Водяные тёплые полы

Конечно с точки зрения сложности монтажа и стоимости компонентов системы, электрические тёплые полы выглядят предпочтительней, однако если учесть стоимость энергоносителя то ситуация в корне меняется. Так например за 4-5 лет эксплуатации, затраты связанные со стоимостью компонентов, стоимостью монтажа и стоимостью эксплуатации, становятся равными у электрических и водяных тёплых полов. Таким образом, в долгосрочной перспективе водяные тёплые полы будут более предпочтительны с точки зрения экономии. Однако это утверждение справедливо, если тёплые поля будут спроектированы и установлены профессионалами.
Не смотря на свои преимущества водяные тёплые полы, имеют ограниченное применение. В соответствии с действующим законодательством и СНиПами монтаж водяных тёплых полов запрещен в многоквартирных домах. Учитывая это, основная область применения водяных тёплых полов, это малоэтажное индивидуальное строительство.
Водяные тёплые полы представляют собой многозвенную гидравлическую систему, состоящую из определённым образом уложенного трубопровода в пол и набора дополнительных узлов, обеспечивающих нормальное функционирование системы. Система функционирует следующим образом, нагретый теплоноситель поступает в смесительно-коллекторный узел, в котором распределяется соответствующим образом между водяными контурами тёплого пола вмонтированного в пол, нагревая пол теплоноситель остывает и возвращается в смесительно-коллекторный узел, и далее в теплообменник котла.

Смесительно-коллекторный узел.

“Сердцем” водяного тёплого пола является смесительно-коллекторный узел. Он состоит из насосно-смесительного узла и коллекторной группы. Насосно-смесительного узел необходим для поддержания заданной температуры теплоносителя и создания дополнительного гидравлического давления в системе водяного тёплого пола. Функция коллекторной группы состоит в поддержание температуры теплоносителя в каждом отдельно взятом контуре водяного тёплого пола. Так же обязательно в состав смесительно-коллекторного узла входят автоматические воздухоотводчики, дренажные краны. Располагаются они на «подача» и «обратка».

Насосно-смесительного узел.

По санитарным нормам температура поверхности водяного тёплого пола не должна превышать 300С. При превышении этого значения некоторые виды напольных покрытий могут начать выделять токсичные для человека вещества(ламинат, ковралин и д.р.). К тому же наступать на пол имеющий температуру выше 300С будет не комфортно. Температура, теплоносителя поступающая из теплообменника котла для системы радиаторного отопления в отопительный период может достигать 85-900С. Такое значение температуры теплоносителя не допустимо, для системы тёплых полов. Для привидения температуры теплоносителя в системе тёплых полов к нормальному значению используется насосно-смесительного узел. Происходит это следующим образом, теплоноситель циркулирует в системе тёплого пола, если его температура на входе в коллекторную группу превышает установленное значение, то открывается вентиль и к горячему теплоносителю подмешивается уже остывший и отдавший тепло тёплому полу теплоноситель. Контур водяного тёплого пола имеет высокое гидравлическое сопротивление обусловленное малым размером сечения и сложной конфигурацией с большим количеством изгибов. Для обеспечения достаточной циркуляции теплоносителя в контурах водяного тёплого пола, используется циркуляционный насос, входящий в состав насосно-смесительного узла. Особенно остро задача обеспечения достаточной циркуляции теплоносителя возникает тогда, когда в системе водяных тёплых полов используется несколько контуров.

Коллекторная группа.

Для обеспечения распределения теплоносителя между контурами водяного тёплого пола применяется коллекторная группа. Она представляет собой две трубы «подача» и «обратка» к которым подключены входы и выходы всех контуров тёплого пола. При помощи вентилей расположенных на коллекторной группе можно менять количество теплоносителя проходящего в единицу времени через каждый отдельно взятый контур. Так при уменьшении пропускной способности вентиля снижается скорость циркуляции теплоносителя в контуре, а следовательно снижается и интенсивность передачи тепла нагреваемому полу. И наоборот при полностью открытом вентиле скорость циркуляции теплоносителя в контуре будет максимальной и следовательно интенсивность передачи тепла нагреваемому полу будет так же максимальной. Таким образом, управляя скорость циркуляции потока теплоносителя в контуре можно регулировать температуру каждого отдельно взятого контура тёплого пола. Изменение температуры может, осуществляется в ручную или автоматически при помощи сервоприводов управляемых электронными терморегуляторами, установленными в обогреваемых помещениях.

Монтаж водяного тёплого пола.

По своей сути тёплый пол это большой обогревательный радиатор расположенный непосредственно под напольным покрытием. Однако помимо обогрева тёплый пол должен обладать и хорошей несущей способностью. Исходя из этого, при монтаже необходимо обеспечить соответствующую теплоизоляцию и механическую прочность тёплого пола. Для достижения этого при монтаже водяного тёплого пола выполняется ряд последовательных действий.

Подготовка основания.

Тёплый пол монтируется на прочное основание способное выдержать его вес. Перед тем как приступить к монтажу элементов водяного тёплого пола, следует произвести работы направленные на выравнивание по маячкам уровня поверхности пола. Эти работы очень важны, особенно если перепад высот основания большее 5мм, под массой стяжки листы утеплителя будут деформироваться, что приведёт к образованию зазоров на стыках листов, что в свою очередь ухудшит качество теплоизоляции и увеличит затраты на эксплуатацию водяного тёплого пола. Так же в следствии неровности основания, толщина стяжки тёплого пола на всей её площади будет различаться, это будет способствовать неравномерному распределению температуры по стяжке тёплого пола и как следствие приведёт к разному коэффициенту теплового расширения на отдельных её участках. Данное обстоятельство может вызвать образование трещин и разрушение, как стяжки тёплого пола, так и напольного покрытия.

