Подробное описание монтажа водяного отопления пола. Водяной теплый пол своими руками: устройство и монтаж теплого водяного пола, пошаговая инструкция Как рассчитываются необходимые показатели системы

Главный аргумент в пользу системы "теплый пол" - повышенный комфорт пребывания человека в помещении, когда в качестве отопительного прибора выступает вся поверхность пола. Воздух в помещении прогревается снизу вверх, при этом у поверхности пола он несколько теплее, чем на высоте 2-2,5 м.

В некоторых случаях (например, при обогреве торговых комплексов, бассейнов, спортивных залов, больниц) напольное отопление является наиболее предпочтительным.

К недостаткам систем напольного отопления относятся относительно высокая, по сравнению с радиаторными, стоимость оборудования, а также повышенные требования к технической грамотности монтажников и качеству их работы. При использовании качественных материалов и соблюдении технологии монтажа грамотно спроектированной системы водяного напольного отопления, проблем при ее последующей эксплуатации не возникает.

Отопительный котел работает на радиаторы в режиме 80/60 °С. Как правильно подключить "теплый пол"?

Для получения расчетной температуры (как правило, не выше 55 °С) и заданного расхода теплоносителя в контуре "теплых полов" используются насосно-смесительные узлы. Они образуют отдельный циркуляционный низкотемпературный контур, в который подмешивается горячий теплоноситель из первичного контура. Количество подмешиваемого теплоносителя может устанавливаться как вручную (если температура и расход в первичном контуре постоянны), так и автоматически с помощью терморегуляторов. Полностью реализовать все преимущества "теплого пола" позволяют насосно-смесительные узлы с погодной компенсацией, в которых температура подаваемого в низкотемпературный контур теплоносителя корректируется в зависимости от температуры наружного воздуха.

Допускается ли подключение "теплого пола" к системе центрального отопления или ГВС многоквартирного жилого дома?

Это зависит от местного законодательства. Например, в Москве устройство полов с подогревом от общедомовых систем водоснабжения и отопления исключено из перечня разрешенных видов переоборудования (постановление Правительства Москвы № 73-ПП от 8 февраля 2005 г.). В ряде регионов межведомственные комиссии, решающие вопрос согласования по установке системы "теплый пол", требуют дополнительной экспертизы и расчетного подтверждения того, что устройство "теплого пола" не приведет к нарушению в работе общедомовых инженерных систем (см. "Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда", п. 1.7.2).

С технической точки зрения, подключение "теплого пола" к системе центрального отопления возможно при условии устройства отдельного насосно-смесительного узла с ограничением давления возвращаемого в домовую систему теплоносителя. Кроме того, при наличии в доме индивидуального теплового пункта, оборудованного элеватором (струйным насосом), использование пластиковых и металлопластиковых труб в отопительных системах не допускается.

Какой материал лучше использовать в качестве напольного покрытия в системе "теплый пол"? Можно ли применять полы из паркета?

Лучше всего эффект "теплого пола" ощущается при напольных покрытиях из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (керамическая плитка, бетон, наливные полы, безосновный линолеум, ламинат и т.д.). В случае применения ковролина, он должен иметь "знак пригодности" для использования на теплом основании. Прочие синтетические покрытия (линолеум, релин, ламинированные плиты, пластикат, плитка ПХВ и т.д.) должны иметь "знак отсутствия" токсичных выделений при повышенной температуре основания.

Паркет, паркетные щиты и доски также могут использоваться в качестве покрытия "теплого пола", но при этом температура поверхности не должна превышать 26 °С. Кроме того, в состав смесительного узла обязательно должен входить предохранительный термостат. Влажность материалов покрытия пола из естественной древесины не должна превышать 9 %. Работы по укладке паркетного или дощатого пола разрешается вести только при температуре в помещении не ниже 18 °С и 40-50-процентной влажности.

Какой должна быть температура на поверхности "теплого пола"?

Требования СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" (п. 6.5.12) относительно температуры поверхности "теплого пола" приведены в таблице. Следует отметить, что зарубежные нормативные документы допускают несколько большие значения температур поверхности. Это необходимо учитывать при использовании расчетных программ, разработанных на их основе.

Какой длины могут быть трубы контура "теплого пола"?

