Граничная зона теплого пола

Техническая информация / Напольное отопление

Консультации и монтаж системы тёплый пол и других систем в загородном доме

Звоните прямо сейчас: 8 (495) 971-59-94 8 (926) 377-97-12 или напишите вопрос на почту: info@artclime.ru

Информация этой страницы содержит описание порядка изготовления и монтажа водяного теплого пола, как при первоначальном монтаже полов и сборке системы отопления, так и при ремонте или выполнении доработки в существующей системе водяного отопления.

Проектирование и монтаж тёплого пола

«Ноги в тепле, а голова — в холоде» — важнейший принцип микроклимата любого жилища, благотворно влияющий на здоровье его обитателей. Этот принцип особо важно применять в таких помещениях, как ванная комната, бассейн, туалет, где пол выложен «холодными» материалами — плиткой, мрамором. Это убережет воздух от сырости, а стены — от грибка. Полезно устанавливать данную систему отопления в прихожей. Помимо тепловой завесы от входящего холода, она поможет быстрее согреться и быстро высушить обувь.
А для маленьких обитателей дома теплый пол вообще незаменим, поскольку на полу они проводят большую часть времени. Его устройство в детской комнате убережет детей от сквозняков и переохлаждения в холодное время года. Данная технология может применяться и в других помещениях совместно с основной системой отопления или полностью её заменяя. При этом принцип «тепло — снизу» будет благотворно влиять на здоровье и трудоспособность людей, поможет избежать сырости в помещениях и появлению таких неприятных ее последствий, как грибок и плесень.

Использование тёплых полов также увеличивает комфорт за счёт эффекта саморегулирования, благодаря которому лучше поддерживается постоянство комфортной температуры	А так же происходит снижение затрат на 15% в обычных помещениях и до 40% в помещениях с высокими потолками. За счёт чего так происходит показано ниже:

Универсальность теплого пола позволяет установить его в любом помещении, а большая площадь теплоотдачи позволяет добиться равномерного прогрева воздуха по всей площади. Именно поэтому теплые полы часто устанавливают как дополнение к тем системам, которые не справляются с отоплением или греют неравномерно. Их установка проста и позволяет сделать систему отопления «невидимой». Ограничений по выбору материалов для пола при правильной установке нет, можно укладывать паркет, ламинат, дерево, и уже упоминавшиеся камень и плитку.
Эта технология может быть и частью систем «умного дома», то есть включаться перед приездом хозяев и выключаться после отъезда, экономя электричество и топливо.

На сегодняшний день существуют 2 варианта устройства тёплых полов:
— водяной тёплый пол
— электрический тёплый пол
каждый из них имеет свои плюсы и минусы, но в данном разделе мы подробно рассмотрим водяные тёплые полы.
Сравнение же с электрическими тёплыми полами вы можете ознакомиться в статье в разделе «Статьи/Напольное отопление»

Проект водяного тёплого пола

Несколько слов о том, когда проект желателен, а когда обязателен. Итак, желательно (но не обязательно) делать проект, когда водяной теплый пол – вспомогательная (не основная) система, и когда он занимает небольшую площадь (до 15-20 м2). Если водяной теплый пол — основная система отопления, или вспомогательная, но больше по площади, чем 20 м2, — проект делать обязательно.

Основные причины, для чего нужен проект:

