Промышленный теплый пол

Промышленный теплый пол – это современная система, способная экономить энергию, затраченную на отопление помещения на 20-30%. Если высота помещения свыше 5 метров, этот показатель может достигать 50%. Помимо этого, система создает эффективную и безопасную рабочую среду, повышая производительность труда на предприятиях.

Что такое промышленный теплый пол

Современный теплый пол – это инженерная система, состоящая из контуров, по которым циркулирует теплоноситель или электроэнергия. Поверхность нагревается и равномерно передает тепло снизу-вверх. Сегодня такие системы являются полноценным источником теплоснабжения.

Преимущества напольного отопления

Системы теплых полов могут устанавливаться в различных типах промышленных зданий. Современные решения обеспечивают низкий уровень энергопотребления, долговечную и надежную эксплуатацию.

На практике преимущества складываются так:

• универсальность – система может работать, как на напольное отопление, так и на охлаждение;
• снижение затрат на обслуживание – если говорить о традиционных системах отопления, применяемых в промышленности, они состоят из труб, вентиляторов, воздуховодов, что требует периодического обслуживания. Теплые полы отличаются гораздо меньшими издержками на эксплуатацию, а это – существенный вклад в рентабельность инвестиций;
• эффективность – экономическая выгода формируется благодаря нескольким причинам. Так, система теплого пола низкотемпературная, поэтому возможно применение менее мощных теплогенераторов либо тепловых насосов. Напольное отопление работает так, чтобы теплый воздух не скапливался под потолком. Это говорит о благоприятном распределении температуры внутри помещения;
• безопасная и эффективная рабочая среда – все люди, занятые на производстве, лучше выполняют свои обязанности в комфортной среде;
• возможность организации снеготаяния на промышленных объектах – теплые полы могут устраиваться на открытых площадках возле промышленных зданий (пешеходные, парковочные, погрузочные зоны).

Что выбрать: электрический или водяной теплый промышленный пол?

Сегодня можно говорить о двух способах обустройства напольного отопления:

• электрический (основа – электрические греющие кабели);
• водяной (основа – трубы с теплоносителем).

Электрический промышленный теплый пол

Если используется кабельный обогрев, электрическая энергия преобразуется в тепло.

Нагревательные элементы могут быть следующими:

• нагревательные секции. Основа двужильный или одножильный кабель с монтажными муфтами для подвода к электропитанию. Для подключения двужильных разновидностей требуется только один монтажный конец, что существенно проще;
• нагревательный кабель на катушке. Основа – специальный двужильный кабель. При подключении проводится только один монтажный конец. Намотка на катушку облегчает укладку;
• нагревательные маты – это те же нагревательные секции, но уложенные на самоклеящуюся пленку. Маты могут быть двужильными, одножильными.

По сути, все три варианта идентичны по своим свойствам, отличается лишь технология монтажа.

Плюсы электрических разновидностей:

• недорогой и быстрый монтаж;
• небольшая толщина – плюс 1-3 см к общему пирогу;
• равномерный прогрев по всей площади;
• легко контролировать нагрев;
• быстрый поиск и ремонт неисправностей.

Минусы:

• более дорогая эксплуатация по сравнению с водными системами. Энергопотребление на обогрев одного квадратного метра достигает 0.15 кВт/ч, что немало, учитывая круглогодичную и круглосуточную работу;
• незначительные электромагнитные излучения.

Водяной промышленный теплый пол

В водяных системах источником тепла является нагретый теплоноситель. В промышленности это может быть вода из системы отопления или горячего стояка.

Преимущества водяных систем:

• экономичность – можно обогреть самое большое помещение малыми затратами;
• равномерный прогрев по всей площади;
• единовременные затраты на монтаж, существенная экономия на электроэнергии в процессе эксплуатации.

Минусы:

• более сложный монтаж по сравнению с электрическими аналогами, требуется дополнительное оборудование;
• требуется водяной насос;
• сложно управлять температурой системы;
• в стояке падает давление;
• вероятность протечки и трудности в ее поиске и устранении;
• толщина стяжки увеличивается на 7-10 см;
• требуются испытания и пусконаладка системы.

Проектирование и монтаж промышленного теплого пола

Устройство системы напольного отопления на промышленных площадях всегда требует подготовки проекта. Иначе, возникнут проблемы с официальной сдачей в эксплуатацию, возможно увеличение стоимости и сроков работ.

