Системы отопления, их плюсы и минусы, нюансы выбора и особенности монтажа
Перед любым домовладельцем, так или иначе, будь при строительстве дома или капремонте старого встает вопрос организации отопления. Другое дело, как подойти к решению этой проблемы – что предпочесть: теплый пол как основное отопление или батареи. Тем более что отопление частного дома теплыми полами принципиально отличается от второго варианта по выбору источника тепла.
Вместо батарей я сделал теплые полы и не жалею.
В конце 2011 года я приобрел 14 соток под Санкт-Петербургом и начал строить двухэтажный дом площадью 140 м². Отапливать дом я планировал тепловым насосом, который, как я выяснил, отлично работает с водяными теплыми полами.
Расскажу подробнее, какие есть способы обустройства теплых полов, как рассчитать такую систему и сколько она будет стоить.
Теплый пол как основная система отопления дома
Теплый пол работает по принципу, что и обычные радиаторы, просто он иначе расположен. Батареи стоят вертикально под окнами. Теплый пол — это, условно, большая положенная на бок батарея: он расположен горизонтально и занимает всю площадь помещения. За счет этого дом отапливается более равномерно. В трубы водяного теплого пола, как и в радиаторы, подается жидкость — обычно это вода, но ее температура меньше, чем в радиаторах.
Часто теплый пол дополняет радиаторную систему, но современные технологии позволяют использовать теплый пол и как основное отопление. У меня именно так: на первом этаже водяной теплый пол вмонтирован в бетонную стяжку, а на втором сделан «сухим» способом на деревянном перекрытии.
Отапливать дом целиком теплыми полами я решил главным образом потому, что планировал поставить тепловой насос. Тепловой насос — это современное и технологичное решение. К это было чуть дешевле, чем платить 500 000 за подключение газа. Я присмотрел недорогой тепловой насос мощностью 8 кВт.
Что такое тепловой насос
Это аппарат, который использует геотермальное тепло — то есть забирает его из земли. Грунт ниже уровня промерзания круглогодично имеет положительную температуру. Я живу под Санкт-Петербургом, где такая температура — около +6 °C. Тепловой насос использует эту энергию и способен отапливать дом. Устройство работает от электричества. На каждый потребляемый 1 кВт электричества тепловой насос выдает тепловой энергии.
Но позже от теплового насоса пришлось отказаться: я выходил за рамки бюджета. В итоге решил обогревать дом электричеством по ночному тарифу. Для такой системы теплые полы тоже хорошо подошли.
Ночной тариф на электричество у нас почти в два раза дешевле дневного. Согласно текущим тарифам Ленинградской области, стоимость киловатта по дневному тарифу — 4,96 , по ночному — 2,68 .
Вот так происходил монтаж геоколлектора для теплового насоса. 800 м трубы уложены в четырех траншеях ниже глубины промерзания грунта. Сейчас все это не задействовано, но у меня еще теплится идея установить тепловой насос
Я сразу отказался от электрокотла, так как он показался мне дорогим и ненужным для моего случая.
Если погода не слишком морозная или мы затапливаем в доме камин, полы расходуют меньше энергии и температура воды в баке опускается не так сильно.
В 23:00 снова включается ТЭН и начинается новый цикл: бак нагревается всю ночь, чтобы днем отдавать запас энергии и остывать. По моим прикидкам, за 8 ночных часов мне удается запасти более 70 кВт тепловой энергии и это обходится в 190 .
В качестве теплоносителя, то есть жидкости, которая циркулирует в системе отопления, у меня используется вода. Иногда в частных домах вместо воды заливают антифриз, но это более дорогой вариант и он больше подходит, например, для дач, где зимой не живут: антифриз точно не замерзнет в трубах, и их не разорвет перепадов температур.
Так выглядит система отопления и водоснабжения в моем доме. Бак слева нагревается ТЭНом и в течение дня запасенная энергия используется в теплых полах
Система отопления – необходимость каждого дома. Выбирая качественную и эффективную систему, необходимо предварительно выбрать ее тип. Многие специалисты считают, что создать комфортный температурный режим в помещении может именно система теплого пола. Особенность этой технологии заключается в том, что в первую очередь нагреваются поверхность пола и холодные слои воздуха возле него. Постепенно нагреваясь, воздух поднимается вверх, а температура в помещении увеличивается.
Разница между распределением тепла при стандартном отоплении и теплым полом
Специалисты утверждают, что конвектора и батареи имеют общий недостаток – сравнительно небольшую поверхность теплообменника. Стремительное увеличение температуры увеличивает скорость потоков воздуха. В нем часто скапливается много пыли. А вот теплый водяной пол в деревянном доме характеризуется ровной и большой площадью теплоотдачи.
Благодаря этому можно использовать сравнительно низкую рабочую температуру – до 55 °C. Такой принцип работы снижает скорость потоков воздуха.
Чаще всего наши соотечественники устанавливают в доме водяной теплый пол от газового котла. Большинство нагревательных приборов характеризуются одинаковым принципом работы. Они отличаются друг от друга рабочей температурой и расположением.