• При монтаже системы водяного теплого пола в новострое или ином случае, требующем официальной сдачи в эксплуатацию, отсутствие проекта может быть причиной отказа ввода в эксплуатацию. То есть, если не было изначально проекта, его всё равно придется делать «задним числом»для процедуры сдачи в эксплуатацию.
• Монтаж системы водяного теплого пола строителями/монтажниками желательно оформлять договором подряда. Договор подряда со строителями или подрядчиками заключается на основании проекта, который является обязательной составной частью такого договора.
• Без проекта однозначно увеличиваются сроки и стоимости работ в связи с неорганизованностью процесса строительства/монтажа. Кроме того, по оценкам специалистов, затраты на покупку системы и ее монтаж, составят 30-60 € за 1 м2. Таким образом для дома с площадью тёплого пола 100 м2 затраты составят 3000-6000 €. Как мы видим, цена оборудования и монтаж системы соизмеримы со стоимостью всего строения. Именно поэтому приходится экономить на оборудовании, материалах или работах. Уменьшить затраты на материалы можно только выполнив точный теплотехнический расчет, и на основании его — проект системы. Это позволит с одной стороны избежать неоправданного завышения мощности обогрева, а с другой стороны, обеспечить комфортные условия в доме. Именно проект позволяет сэкономить на покупке оборудования и при этом не упустить ничего важного.

Проектирование системы водяного теплого пола включает следующие этапы:
1. Теплотехнический расчёт
2. Гидравлический расчёт
3. Подбор оборудования
4. Подготовка спецификации
5. Оформление проекта

Теплотехнический расчёт Говоря простым языком, теплотехнический расчет, это точный расчет требуемого количества тепла для обеспечения необходимых комфортных температурных условий внутри помещения — это основа расчета отопления. Любой дом, не зависимо от конструкции, теряет, отдает тепло в окружающую среду и это тепло надо восполнять. Сколько тепла потеряно, столько необходимо и воспроизвести системой отопления. Прикинуть сколько тепла потребуется для компенсации теплопотерь без теплотехнического расчета практически не возможно, можно только предполагать и предполагать порядками, т.е. с большой погрешностью. При проведении расчета учитывается множество факторов, которые влияют на потери тепла зданием и известны только специалистам.

Это и конструкция здания и используемые материалы, и расположение относительно сторон света, и направление холодных ветров и температура наружного воздуха в месте строительства объекта, и объемно-планировочные решения и другое.

Гидравлический расчет
Один из основных расчетов используемых при проектировании водяных инженерных систем. Он позволяет понять сопротивление системы, подобрать оборудование для его преодоления, подобрать диаметры трубопроводов и регулирующие устройства, тем самым обеспечить нормальное движение жидкости в трубопроводах в нужном количестве.

Итак, проект системы отопления, который вы получите, в общем виде должен содержать следующие разделы:
1. Титульный лист
2. Общие данные — по сути это содержание проекта, как содержание любой книги с общим описанием принятых технических решений и материалов
3. План цокольного этажа — с нанесенными на него отопительными приборами, трубопроводами, распределительными шкафами, запорной арматурой и иным оборудованием. Так же представлена информация о марке, типе, размерах применяемого оборудования и материалов, расчетные теплопотери по помещениям. Обозначены возможные особенности монтажа
4. План 1-го и последующих этажей
5. Аксонометрическая схема — это представление графической и технической информации о системе, отраженной на поэтажных планах, в объемном виде.
Аксонометрия дает общее представление о системе.
6. Принципиальная схема теплового пункта — часто этот раздел выполняется ввиде отдельного проекта
7. Спецификация

Ниже приведена выкипировка из свода правил СП 41-102-98, касаемо проектирования и монтажа тёплых полов:
3.9 Среднюю температуру поверхности пола следует принимать с учетом требований нормативных документов, а также ограничений для различных видов покрытия (например, максимально допустимая температура для паркета 27 °С).
3.10 Виды покрытий из искусственных материалов должны иметь показатели, в том числе санитарно-гигиенические, разрешающие применение их в конструкции теплого пола.
3.11 Кроме средней величины температуры пола, на комфортность помещений влияет неравномерность температуры на поверхности пола. Перепад температуры на отдельных участках тёплого пола не должен превышать 10 °С (оптимально 5 °С).
3.13 Глубина укладки металлополимерной трубы определяется в зависимости от температуры теплоносителя и материала покрытия пола.
3.14 Оптимальный шаг укладки металлополимерных труб (расстояние между осями) определяется конкретно колебаниями температуры на поверхности пола и экономическими соображениями.
3.16 Рекомендуемые скорости теплоносителя в металлополимерных трубопроводах допускается принимать на 20 % больше, чем в стальных трубопроводах.

