимальное распределение температуры по высоте помещения. Еще издавна известна поговорка: "Держи ноги в тепле, а голову в холоде".

• Удельные теплопотери помещения не должны составлять более 100 Вт/м 2 пола. В противном случае помещению требуется дополнительная теплоизоляция либо применение комбинированной системы: радиаторы и теплый пол.
• Также данный вид отопления нельзя применять во многоэтажных жилых домах с однотрубными системами центрального отопления. Нередки случаи, когда жильцы самовольно устанавливают теплый пол в ванных и туалетных комнатах. При этом нагревательный контур подсоединяют к входу полотенце-сушителя. Это приводит к тому, что температура пола в этих комнатах нередко достигает 45 °С и выше. В результате человек физически не может ступить на такой пол без обуви, и все преимущества этого способа отопления теряются. К тому же вода, пройдя через нагревательный контур, охлаждается, и соседи по стояку получают горячую воду с температурой ниже, чем необходимо.
• Необходимость заливки пола цементным раствором, а также дополнительной изоляции приводит к поднятию уровня пола от 10 см (на втором этаже и выше) до 13-15 см на первом этаже и в случае холодного подвала. Это, в свою очередь, приводит к дополнительным работам по установке дверей. Также большая толщина заливки ведет к возрастанию нагрузки на плиты перекрытия и несущие конструкции.
• Стоимость монтажа и материалов выше по сравнению с традиционным отоплением.

На каждый градус разницы между температурой пола и воздуха в помещении приходится около 6,5 Вт/м 2 удельной теплоты, переносимой конвекцией, и около 5 Вт/м 2 удельной теплоты в виде теплового излучения. Конвекционное тепло распределяется по комнате за счет передвижения потоков воздуха. Тепловое излучение передается непосредственно на окружающие предметы, мебель и людей, находящихся в комнате. Формула, иллюстрирующая теплоотдачу при тепловом излучении, выгдядит следующим образом:

Монтаж теплого пола

На очищенную и сухую поверхность плиты перекрытия 1 (здесь и далее см. рис. 3) укладываются звуко- 10 и теплоизоляция 9 (бетонная плита считается сухой при достижении относительной влажности 80%). Неровности пола предварительно нужно выровнять цементной стяжкой. Укладывание полиэтиленовой пленки под плиты изолятора требуется, если внизу располагается неотапливаемое помещение, помещение с повышенной влажностью или наружный воздух. Возможно применение одного типа изолятора, т.к. теплоизоляция также выполняет функции звукоизоляции. В типичном случае общая толщина изоляции составляет 40 мм. В качестве изоляции можно использовать по-листирольные плиты плотностью не менее 35 мг/м3, подходят и другие изоляционные материалы с коэффициентом теплопроводности от 0,028 Вт/ (м-°С) до 0,05 Вт/(м-°С). Например, можно использовать плиты пенопласта, жесткие и полужесткие минеральные плиты Rockwool, Paroc - 0,04 Вт/(м-°С) и др. Толщина изолирующего слоя зависит от температуры воздуха в помещении, находящемся снизу, и принимается на начальном этапе расчета. Она может составлять от 20 мм, в случае отапливаемого помещения внизу с температурой воздуха около 20 °С - до 80 мм, если снизу плиты холодный наружный воздух. Демпферная лента 2 может представлять собой поролоновую ленту или ленту из вспененного полиэтилена толщиной 5-10 мм. Она необходима для компенсации температурного расширения бетонной стяжки. После застывания стяжки и укладки чистового покрытия пола выступающую часть ленты можно срезать, а зазор скрыть плинтусом. При этом плинтус крепить к стене, а не к покрытию пола.

Рис. 4. Теплоизоляционная плита Oventrop NP -35
Рис. 5. Укладка с использованием металлической сетки
Рис. 6. Укладка с использованием металлической сетки и проволоки

Сверху изоляции укладывается полиэтиленовая пленка, она должна также покрывать и демпферную ленту. Все места стыковки слоев пленки проклеить скотчем. Пленка выполняет роль гидроизоляции, не давая влаге из залитой бетонной стяжки пропитывать слой тепловой изоляции. Крепление труб к полу с требуемым шагом можно проводить несколькими способами. Можно воспользоваться специальными готовыми плитами изолятора с выступами, например плитами Oventrop NP-35 (см. рис. 4). Эти плиты позволяют быстро укладывать трубу с требуемым шагом.

Укладка труб с использованием специальных пластиковых шин 4 более целесообразна. Они имеют ряд углублений с шагом обычно 50 мм, в которых прочно защелкивается труба. Обычно таких шин требуется три-четыре на помещение (через каждые 2-3 м по шине). Крепятся такие шины двусторонним скотчем к полиэтиленовой пленке, для усиления также можно прибить их пластиковыми скобами (см. рис. 7) с помощью специального инструмента. Трубы также рекомендуется закреплять этими скобами через каждые 1-1,5 м длины, и особо тщательно на изгибах, т.к. именно на изгибах возможно поднятие труб из-за возникающих напряжений в процессе загибания труб. Довольно часто трубы укладывают на крупноячеистые металлические сетки, с типичным размером ячейки 150 мм на 150 мм (см. рис. 5, 6). Затем трубы привязывают к сетке проволокой или прибивают пластиковыми скобами к плитам изолятора. Бывает укладка сетки сверху греющих труб. Сетка выполняет функции проводника тепла и позволяет более равномерно распределять тепло от труб в горизонтальной плоскости стяжки. Сетку можно устанавливать и поверх смонтированных и закрепленных труб с целью равномерного распределения тепла, но при шаге труб 10-30 см в этом нет большой необходимости.