Длину одной петли "теплого пола" диктует мощность насоса. Если говорить о полиэтиленовых и металлопластиковых трубах, то экономически целесообразно, чтобы длина петли трубы с наружным диаметром 16 мм не превышала 100 м, а с диаметром 20 мм - 120 м. Желательно также, чтобы гидравлические потери давления в петле не превышали 20 кПа. Ориентировочная площадь, занимаемая одной петлей, при соблюдении данных условий составляет около 15 м2. При большей площади используются коллекторные системы, при этом желательно, чтобы длина петель, присоединенных к одному коллектору, была примерно одинаковой.


Какой должна быть толщина теплоизоляционного слоя под трубами "теплого пола"?

Толщина теплоизоляции, ограничивающей потери тепла от труб "теплого пола" по направлению "вниз", должна определяться расчетом и во многом зависит от температуры воздуха в расчетном помещении и температуры в нижележащем помещении (или грунте). В большинстве западных расчетных программ потери тепла "вниз" принимаются в размере 10 % общего теплового потока. Если температура воздуха в расчетном и нижележащем помещении одинакова, то такому соотношению удовлетворяет слой пенополистирола толщиной 25 мм с коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(мoК).

Какие трубы лучше использовать для устройства системы "теплый пол"?

Трубы для устройства "теплого пола" должны обладать следующими свойствами: гибкостью, позволяющей изгибать трубу с минимальным радиусом для обеспечения требуемого шага укладки; способностью сохранять форму; низким коэффициентом сопротивления движению теплоносителя для снижения мощности насосного оборудования; долговечностью и коррозионной стойкостью, поскольку доступ к трубам в период эксплуатации затруднен; кислородонепроницаемостью (как и любой трубопровод отопительной системы). Кроме того, труба должна легко обрабатываться простым инструментом и иметь приемлемую цену.

Наибольшее распространение получили системы "теплый пол" из полиэтиленовых (PEX-EVOH-PEX), металлопластиковых и медных труб. Полиэтиленовые трубы менее удобны в работе, поскольку не сохраняют приданную форму, а при нагреве стремятся распрямиться ("эффект памяти"). Медные трубы при замоноличивании в стяжку должны иметь покровный полимерный слой, чтобы избежать щелочного воздействия, к тому же этот материал достаточно дорог. Наиболее полно удовлетворяют предъявляемым требованиям металлопластиковые трубы.

Нужно ли использовать пластификатор при заливке "теплого пола"?

Использование пластификатора позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели: большинство из используемых в строительстве являются воздухововлекающими, и их применение, напротив, приведет к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Для систем "теплый пол" выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы, основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения. Как правило, расход пластификатора составляет 3-5 л/м3 раствора.

В чем смысл использования теплоизоляции с покрытием из алюминиевой фольги?

В случаях, когда трубы "теплого пола" устанавливают в воздушной прослойке (например, в полах по лагам), фольгирование теплоизоляции позволяет отразить большую часть направленного вниз лучистого теплового потока, увеличивая тем самым КПД системы. Такую же роль при устройстве поризованных (газо- или пенобетонных) стяжек играет фольга.

Когда стяжка выполнена из плотной цементно-песчаной смеси, фольгирование теплоизоляции может быть оправдано только в качестве дополнительной гидроизоляции - отражающие свойства фольги себя проявить не могут из-за отсутствия границы "воздух - твердое тело". Нужно иметь в виду, что слой алюминиевой фольги, заливаемый цементным раствором, обязательно должен иметь защитное покрытие из полимерной пленки. В противном случае алюминий может разрушиться под воздействием высокощелочной среды раствора (рН = 12,4).

Как избежать растрескивания стяжки "теплого пола"?

Причинами появления трещин в стяжке "теплого пола" могут быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины). Следует придерживаться следующих правил: плотность утеплителя (пенополистирола) под стяжкой должна быть не менее 40 кг/м3; раствор для стяжки должен быть удобоукладываемым (пластичным), использование пластификатора обязательно; во избежание появления усадочных трещин в раствор нужно добавить полипропиленовую фибру из расчета 1-2 кг фибры на 1 м3 раствора. Для силовых нагруженных полов используется стальная фибра.

Требуется ли гидроизоляция при устройстве напольного отопления?

