Теплые полы

Обогрев помещений при помощи теплых полов в нашей стране применяют сравнительно недавно, но с каждым годом этот метод находит все больше и больше поклонников. Именно теплый пол создает в помещении удивительное ощущение комфорта, которого так порой не хватает. Такой принцип отопления помещений полностью соответствует требованиям мудрой народной поговорки, регламентирующей оптимальную схему спасения от простудных заболеваний: "Держи ноги в тепле, а голову в холоде...". При теплых полах наиболее высокая температура поддерживается у ног и снижается по мере приближения к голове. Температура воздуха любой точки пола - 22 - 24°С, а на уровне груди - 18 - 20°С. В результате, дети, так любящие игры на полу, не переохлаждаются и меньше болеют простудными заболеваниями. Пожилые люди перестают жаловаться на головную боль от духоты, ноги у них не мерзнут, что положительно влияет на их общее самочувствие.

Электрическая и водоциркуляционная системы

Существуют две технологии получения теплых полов: электрическая и водоциркуляционная. Водоциркуляционноя система стала прообразом создания электрической системы обогрева полов. Вспомним вкратце, что же она представляет собой.

Водоциркуляционную систему можно выполнить двумя схемами прокладки труб (рис. 85):

• змеевиковая система;
• система двойного червяка.

Рис. 85. Схемы прокладки труб: А - змеевиковая система; Б - система двойного червяка

В змеевиковой системе возникает значительная разность температуры отопительной воды в начале и в конце, что определяет дифференциацию теплоотдачи пола. Во многих случаях это явление используют для увеличения теплоотдачи в определенных местах, например у наружных стен с окнами.

Система двойного червяка гарантирует равномерную теплоотдачу на всей поверхности, так как рядом с трубой, подающей воду самой высокой температуры, проложена труба с обратной водой - самой низкой температуры. Систему двойного червяка легче исполнить, так как здесь применяют исключительно дуги 90°, тогда как в змеевиковой системе используют дуги 180°, изготовление которых труднее.

Рис. 86. Водоциркулярные "тепловые полы": А - мокрый метод; Б - сухой метод; 1 - слой бесшовного пола; 2 - теплоизоляция; 3 - бетонное перекрытие; 4 - полиэтиленовая пленка; 5 - изоляция, в которой проложены трубы; 6 - водоциркуляционные трубы

Рис. 87. Схема электрического обогрева: 1 - перекрытие; 2 - теплоизоляция; 3 - датчик температуры; 4 - нагревательный кабель; 5 - бетонная стяжка; 6 - напольное покрытие; 7 - несущая стена

Существует много способов прокладки труб разного вида отопления в полу. Все они могут быть условно разделены на две группы: мокрого и сухого метода (рис. 86).

При мокром методе отопительные трубы заделывают в бетон в слой бесшовного пола. При сухом методе отопительные трубы прокладываются в зоне изоляционного материала под бесшовным полом. Для установки отопления сухим методом многие производители изготовляют готовые сборные элементы в виде панелей. После прокладки отопительных трубопроводов необходимо произвести испытание системы на плотность до заливки труб слоем бесшовного пола.

Принцип электрического обогрева полов

Принцип электрического обогрева полов представляет собой систему, в которой нагревательный кабель, залитый в толщу цементной стяжки, нагревает пол до требуемой (22 - 30°С) температуры, датчик температуры пола контролирует ее величину, а регулятор по сигналу датчика включает или отключает нагрев (рис. 87). При расчете электрического отопления выбираемая мощность отопительного оборудования, должна соответствовать тепловым потерям помещения и, в конечном счете, зависит от качества строительства и выбора теплоизоляционных материалов.

Обычно это 130 - 150 Вт на каждый м2 отапливаемой площади помещения. Энергетические затраты на отопление правильно построенного дома составляют примерно 150-180 кВт на 1 м2 за отопительный сезон. При выборе кабельной системы отопления полов следует исходить из того, что удельная мощность более чем 18 Вт на один метр длины неизбежно приведет к появлению "тепловой зебры", что может повлиять на комфортность проживания.

Кабельные системы отопления могут быть выполнены из отдельных кабелей или сформированы в виде сетки на специальных матах шириной 0,5 м, электрическая мощность которых составляет 100 Вт/м2 на один мат. Преимущество отопительной системы в виде мата состоит в том, что исключено появление "тепловой зебры", сокращены сроки монтажа и снижена трудоемкость монтажных работ. Кроме того, в матах используют кабель гораздо меньшего сечения, что играет существенную роль, когда поднятие пола на большую высоту нежелательно.