Максимальная температура поверхности тёплого пола, регламентируемая СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (п.6.5.12)
26ºC – помещения с постоянным пребыванием людей
31ºC – помещения с временным пребыванием людей,
бассейны, ванные комнаты
35ºC – температура поверхности пола по оси
нагревательного элемента
27ºC – максимальная температура для паркета
При этом, ограничения температуры поверхности пола не распространяются на встроенные в перекрытие или пол одиночные трубы систем отопления

Принципиальная схема водяных тёплых полов
выглядит следующим образом

Итак, основными элементами системы тёплый пол являются:

1. Коллектор (распределитель) подающий и обратный
2. Греющая труба (петли тёплого пола)
3. Евроконус – элемент подсоединения трубы к коллектору
4. Шаровые краны перед подающим и обратным коллекторами

Помимо тех элементов, которые изображены на этой схеме в тёплых полах используется и ряд других, которые будут подробно разобраны ниже, а пока их просто перечислим

5. Элементы крепления трубы (могут быть различными, зависит от конструкции пола)
6. Демпферная лента – для компенсации температурных расширений
7. Расширительный профиль
8. Гидроизоляция – от проникновения влаги с низу
9. Мультифольга – от проникновения влаги с верху и отражения тепловых лучей
10. Циркуляционный насос (иногда в месте со смесительным блоком)
11. Автоматика

Труба для петель тёплого пола

Мы предпочитаем работать на трубе компании Uponor. Uponor – финская компания, является мировым лидером в производстве пластиковых труб, заводы располагаются только на территории Европы и Северной Америки. В Европе эта труба используется чаще остальных и давно уже ассоциируется с надёжной и качественной компанией.
Пластиковые и металлопластиковые трубы Uponor легко гнутся и устойчивы к истиранию в самых сложных условиях эксплуатации. Они способны противостоять действию высокого давления
и температуры. Системы труб Uponor обеспечивают максимальную безопасность, высокую
надежность и сокращение эксплуатационных расходов до минимума, а потому незаменимы при
монтаже напольного водяного отопления.

Трубы из сшитого полиэтилена Uponor PE-Xa

Трубы Uponor РЕ-Ха изготовлены из поперечно-сшитого полиэтилена PE-Xa, производимого по методу Энгеля. В процессе производства труб Uponor РЕ-Ха молекулы полиэтилена высокой плотности соединяются поперечными связями и образуется трехмерная сеть. Таким образом достигается наиболее высокий коэффициент поперечных связей из всех существующих способов сшивки полиэтилена. Вследствие применения этой технологии трубы Uponor РЕ-Ха обладают превосходными термическими и механическими свойствами. Исключительные характеристики этих труб подтверждаются уже более 35 лет в долгосрочных непрерывных испытаниях и в непосредственной эксплуатации на строительных объектах по всему миру.
Трубы Uponor РЕ-Ха, предназначенные для систем отопления, согласно DIN 4726 выпускаются с защитным слоем из гидроксида этилвинила (EVOH), который препятствует диффузии кислорода внутрь системы.

Металлопластиковые трубы Uponor MLC

Трубы Uponor MLC состоят из алюминиевой трубы, сваренной внахлест, и нанесенными на нее внутренним и наружным слоем из термостойкого полиэтилена PE-RT, изготовленного в соответствии с немецким стандартом DIN 16833. Все слои прочно скреплены друг с другом при помощи высококачественного клея. Специальная методика сварки обеспечивает высокую надежность трубы. Толщина алюминия была специально подобрана так, чтобы труба удовлетворяла требованиям не только прочности, но и гибкости. Пятислойные металлопластиковые трубы – это современный продукт, объединяющий в себе достоинства металлических и полимерных труб и в то же время не имеющий недостатков ни тех, ни других.
Благодаря этому:
— алюминиевый слой активно предотвращает диффузию кислорода
— обеспечивает стабильную форму трубы при монтаже и эксплуатации
— уменьшает тепловое расширение труб при нагреве
— препятствует проникновению кислорода