Если в архитектурно-строительной части проекта не предусмотрено устройство пароизоляции, то при "мокром методе" устройства системы "теплый пол" по перекрытиям рекомендуется укладывать по выровненному перекрытию слой пергамина. Это поможет предотвратить протекание через перекрытие цементного молока во время заливки стяжки. Если в проекте предусмотрена междуэтажная пароизоляция, то дополнительно гидроизоляцию устраивать не обязательно. Гидроизоляция во влажных помещениях (ванные, санузлы, душевые) устраивается в обычном порядке поверх стяжки "теплого пола".

Какова должна быть толщина демпферной ленты, устанавливаемой по периметру помещения?

Для помещений с длиной стороны менее 10 м достаточно использовать шов толщиной 5 мм. Для прочих помещений расчет шва осуществляется по формуле: b = 0,55 o L, где b - толщина шва, мм; L -длина помещения, м.

Каким должен быть шаг укладки труб петли "теплого пола"?

Шаг петель определяется расчетом. Надо учитывать, что шаг петель менее 80 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как приводит к ощутимой неравномерности прогрева "теплого пола". Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться приведенной таблице.

Возможно ли устройство отопления только на основе системы "теплый пол", без радиаторов?

Для ответа на этот вопрос в каждом конкретном случае требуется произвести теплотехнический расчет. С одной стороны, максимальный удельный тепловой поток от "теплого пола" составляет около 70 Вт/м2 при температуре воздуха в помещении 20 °С. Этого достаточно для компенсации тепловых потерь через ограждающие конструкции, выполненные в соответствии с нормами по тепловой защите.

С другой стороны, если учитывать затраты тепла на нагрев требуемого по санитарным нормам наружного воздуха (3 м3/ч на 1 м2 жилого помещения), то мощность системы "теплый пол" может оказаться недостаточной. В таких случаях рекомендуется использование краевых зон с повышенной температурой поверхности вдоль наружных стен, а также применение участков "теплых стен".

Через какое время после заливки стяжки можно запускать систему "теплый пол"?

Стяжка должна успеть приобрести достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, через неделю - 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 сут. Исходя из этого, запускать "теплый пол" рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Также нужно помнить, что заливка раствором системы "теплый пол" производится при заполненных водой под давлением 3 бар напольных трубопроводах.

На сегодняшний день технология тёплого пола мало чем уступает в эффективности радиаторным системам отопления, при этом имеет массу преимуществ. Мы предлагаем рассмотреть основные достоинства систем скрытого подогрева, особенности монтажа и подключения.

Преимущества скрытого отопления

Одна сторона привлекательности систем тёплого пола заключается в скрытии инженерных коммуникаций. Гармонию интерьера не нарушат ни радиаторы, ни отопительный трубопровод, ни запорная и регулировочная арматура. Однако это не единственный плюс скрытности системы отопления.

Если в жилых комнатах трубы не проходят через перекрытия стены и по ним, это сильно облегчит проведение отделочных работ. Для выравнивания и нанесения декоративных материалов доступна вся плоскость стен, к тому же отсутствуют трудности с подрезкой напольного покрытия, нет необходимости скрывать проход труб при установке натяжных потолков. Особенно выгодно отсутствие видимых коммуникаций при смене планировки.

Помимо эстетических преимуществ есть и технические: равномерный нагрев пола создаёт оптимальную схему распространения тёплого воздуха. Поскольку основной упор делается не на конвекционную передачу тепла, а на его прямое излучение, пропадает необходимость прогревать верхнюю необитаемую зону. За счёт этого обеспечивается снижение расходов на отопление порядка 10-15%. Что самое интересное, экономия здесь не идёт в ущерб комфорту: в зоне ног соблюдается температура около 20-22 ºС, в зоне головы — на 3-4 ºС ниже.

Основные недостатки водяного тёплого пола

Главным минусом системы тёплого пола можно назвать сложность её устройства. Процесс укладки нагревательных элементов в пол достаточно технологичный и трудоёмкий, если же речь идёт о водяной системе отопления — появляются дополнительные трудности с организацией обвязки и настройкой работы отопления.