На подводящие трубопроводы (как на подающий, так и на обратный) надевается кольцевая изоляция, выполненная в виде рукава. Подводящие трубопроводы изолируются в местах их густого расположения, это обычно подсобные помещения и коридоры. Длина изоляционного рукава должна составлять не более 6 м. Расстояние от трубы до стен обычно составляет 10 см, это относится как к наружным, так и к внутренним стенам. Заливка бетона осуществляется после монтажа труб, заполнения смонтированной системы теплоносителем и проведения гидравлических испытаний. Толщина стяжки над трубой должна быть не менее 45-50 мм. Марка бетона - не ниже М-300 (В-22.5).

После монтажа системы очень важно произвести гидравлическое уравнивание контуров. Для гидравлической увязки каждого контура на обратной гребенке расположены вентили. Каждый контур имеет свою потерю напора. За основной выбирается контур с наибольшей потерей напора, на нем оставляют открытый вентиль, остальные контуры уравниваются на разницу между максимальным перепадом давления и перепадом самих контуров. Для этих целей служат специальные графики, которые предоставляются производителем для каждого типа вентиля. Расчет положений регулирующих вентилей проводится на конечном этапе проектирования.

На рынке представлен большой ассортимент труб, фитингов и сопутствующих материалов для монтажа теплого пола. От типа выбранных труб в первую очередь будет зависеть долговечность системы и ее надежность. Многие фирмы предлагают только полиэтиленовые трубы, утверждая, что только эти трубы идеально подходят для монтажа теплого пола. Но это не так. За рубежом, где такие системы уже получили широкое распространение, в основном используется металлопластиковая труба. Она имеет алюминиевую кислородонепроницаемую прослойку и очень удобна в монтаже. При изгибании она не возвращается в исходное положение, как полиэтиленовая, таким образом, нужно меньше закрепляющих скоб на поворотах труб. Алюминиевая прослойка надежно защищает от диффузии кислорода внутрь трубы, при этом увеличивает теплопроводящие способности стенки трубы. Но во время монтажа нужно соблюдать значения минимальных радиусов изгиба, они составляют около пяти диаметров.

Эти значения у разных производителей могут отличаться довольно сильно. Поэтому, если есть возможность, нужно выбирать трубы с наименьшим радиусом изгиба, а они, соответственно, дороже. Также самое пристальное внимание нужно обратить на алюминиевую прослойку. Ни в коем случае нельзя использовать трубы, у которых эта прослойка идет внахлест, при изгибе на малый радиус она почти со стопроцентной вероятностью разойдется, и толку от такой трубы будет мало, а вероятность протечки в месте изгиба очень велика. Демонтировать бетонную стяжку в месте протечки очень дорогое «удовольствие», а соединение труб в стяжке не рекомендуется производить. Итак, выбор типа трубы зависит от наличия на рынке качественных металлопластиковых труб. В противном случае лучше выбрать полиэтиленовую трубу

Выбор размера трубы зависит от тепловой нагрузки на погонный метр трубы, расхода теплоносителя и определяется на начальном этапе проектирования. Наиболее распространены трубы 16/12 мм (внутренний диаметр 12 мм). В редких случаях используются трубы других типоразмеров: 20/16 и 18/14мм.

Получив заявку на проектирование теплого пола, нужно оценить сам объект проектирования. Визит и осмотр места желателен, но если есть готовые поэтажные планы и разрезы с размерами, выполненные в приемлемом масштабе, такая необходимость отпадает. Начинать проектирование нужно сразу же после получения планов у архитектора. Возможно, потребуется изменить расположение шахт в доме, материал, толщину утеплителя, толщину несущих стен и перекрытий, заранее определить места технологических отверстий под стояки. Исходными данными для проектирования являются:

• местонахождение здания (климатические данные);
• поэтажные планы и разрезы, выполненные в масштабе;
• перечень материалов, использованных в строительстве;
• материал и толщина всех наружных ограждений, а также внутренних, если они находятся против неотапливаемых помещений;
• материал и тип остекления. Двухкамерное или однокамерное, заполнение специальными газами, тип профиля, как окно открывается;
• желаемая температура в помещении; и материал покрытия пола для каждого помещения;
• толщина и тип изоляции в полу, минимальная толщина бетонной стяжки; а расположение гребенки отопления;
• расположение мебели в помещении (встраиваемые шкафы и т.п.);
• расположение, материал и толщина ковровых покрытий.

