Установка теплого пола в частном доме

Система «теплый пол» – один из современных видов отопления квартиры или частного дома. Она с успехом заменяет или дополняет стандартные системы отопления – водяное или паровое – и имеет ряд преимуществ. Установку электрического или водяного теплого пола можно провести своими руками – при наличии инструкции по эксплуатации и качественных материалов.

1. Виды теплых полов

Любая система отопления включает в себя

1. Теплонагреватель – устройство, преобразующее энергию топлива в тепловую
2. Теплоноситель – вещество, переносящее тепло к приборам отопления
3. Отопительные приборы – устройства, передающее тепло  окружающему воздуху и конструкциям дома.

В общем случае, теплый пол – это отопительный прибор, имеющий принципиальное отличие от привычных нам радиаторов отопления. Конструктивно «теплый пол» представляет собой протяженную замкнутую систему нагревательных элементов, расположенных на поверхности, собственно, пола помещения.

Основная классификация теплых полов производится по использованию того или иного вида теплоносителя:

• Электрические
• Водяные

Электрические теплые полы представляют собой протяженный электропроводник, выделяющий тепло при прохождении через него электрического тока. В качестве материала используются токопроводящие вещества – металл или углеграфит.

Водяные теплые полы – это удлиненный трубопровод, внутри которого течет нагретая вода.

2. Конструктивное устройство системы «теплый пол»

Система теплого пола имеет отличие от стандартных радиаторов в способе теплопередачи к окружающему воздуху. Из названия следует, что нагретый электропроводник или трубопровод монтируется на пол помещения. Нагрев воздуха, таким образом, происходит в самой низкой точке помещения и по всей нижней плоскости, что значительно оптимизирует равномерность прогрева помещения за счет конвекции воздуха.

В общем случае нагревательные контуры расположены под финишным покрытием пола. Понятно, что каждый вид теплых полов имеет особенности в конструкции и монтаже. В данной статье мы рассмотрим общие положения установки электрических и водяных теплых полов.

3. Электрический теплый пол

С точки зрения общей конструкции отопления электрический теплый пол соединяет в себе теплонагреватель и нагревательный прибор. В структуре теплого пола электрическая энергия преобразуется в тепловую,  тепловая энергия передается изолирующей оболочке электропровода.

Чтобы понять, как работает теплый пол, рассмотрим его простейшую аналогию: электрический утюг. Электрический ток течет по проводнику, выполненному из тугоплавкого металла – нихромовой проволоке. Она нагревается и передает тепло электроизолятору – например керамической трубке. Та, в свою очередь нагревает металлическую подошву утюга.

Понятно, что металл подошвы утюга электрически изолирован от нихромовой проволоки – иначе произойдет короткое замыкание.

Таким образом, электрический теплый пол – это протяженный электропровод, заключенный в оплетку, выполняющую одновременно две функции:

• Электрическую изоляцию
• Теплопередачу

Небольшой отрезок электропровода способен нагреть только соответствующий ограниченный объем воздуха. Чтобы обогреть большой объем помещения требуется значительная длина проводника, который нужно укладывать как можно плотнее по поверхности пола.

Таким образом, для электрического теплого пола главной инженерной задачей было выбрать подходящий электропроводник и пластичную теплопроводную изоляцию. Это было осуществлено с использованием специальных видов электроизоляции.

4. Разновидности электрических теплых полов

Электрические теплые полы делятся по используемым в них электропроводникам и теплопередающей оплетке:

1. Кабельные, в которых нагревается специально экранированный кабель, вмонтированный в теплопередающие маты.
2. Стержневые, где используются угольные проводники, соединенные параллельно
3. Жидкостные – гибкие пластиковые трубы, заключающие в своем объеме электропровод и токопроводящую жидкость
4. Пленочные – полимерная пленка с нанесенными нагревательным элементом в виде токопроводящих полос.

Конструктивно электрические полы изготавливаются в виде рулонов, различающимися только толщиной и геометрическим размерами. Они имеют точки соединения с общей сетью электропитания и между собой. Монтаж их упрощенно состоит в укладке по поверхности пола и закрытием сверху финишной отделкой.

Каждый мат надежно электроизолирован, поэтому не необходимости прокладывать еще какую-то изоляцию между пленками теплого пола и финишным покрытием.

5. Устройство системы электрического теплого пола

Кроме собственно нагревательной пленки в систему электрического теплого пола входят устройства, способные регулировать ее работу. Это, во-первых, различные электрические устройства, регулирующие подачу электроэнергии. Во-вторых, элементы, обеспечивающие оптимальный процесс отопления полового покрытия.

Электрическая схема теплого пола содержит в себе датчики температуры, терморегуляторы, распределительную коробку и т.д. Как правило, все эти элементы входят в комплект поставки.

Оптимальное утепление достигается правильным монтажом.

От электрического проводника нагрев происходит радиально – то есть одинаково во все стороны. Заключение его в обогревательные маты способствуют тому, что тепло отдается окружающему пространству с двух сторона мата.

Укладывая мат на пол, мы должны ограничить теплопередачу вниз, к основанию пола. Таким образом, нужно теплоизолировать нагревательные маты снизу. В то же время верхняя часть мата должна отдавать свое тепло вверх с минимальными потерями. Это заложено в конструкцию укладки электрического теплого пола.

В общем случае на черновое основание пола укладывается утеплитель, удерживающий тепло и препятствующий обогреву основания. Под электрическими матами укладывается также светоотражающая фольга – для теплопередачи вверх за счет отражения тепловых лучей. Сверху обогревательных матов устанавливается теплопроводящая стяжка, на которую укладывается финишное покрытие.