Проектирование содержит несколько этапов:

• расчет теплотехнический – тут можно узнать, какое количество тепла требуется для комфортных условий. Только специалисты смогут учесть все параметры, в т.ч. конструкцию здания, материалы, размещение относительно сторон света, розу ветров, температуры и проч.
• расчет гидравлический и выбор оборудования – реализуется при проектировании водных систем. Инженеры вычисляют сопротивление системы, подбирают оборудование, диаметры труб, устройства для регулировки давления и т.д;
• подготовка спецификации и оформление.

Водный теплый пол устраивается на основе таких элементов как: распределитель (коллектор) обратный и подающий, петли теплого пола (греющие трубы), евроконус (элемент монтажа труб к коллектору), шаровые краны (для подающего и обратного коллектора).

Помимо этого, потребуются:

• детали для крепления труб, что зависит от конструкции пола;
• для компенсации температурных расширений применяется демпферная лента;
• профиль расширительный;
• гидроизоляция – блокирует подсос влаги снизу;
• фольгированный материал – блокирует проникновение влаги сверху, отражение тепловых лучей;
• насос циркуляционный + смесительный блок или без него;
• автоматика.

Трубы для водного промышленного пола

Выбор может склониться в пользу любого из двух материалов:

Трубы металлопластиковые. Основа – алюминиевая труба, сваренная внахлест. Снаружи и внутри нанесен слой термостойкого п/э. Каждый слой надежно сцеплен друг с другом клеем. В целом, это современный продукт, одновременно прочный и гибкий. Металлопластик объединяет плюсы полимерных и металлических труб, но не их недостатки.

Преимущества:

• гладкая поверхность;
• кислородонепроницаемость;
• гибкость;
• стабильность формы после сгибания;
• небольшое температурное расширение.

Трубы из сшитого полиэтилена. Основа – поперечно сшитый полиэтилен, что создает высокопрочные связи. Такие материалы характеризуются высокими термическими, механическими параметрами. Оптимальный диаметр для устройства промышленного пола – 20 мм.

Преимущества:

• поверхность трубы гладкая, с течением эксплуатации шероховатость не увеличивается;
• можно говорить о защите от кислородной диффузии;
• стойкость к истиранию и коррозии;
• материал гибок;
• высокая ремонтопригодность

Схема укладки труб

В настоящее время трубы принято укладывать тремя способами: по спирали, одиночным змеевиком, двойным змеевиком. Змеевик одиночный работает в небольших по площади помещениях, что неактуально для промышленных условий. Целесообразно рассмотреть оставшиеся методы монтажа.

Двойной змеевик, спираль (улитка)

Оба решения оптимальны для больших площадей и обеспечивают равномерное распределение температуры. При спиральной схеме обратный и подающий отрезки трубы монтируются параллельно, что подходит для площадей с высоким потреблением тепла. Спираль рекомендована при шаге укладки менее 200 мм.

Устройство краевых (граничных) зон

На таких участках монтажа шаг укладки петель намеренно уменьшают. Это поможет компенсировать потери тепла. Действовать можно двумя способами: создание отдельной или интегрированной краевой зоны.

Интегрированная граничная зона входит в состав одной петли и образуется посредством сокращения шага укладки у наружных стен. Отдельная зона – образуется отдельной петлей. По периметру конструкции укладывают демпферную ленту. В зонах пересечения деформационных швов и труб делают защитную гофру длиной не менее 1 м. Швы не должны пересекать петли труб.

Общая схема водяного теплого пола

Плита основания

Если работы ведутся по грунту, следует произвести подсыпку на основе песка (толщиной 5-7 см) и щебня (8-10 см). На подушку настилается п/э пленка. Черновым полом могут быть старые бетонные стяжки, плиты перекрытий. В данном случае необходимо проверить ровность основания. При проверке двухметровой рейкой просвет не должен превышать 7 мм.

На щебеночно — песчаной подушке и по неровному основанию устраивается черновая стяжка. В рабочий раствор вводится речной песок и фракция щебня 5-10 мм.

Гидроизоляционный слой

Под промышленный теплый пол целесообразно укладывать оклеечную изоляцию на основе битума. Материал может быть армирован полиэстером или стеклохолстом, может содержать различные полимерные добавки.