Также необходимо обсудить с заказчиком следующие вопросы:

• Возможность комбинированного отопления в случае больших удельных теплопотерь помещения (теплый пол и радиаторы), в этом случае нужно применять смесительные узлы для разделения отопительных контуров с разными температурами теплоносителей;
• отопление ванных комнат в летний период (применение электрического обогрева в теплый период);
• регулирование температуры в помещении (регулировка по каждому контуру/помещению или регулирование температурой подающей воды на входе в гребенку, расположение датчиков температуры в помещении).

Температура подающей воды. Подающая температура может находиться в пределах от 40 до 50 °С. Если в качестве источника тепла используется теплона-сосная установка, желательно взять температуру подающей воды в контур напольного отопления 40 °С. Во всех других случаях можно использовать любую подающую температуру в указанных выше пределах.
Перепад температуры. теплоносителя в контуре. Оптимальный перепад температур на входе и выходе из контура напольного отопления составляет 10°С. То есть температурный режим 40/30,45/35, 50/40. К сожалению, добиться этого часто невозможно, и поэтому рекомендуемый перепад находится в пределах от 5 до 15 СС. Меньше 5 СС не рекомендуется устанавливать из-за сильно возрастающего расхода теплоносителя через контур, что приводит к большим потерям напора. Больше 15°С не рекомендуется брать по причине ощутимого перепада температуры поверхности пола, т.е. под окнами мы можем иметь температуру пола 27 °С, а в конце контура она опускается до 22 °С.
Длина контура. Максимальная длина одного контура не должна превышать 120 м, оптимальная длина контура - 100 м. Если в помещении укладываются два и больше контуров, их длину, по возможности, нужно спроектировать одинаковой. Если площадь помещения очень мала и потери тепла из него невелики (туалетная комната, участок перед входными дверьми), можно объединять контуры, т.е. отапливать его от обратной трубы соседнего контура.
Шаг труб. Применяются следующие расстояния между трубами: 10/15/20/25/ 30 см. В исключительных случаях используют межтрубные расстояния в 35/40/45 см, например для отопления холлов, спортзалов.
Теплопритоки в помещение. Тепло-приток может быть от работающей аппаратуры, бытовой техники и т.д. Тепло-приток в помещение через потолок учитывается, если помещение вверху имеет такое же напольное отопление. Расчет многоэтажных домов нужно вести с верхнего этажа к нижнему. Например, потери через пол в помещении, расположенном на втором этаже, являются полезным теплопритоком для помещения, расположенного на первом этаже. При этом полезный теплоприток помещения на первом этаже принимается не более 50 % от потерь помещения на втором.
Максимальная температура поверхности пола:

• Офисные и жилые помещения - 29 °С.
• Коридоры, вспомогательные помещения - 30 °С.
• Ванные комнаты, бассейны - 32 °С.
• раевые зоны - 35 °С.
• Помещения с ограниченным пребыванием людей (производственные помещения) - 37 °С.

Потери напора. Потери напора в контуре напольного отопления не должны превышать 15 кПа, оптимальный вариант 12 кПа. Если контур имеет потери напора более 15 кПа, нужно уменьшить расход теплоносителя или разбить площадь пола в помещении на несколько контуров.
Минимальный расход теплоносителя через контур. При проектировании напольного отопления нужно помнить, что на регулирующем вентиле можно выставить минимальный расход теплоносителя на каждый контур не менее 27-30 л/ч. В противном случае нужно объединять контуры.
Пример расчета
На рис. 8 представлен план двухкомнатной квартиры на втором этаже, она, по желанию заказчика, отапливается системой "теплый пол". Территориально квартира находится в Швейцарии, проект был утвержден в декабре 2004 г. Температура в помещениях выбрана заказчиком.

• наружная температура воздуха — -10°С, внутренние температуры показаны на рис. 8;
• материалы покрытия - паркет дубовый (толщина 10 мм), ковролин (7 мм), плитка керамическая (7 мм);
• утеплитель напольного отопления: 1-й слой - Isover PS81, 0,032 Вт/(м-°С), толщина 17 мм; 2-й слой - Gopor T/ SE, 0,038 Вт/(м-°С), толщина 15 мм;
• толщина бетонной стяжки 70 мм;
• окна - стеклопакеты одинарные, коэффициент теплопередачи стеклопакета 1,1 Вт/(м 2 -°С), профиль 1,5Вт/(м 2 -°С).

материал наружных стен (перечисление от внутреннего слоя):

• гипсокартон 10 мм; кирпич керамический, ширина 175 мм, 0,44 Вт/(м-°С);
• минеральная вата, ширина 160 мм, 0,04Вт/(м-°С);
• сайдинг.

материал внутренних стен:

Кирпич 0,44 Вт/(м-°С);
стена против лестничной клетки (отапливаемая, температура 15°С) утеплена со стороны лестничной клетки минеральной ватой толщиной 30 мм.