Газовый котел нагревает воду, которая двигается по трубам и нагревает пол
Разнообразие систем отопления
Практически в каждом доме для обогрева используют автономное оборудование. Все теплые полы можно классифицировать по различным признакам:
принцип действия;
вид котла;
теплоноситель.
В индивидуальных домах может быть установлен котел, который использует для своей работы:
твердое топливо;
дизельное топливо;
газ;
электричество.
В отопительной системе теплоносителем может быть:
воздух;
вода;
электричество.
По принципу действия все теплые полы могут быть инфракрасного или конвективного типа.
Чтобы сделать пленочный теплый пол, под напольное покрытие укладывают специальную пленку с наклеенными на нее нагревательными элементами
Каждый из вышеописанных типов имеет свои преимущества и недостатки. Все они должны быть усчитаны еще на этапе проектирования. При этом специалисты учитывают множество различных факторов.
Самым распространенным, доступным и экономически выгодным в нашей стране является газовое отопление.
При обустройстве теплого пола, учитывайте характеристики материала, из которого изготовлено сооружение. Например, дерево характеризуется небольшим показателем теплопроводности.
Устройство теплого пола с жидким теплоносителем
Как мы знаем, зачастую, в частных домах присутствует централизованное газоснабжение. Многие устанавливают двухконтурные котлы, которые обеспечивают наличие горячей воды в трубопроводе. В данной ситуации в качестве теплоносителя лучше выбрать воду. Но если вы не проживаете в загородном доме, а лишь приезжаете на выходные, лучшим теплоносителем будет антифриз. В таком случае вам не придется каждый раз спускать воду из системы и труб.
Существует 2 типа системы отопления с жидким теплоносителем: с открытым и закрытым контуром. Различие между этими типами заключается в особенности конструкции расширительного бачка.
Расширительный бачок открытого типа в системе отопления
Система с открытым контуром состоит из бачка, который напрямую сообщается с атмосферой. Во время нагрева увеличивается объем жидкости. Его можно компенсировать простым способом – добавить в емкость необходимое количество воды. А вот система с закрытым контуром характеризуется специальной конструкцией расширительного бачка.
Теплый пол с жидким теплоносителем включает в себя:
котел и циркуляционный насос;
расширительный бачок и кран Маевского;
распределительный узел и предохранительный клапан;
трубопроводы.
Вода в системе отопления постоянно подогревается за счет котла, который и отслеживает ее температуру. Нагретая вода попадает в главный коллектор, а после – в распределительный узел. Здесь происходит равномерное распределение теплой воды по всем трубам во всех комнатах. Благодаря этому во всем доме температура будет одинаковой. Монтаж водяного теплого пола в частном доме должен выполнять специалист.
Расширительный бачок закрытого типа в системе отопления
Плюсы и минусы использования водяных полов
По сравнению с радиаторами и конвекторами, водяные теплые полы имеют множество преимуществ:
комфорт;
экономность;
эстетичность;
безопасность.
Теплый пол позволяет равномерно прогреть всю площадь помещения, создав идеальную температуру для здоровья человека. На таком полу отсутствуют сквозняки, на нем комфортно играть с детьми.
Благодаря небольшой температуре теплоносителя, снижается энергопотребление на 20−30%. Установив такую систему обогрева в больших помещениях с высокими потолками, можно экономить до 60%, подогревая воздух только на 2,5-3 м в высоту.
Такой тип отопления позволяет осуществить различные проекты по перепланировке помещения. Здесь отсутствуют радиаторы, которые так часто портят внешний вид.
Исключается возможность получения травм или ожогов при контакте с теплоносителем. Поэтому эта система отопления является безопасной даже если в доме есть маленькие дети.
Теплый пол всегда можно отрегулировать до комфортной температуры
К недостаткам можно отнести:
невозможно использовать на лестничных площадках;
трудоемкий монтаж конструкции;
вероятность возникновения протечки трубопровода.
Используемые виды труб
Для оборудования теплого пола можно использовать металлопластиковые и пластиковые трубы. Многие сантехники позитивно оценили трубы из сшитого полипропилена. Они характеризуются высокой степенью герметичности, устойчивостью к деформации и хорошей теплопроводностью.
Выбирая трубы для монтажа теплого пола, внимательно изучите их технические характеристики. В частности, обратите внимание на пригодность материала к использованию в системах отопления. Будьте бдительны, ведь некоторые недобросовестные продавцы могут продавать трубы, предназначенные для водопровода. В результате система обогрева пола будет малоэффективна. Поэтому обращайте внимание на маркировку на трубах. Показатели, на которые следует ориентироваться, при выборе труб для монтажа теплого пола:
линейное расширение (до 0,025 мм/м);
теплопроводность (более 0,43 Вт/м °C).
Необходимое количество труб вы можете узнать, учитывая диаметр материала и шаг его укладки.
При подборе труб для теплого пола есть ряд нюансов, поэтому лучше доверить выбор профессионалам
Устройство электрического теплого пола
Суть работы электрического теплого пола заключается в том, что нагреваются проводники, которые находятся под нагрузкой. А уровень повышения температуры зависит от сопротивления материала. На сегодняшний момент существует 2 способа установки такой системы отопления: кабельный и пленочный.