Это вовсе не повод отказаться от использования тёплого пола. При использовании качественных материалов и системы монтажа, соблюдении технологии укладки трубок в пол и устройства напольного покрытия все усилия окупятся сторицей. Тёплый пол — действительно эффективная, экономичная и долговечная система отопления, но, повторимся, только если она устроена с соблюдением ряда ключевых требований.

Из сложностей устройства стоит отдельно упомянуть необходимость тщательного выбора материала для стяжки пола. Помимо прочностных качеств, она должна отвечать нормам по теплоёмкости и теплопроводности, а также способности излучать тепло в определённом спектре — порядка 9-10 мкм. В принципе, при нагреве до 40 ºС практически все материалы на цементном связующем излучают тепло в этом диапазоне. Остается только добиться максимально возможной плотности покрытия и равномерного распространения тепловой энергии в тёплом слое стяжки. С этой целью может применяться стальная фибра, жидкое стекло или специальные полимерные добавки для стяжки тёплого пола — пластификаторы С-3, HLV-75, BV 3M и подобные.

Материалы для устройства

Как уже говорилось, системы теплого пола требуют крайне тщательного подбора материалов . Ещё полтора-два десятка лет назад все довольствовались закладкой в пол металлопластиковой трубы, убеждая себя, что кроме коррозии теплообменнику в полу ничего не грозит. Такой подход имеет ряд недостатков, которые выявляются в течение первых 3-5 лет эксплуатации.

Чтобы не повторять чужих ошибок, для тёплого пола следует использовать трубки, которые при повреждении способны со временем восстанавливать структуру полимера и обладают максимально высокой теплопроводностью. Нельзя гарантировать, что при монтаже трубок они не будут переломаны, а ведь для металлопластика это, без преувеличений, смертельный приговор. Наилучшим образом в этом плане ведёт себя сшитый полиэтилен, альтернатива которому — медь. В последнем случае есть ряд дополнительных преимуществ: ещё более высокая теплопроводность, мизерный коэффициенте теплового расширения и способность запоминать форму при деформации.

Для открытых систем отопления отсутствие избыточного давления может привести к эжекции молекул газов через стенки трубок, со временем частички газа способны собраться в довольно крупные пробки. Чтобы исключить подобные явления, современные трубы для теплого пола делают композитными со встроенным кислородным барьером.

Из материалов для устройства теплого пола нельзя обойти стороной утеплитель. Его выбор имеет определяющее значение для долговечности системы подогрева и пола в целом. Тепловой барьер должен быть несжимаемым, сохраняющим форму и, естественно, с высоким сопротивлением теплопередаче. Из всех вариантов наиболее пригодны для использования в качестве тепловой отсечки экструдированный пенополистирол и пенополиуретан, реже применяются плиты из полиизоцианурата.

Нужна ли резервная система отопления

Часто можно услышать мнение, что системы водяного теплого пола ненадёжны, а потому при их использовании в качестве основного источника отопления есть не иллюзорный риск, что со временем дом останется без единственного источника тепла. Это заблуждение связано, в первую очередь, с опытом эксплуатации систем тёплого пола, которые, по сути своей, являются бюджетными подделками оригинальной технологии.

Посудите сами: в случае применения низкокачественных труб для теплообменника риск их засорения, поломки и разрушения стяжки из-за температурного расширения возрастает в разы. Здесь действительно имеет смысл комбинировать подогрев пола с установкой радиаторов, хотя такой вариант отопительной системы сопряжен с трудностями настройки: постоянно приходится регулировать проток, иначе в помещении температура возрастает до по-настоящему дискомфортных значений.

Однако если тёплый пол устроен с учётом всех технологических требований, он может работать в качестве основной системы отопления многие десятки лет. Внимательность и чуткое отношение на этапе монтажа теплоизоляции, труб и при заливке стяжки исключают основные факторы риска как для появления протечек, так и для порчи напольного покрытия или основы, на которую оно уложено. В целом, затраты на организацию резервной системы отопления и правильное устройство водяного тёплого пола примерно равны.

Предпочтительные виды котлов

Основным недостатком систем водяного подогрева пола считается их крайне низкая устойчивость к перегреву. В основном это правило касается теплообменников из полиэтилена — этот материал обладает одним из самых высоких коэффициентов линейного температурного расширения. Для медных труб этот показатель значительно ниже.