Таким образом, монтаж электрического теплого пола состоит к подготовке поверхности чернового пола, укладки и подключении электрических матов к сети и установке финишной отделки поверх матов.

Подробнее о монтаже электрических полов мы расскажем в другой статье нашего сайта.

6. Разновидности водяных теплых полов

Водяные теплые полы конструктивно отличаются от электрических тем, что

• В качестве теплоносителя используется нагретая вода
• Она должна быть заключена в замкнутую оболочку.

Упрощенно система водяного теплого пола представляет собой гибкую протяженную трубу, заполненную нагретой водой и уложенную на пол таким образом, чтобы закрыть как можно большую площадь.

Электрической изоляции для трубопровода не требуется, и роль отопительного прибора выполняет как стяжка пола, так и его финишное покрытие. Вся поверхность пола нагревается снизу и передает тепло окружающему воздуху.

Главным в системе водяного теплого пола является ее герметичность.

Принцип системы схож с системой водяного отопления, о котором мы рассказывали в других статьях нашего сайта.

Нагрев воды осуществляется в нагревательном котле, откуда она поступает в каналы водяного пола. Система имеет замкнутый вид, и охлажденная вода поступает обратно в котел. Главное отличие от стандартной водяной системы обогрева – отсутствие радиаторов – теплонагревательных приборов.

7. Устройство водяного теплого пола

Основным элементом водяного теплого пола является трубопровод. Он выполняется из различного типа труб. В современных водяных теплых полах используются гибкие трубы из пластика или металла:

• Полипропиленовые трубы
• Медные трубы
• Стальные гофрированные трубы
• Полиэтиленовые трубы

Сегодня оптимальным считается использование труб из сшитого полиэтилена, обладающие гибкостью и прочностью, достаточной для качественного утепления.

8. Монтаж системы водяного теплого пола

Принцип монтажа водяного пола схож с описанным выше для электрического теплого пола.

Следует только отметить, что расчет водяного пола значительно сложнее. В нем должна учитываться мощность котла, температурные параметры обогрева, длина и диаметр труб, особенности разводки и т.д. Расчет обычно проводится с помощью специального программного обеспечения и закладывается в проект дома.

Кроме того, дополнительная сложность возникает для обеспечения циркуляции воды в достаточно длинном трубопроводе. Для обеспечения достаточной циркуляции и контроля температуры водяные теплые полы оснащены специальным смесительным узлом.

Охлаждение по мере прокладки в следующее помещение требует отдельного монтажа теплого пола для различных помещений.

Отметим некоторые параметры, заложенные в расчет системы:

• Температура в жилых помещения должна удерживаться в диапазоне 21 – 37С. В подсобных помещениях – 27С, в ванных и санузлах – 31-33С.
• Температура подачи в контур от нагревательного котла – 45-50С
• Максимальная длина труб без значительных теплопотерь – от 70 до 120 метров, в зависимости от диаметра
• Шаг укладки трубы – от 100 о 600 мм.

9. Способы укладки трубопровода

Понятно, что для равномерного прогрева помещения трубопровод в виде длинной тубы должен быть уложен равномерно по плоскости пола.

Различают два способа укладки:

• Змейкой
• Улиткой

В первом случае труба укладывается изгибами в плоскости пола. Понятно, что на входе контура температура значительно выше, чем на выходе, поэтому прогревание такой конструкции будет неравномерным – от начала до конца «змейки».

Во втором случае изгибы лежат в двух плоскостях, где входная часть может соседствовать с выходной. Это способствует равномерному прогреванию поверхности пола в разных участках.

10. Монтаж электрических и водяных теплых полов

Устройство электрических и водяных полов схожи с точки последовательности монтажа. Рассмотрим его подробнее.

В качестве утеплителя лучшим вариантом считается использование плит из пенополистирола. Они прочны, имеют хорошие теплоизоляционные свойства,  легко укладываются на горизонтальные поверхности и легко режутся. Пенополистирол обладает отличными гидроизоляционными свойствами, что препятствует проникновению влаги от грунта и основания пола.

Для электрических матов теплого пола и трубопровода водяного пола существует своя система креплений. Обычно они идут в комплекте с полами.

После установки самой системы теплого пола производят стяжку – заливку бетонными смесями. После остывания такой монолит отдает тепло всей своей поверхностью наиболее равномерно.

Сверху стяжки монтируют финишное покрытие пола – доску, ламинат или пакет. Для санузлов и ванн рекомендуется использование керамической плитки – отличного теплопроводника.

Подробнее о монтаже водяного теплого пола можно прочитать в соотвествующей статье на нашем сайте.

11. Плюсы и минусы системы «теплый пол»

К преимуществам системы «теплый пол» можно отнести:

• предотвращение сухости воздуха при нагревании
• экономия места в помещении
• влаго- и пожароустойчивость
• быстрое нагревание
• хорошее управление температурой в помещении
• долговечность
• высокое КПД использование энергии теплонагревателей

Есть и недостатки:

• Повышенное потребление электроэнергии электрическими матами
• Необходимость расчета предельной электрической или гидродинамической нагрузки на сеть
• Высокая стоимость оборудования
• Размерзание системы водяного пола в зимний период и необходимость слива жидкости в неотапливаемых помещениях зимой

12. Заключение

Системы теплых полов сегодня приобрели высокую популярность. Это связано с относительно простотой монтажа их монтажа при покупке системы в полной комплектации.

Теплый пол можно установить своими руками или обратиться к специалистам. В любом случае, знание основ монтажа и эксплуатации должно помочь застройщику в контроле данной работы сторонними организациями.