Расчет коэффициентов теплопередачи наружных ограждений. Расчет производится по стандартной формуле:
где а нар - коэффициент теплоотдачи со стороны наружного воздуха, равен 20 Вт/(м 2 -°С); аВн - коэффициент теплоотдачи со стороны внутреннего воздуха, равен 8 Вт/(м 2 -°С); 5 - толщина слоя материала, м; X - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м-°С). Значения коэффициентов теплоотдачи взяты из швейцарских норм SIA 384/2 (Schweizerischer Ingenieurund Architekten - Verband , Warmeleistungsbedarf von Gebauden). Из расчета получены следующие величины (см. табл. 1).

Расчет теплопотерь помещений. Расчет теплопотерь помещений производится по методике SIA 384/2, т.е. теплопотери помещения складываются из суммы потерь через все ограждения данного помещения. Также рассчитываются потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха через неплотности. Не будем акцентировать внимание на этих расчетах, ведь ими владеет в достаточной мере любой инженер-проектировщик. Результаты расчета сведем в табл. 2.
Расчет теплого пола. Рассмотрим пример расчета помещения 03 (см. рис. 8). Для лучшего понимания расчет сделаем по методике ручного расчета системы напольного отопления от компании НАКА AG . Расчет довольно трудоемкий, и это делает его практически неприменимым для расчета большого количества помещений, например при проектировании отопления многоквартирных домов. К тому же он не имеет достаточной степени точности в определении реального расхода теплоносителя через контур и температуры обратной воды и может быть использован для предварительной оценки расхода материалов при инсталляции системы напольного отопления.

Автор статьи пользуется программным продуктом WinHT швейцарской компании ААА Software fur den Haustechniker , которая специализируется на программах для проектировщиков. Эта программа позволяет производить весь комплекс теплотехнических расчетов.
Удельные потери тепла:

Таблица 2. Теплопотери помещений

Удельный тепловой поток в краевой зоне. По шагу трубы в краевой зоне 10 см, температурному напору 20 °С, при фиксированной величине термического сопротивления покрытия 0,14 (м 2 -°С)/Вт получаем из диаграммы на рис. 9:
q R =67 Вт/м 2

Суммарное тепло , выделяемое в краевой зоне:

Остаточное тепло:

=18.8-3=15.8 м 2

Минимально необходимый тепловой поток внутренней зоны:

Воспользуемся снова рис. 9. Полученный в результате расчета удельный тепловой поток

=27,2 Вт/м 2 больше минимально возможного. Так, из диаграммы видно, что при температурном напоре 20 °С, даже при шаге трубы 40 см обеспечивается тепловой поток в 36 Вт/м 2 . Рекомендованный максимальный шаг труб для жилых помещений составляет 30 см, принимаем его.< При этом эффективный удельный тепловой поток внутренней зоны составляет:
q A эф =43 Вт/м 2

Эффективное тепловыделение внутренней зоны:
Q A эф =43 x15.8=680 Вт.

Потери тепла через изоляцию в помещение, расположенное внизу. На первом этаже находится такая же двухкомнатная квартира. Температура воздуха нижнего помещения 20 °С. Температурный перепад между теплоносителем и температурой воздуха в нижнем помещении:

Δt в.вх = t в.ср - t к =40-20=20 °С.

Рис. 9. Удельный тепловой поток, покрытие ковровое

По диаграмме на рис. 10 находим потери через изоляцию в нижнее помещение. В краевой зоне, при шаге труб 10 см:
q D

кр =19.7 Вт/м 2 .
Во внутренней зоне, при шаге труб 30 см.
q D вн =11.5 Вт/м 2 .

Поправка на толщину изоляции, отличную от толщины в 20 мм:
40 мм- f =0.64;
50 мм- f =0.54.

Термическое сопротивление теплопроизводности двух слоев изоляции в комнате 03:

Эквивалентная толщина изоляции с величиной λ:
δ

экв =0,04 R т.пров =40 мм.

Поправка f =0.64, итого:
q D

кр 19.7 x 0.64=12.6 Вт/м 2
q D вн 11.5 x 0.64=7.4 Вт/м 2

Потери тепла через изоляцию пола составят:
Q D = q D

кр A R + q D вн A A =12.6+7.4 x 15.8=155 Вт.

Расход теплоносителя на контур:

Длина подводящих труб из замеров по чертежу составляет 22 м. Итого общая длина трубы:
L =83+22=105 м.

Потеря напора. Из диаграммы на рис. 11 по расходу теплоносителя m =89.2 кг/ч и выбранной трубе 16/12 находим удельную потерю напора:
Δh =74Па/м.
Общая потеря напора:
ΔH = ΔhL =74 x 105=7770 Па.

Аналогичным образом расчитывается каждое помещение. После расчета изготавливаются чертежи. Для каждой комнаты приводится таблица, она используется при монтаже системы (см. рис. 12)

Эффективность системы напольного отопления в первую очередь зависит от компетенции проектировщика. Расчет напольного отопления - весьма трудоемкий процесс, он включает в себя также и расчет теплопо-терь помещений. Не имея проверенной методики расчета или специализированного программного продукта, практически невозможно правильно рассчитать всю систему. Рассчитанная "на глаз" народными умельцами система, да к тому же не уравненная гидравлически, будет только предметом постоянного недовольства заказчика и не предоставит требуемого уровня комфорта. Само по себе напольное отопление - это довольно дорогостоящая система, ведь нужно закупить дорогие и качественные трубы, теплоизоляцию, фитинги, гребенки, регулирующую аппаратуру, циркуляционные насосы.: Поэтому цена ошибки проектирования оборачивается в круглую сумму. А ведь исправить недочеты и просчеты в смонтированной и залитой системе напольного отопления, даже в отдельно взятом помещении практически невозможно. Это соизмеримо с установкой новой системы плюс затраты на демонтаж старой.