В связи с такими ограничениями требуется правильный выбор котлового агрегата и соответствующая настройка режима его работы. Наиболее подходящими считаются котлы на природном газе и электричестве . Их система терморегуляции позволяет исключить подачу слишком горячего теплоносителя в систему тёплого пола.

Наименее пригодными для подключения водяной системы обогрева пола можно смело назвать твёрдотопливные котлы. Их пиковую мощность практически невозможно ограничить, в особенности при периодической смене вида топлива. Именно поэтому такие системы требуют включения в гидравлическую схему специальных устройств, осуществляющих поддержание температуры воды в нагревательном контуре за счёт подмешивания жидкости из обратки.

Схема подключения

Финальным аргументом против систем тёплого пола считается сложность организации схемы распределения теплоносителя. Если в системе присутствует более одного контура подогрева пола, требуется установка гидравлических коллекторов с регуляторами протока.

Схема отопления дома водяными тёплыми полами. А — газовый котёл отопления; Б — объединённый узел смешения и коллекторная группа; В — контур тёплого пола. 1 — котёл со встроенным циркуляционным насосом; 2 — группа безопасности; 3 — расширительный бак; 4 — трёхходовой клапан смешения; 5 — циркуляционный насос; 6 — шаровый вентиль; 7 — игольчатый вентиль или вентиль с сервоприводом; 8 — редуктор давления; 9 — расходомер

С одной стороны, установка и ввод в работу таких сложных сетей сопоставимы с дополнительными затратами. Однако все усилия на организацию отопления тёплым полом с лихвой компенсируются комфортом его использования: в каждой комнате можно легко наладить собственный тепловой режим, при этом вся система может быть легко и качественно сбалансирована даже при наличии нескольких десятков «петель».

В остальном подключение теплого пола производится по классической схеме организации закрытой системы отопления с избыточным давлением. Единственным дополнением является узел подготовки воды на вводе подпитки: поскольку теплообменник представлен достаточно узкими каналами, расположенными в самой низкой точке системы, требуется удалить из воды все механические примеси, способные осаждаться и со временем полностью закупорить трубки.

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

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.


Нормативные документы (прим. ред.), согласно которым в России можно проводить расчет и установку систем напольного отопления:
1. СНиП 41-01-2003 - "Отопление, вентиляция и кондиционирование". Приняты и введены в действие с 1 января 2004 г. постановлением Госстроя России от 26 июня 2003 г. №115 взамен СНиП 2.04.05-91.
2. СНиП 41-02-2003 - "Тепловые сети". Приняты и введены в действие с 1 сентября 2003 г. постановлением Госстроя России от 24 июня 2003 г.
№110 взамен СНиП 2.04.07-86.
3. СНиП 41-03-2003 - "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов". Приняты и введены в действие с 1 ноября 2003 г. постановлением
Госстроя России от 26 июня 2003 г. №114 взамен СНиП 2.04.14-88.
4. СП 41-102-98 - Свод правил "Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб".

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".
Рисунки 1 и 2 иллюстрируют примерное распределение температур по высоте помещения при использовании традиционного отопления и напольного. Распределение температур при напольном отоплении (см. рис. 2) ощущается человеком как наиболее благоприятное. Также необходимо отметить снижение потерь тепла через потолок, т.к. разность температур внутренний воздух - наружный воздух существенно снижается, и мы получаем комфортное тепло только там, где нужно, а не отапливаем окружающую среду через крышу. Это позволяет эффективно использовать систему напольного отопления для зданий с высокими потолками - церквей, выставочных холлов, спортзалов и т.п.
Гигиеничность . Отсутствует циркуляция воздуха, уменьшаются сквозняки, а значит, и нет циркуляции пыли, что является большим плюсом для самочувствия людей, особенно если они страдают заболеваниями дыхательных путей. Существенная часть тепла от пола передается в виде лучистого теплообмена. Излучение, в отличие от конвекции, немедленно распространяет тепло к окружающим поверхностям.
Нет искусственного осушения воздуха вблизи нагревательных приборов.
Эстетичность . Отсутствуют нагревательные приборы, нет необходимости в их дизайнерском оформлении или подборе оптимальных размеров. Экономическая выгода. Путем отключения отопительных контуров в полу или уменьшения расхода воды через них можно регулировать температуру в тех зонах или помещениях, где это необходимо. Для отопления используется вода с температурой 40-50 °С. Это позволяет широко использовать вторичные энергоресурсы, а также теплонасосные установки в роли источника теплоты. Система водяного напольного отопления, как и всякая другая технология, имеет свои недостатки:
  • 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.