Кабельные теплые полы имеют много общего с водяными. Просто вместо труб с теплой водой, под полом прокладывают электрический кабель. Он нагревается, пропуская через себя электричество. Управлять такой системой обогрева просто – необходимо отрегулировать периоды включения и отключения питания. Другими словами, когда в помещении достигнет определенная температура, система отключиться, а при охлаждении – включится.
Плюсы и минусы электрического теплого пола
Электрический теплый пол в частном доме имеет большое количество преимуществ. Основные из них:
надежность (протечки не могут появиться);
бесшумность;
эстетичность;
длительный срок эксплуатации;
равномерный обогрев всей территории;
простое управление.
Вместо труб с водой в электрическом теплом полу применяются нагревающие кабели
Недостатки этой системы отопления:
наличие слабого электромагнитного излучения (безвредного и безопасного для человека);
большой расход электроэнергии.
Особенности монтажа теплого пола в деревянном доме
В деревянном доме следует правильно проводить монтаж теплого пола. Ведь древесина имеет свои особенности, которые обязательно следует учитывать. Помните, температура теплого пола в деревянном доме не должна превышать 30 градусов. В противном случае древесины будет высыхать, что приведет к преждевременному выходу их строя материала.
Теплый водяной пол в деревянном доме, как и электрический, необходимо обустраивать на этапе строительства или при проведении капитального ремонта – иначе стоимость монтажа будет очень высокой. Все работы по укладке и подключению должны проводить только специалисты. Обратите внимание, что черновой пол необходимо предварительно утеплить.
При оборудовании электрического теплого пола, рекомендуется использовать бронированный кабель с наружной металлической оплеткой. Следует также учитывать, что кабель могут повредить грызуны. А такая оплетка защищает кабель от различных внешних воздействий.
Только на этапе строительства монтаж теплого пола не выльется в дополнительные затраты
Подключать систему электрического теплого пола нужно к электросети с необходимыми параметрами. Предварительно на них устанавливают приборы, защищающие электропроводку от короткого замыкания.
Решив установить теплый водяной пол в деревянном доме с деревянными перекрытиями, необходимо хорошо выровнять поверхность. Укладывают обогревательные трубы в специальный короб, который в дальнейшем накрывают досками. Короб изготавливают из дерева, гипсокартона или другого материала, который будет хорошо впитывать влагу. После укладывают ламинат.
Утеплители системы
Точно ответить на этот вопрос никто не может. Если вас интересует экономия сооружения конструкции (стоимость материалов и выполнения работ), то лучше обратить внимание на электрический пол. Если же сравнить стоимость энергоносителя, то лучше обратить внимание на устройство теплых полов водяных в частном доме.
Вывод
Помните, сооружение качественного и эффективного теплого пола любого типа должны проводить высококвалифицированные специалисты. При этом следует использовать качественное оборудование. Не экономьте на материалах, ведь при обнаружении протечки вам необходимо будет вскрывать пол и полностью менять трубопровод или ремонтировать электрокабель.
Сколько стоит обустройство водяного теплого пола
Стоимость моего теплого пола на первом этаже тяжело посчитать, так как он смонтирован при заливке фундамента и вошел в его стоимость. В 2012 году фундамент мне обошелся в 680 000 , включая работы по укреплению склона и обустройству геоколлектора для теплового насоса.
Текущие цены на монтаж водяного теплого пола в бетонной стяжке — от 860 за 1 м².
Когда я узнавал цены на устройство теплого пола сухим методом, мне называли цену в 600 за м². Площадь пола на втором этаже у меня составляет 75 м², то есть заплатить за работу пришлось 45 000 .
Я решил сэкономить эту сумму и проделал работы самостоятельно. Часть материалов у меня уже были — трубы PEX и плиты «Гринборд». Остальное пришлось докупать.
Потратил на материалы для теплого пола сухим методом 45 500
20 листов ГВЛ 10 мм
Остались от других работ
Запомнить
Теплые полы бывают водяные, на основе электрического кабеля и пленочные Водяные дешевле в эксплуатации, но сложнее в монтаже.
Водяные теплые полы можно использовать как в качестве основного источника отопления в доме, так и дополнительно к радиаторному отоплению. В первом случае важно, чтобы расчетные теплопотери помещения не превышали 100 Вт.
Трубы теплого пола обычно закладывают в бетонную стяжку, но существует и сухой способ монтажа по деревянным балкам — с использованием теплораспределительных пластин.
Теплотехнический расчет
Основное требование к системам отопления этого типа – прогрев помещений до 20–24˚С. Важно при этом учитывать, что через ограждения, скажем, окна и стены тепло теряется неравномерно.
С этой точки зрения электрические полы, несомненно, уступают водяным, так как их нельзя укладывать под мебелью. Иначе говоря, избежать образования участков с высокими теплопотерями и мостиков холода в этом случае не получится.
При правильном монтаже теплоотдача по периметру внешних стен помещения – оптимальная и постепенно уменьшается с приближением к ее центральной части.