Сейчас монтажом теплого пола занимаются много частных лиц. При этом, как правило, они используют типовую наработку, в то время как каждый проект имеет массу индивидуальных особенностей, учитывать которые нужно на начальном этапе проектирования, а не с помощью молотка пытаться отрегулировать типовую систему, которая почему-то не хочет работать как нужно. Монтажник выполняет свою работу согласно чертежу и отвечает только за качество монтажа, проектировщик же отвечает за то, будет ли система работать правильно.

Такой способ обогрева помещений, как водяное отопление пола, давно и прочно обосновался в нашей жизни среди прочих методов, при этом завоевав немалую популярность. Его суть в том, чтобы теплоноситель прогревал всю площадь напольного покрытия, тем самым обеспечивая комфортную температуру в комнате.

Существует и другая разновидность этого способа обогрева – электрические теплые полы, хотя встречаются они реже. Причина проста: нагреть воду можно разными методами с помощью различных теплоносителей, а вот при электроподогреве такого выбора нет, а в случае отключения электроэнергии исчезнет и тепло в доме. В любом случае электрическая и водяная системы отопления пола на сегодняшний день не теряют своей актуальности.

Напольное отопление: достоинства и недостатки

Наверняка никто не станет спорить с тем, что система отопления теплыми полами – наилучшая из всех существующих. Если для сравнения взять традиционную радиаторную систему и воздушный обогрев дома, то прогревание полов имеет перед ними преимущества:

1. Экономичность. Температура теплоносителя в контурах редко достигает 50-55 ºС, в то время как в других системах она бывает и 95 ºС. Соответственно, нагрев воды до 50 ºС потребует меньших затрат.
2. Комфорт. В холодное время года для человека нет ничего приятнее, чем ощущение тепла в ногах.
3. Равномерное распределение теплового потока по всему помещению.
4. Каждая система водяного отопления пола – инерционна. После длительного «разгона» нагретые водяными контурами стяжки отдают тепло медленно и долго после того, как отключится источник энергии.
5. Долговечная эксплуатация. Результатом правильно выполненных работ из материалов высокого качества будет работа системы до 50 лет.

Устроить греющие контуры можно в любом месте жилища, даже водяной подогрев пола на балконе.

Распределение воздушных масс в комнате по температуре при использовании различных способов обогрева.

При всех достоинствах отопление дома теплыми полами имеет некоторые недостатки, заслуживающие внимания. Например, бытует ошибочное мнение, что устройство подобного обогрева полностью избавит вас от радиаторов. В некоторых случаях это действительно возможно, но далеко не всегда.

Дело в том, что для обогрева помещения необходимо, чтобы каждый м2 площади пола выделял ориентировочно 100 Вт тепловой энергии. Если дом отлично утеплен, то для такого тепловыделения температура поверхности должна составлять не менее 35 ºС, в остальных случаях – 40 ºС и выше. Ниже на графике отражена статистика, какая доля людей и каким образом реагирует на увеличение температуры поверхности пола.

Как видно из графика, зона комфорта для большинства людей лежит в пределах температур от 20 до 30 ºС. Когда же водяное отопление в полу разогревает его по всей площади до температуры 35 ºС и выше, то как минимум 60% людей ощущают дискомфорт.

Для справки. Нормативная документация, регламентирующая санитарно-гигиенические нормы в зданиях различного назначения (СНиП 41–01-2003 «Отопление и вентиляция», п.6.5.12), четко предписывает, что температура поверхности в комнатах с постоянным пребыванием людей не может превышать 26 ºС, а с временным пребыванием – 31 ºС.

Из вышесказанного вывод следующий: если отопление под полом из труб нагреет его плоскость до температуры 26 ºС, то теплоотдача не достигнет 100 Вт/м2. Тогда тепловой мощности системы не хватит и все равно придется поставить дополнительно небольшие радиаторы.

Второй существенный недостаток, проистекающий из конструктивных особенностей системы и трудозатрат на их реализацию, – это достаточно высокая цена на теплый пол с водяным отоплением. Помимо греющих контуров понадобится оборудование и арматура для регулирования теплоносителя и его перекачки по трубопроводам этих контуров.

Совет. Чтобы не заниматься дополнительной прокладкой веток для приборов водяного отопления, стоит рассмотреть другие источники тепла, например, местные приточные установки с подогревом воздуха, длинноволновые инфракрасные излучатели, электрические или газовые конвекторы.