Рис. 3. Конструкция теплого пола в поперечном срезе (1 - стена, 2 - плинтус, 3 - демпферная плита, 4 - шина для укладки труб, 5 - металлопластиковая или полиэтиленовая труба, 6 - покрытие пола, паркет, линолеум, плитка и т.п., 7 - бетонная стяжка, 8 - полиэтиленовая пленка 80-100 мкм, 9 - слой теплоизоляции, 10 - слой звукоизоляции, 11 - плита перекрытия)
Физика процесса теплоотдачи с поверхности пола

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:


гдеt п - средняя температура поверхности пола, °С; t к - температура воздуха в комнате; °С.
Следующая формула иллюстрирует теплоотдачу при конвекции:
a конв =4.1(t п - t к ) 0.25 , Вт/(м 2 x°С
Общий удельный тепловой поток с 1 м 2 поверхности пола:
q=4.1(a изл + a конв )(t п - t к ), Вт/(м 2

В общей сложности, теплоотдача, приходящаяся на каждый градус разницы между средней температурой поверхности пола и температурой воздуха в комнате, равна 11,5 Вт/м 2 . В хорошо утепленных современных домах в самое холодное время года отопительная нагрузка равна 50-60 Вт/м 2 . Иными словами, для поддержания температуры в помещении 20 °С при отопительной нагрузке на пол 50-60 Вт/м 2 температура поверхности пола должна быть на 4,5 и 5,5 °С соответственно выше температуры воздуха в комнате.


Устройство системы теплого пола
Система теплого пола в общем случае состоит из нескольких слоев и устроена по принципу "слоеного пирога"

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).



Рис. 7. Пластиковая скоба для крепежа труб

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.

Выбор труб

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.

Оценка объекта проектирования и исходные данные для проектирования

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).
Общие рекомендации при проектировании напольного отопления

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.



Исходные данные на расчет:
  • 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.




Таблица 1. Расчетные коэффициенты теплопередачи

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:


где Q h - теплопотери помещения, без учета потерь через пол, Вт; А - площадь, пригодная для укладки труб, м 2 .
Термическое сопротивление покрытия. Паркет в зависимости от толщины и материала имеет величину коэффициента термического сопротивления R =0,07-0,1 (м 2 x °С)/Вт, ковровое покрытие - около 0,14 (м 2 x °С)/Вт, мраморные плиты - 0,01-0,02 (м 2 x °С)/Вт.
Температуры теплоносителя. Подающая температура теплоносителя выбрана 45 °С, обратная - 35 °С.
Средняя температура теплоносителя:

Площадь краевой зоны. Под окнами прокладываются так называемые краевые зоны. В них труба укладывается с малым шагом, обычно 10 см, глубина такой зоны зависит от размеров окна и отношения площади окна к площади всей стены.
Обычно принимают от четырех до восьми витков трубы в краевой зоне. Окна в помещении 03 занимают менее 25 % общей площади стены, при этом краевая зона имеет четыре витка с шагом 10 см.
Глубина зоны составляет 50 см.
A R =0.5x2.2+0.5x3.8=3 м 2


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:

Q R =67 x3=201 Вт.

Остаточное тепло:

Q A = Q h - Q D , Вт. Q D - теплоприток внутрь помещения. Это может быть тепло, поступающее от работающего оборудования. Это также и тепло, поступающее из помещения, которое находится сверху и имеет напольное отопление. В этом случае Q D равно 50 % тепловых потерь в вышерасположенном помещении через изоляцию вниз. В нашем случае для упрощения расчета не будем принимать Q D во внимание.
Q A =630-201-0=429 Вт.

Таким образом, осталось покрыть не менее 430 Вт в данном помещении.
Площадь внутренней зоны. Площадь равна разнице между общей площадью помещения и площадью краевой зоны.