Гидроизоляция.

После выравнивания основания, в первую очередь необходимо обеспечить гидроизоляцию теплого пола от основания на которое он будет монтироваться. Для этой цели используется полиэтиленовая плёнка толщиной 0,5-1мм. Плёнка раскатывается по всей поверхности основания. Плёнка так же должна заходить и на стены помещения немногим выше уровня поверхности верхнего слоя тёплого пола.

Демпферная лента.

Далее по периметру помещения на стенах необходимо разместить демпферную ленту. Она служит для компенсации теплового расширения тёплого пола. Как правило, она представляет собой ленту толщиной 6-10мм и высотой 180мм, производится из вспененного полиэтилена. Её отсутствие приведёт к преждевременному разрушению стяжки тёплого пола и возможно напольного покрытия.
Следующим слоем “пирога” тёплого пола идет утеплитель из экструдированного пенополистирола. Его толщина зависит от того что находится под основанием водяного тёплого пола. Так если основанием тёплого пола является “пол по грунту”, то необходимо использовать два слоя толщиной 50 мм с перекрытием слоёв для исключения мостиков холода. Если под основанием расположено отапливаемое помещение, то можно использовать один слой утеплителя толщиной 50мм.

Гидроизоляция.

Так как водяной контур тёплых полов монтируется в стяжку, то необходимо выполнить гидроизоляцию между утеплителем и заливаемой следующим слоем стяжкой. Для этого применяется полиэтиленовая пленка. Требования к её монтажу аналогичны требованиям, применяемым к монтажу пленки используемой для создания первого слоя гидроизоляции.

Армирующая сетка.

Поверх слоя гидроизоляции располагается армирующая сетка. Она необходима для фиксации конфигурации водяного контура и для придания стяжке дополнительной прочности.

Схемы укладки.

Далее укладывается непосредственно сами трубы контура водяного тёплого пола. На данный момент широкое распространение получили две схемы укладки “змейка” и “улитка”.
С точки зрения монтажа укладка “змейкой” проще и быстрее. Однако в силу того, что теплоноситель, проходя по водяному контуру тёплого пола остывает, отдавая тепло во внутрь помещения, температура пола на начальном участки змейки будет максимально высокой и далее будет по степенно снижает к конечному участку “змейки”. В зависимости от ряда факторов, разность температур пола на начальном и конечном участке “змейки” может достигать 100С и более. Разница температур при таком способе укладки контура, прямо пропорциональна длине самого контура. Таким образом, на данная конфигурации укладки контура тёплого пола может применятся в помещения с небольшой площадью пола.
Укладка контура “улиткой” белее сложная, но она лишена основного недостатка схемы укладки контура “змейкой”, а именно разницы температуры пола на начальном и конечном участке контура. Это достигается за счет того что “подача” и “обратка” контура располагаются параллельно друг другу на протяжении всей длинны водяного контура тёплого пола. Таким образом, средняя температура пары “подача — обратка” на любом участке контура будет одинаковой.
Стандартный шаг укладки труб контура водяного тёплого пола обычно составляет 200мм, однако в ряде случаев он может быть уменьшен или наоборот увеличен.
Длинна контура водяного пола не должна превышать:
70м при диаметре трубы 16мм;
90м при диаметре трубы 17мм;
120м при диаметре трубы 20мм;
Если система водяных тёплых полов состоит из нескольких контуров то длинна этих контуров должна быть примерно одинаковой. Недопустимо использовать один контур тёплых полов в двух помещениях, исключением может быть только санузлы и только в том случае если они расположены рядом.

Трубы.

В настоящее время для контура водяного пола широко используются трубы из следующих материалов:
Медные;
Полипропеленовые;
Полиэтиленовые PERT и PEX;
Металлопластиковые;
Гофрированная нержавейка.
Трубы из различных материалов обладают своими характерными преимуществами и недостатками. Так например, медные трубы удобны в монтаже, обладают высокой теплопроводностью и при этом нуждаются в заземлении и имеют самую высокую стоимость среди конкурентов. И напротив, пролипропеленовые трубы не удобны в монтаже, однако имеют самую низкую стоимость и не требуют заземления. Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются металлопластиковые трубы и полиэтиленовые трубы PERT/PEX. Они достаточно удобны при монтаже, особенно это относится к металлопластиковым трубам, и имеют доступную цену. Интересным вариантом выглядят трубы из гофрированной нержавейки. Они просты в монтаже, обладают высокой теплопроводностью и не значительно отличаются по цене относительно металлопластиковых труб.

Армирование.

После укладки и фиксации нагревательного контура тёплого пола, следующим слоем “пирога” укладывается еще один слой армирующей сетки. Её назначение повышение прочности стяжки.

Стяжка.

Далее производится заливка стяжки. Высота заливки должна быть выше уровня верхней армирующей сетки на 3см. В помещениях со сложной геометрией или если габарит стяжки превышает 8м необходимо установить деформационный шов. Его цель компенсировать тепловое расширение стяжки.

Опрессовка.

Перед заливкой стяжки тёплого пола необходимо провести опрессовку всей системы целиком. При отсутствии нарушении герметичности системы можно приступать в заливки стяжки тёплого пола.