Как выполняется расчет мощности теплого пола

Поскольку отопление пола в частном доме или квартире – вещь дорогостоящая, к его устройству следует подойти со всей серьезностью. Если при наличии определенных навыков строительно-монтажные работы вы сможете выполнить своими руками, то для разработки схемы и тщательного просчета рекомендуется обратиться к специалистам в данной области. Они же помогут произвести пусконаладочные работы в соответствии с расчетами.

В том случае, если у вас есть желание и время разобраться во всем самостоятельно, то в первую очередь следует знать, что расчет мощности теплого пола начинается с подбора диаметра трубы для греющих контуров, затем требуется найти шаг ее укладки и определить количество этих контуров. На этот момент все расчеты необходимой мощности системы отопления должны быть произведены и получены значения тепловой мощности для каждой комнаты здания.

Например, значение площади пола из керамической плитки равно 10 м2, а необходимой мощности – 981 Вт. Тогда необходимый тепловой поток составит 98,1 Вт/м2, по этому значению надо выяснить температуру поверхности, что обеспечит водяной обогрев пола под плитку. Это можно сделать с помощью номограммы.

Видно, что значению теплоотдачи 100 Вт/м2 соответствует температура 28,8 ºС. В нашем случае это недопустимо, поскольку в помещении постоянно пребывают люди, значит, нужно 26 ºС. Этой величине соответствует теплоотдача 68 Вт/м2, а оставшиеся 100 – 68 = 32 Вт/м2 придется подавать в комнату другими способами. Как пользоваться номограммой, показано ниже.

В данном примере подходящий шаг укладки труб греющего контура – 0.3 м, по нему средняя расчетная разность температур – 19,5 ºС, что соответствует температурному графику теплоносителя – 45 / 35 ºС. Остается выяснить длину трубы, для нормальной работы системы ее длина не может превышать 100 м. Формула проста.

Длина трубы = площадь помещения / шаг укладки трубы.

Если значение превышает 100 м, то площадь надо поделить на 2 части и рассчитать два греющих контура, иначе гидравлическое сопротивление будет слишком большим, а передача тепла – неравномерной. Теплоотдача поверхности зависит от типов напольного покрытия, поэтому ниже для удобства показаны номограммы, что помогут рассчитать полы с подогревом под ламинат и линолеум.

Примечание. Развернутый расчет мощности теплых полов в понятном ключе изложен в книге В. В. Покотилова «Системы водяного отопления».

Сразу сделаем оговорку, что технология устройства водяных полов для отопления различается в таких случаях:

• работы выполняются от самого уровня земли, от слоя грунта;
• монтаж происходит от подвального перекрытия или черновой бетонной стяжки;
• водяной пол в квартире или на 2-3 этаже частного дома.

Различия будут освещены в процессе рассмотрения технологии производства работ. Когда устройство начинается от грунта, то следует его уплотнить и выполнить черновую бетонную стяжку по всем правилам. В идеале стяжка должна набирать прочность в течении трех недель, но так как во время монтажа нагрузки будут значительно ниже расчетных, можно подождать 3-5 дней, после чего сверху нужно сделать гидроизоляционную прокладку. Результатом должна стать ровная поверхность без перепадов и прочих грубых неровностей.

Далее, монтаж водяного отопления в частном доме или квартире будет описан по технологии компании AQUATHERM, являющейся одним из лидеров на рынке систем напольного обогрева. Общая схема «пирога» представлена ниже.

Устройство водяного отопления внутри пола

Вначале по всему периметру стены оклеиваются эластичной демпферной полосой, она дает возможность будущим плитам нагрева расширяться в пределах 5 мм в каждую сторону. Сверху гидроизоляционной пленки укладывается теплоизоляция, как правило, - пенополистирол высокой плотности. При повышенных противопожарных требованиях к перекрытиям в качестве теплоизоляционного материала следует принимать плиты из базальтового волокна.

Если осуществляется монтаж водяного отопления в частном доме на первом этаже, то толщину слоя утеплителя берут по расчету, но не менее 50 мм. В случае когда работы ведутся в квартире выше первого этажа или на верхних этажах коттеджа, то толщину можно уменьшить до 20-40 мм, поскольку перепад температур между квартирами невелик.

Сверху теплоизоляционного слоя рекомендуется проложить специальную полиэтиленовую пленку с разметкой, по ней удобнее производить раскладку и монтаж труб. Материал раскатывается с нахлестом 80 мм, после чего стыки проклеиваются скотчем.

Если впоследствии в помещении ожидаются повышенные статические или динамические нагрузки на полы (тяжелая мебель, оборудование и так далее), то сверху утеплителя рекомендуется уложить сетки из арматуры диаметром 5 мм, а трубы крепить к ним пластмассовыми хомутами.

Металлопластиковые или другие трубы для теплого пола крепятся к утеплителю специальными пластмассовыми скобами, раскладка выполняется с расчетным шагом по заранее согласованной схеме, которых на выбор есть несколько.

Вырианты раскладки труб

При этом радиусы изгибов труб надо соблюдать такие, чтоб не повредить их конструкцию, для каждого вида трубопроводов эти данные подскажет торговый представитель.