A A =18.8-3=15.8 м 2

Минимально необходимый тепловой поток внутренней зоны:


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

Традиционным и наиболее часто используемым является водяное отопление

Скажите, с чем у вас ассоциируется слово «уют»? Наверняка, у подавляющего большинства с теплом. Особенно в стране с холодным климатом, снежными зимами и лютыми морозами. Поэтому основной системой, важной не только для комфортной жизни, но и для выживания, безусловно, является система отопления. Из множества ее вариантов наибольшее распространение получило водяное отопление, в котором роль теплоносителя играет вода.

Особенности водяного отопления

Решить проблему переноса тепла от источника до обогреваемых помещений пытались издавна. Но использование для этого специальных каналов с воздухом в качестве теплоносителя приводило к большим теплопотерям.

В середине ХІХ века появилось паровое отопление. А вскоре ему на смену пришло водяное. Применение воды в отопительных системах позволило снизить температуру теплоносителя по сравнению с паровыми системами. Поэтому отопление стало намного безопаснее, а затраты на нагрев меньше.

С появлением новых теплоизолирующих материалов и технологий стало возможным передавать тепло на большие расстояния. Так были построены системы централизованного отопления кварталов, районов и целых городов.

Нагрев воды в них происходит в больших нагревателях, после чего по наружным трубопроводам она передаётся в дома. Но полностью исключить потери тепла в таких комплексах невозможно, поэтому в последнее время стали популярны автономные системы.

У централизованной системы есть ещё один недостаток. Она не позволяет сделать водяной теплый пол от центрального отопления. Это связано с технологическими трудностями и административными запретами. Так что такой вариант возможен только за счёт электрических систем нагрева. С централизованным отоплением все понятно. А что собой представляет автономная система?

Двухтрубная система водяного отопления является самой распространенной

Главная особенность таких систем - это отсутствие наружных коммуникаций для передачи тепла и, соответственно, отсутствие его потерь. В доме устанавливается автономный нагреватель, а топливо доставляется транспортом или передаётся в дом по специальным магистралям. Оптимальным топливом для таких систем считается природный газ. Кроме него можно использовать мазут, уголь, древесину и продукты её переработки.

Для обеспечения бесперебойной работы таких систем в дом должны быть подведены вода и электричество. Внутренние коммуникации помещений с автономным отоплением ничем не отличаются от таковых, подключенных к центральному отоплению - такие же трубы и такие же батареи. Потери в автономных комплексах обогрева сведены к минимуму и в большей степени зависят от отопительного оборудования и вида топлива.

Состав отопительного комплекса, оборудование и материалы

В состав любой отопительной системы входят:

  • нагреватель
  • магистрали передачи тепла
  • отопительные приборы

Рассмотрим эту схему более подробно. А для примера возьмем комплекс на базе газового отопительного котла. В качестве топлива в нем используется природный газ из системы обычного газоснабжения. В газовом котле производится нагрев воды до определённой температуры, после чего эта вода по трубам переносится в обогревательные приборы - радиаторы (батареи).

Установка батареи и труб

Наряду с традиционными железными широко стали применяться и пластмассовые трубы. За счёт этого монтаж трубопроводов стал проще и дешевле, а их долговечность во влажной среде намного выше.

Эффективность обогрева в такой системе напрямую зависит от нагревательных приборов и способа их установки. А наряду с традиционными батареями все большее применение получает водяное отопление полов.

Вот на этом способе обогрева помещения давайте остановимся подробнее.

Как происходит обогрев полов?

Споры о преимуществах и недостатках такого обогрева не прекращаются с момента его появления. Но бесспорно одно - половое водяное отопление - теплый пол - может создать комфортную и уютную атмосферу в любой точке помещения. Ведь чем дальше от батареи, тем прохладнее. А если у человека ноги в тепле, то и чувствует он себя намного комфортнее.

И ещё. За счет чего обогревается помещение от радиатора? За счёт конвекции воздуха. Холодный поток проходит через батарею и уже тёплый поднимается вверх узкой полосой - обычно вдоль стены или окна. Вот и получается, что самая тёплая зона находится над батареей. А при обогреве пола она постоянно под ногами.

Напольное отопление

При монтаже системы теплого пола не нужны радиаторы, теплообменники и другие специальные устройства. Роль радиатора при этом играют трубы для водяного отопления, уложенные в пол. Они могут быть металлическими или металлопластиковыми. Главное, чтобы они обладали хорошей теплопередачей.