Какая система лучше
В основе любого выбора должны лежать знания, поэтому проведем небольшое сравнение.
Батарейные секции практически не вписываются интерьер.
Они греют стены, в то время как теплый пол – исключительно воздух в помещении.
Устройство полов с обогревом требует существенных затрат как трудовых, так и финансовых.
В помещениях, обогреваемых полами с нагревом, можно понизить температуру на пару градусов без снижения уровня комфорта.
Эти полы отличает повышенная тепловая инерция. На их разогрев требуется от пары до 24 часов, однако, цикл остывания занимает никак не меньше времени.
Эксплуатирование полов с обогревом суммарно обходится дешевле, чем эксплуатация радиаторов.
Таким образом, напрашивается вывод – в будущем в большинстве случаев будут устанавливать теплый пол вместо батарей. И пусть не пугают первоначальные затраты – они обязательно со временем окупятся.
Где можно и нельзя делать теплые полы
Ограничения на применение теплого пола. Обустроить водяные теплые полы в квартире с центральным отоплением сложно.
По жилищному кодексу запрещено самостоятельно вносить изменения в схемы инженерных коммуникаций квартиры. Прямой запрет на это есть также в постановлении правительства Москвы.
Запрет связан с тем, что встраивание водяного теплого пола влияет на работу отопления по всему стояку многоэтажного дома. Тепловой баланс между квартирами может нарушиться: у всех соседей ниже квартиры с теплым полом возможно снижение давления в трубах, батареи будут хуже прогреваться.
Кроме того, в случае неисправности теплого пола велика вероятность затопить соседей.
За нелегальное устройство теплого пола можно получить судебный иск или ТСЖ, и суд обяжет демонтировать систему.
Но внести изменения в систему обогрева квартиры можно, если добиться разрешения от ЖКХ и теплосетей. На практике это удается только в домах с автономным отоплением.
Электрические теплые полы не запрещено устанавливать в квартире и их монтаж не нужно согласовывать, главное — чтобы проводка справилась.
Нормативные документы. Главный документ в вопросе обустройства теплых полов — Он включает требования к организации систем отопления, включая вмонтированные внутрь пола.
Также требования к теплому полу описаны , а также в где представлены описания труб и фитингов при обустройстве системы.
Также существует ряд стандартов ГОСТ для каждого типа напольного покрытия и к клеевым смесям.
Теплый пол по деревянным лагам
Это устройство теплых полов «сухим» методом, когда не предполагается заливка стяжки. Трубы укладываются между досками или другим материалом, а сверху накрываются плитами с хорошей теплопроводностью — обычно ГВЛ или ЦСП.
Часто для легкого монтажа используются специальные пенопластовые маты, но это дорого. Плюс я, например, стараюсь избегать использования пенопласта внутри дома.
Для лучшего распределения тепла по поверхности пола трубы монтируются вместе с металлическими пластинами, чья задача — увеличить площадь и эффективность теплопередачи.
Такой теплый пол я делал сам на втором этаже своего дома. В качестве основания использовал фиброцементные плиты «Гринборд» толщиной 25 мм, которые остались у меня от других работ.
Труба PEX также осталась после заливки фундамента. На второй этаж у меня ушло порядка 300 метров трубы, и после этого осталось еще около 400 метров — в свое время я их купил с большим запасом. Эти остатки я в итоге продал на «Авито» за 5000 .
Укладывал трубы змейкой — самым простым вариантом. Я выбрал шаг укладки 25 см, так как трубу 20-го диаметра сложно сгибать. Теплораспределительные пластины в количестве 150 штук я заказал в Москве по 155 за штуку.
Было сложно найти в основном они выпускаются
Поверх плит «Гринборд», внутри которых скрылись теплые трубы, я уложил листы ГВЛ толщиной 10 мм, затем постелил подложку, а на нее ламинат. Только в ванной комнате сделал иначе: ЦСП 20 мм, потом керамогранит.
На втором этаже получилось четыре ветки теплого пола. Коллектор для них установлен также на втором этаже — в ванной.
Какой тип пола с обогревом выбрать
Итак, выбор пал на теплый пол как основное отопление, однако окончательного решения мы пока не получили. Каким же он будет: электрическим или водяным?
В настоящее время существует 3 основных вида:
Прежде отметим их плюсы и минусы.
Высота стяжки в кабельных –3–6 см, а в водяных, соответственно, до 16 см.
Электрические системы обогрева, как правило, используют в относительно небольших помещениях. Иначе расход электроэнергии и затраты на нее будут слишком велики, особенно, если учесть ее стоимость и тенденцию к постоянному росту. Сегодня очень востребованы термоматы, к примеру, arnold rak, ceilhit и другие. Они более экономичны и крайне просты в установке. Маты можно встраивать в плиточный клей, сохраняя без изменения высоту помещения.
Если исходить из экономических показателей, то водяные системы менее затратные при работе, хотя первоначально обходятся довольно дорого. При этом, как правило, устанавливают собственный электрический котел для теплого пола, который служит источником тепловой энергии. Хотя такой котел и не очень экономичен, но, зато, достаточно удобен в эксплуатации. В местностях, где к домам подведен газ и есть место под котельную, можно использовать газовые.