Компания AQUATHERM предлагает для своих систем не металлопластиковые материалы, а трубы из полиэтилена и полибутилена диаметром 14, 16, 17 и 20 мм с минимальным радиусом изгиба 80 мм.

От домашней котельной установки теплоноситель подается к штанговому распределителю, собранному в комплекте с циркуляционным насосом. Этот смесительный узел обеспечивает необходимую температуру и движение теплоносителя во всех нагревательных элементах, от него выполняется разводка теплого пола по комнатам. При необходимости распределитель может регулировать климат в помещениях на основании сигналов комнатных термостатов, в простейшем варианте он поддерживает температуру в подающем трубопроводе с помощью накладного датчика.

Важно! Запрещается центральное водяное отопление квартир подключать к распределителю напольного обогрева. Это разбалансирует весь стояк и в результате холодно будет у всех. Подключение возможно только к индивидуальному котлу.

После надежного закрепления труб и проверки их на герметичность (опрессовки) монтаж теплых полов продолжается устройством песчано-цементной стяжки, чья толщина находится в пределах 100 мм, слой раствора над верхом трубы обеспечивается толщиной 50-55 мм. Стяжка выдерживается до застывания, а во время схватывания в ней устраиваются швы ложные (между контурами одного помещения) и деформационные (на стыках плит разных комнат). В последнюю очередь укладывается покрытие, после этого остаются только пусконаладочные работы и балансировка системы.

Заключение

Теплые водяные полы – удовольствие не из дешевых, на всех этапах работ по их устройству предстоит ответственная работа. Зато результатом будет существенная экономия (до 30%) и высокий уровень комфорта в жилище.

Специалисты компании «ТРИА Комплекс инженерных систем» выполняют проектирование, монтаж, интеграцию и обслуживание систем водяных «теплых полов» (или напольного отопления) для загородных домов, коттеджей, квартир, офисов и ресторанов, которые располагаются в Москве и Московской области.

Наша компания имеет опыт создания систем водяного напольного отопления на объектах, площадь которых составляет от 240 до 2500 кв. метров. На нашем сайте можно ознакомиться с обширным перечнем разработанных объектов .

Необходимо отметить, что наша компания подходит к созданию системы напольного отопления с большой ответственностью, т.к. мы понимаем, что качественная система «теплых полов» является одним из условий комфортного климата в доме. Именно система напольного отопления приближается к идеальному отоплению в помещении, потому что позволяет поддерживать более высокую температуру у ног, чем на уровне головы. Поверхность «теплого пола» является, по сути, низкотемпературным радиатором, который обеспечивает комфортное горизонтальное тепловое излучение и медленный конвекторный поток.

Система «теплых полов» может быть использована в качестве основной или дополнительной системы отопления. Хотим отметить, что в нашей климатической зоне - мы говорим о Москве и Подмосковье - система напольного отопления используется в комбинации с радиаторной системой отопления. Только в южных районах с теплым климатом система напольного отопления может использоваться в качестве основной системы отопления, так как позволяет в холодное время компенсировать все теплопотери.

Проектирование

В своих проектах систем «теплых полов» мы применяем решения, позволяющие максимально полно использовать возможности системы напольного отопления.

Сразу хотим отметить, что без проекта систем «теплых полов» надежное напольное отопление создать нельзя. Не нужно думать, что к вам придет прораб с монтажниками и быстро и правильно уложит вам «теплые полы». Система напольного отопления обязательно должна проектироваться в строгом соответствии с действующими нормами и правилами. Чтобы понять значение нашей работы, ниже мы предлагаем рассмотреть тот перечень работ, который выполняют наши специалисты при проектировании «теплого пола».

Сотрудники нашего проектного отдела выбирают конструкцию «теплого пола», схему укладки, толщину стяжки пола, диаметр и тип труб для напольного отопления.

Кроме этого, производится расчет нужных расходов теплоносителя на контурах «теплого пола». Этот расчет влияет на температуру пола и помещения. Далее производится гидравлический расчет (расчет потерь давления) и подбор насосного оборудования.

Выбор конструкции «теплого пола»

Конструкция «теплого пола» может быть «наливной». В этом случае трубы «теплого пола» заливаются бетоном. В конечном счете, бетонная плита становится теплоизлучающим элементом.

Другой вариант - «сухая» конструкция напольного отопления. В этой конструкции трубы системы «теплых полов» укладываются в специальные металлические пластины. В этой конструкции они являются теплоизлучающим элементом. Затем трубы в этих пластинах закрываются фанерой или гипсокартонном, и сверху кладется отделочный материал.

Схема укладки и разводки

При проектировании систем водяных «теплых полов» мы используем схемы раскладки труб, которые обеспечивают наиболее равномерное распределение тепла по поверхности пола.

В проекте этой системы отопления учитываются отступы от стен, а также соблюдаются отступы от планируемых мест установки мебели. Т.е. при проектировании систем «теплых полов» мы стараемся учитывать проекты дизайнеров или планы заказчика с целью создания наиболее эффективной и надежной системы напольного отопления.