Структура трубы Uponor Wirsbo pe-Pex
Структура трубы Uponor MLC Основные преимущества:
— гладкая поверхность (шероховатость трубы не увеличивается)
— защита от диффузии кислорода
— устойчивость к коррозии и истиранию
— гибкость
— ремонтопригодность (за счёт молекулярной памяти трубы) Основные преимущества:
— сочетание достоинств металлических и полимерных труб
— гладка поверхность
— абсолютная кислородонепроницаемость
— стабильность формы после сгибания
— гибкость
— меньше тепловое расширение

Схемы укладки трубы (петель) тёплого пола

Независимо от схем укладки петель распределение температуры на поверхности пола бует выглядеть как показано на рисунке, т.е. прямо над трубой температура будет выше, в межтрубном пространстве — ниже.

Существуют три основных схемы укладки труб:
— змеевик одиночный
— змеевик двойной
— спираль

И два основных правила:
— дельта температуры между подающей и обратной водой должна быть менее 10С
— подающую трубу надо пускать к местам наибольших тепловых потерь (т.е. к наружным стенам, окнам…)

1. Змеевик одиночный

В краевых зонах шаг укладки уменьшают для компенсации тепловых потерь. В большинстве случаев трубы укладывают с шагом не более 300 мм, т.к. при большем расстоянии между трубами возможно образование «температурной зебры». В краевой зоне шаг укладки уменьшают до 200 мм, или еще меньше (насколько позволяет минимальный радиус изгиба трубы, а он зависит от диаметра трубы).

3. Спираль (улитка)

Характеризуется более заметным распределением температуры на поверхности пола в разных (удалёных) точках помещения. Подходит для помещений небольшой площади Укладка змейкой подходит для большинства помещений небольшой и средней площади. Т.к. наибольшая температура будет у начального отрезка трубы, то укладку следует начинать со стороны стены, имеющей наибольшие тепловые потери. Эта область у стены называется краевой или граничной зоной.

Характеризуется более равномерным распределением температуры на поверхности пола Подходит для помещений бОльшей площади. Избавиться от неравномерного распределения тепла позволяет укладка двойной змейкой или спиралью. Подающий и обратный отрезки трубы, при спиральной схеме, укладываются параллельно, благодаря чему снижение температуры обратки компенсируется высокой температурой соседней подачи. Укладка спиралью больше подходит для помещений с большой площадью или высоким потреблением тепла. Кроме того, спираль рекомендуется при шаге меньше 200 мм, что обусловлено ограничением минимального радиуса изгиба трубы. У трубы диаметром 20 мм, с толщиной стенки 2 мм, минимальный радиус изгиба будет не менее 100 мм.

Граничная (краевая) зона

Обратите внимание, что в краевых зонах шаг укладки петель уменьшают, дабы компенсировать потери тепла. При этом различают два вида краевых зон: интегрированная и отдельная. Интегрированная граничная зона входит в состав одной петли и формируется путем уменьшения шага укладки у наружных стен, в зоне пребывания шаг петли увеличивается. Отдельная граничная зона, как понятно из названия, формируется отдельной петлей. Если длина петли необходимой для укладки превышает 80-100 м, то рекомендуется обогревать данный участок уже несколькими петлями. Тем более это актуально при наличии граничной зоны. Причиной тому существенные гидравлические потери в контуре при длине петли более 100 м.