Однако они имеют ряд недостатков – высокая инерционность, ограничения по длине одного контура. Если проектирование выполняется на профессиональном уровне – эти недостатки можно легко компенсировать с помощью грамотного расположения магистралей и управляющих элементов.
Исключением могут стать старые постройки, в которых потолки низкие. Хотя, возможно, особого смысла в этом и нет. В этом случае рекомендуется – на кухне и в ванной электрический, в остальных помещениях – радиаторы.
Электрические и водяные теплые полы
Водяные теплые полы — это гибкий трубопровод, который замурован в полу. По этим трубам непрерывно циркулирует подогретая жидкость.
Существуют также электрические теплые полы: в них нет воды, а подогрев происходит за счет электричества и «напрямую», без котлов и буферных емкостей.
По конструкции выделяют два типа электрических полов:
Кабельные. Их кладут в слой плиточного клея или стяжку.
Пленочные. Их кладут под напольное покрытие, например под ламинат. Такой пол еще излучает инфракрасные лучи, благодаря чему обогреваются стоящие на полу предметы.
В электрополах также ставят термодатчик и терморегулятор. Они позволяют устанавливать нужную температуру и экономить на электричестве: как только пол прогреется до нужного значения, нагрев выключится.
Электрические теплые полы — более дорогостоящее решение, чем водяные, особенно в эксплуатации. В среднем электрического пола потребляют в час 1,5 кВт электроэнергии, а на дом площадью может даже не хватить стандартной выделенной для дома электрической мощности в 15 кВт.
Поэтому электрические теплые полы обычно используют локально, как дополнительный отопительный элемент на небольшой площади. Например, в ванной или на лоджии.
Для сравнения: 1100 стоит нагревательного мата для теплого пола. А монтаж электрического теплого пола стоит 350 .
Главное преимущество водяной системы перед электрической — ее можно использовать с любым источником отопления. Жидкость в трубах можно подогревать в газовом или электрическом котле, камине с водяным теплообменником, тепловым насосом, солнечными батареями.
Более того, разные источники отопления для водяных теплых полов можно комбинировать, чтобы они работали параллельно. Например, вы используете газовый котел, но решили затопить камин, который имеет водяной теплообменник и встроен в общую систему отопления.
Тогда огонь в каминной топке будет не только выполнять эстетическую функцию, но и подогревать пол, а газовый котел на время отключится. Также в эту систему может быть встроен электрический котел как резервный источник тепла на случай, если с газом случится.
Коллекторная группа и узел смешения
Коллекторная группа, коллектор или «гребенка», распределяет жидкость по разным контурам — веткам — теплого пола. Обычно для каждой комнаты пускают свой контур, на втором этаже у меня так и сделано: четыре контура на три комнаты и один санузел.
Если контур получается слишком длинным, его разделяют на несколько, и тогда в одном помещении может быть несколько контуров. Так, на первом этаже у меня шесть контуров на общее пространство гостиной и кухни.
Кроме того, на коллекторе стоит узел смешения: с его помощью можно уменьшить или увеличить температуру жидкости, которая идет на контуры. Также для каждого контура на коллекторе можно регулировать количество пропускаемой жидкости и таким образом отрегулировать температуру в каждой комнате: например, законсервировать гостевую комнату, где никто не ночует, установив там минимальную температуру в +.
В моем случае вода нагревается в буферной емкости до +90 °C. А в полы подается около +30 °C. Узел смешения контролирует, чтобы в контурах постоянно циркулировала вода заданной температуры, и как только температура снижается, устройство подмешивает горячую воду из большой емкости. Поэтому жидкость в системе всегда одной температуры.
Также к каждому контуру на втором этаже я подвел электрические кабели, чтобы потом настроить блоки управления, через которые можно будет задавать температуру воздуха. Блок управления должен подавать сигнал на сервоприводы — механизмы, которые будут регулировать на коллекторе количество подаваемого теплоносителя в каждую ветку.
Коллекторная группа первого этажа. Циркуляционный насос один — качает на оба этажа. На этом фото магистраль, идущая на второй этаж, еще не подключена
Коллектор на втором этаже имеет четыре контура
Теплый пол в бетонной стяжке
Мой фундамент — утепленная шведская плита. Это подразумевает разведение труб теплого пола внутри стяжки еще на этапе строительства фундамента.
Толщина стяжки пола в моем случае — 10 см, под ней расположено еще пенопласта: он нужен, чтобы тепло не уходило в землю. На весь первый этаж площадью 90 м², который оформлен единым пространством, у меня получилось шесть веток теплого пола. Способ монтажа — улиткой.
Трубы укладывались прямо на арматурный каркас, который рабочие приподняли на пластиковых креплениях. Таким образом трубы оказались прямо в середине стяжки. Перед тем как заливать фундамент, мы загнали в трубы воду под давлением 3,5 бара, чтобы бетон своей массой не деформировал их.
Позже поверх стяжки залили выравнивающий слой и постелили керамогранит.