В своих проектах мы применяем коллекторно-лучевую схему разводки «теплых полов». Расположение коллекторов «теплого пола» проектируется таким образом, чтобы длина проложенных труб между коллекторами и зонами напольного отопления была минимальной. Это поможет сбалансировать систему «теплых полов» и улучшит регулирование температуры в отдельных помещениях.

Толщина стяжки пола

Ниже приведена схема водяного «теплого пола» по слоям, которую мы применяем при укладке напольного отопления с помощью металлопластиковых труб. Толщина такого «теплого пола» может составлять от 70 до 110 мм. На схеме представлена толщина каждого слоя «теплого пола».

Схема водяного «теплого пола» по слоям

Толщину «теплого пола» необходимо учитывать строителям, дизайнерам, архитекторам, да и заказчику при проектировании помещений, в которых планируется монтаж системы напольного отопления.

Выбор труб для напольного отопления

При проектировании систем «теплых полов» выбирается также диаметр и материал труб для укладки «теплого пола». В качестве материалов труб напольного отопления мы применяем металлопластиковые, полимерные или медные трубы.

Примеры разработанных проектов

В типовом проекте комбинированного отопления можно увидеть краткое описание реализованного проекта системы «теплый пол» частного двухэтажного жилого дома площадью 300 кв. метров .

Монтаж

Монтаж систем «теплых полов» выполняют монтажные бригады нашей компании. Это обеспечивает максимальное соответствие монтажных работ проектным решениям, т.к. отсутствует несогласованность в работе различных субподрядных организаций.

Наши монтажники четко выдерживают технологию и основные этапы выполнения монтажных работ при укладке системы «теплых полов».

Система «теплых полов» строится по коллекторной схеме с использованием металлопластиковых, полимерных и медных труб и современной запорно-регулирующей арматуры.

При монтаже коллекторов системы напольного отопления наша компания применяет балансировочную арматуру, снабженную индикаторами (ротаметрами) теплоносителя. Применение такой арматуры позволяет точнее сбалансировать систему напольного отопления, т.к. по индикатору проходящего объема теплоносителя видно - в каком состоянии находится каждая отопительная линия этой системы.

В заключительном этапе монтажных работ наши специалисты производят гидравлическую увязку системы напольного отопления, пуск, наладку и регулирование параметров системы отопления в соответствии с проектной документацией. В коллекторах на расходомерах производится установка значений расходов теплоносителя в соответствии с проектной документацией.

Ниже приведены два примера системы напольного отопления, монтаж которых наша компания выполнила в загородных домах. В первом примере для монтажа системы напольного отопления были применены металлопластиковые трубы, а во втором - медные. Все коллекторы «теплого пола» снабжены ротаметрами для правильной балансировки системы отопления.

Монтаж системы напольного отопления с помощью металлопластиковых труб

Монтаж системы медных «теплых полов»

Коллекторы системы теплого пола снабжаются расходомерами и термостатическими вентилями, позволяющими производить покомнатную регулировку температуры теплоносителя.

В качестве системы напольного отопления может быть использован и электрический «теплый пол». Электрический «теплый пол» целесообразно делать в том случае, когда нет возможности подключиться к основной системе теплоснабжения, например, такая ситуация возможна при создании системы напольного отопления в квартире или офисе, а также на малых площадях в домах и коттеджах.

Пример монтажа электрических «теплых полов» на одном из наших объектов

В загородных домах, коттеджах и других объектах, в которых имеется индивидуальная котельная, наша компания рекомендует создание только систем водяных «теплых полов».

Интеграция

Возможно подключение системы напольного отопления к интегрированной системе управления «Умным домом». Для управления системой «теплых полов» в коллекторах устанавливаются сервоприводы управления отопительным контуром. Сервоприводами управляет контроллер, который анализирует датчики температуры в помещениях дома или коттеджа, и, закрывая или открывая подачу теплоносителя в отопительный контур, поднимает или понижает температуру «теплого пола». Так организуется простой вариант климат-контроля по зонам отопления.

Возможны и более сложные варианты интеграции системы отопления с другими климатическими системами и системой управления для обеспечения более совершенного климат-контроля. Например, с помощью системы управления AMX возможна интеграция системы напольного, радиаторного отопления и охлаждения в одну - единоуправляемую климатическую систему. В противном случае, когда система отопления и охлаждения работают, как две системы - каждая со своим климат-контролем, они могут работать друг против друга на полной мощности, как две скаковые лошади на финишной прямой. Т. е. полноценный климат-контроль в этом случае недостижим.

Опыт наших интеграторов позволяет добиться корректной интеграции напольного отопления с другими климатическими системами. Система управления AMX будет отслеживать параметры всех климатических систем и управлять ими, поддерживая комфортный климат в помещениях.

Управлять температурой в системе напольного отопления можно с помощью пользовательских интерфейсов на сенсорных панелях управления или, к примеру, на iPad.

Сервисное обслуживание

Наши сервис-инженеры оказывают услуги по сервисному обслуживанию смонтированной системы напольного отопления.

На нашем сайте также можно заполнить форму обратной связи, позволяющую составить заявку на