Полипропиленовые трубы для таких систем не годятся, поскольку имеют низкую теплопередачу, плохо передают тепло окружающим предметам и поэтому не могут нагреть материал пола.

Трубы обогрева подключают в общую систему отопления как самостоятельный контур с входом, выходом и регулировочным краном. Таким образом, теплый пол от отопления, а точнее, его работу можно будет регулировать независимо от остальных элементов системы.

Выбор зон обогрева

При установке теплого пола не имеет смысла греть поверхность под мебелью, камином, встроенным шкафом и другими предметами обстановки. Ведь хозяева там ходить не будут.

Поэтому логичнее и экономнее установить обогрев только в местах постоянного или частого нахождения людей:

  • Для кухни это практически вся площадь за исключением места под мебелью и бытовой техникой.
  • Для санузла - подходы к ванне и душевой кабине, а остальное - по желанию.
  • Для жилых помещений всё очень индивидуально, но площадь около кресел, кроватей и столов должна обогреваться.

Выбор зон обогрева

Не следует укладывать водяное отопление пола вплотную к стенам и дверным проёмам.

И ещё одно ограничение. Не нужно пытаться прогреть деревянный или паркетный пол. На них обогрев не эффективен, а паркет может ещё и рассохнуться.

Укладка труб

Определив зоны обогрева, можно приступать к работе. Рассмотрим ее на примере металлопластиковых труб. Они поставляются в бухтах по 100 метров, что позволяет укладывать трубу без лишних элементов стыковки. Для наших целей понадобятся трубы с наружным диаметром 16 мм.

Сначала на черновую стяжку укладывают теплоотражающие экраны, а уже непосредственно на них трубы. Укладка труб в каждой области производится зигзагом с параллельными линиями или спиралью из параллельных линий. Входы и выходы всех участков желательно сводить в одну точку - так будет проще впоследствии подключить их в общую систему.

Если в доме имеется подвал, и он не отапливается, то перед укладкой теплоотражающих экранов необходимо проложить слой теплоизолирующего материала по всей площади помещения независимо от зоны обогрева. После монтажа труб можно приступать к чистовой стяжке и напольному покрытию. При этом толщина стяжки не должна превышать 100 мм.

Такая схема отнюдь не исключает использование классических радиаторов. Настенные или напольные радиаторы водяного отопления подключают к отдельному контуру. Это позволяет более эффективно использовать весь отопительный комплекс в зависимости от условий или пожеланий хозяев.

Схема подключения твердотопливного котла отопления

Все отдельные магистрали начинаются и заканчиваются в одном месте. Именно здесь и стоит оборудовать некий пункт управления. Он может располагаться под лестницей, в кладовой или недалеко от самого котла.

Собранные в одном месте концы труб тёплого пола подключают в общую систему. Для удобства регулировки и управления не будет лишним тут же установить измеритель температуры и давления, регулировочные краны, а при необходимости и подпорный насос. Особенно удобен такой промежуточный щит управления в частных домах с двумя и более этажами.

Некоторые выводы

Принимая решение о выборе системы обогрева дома или квартиры, помните, что водяное отопление в полу не получится привязать к центральному отоплению. В этом случае можно использовать только электрический обогрев.

Обогрев пола можно подключить к любому котлу отопления, в котором в качестве теплоносителя используется вода. Не являются исключением электрические и твёрдотопливные котлы.

Обогрев пола можно подключить к любому котлу отопления

При желании обогревать небольшой участок квартиры, например, только участок пола в ванной комнате, лучше тоже установить электрический, а не водяной обогрев.

Самыми эффективными трубами для отопления в полу считаются медные - из-за их хорошей теплоотдачи. Но особенности сварки и дороговизна самого металла не позволяют использовать их повсеместно. Неплохо себя зарекомендовали для этих целей металлопластиковые и полиэтиленовые трубы.

Наиболее эффективным водяное напольное отопление будет там, где лежит керамическая плитка, линолеум или ковровое покрытие. Деревянные, паркетные полы, а также пол из ламинированных панелей имеют низкую теплопроводность, поэтому их обогрев малоэффективен.