Проектирование и расчет теплых полов
На этапе проектирования дома делается теплотехнический расчет. Это нужно в том числе чтобы понять теплопотери, то есть сколько тепла теряет дом при холодной погоде. Например, показатель теплопотерь моего каркасного дома площадью 140 м² — 9 кВт. Это 64 Вт на 1 м².
Расчет делают для самой холодной пятидневки в году для конкретного региона — в моем случае при −26 °C на улице. При этом внутренняя температура в жилых помещениях принималась за +22 °C, в ванной комнате — за +25 °C, в нежилых помещениях, у меня это топочная, — за +20 °C.
Проектирование системы отопления лучше доверить специалистам, но можно сделать и самостоятельно, воспользовавшись примером детального расчета водяного теплого пола.
Здесь я не буду вдаваться в технические детали и только обозначу основные моменты.
Расчет теплого пола производится исходя из теплопотерь, при этом необходимо посчитать теплопотери всех контактирующих с улицей конструкций: стен, окон и дверей.
Чтобы учесть весь «пирог» стены из нескольких слоев различных материалов, удобно воспользоваться теплотехническим калькулятором.
В результате мы узнаем удельные теплопотери площади. Если значение теплопотерь превышает на м², отопление только теплым полом нежелательно: дополнительно к нему нужны батареи. Дело не в том, что теплый пол не справится с нагревом, а в том, что его придется делать настолько горячим, что ходить по такому полу будет неприятно.
Максимальные значения температуры на поверхности пола для комфортного пребывания
Если на полу покрытие из натурального дерева, паркета, ламината
Жилые помещения с длительным пребыванием людей, согласно европейским нормам
Для ванных комнат, душевых, бассейнов
Полоса шириной по периметру помещений с временным пребыванием людей
Помимо потерь тепла, стоит также учесть, откуда оно поступает: например, от полотенцесушителя в ванной или от постоянно работающих электроприборов.
При расчете площади помещения, где будет проходить теплый пол, обычно вычитают место под встроенной мебелью, где циркуляции воздуха нет. Например, если в комнате предполагается под ним пол греть не нужно. Но трубу стоит заложить под мебелью, которую потом вы можете переставить. Если вы, например, не уложите трубу под кроватью, а в будущем переместите кровать в другое место, у вас появится неотапливаемый квадрат пола.
Как выбрать трубы для теплого пола
Для водяного теплого пола можно использовать различные виды труб диаметром Вот самые популярные варианты.
Медные — из старого и проверенного материала. Основное его преимущество — долговечность. Недостаток — высокая цена, от 400 за погонный метр. Также медь чувствительна к жесткости и кислотности воды, и срок службы теплого пола этого может уменьшиться.
Металлопластиковые трубы — стандартное решение для радиаторной системы, используется и для теплых полов. Это недорогие трубы — за погонный метр. Трубы не подвержены коррозии, у них гладкая внутренняя поверхность, что исключает наслоение отложений в трубе.
Трубы PEX — из поперечно сшитого полиэтилена. В зависимости от способа изготовления такие трубы обозначают Это современный, прочный материал, который не подвержен коррозии и действию агрессивных химических веществ. Трубы обладают так называемой молекулярной памятью — после экстремальных загибов и заломов труба восстанавливает свою исходную форму, что облегчает монтаж. Цена за погонный метр трубы марки Valtec диаметром 16 мм — 70 , 20 мм — 110 .
Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости — PERT. Бюджетный и популярный вариант: порядка 30 за погонный метр трубы диаметра и 40 — Но у этого материала есть ряд минусов: он менее стойкий к перепадам температуры и давления, восприимчив к качеству жидкости, не обладает молекулярной памятью.
В своем доме я использовал трубы диаметра с кислородным барьером EVOH — это дополнительный наружный слой, который предотвращает попадание молекул кислорода внутрь и, следовательно, препятствует коррозии металлических элементов в системе отопления.
Комплектующие
По завершении расчетной части приступают к выбору отдельных элементов системы. Материалы для водяного теплого пола включают в себя следующие компоненты:
Трубы. Необходимы для транспортировки теплоносителя и передачи тепловой энергии в помещение. Оптимальный выбор – изделия из сшитого полиэтилена с защитной воздухонепроницаемой оболочкой. Они комплектуются соединительными фитингами.
Контрольно-распределительные устройства. Коллекторы служат для равномерного распределения жидкости по отдельным контурам. В комплектации обязательно должны присутствовать термостат и устройства ограничения потоков жидкости. Для внешнего управления необходим контроллер для теплого пола – терморегулятор.
Котел отопления. Источник нагрева теплоносителя. Мощность рассчитывается согласно параметрам теплого пола. Она не должна быть меньше общего номинального значения всей системы.
Группа безопасности. К ней относятся байпасы, клапаны давления и измерительные приборы – датчики давления и температуры.
Подбор материалов и компонентов также должны осуществлять специалисты. Не стоит экономить на услугах профессионалов — теплый пол вместо радиаторов будет единственным источником тепла в доме. Поэтому система должна работать надежно, быстро реагировать на изменение температуры на улице.