Кабели для электрического отопления

Кабели для электрического отопления пола на рынок поставляют многие фирмы (рис. 88). Одножильный экранированный кабель применяют, как правило, для установки вне жилых помещений для подогрева дорожек, ступеней, теплиц, водостоков и т.п. Такой кабель снабжают двумя соединительными муфтами, при монтаже второй конец нужно возвращать к началу. Одножильные кабели без экрана, которые предлагают некоторые поставщики кабельных систем, из соображений электрической безопасности применять не следует. В конструкцию двужильного экранированного кабеля заложены две нагревательные жилы, каждая из которых находится в специальной оболочке - модифицированном полиэтилене высокого давления. Сверху на кабельные жилы наложена медная экранирующая оплетка и внешняя изоляция. Жилы соединяют между собой в конце кабельной магистрали, в результате чего ток по кабелю течет в прямом и в обратном направлениях. Кабель снабжен всего одной соединительной муфтой, так как возвращать конец кабеля не следует. Пример теплого пола в ванной комнате, выполненной из двужильного экранированного кабеля, показан на рис. 89. В конструкцию кабельных систем отопления закладывают надежную изоляцию, позволяющую использовать их в любых атмосферных условиях, не опасаясь за механическую и электрическую прочность. К примеру, отечественный двужильный экранированный кабель марки DTIP-18, отличается большой стабильностью изоляционной системы из сшитого полиэтилена и долговечностью. Срок эксплуатации отопительной системы соизмерим с периодами между капитальными ремонтами зданий, т.е. около 50 лет. Помимо кабеля как нагревательного элемента в комплект обязательно должны входить терморегулятор с датчиком и монтажная лента. При этом нужно помнить, что кабель поступает в продажу как законченное изделие, поэтому его нельзя укорачивать или удлинять. Длину кабельной системы подбирают, исходя из площади каждого помещения, которое надлежит обогревать. Тепловой расчет отопительных систем сводится к решению теплового баланса на основе уравнений стационарной теплопроводности. Для этого, прежде всего нужно ответить на следующие вопросы:

• за какое время должна нагреваться поверхность пола до заданной температуры;
• до какой температуры остынет пол при отключении электроэнергии;
• какова динамика возникновения и выравнивания "тепловой зебры" на полу.

Рис. 88. Кабели для электрического отопления пола: А - кабель ТЛЭ; Б - саморегулирующиеся кабели FSLe(1) и FSS(2); В - двужильный резисторный кабель; Г - двухпроводниковый бронированный кабель; Д - однопроводниковый бронированный кабель; Е - кабель ECO; 1 - оболочка; 2 - оплетка из медной проволоки; 3 - изоляция (термостойкий полимер); 4 - второй слой изоляции; 5 - токонесущие жилы; 6 - матрица токонесущих жил; 7 - оболочка из фторполимера

Рис. 89. Схема устройства теплого пола в ванной комнате: 1 - кабель; 2 - датчик температуры пола; 3 - соединительная муфта; 4 - терморегулятор

Практика показывает, что при расчете комфортного теплого пола лучше всего пользоваться кабельными системами с удельной мощностью более 18 ВТ/м. Применение таких кабелей гарантирует отсутствие полос "тепловой зебры", а следовательно, и комфортные условия для ног. Более точные расчеты, учитывающие конвекционные потоки воздушных масс, теплотехнические характеристики напольного покрытия и теплоизолирующие свойства защитных слоев, следует поручить специалисту. Неправильный расчет динамики нагревания и остывания нагревательной системы может вместо комфорта принести массу огорчений.

Приобретая кабель для отопительной системы, следует убедиться в наличии сертификата РосТэста на серийное производство. Это даст определенную гарантию безопасности, долговечности и соблюдения допустимых величин напряженности электрического поля. В Российской федерации допустимые величины напряженности электрического поля закреплены в санитарных нормах № 2971-84 для жилых помещений и составляют верхний предел - 500 В/м. По мнению специалистов Института медицины труда России и Международного центра ICNIRP, допустимая норма в жилых помещениях составляет 20 мкТл. Сравнительная характеристика наиболее часто применяемых кабельных систем приведена в таблице 9.

Данные, приведенные в таблице, соответствуют расстоянию от поверхности размещения кабеля, равному 10 см, а при удалении уровни полей убывают обратно пропорционально расстоянию.

Таблица 9. Характеристики кабельных систем

Монтаж системы отопления довольно прост. Каждый кабельный комплект снабжен подробным паспортом-инструкцией, выполнение требований которой обязательно. Перед укладкой кабеля желательно сделать теплоизоляцию пола, чтобы утечки тепла через строительные конструкции были минимальными. Для этого используют керамзит, минеральную вату, пробку или жесткий пенопласт, который укладывают на основание пола перед монтажем кабельной системы. Сверху необходимо уложить фольгу, чтобы кабель не соприкасался с теплоизолятором.

Кабель рекомендуют укладывать на свободную площадь, которая не занята стационарным оборудованием и мебелью. Нагревательный кабель укладывают зигзагообразно линиями, параллельными друг к другу, с интервалами 2,5; 10; 12,5 см и т.д. Кабели закрепляют при помощи специальной монтажной ленты или быстросохнущего клея. После этого пол заливают бетоном и укладывают покрытие из керамической, виниловой плитки и т.д. Бетонное покрытие будет способствовать равномерному распределению тепла по всей поверхности пола. Гарантия теплых полов 5-10 лет. Но они могут прослужить значительно больше (практически столько, сколько простоит само здание). Толщина бетонной стяжки над кабелем должна быть не менее 3 см для равномерного распределения тепла по поверхности пола. Если возможности поднять пол нет, то некоторые фирмы выпускают кабель для тонких стяжек, лишь слегка закрывающих кабель. Но в данной ситуации лучше всего использовать "теплые маты", при монтаже которых стяжку вообще не делают. Чистовой пол стелят непосредственно по мату. Окончательную проверку и подключение к сети должен выполнять квалифицированный электрик в соответствии с правилами электрической безопасности.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

• Тепловой насос
• Поиск по сайту с Google Search