Змеевик одиночный с граничной зоной
Спираль с граничной зоной

Так же надо помнить о следующих правилах для коттеджного строительства прописываемых в СП 41-102-98:
1. Нагреваемая площадь одной петли не должна превышать 30 м2
2. Максимальная длина одной из сторон не должна превышать 8 метров
3. По периметру греющей поверхности необходимо укладывать демпферную ленту, т.е. между между стяжкой и стеной или между двумя греющими поверхностями

4. В местах пересечения, трубы отопления и деформационного шва, трубу необходимо оборудовать защитной гофрированной трубой длиной не менее 1м. Петли труб пересекать деформационный шов не должны

Конструкция водяного теплого пола в самом общем виде представляет собой следующее (слои перечислены снизу-вверх):

• плита перекрытия (плита основания). Если конструкция пола выполнена по грунту, то вместо плиты перекрытия, будут такие слои: подсыпка из песка 5-7 см (песок можно любой), подсыпка из щебня фракция 30-50 мм, 8-10 см, полиэтиленовая пленка, черновая стяжка 7-10 см (ее можно не армировать). В черновую стяжку фракция щебня 5-10 мм и речной песок; • гидроизоляция, оклеечная (на основе битума с различными полимерными добавками, армированные полиэстером или стеклохолстом) или обмазочная (мастики битумно-резиновые, битумно-полимерные или цементно-полимерные); • теплоизоляция — пенополистирол или ЭППС. Примечание. Толщина теплоизоляции водяного теплого пола в каждом конкретном случае определяется расчетом. • рулонная изоляция с алюминиевой поверхностью.

Рекомендуем использовать изоляцию с содержанием лавсана, который не дает алюминию взаимодействовать с бетонной стяжкой. Примечание. Этот слой можно не класть, можно укладывать трубы прямо на ЭППС или пенополистирол; • трубы водяного теплого пола с выбранным способом фиксации трубы • стяжка бетонная с добавлением пластификатора, армированная сеткой с ячейкой 100х100 мм, из проволоки диаметром 3-4 мм. Примечание. Толщина стяжки водяного теплого пола (вместе с трубами) 7-10 см. Встречаются рекомендации о том, что, если применить пластификатор в состав стяжки, то можно делать стяжку толщиной 3 см, и можно ее не армировать. Это не так. Даже при применении пластификатора стяжка должна быть армирована, и толщина ее минимум 5 см. При применении пластификатора очень важно класть его в смесь не больше, чем полагается по инструкции. Большее количество пластификатора в стяжке приводит к «перегоранию» стяжки и появлению трещин. Армирующая сетка должна обязательно находится сверху над трубами. Тогда сетка равномерно распределяет эксплуатационную нагрузку на трубы. Можно встретить рекомендации о том, что сетка может лежать под трубами. Но в этом случае она не выполняет конструктивную роль, просто к ней удобно крепить трубы (пластиковыми фиксаторами). То есть, наличие сетки внизу, под трубами, не меняет того факта, что она должна обязательно быть над трубами; • напольное чистовое покрытие. Данный материал должен иметь маркировку о возможности применения в тёплых полах

Схема устройства теплого пола с креплением труб хомутами к арматурной сетке

Схема устройства водяного теплого пола с креплением труб гарпунами к слою теплоизоляции

Схема устройства водяного теплого пола по грунту

Схема устройства водяного теплого пола в случае деревянного пола с покрытием паркетная доска

Обзор методов фиксации трубы

Верхнее чистовое (декоративное) покрытие системы водяного теплого пола.
Верхнее покрытие пола является важным участником процесса теплопередачи системы теплого пола. Материал покрытия следует выбирать принимая во внимание термическое сопротивление такого покрытия.
Для водяного теплого пола рекомендуется использовать:
• керамическую плитку (толщиной до 30 мм),
• линолеум,
• ламинат,
• паркет или деревянную доску (толщиной 12-15 мм ввиду низкой теплопроводности дерева).
Наибольшее количество вопросов возникает в случае применения деревянного покрытия. Дерево по своей природе гигроскопичный материал. Напольное отопление, как правило, приводит к некоторому уменьшению относительной влажности воздуха над поверхностью пола, так как температура пола увеличивается. Относительная влажность не обладает свойством «самовыравнивания» — если в какой-либо зоне (комнате) температура увеличится, относительная влажность в этой зоне снизится.
Важно! Абсолютно не подходят для систем водяной тёплый пол бук и канадский клен. Указанные сорта дерева слишком сильно изменяют свои геометрические размеры при изменении относительной влажности. Все остальные сорта дерева подходят для использования в системах водяного теплого пола, но всегда лучше уточнить у производителя.
Укладка деревянного покрытия должна проводиться при температуре воздуха +20ºС (±2ºС) и относительной влажности воздуха между 30 и 60%.
Покрытия, разрешенные изготовителями для использования в тёплых полах маркируются как указано ниже:

Маркировка чистовых покрытий для использования с теплым полом

При использовании любого вида покрытия важно ограничить температуру подаваемого в систему теплоносителя таким образом, чтобы температура поверхности под чистовым покрытием, не превышала температуру, рекомендованную заводом изготовителем покрытия.

Жидкости для водяного теплого пола.
В систему водяного теплого пола можно заливать обычную воду или антифриз.
Антифриз целесообразнее использовать в тех случаях, когда в холодное время года помещения отапливаются нерегулярно.
Использование в системе водяного теплого пола антифриза, а не воды, должно быть просчитано при проектировании системы.

Другие компоненты системы тёплый пол

Мультифольга Uponor

Мультифольга является одним из ключевых элементом системы тёплый пол. Мультифольга отражает тепло, излучаемое трубами.
По поверхности алюминиевой пленки идет слой с воздушными пузырьками, который содержит более 8000 мельчайших воздушных полостей на каждый м2, что обеспечивает требуемый отражающий зазор между слоем алюминия и стяжкой. Использование мультифольги увеличивает количество тепла, излучаемого вверх, уменьшая, таким образом, количество тепловых потерь вниз. По сравнению с аналогичными системами без мультифольги, для достижения расчетной тепловой мощности в системе с мультифольгой необходимо нагревать теплоноситель до меньшей температуры.

Демпферная лента

Необходима для компенсации температурных удлинений стяжки. Укладывается по периметру греющей поверхности

Насосно-смесительные блоки Uponor

Как и все системы водяного отопления, система тёплый пол требуют регулировки температуры теплоносителя и его расхода. Если система тёплых полов подсоединена к другой отопительной системе, например, к радиаторному отоплению, то обычно необходима установка насосно-смесительной группы, т.к. система тёплых полов требует большего расхода и меньшей температуры воды, чем другие системы отопления. Насосно-смесительные блоки помогают ограничить температуру в подающей линии тёплых полов, например, при ее подключении к более горячим отопительным системам, с температурными режимами 90/70°C , 80/60°C или 55/45°C.

Ограничитель температуры в обратном трубопроводе

В случае когда речь пе о монтаже тёплых полов в небольших помещениях, то систему можно максимально упростить. Петлю тёплого пола в этом помещении запитываем от системы радиаторного отопления (высокотемпературного), а что бы снизить температуру в петле до необходимой устанавливаем ограничитель температуры в обратном трубопроводе. Этот прибор не требует подвода электроэнергии.
Ограничения:
— максимальная площадь 15м2
— максимальная длина петли не более 80м
— диапазон измерения температур 25…60С

Коллектор (распределитель) для тёплых полов

Коллектор служит для распределения воды от подающей магистрали к конечным точкам, в нашем случае по петлям тёплого пола. Коллектор тёплого пола состоит из подающего и обратного коллектора. На подающем коллекторе находятся посадочные места под сервопривода (исполнительные механизмы), они понадобятся если будет использоваться автоматика. На обратном коллекторе балансировочные краны или расходомеры, необходимые для балансировки петель тёплого пола.
Ниже на картинке показаны составные части модульного пластикового коллектора Uponor

Различие пластикового и стального коллекторов:

Автоматика для тёплых полов
Для увеличения комфорта и экономии энергии применяют автоматические системы управления к лиматом. Более подробно читайте об этом в разделе «Автоматизация систем / Напольное отопление»

Информацию по ценам на наши услуги вы можете узнать здесь:
— стоимость монтажных работ
— стоимость проектирования