Во время составления проекта рекомендуется предусмотреть установку датчиков температуры воздуха не только в отдельных комнатах, но и на улице. Они подключаются к общему блоку управления. Его настройки позволят установить различные тепловые режимы в зависимости от изменения внешних факторов. Это не обязательные комплектующие, но наличие их поможет оптимизировать работу всей системы. Главным преимуществом будет уменьшение денежных затрат на энергоноситель.
Поверхность основания выравнивают с учетом того, что допустимый перепад высоты – порядка 5 мм. Иначе появится необходимость в дополнительной стяжке. Полностью убирают мусор, заделывают цементом щели и трещины.
Далее, на уже подготовленном основании устраивают теплоизоляционный слой толщиной, по крайней мере, в 30 мм. Чаще всего для этих целей используют полистирол либо пеноплекс. Сегодня на рынке есть довольно большой выбор специальных мат, снабженных зажимами для труб.
Обязательным условием является использование демпферной ленты. Ее укладывают вдоль внешних стен обогреваемого помещения. При этом необходимо, чтобы по высоте она перекрывала теплоизоляцию и стяжку.
Затем, поверхность покрывают мультифольговым слоем либо пленкой и располагают на ней арматурную сетку, к которой фиксируют нагревательные элементы, используя маленькие хомутики из пластика. На участках, где трубы пересекают компенсационные швы, их защищают от механических воздействий гофрой, которая одновременно выступает в качестве теплоизоляции.
При необходимости устанавливают коллекторные шкафы. Монтаж их можно выполнять или непосредственно после устройства пола, или несколько позже. Начинаяс двухэтажных строений, установка гребня необходима на каждом уровне.
Греющую петлю можно получить по нескольким схемам. Самыми распространенными считаются «змейка» и «спираль». В контуре первого типа теплоноситель подается по направлению от внешней стены, поэтому на начальных участках теплопотери выше, чем в центральных. Для корректировки неравномерности подогрева и компенсации теплопотерь шаг укладки магистральных линий по периметру наружных стен выбирают меньше.
Средний расход труб составляет порядка 5 метров на квадратный метр. При этом монтаж выполняют, придерживаясь определенных правил. Так, длина контура, размещенного с шагом в 200 мм, не может быть больше 90 м.
При устройстве систем на больших площадях укладывается несколько независимых петель.
Работы по опрессовке
После завершения укладки трубопровода, гребня и подключения нагревательного контура, систему проверяют на герметичность и прочность. Для этого теплоноситель подают под давлением, которое должно быть чуть больше рабочего. Снизить его можно самое большее на 0,02 Мпа, с условием что температура теплоносителя остается неизменной. Минимальный срок опрессовки – сутки.
Полученную конструкцию заливают стяжкой с добавлением пластификатора, толщина которой изменяется от нескольких сантиметров до 15. Бетон заливают на нагретые трубы, пока они не успели сократиться. В противном случае при нагревании трубы прорвут бетон.
Систему включают после окончательного отвердения стяжки и, постепенно повышая температуру, доводят ее до максимальных значений, примерно на третьи сутки. В заключение укладывается финишное покрытие.
https://youtube.com/watch?v=rVC-V9Kv2AM%3F
Стоит ли устанавливать теплый пол как основное отопление в доме? Да, но только в том случае, если он имеет хорошую теплоизоляцию. Если же тепловые потери будут больше, чем энергия, вырабатываемая нагревательными элементами – система не будет выполнять своих функций. Поэтому необходимо очень внимательно отнестись к стадиям расчета и подбора комплектующих. Именно от них будут засвистеть параметры отопления.
https://youtube.com/watch?v=Ij7TuDAZeQ4%3F
Устройство этих систем – процесс не из легких и достаточно ответственный. Он требует тщательного соблюдения СниП, поэтому их установку начинают с разработки проекта.
Не надо забывать, что любую ошибку, допущенную на этапе проектирования исправить только путем вскрытия стяжки.
Цель проектирования – определить:
необходимые материалы для водяного теплого пола, грамотно рассчитать их количество;
комплектующие для водяных теплых полов: насос, контроллер, трубы и т. д.
Чтобы обеспечить требуемую эффективность теплых полов, их надежность эксплуатации следует учитывать множество тонкостей, включая:
высоту, форму и площадь обогреваемого помещения;
оптимальную температуру;
особенности нагревательных элементов и т. д.
При расчетах учитывают, что
Оптимальный диаметр труб магистрали. Обычно он составляет 16-20 мм.
Температура воды после смешивания. Она может колебаться от 54 до 55°С.
Расчет количества и параметров управляющих узлов – коллекторов.
После проведения этой работы составляется общая схема расположения магистралей, на которые разделяют полы, компенсационные швы, подключения их к коллекторам.
При этом обращают внимание на то, чтобы при раскладке контура, линии трубопровода не имели точек пересечения с деформационным пространством.
Расчет системы можно выполнять самостоятельно или же использовать специально созданные для этого программы. Правда, для этого нужны определенные правила, поэтому при самостоятельном монтаже рекомендуется брать за основу готовые заводские схемы расположения контуров трубопровода, план установки.
Схемы укладки труб водяного пола
Шаг укладки трубы, то есть через какое расстояние друг от друга она кладется, ее диаметр и температуру жидкости вычисляют исходя из проектной мощности теплого пола на 1 м².
Например, при шаге укладки на каждый площади пола в среднем будет приходиться по 5 погонных метров трубы. Прогрев пола на этом участке будет лучше, чем на площади при шаге 30 см. Приблизительная зависимость шага укладки и мощности указана ниже.
Важно также постараться запроектировать все ветки теплого пола примерно одной длины, и чтобы длина каждой не превышала метров. Оптимальная длина одной ветки для труб 80 м, 100 м. При таких параметрах не будет сильных потерь давления в трубах, а жидкость будет циркулировать исправно. Если длина ветки получается больше 100 м, лучше разбить ее на несколько.
Соответствие шага укладки трубы и мощности теплого пола на 1 м²
Есть два основных способа укладки труб — улитка и змейка, причем для второй есть несколько вариаций.
Улитка. Наиболее популярный и эффективный вариант с точки зрения энергопередачи. В этом случае горячая жидкость сначала проходит по периметру помещения, а затем идет к центру комнаты. Улитка дает равномерное распределение тепла, так как трубы подачи и обратки чередуются.
Также преимущество улитки — трубу можно укладывать с частым шагом от 10 мм, так как все повороты трубы, кроме изгиба в самом центре, имеют угол 90 градусов.
Змейка. Основное преимущество — простота укладки. Петля идет последовательно от стенки до стенки с поворотами на 180 градусов. Оптимальный шаг укладки —
Самый существенный недостаток — может ощущаться разница температур в разных концах помещения, и чем длиннее помещение, тем выше риск появления такой проблемы. Ведь в одной части поступает горячая жидкость, а к концу контура она остывает.
Сгладить этот недостаток помогает укладка двойной змейкой. В этом случае участки подачи и обратки чередуются.
Существует еще один способ укладки — угловая змейка. В этом случае начало ветки концентрируется вдоль наружных стен с окнами.
Способ укладки змейкой более простой, но может создавать ощутимый перепад температур в разных частях помещения. Двойная змейка и улитка исключают этот недостаток, но укладывать трубы сложне
План раскладки труб теплого пола на первом и втором этаже моего дома. Вокруг камина на первом этаже пришлось разложить трубу змейкой, чтобы обойти его со всех сторон. На первом этаже у меня получилось шесть веток теплого пола, а на втором этаже — четыре ветки
Плюсы и минусы теплых полов
О то, что лучше, теплые полы или радиаторы, сломано немало копий. Оба варианта имеют достоинства и недостатки. И если вам тяжело сделать выбор, всегда можно совместить обе системы.
Вот аргументы в пользу теплых полов.
Равномерное распределение тепла. Больше тепла у ног, а менее нагретый воздух — на уровне головы. Принцип как в известной народной мудрости: «держи голову в холоде, ноги в тепле».
Экономичность. Часто теплые полы более эффективны, особенно если они питаются от возобновляемых источников энергии: тепловые насосы, солнечные батареи, ветровая энергия. Жидкость в теплых полах достаточно подогреть до +30 °C, а в батареях ее температура может доходить до +70 °C. КПД теплых полов выше.
Скрытый монтаж. Батареи занимают пространство под окнами, многим не нравится их внешний вид. Бывает, на батареи вешают декоративные сеточные экраны, но это только ухудшает теплообмен, а выглядит на любителя. Теплый пол в доме незаметен.
А вот минусы теплых полов.
Сложности с ремонтом. Трубы теплого пола, например, от финской компании Uponor или немецкой Rehau прослужат не менее 50 лет. Но если использовать менее качественные трубы или нарушить технологию монтажа, отремонтировать теплый пол, который уже залили цементом, будет очень тяжело. Радиаторы ремонтировать гораздо проще: потекший можно просто снять и поставить новый. Если все продумано, не придется даже сливать систему отопления.
Невозможность сверлить пол. Даже если знаешь схему укладки труб, не хочется лишний раз рисковать и ненароком повредить трубу. Если надо закрепить унитаз или шкаф, придется использовать жидкие гвозди.
Дороговизна. В сравнении с радиаторами теплый пол стоит дороже, а рассчитать и смонтировать его сложнее.
Сложности при монтаже в уже готовом здании. Водяные теплые полы лучше всего закладывать на этапе строительства дома. В уже эксплуатируемом здании гораздо проще поставить радиаторы, чем заново заливать стяжку. Например, на даче, которая отапливалась печью и к которой подвели газ, проще, быстрее и дешевле установить радиаторы.
Насчет того, какой способ отопления более здоровый, однозначного мнения нет. С одной стороны, радиаторы создают циркуляцию воздуха и поднимают пыль. С другой — я неоднократно слышал мнение, что теплые полы тоже поднимают пыль и аллергики хуже чувствуют себя при таком варианте отопления.
Радиаторы создают конвекцию: движение воздуха по всей комнате через батарею. Теплый пол просто излучает тепло снизу вверх