Теплоизоляция

Теплоизоляционный слой необходим для уменьшения теплопотерь вниз.

Слой можно устроить при помощи экструдированного пенополистирола или на основе любых жестких минеральных волокнистых плит. Толщина всегда рассчитывается проектом (как правило, это 90 мм для цокольных этажей, 30 мм – для остальных), плотность – не ниже 35 кг/куб.м.

Может применяться рулонная теплоизоляция с фольгированным слоем. Производители рекомендуют применять материалы, в которых содержится лавсановое волокно. Так, алюминий, содержащийся в фольге не будет взаимодействовать с бетонной стяжкой. Необходимость теплоизоляции определяется проектом и зависит от теплопотерь и теплового режима помещений. Слой можно пропустить, укладывая трубы на гидроизоляцию.

Мультифольга

Фольгированный слой выполняет функции дополнительного гидроизолятора. Если в системе уже есть гидроизоляция, проведена изоляция по периметру материалами из вспененного полиуретана, этот этап можно пропустить.

Трубы

Трубы водяного пола укладываются выбранным способом (спираль или двойной змеевик) и фиксируются. Для этого используют сетку для разметки и крепления труб. Можно закрепить систему пластиковыми гарпунами непосредственно к теплоизоляции.

Типичный шаг укладки 100-300 мм. Каждая петля тепловой трубы должна начинаться и заканчиваться в распределительном коллекторе, без стыков. В местах поворотов на 180 градусов не должно быть изломов.

Стяжка бетонная

Заливка раствора реализуется, когда завершена укладка контуров и проведены сопутствующие гидравлические испытания. На площадке готовят раствор не ниже М300 (В22.5).

В бетон рекомендовано добавлять пластификатор. Он вводится в раствор для увеличения показателей теплопроводности, улучшения гомогенизации, повышения стойкости к разрушению. Плюс, пластификатор сокращает поверхностное натяжение воды, что повышает предел прочности на сжатие.

Расход добавки как правило составляет 10% от массы чистого цемента. Однако, на практике следует руководствоваться рекомендациями производителя. Толщина стяжки вместе с трубами теплого пола составляет 7-10 см. Иначе может возникнуть эффект неравномерного распределения тепла, вызванный недостаточной толщиной.

После заливки система запускается в работу в щадящем режиме. На рабочий режим выходят, когда бетон наберет окончательную прочность спустя 28 дней.

Армирование

Стяжка должна быть армирована сеткой 100*100*4 мм, сетка всегда укладывается поверх труб и равномерно распределяет нагрузки в процессе эксплуатации. Может применяться двойное армирование, когда сетка монтируется под трубы на полистирол. Тогда трубы крепятся к сетке пластиковыми хомутами. Далее устраивают чистовое покрытие – может применяться любой материал, совместимый с теплыми полами.

Жидкость для теплого пола

Система способна работать на антифризе и обычной воде. Первый теплоноситель следует использовать, если промышленное помещение нерегулярно отапливается в зимний период. Этот вариант тоже просчитывается на стадии проектирования.

Прочие компоненты системы:

• специальная фольга – можно сказать, что это одна из ключевых частей системы. Она отражает тепло, которое излучают трубы, сокращает тепловые потери, теплоноситель требуется нагревать до меньшей теплопотери. Мультифольга укладывается под арматурную сетку;
• демпферная лента – компенсирует температурные расширения стяжки, нежелательные напряжения. Материал монтируется по периметру конструкции до заливки бетона. Минимальная толщина ленты – 5 мм. В работу берут вспененный полиуретан с приваренной п/э пленкой. Высота изоляции должна быть равна высоте отливки;
• насосно-смесительные блоки – требуются для регулировки расхода и температуры теплоносителя. Если система запитывается от радиаторного отопления, монтируется насосно-смесительная группа, потому что теплый пол требует меньшей температуры воды и большего ее расхода по сравнению с простым отоплением;
• коллектор – распределяет воду от подающей магистрали к петлям теплого пола. Распределитель состоит из обратного и подающего коллектора. На подающем размещены специальные зазоры под автоматику, на обратном – расходомеры, балансировочные краны.

Испытания системы

Испытание промышленного водяного теплого пола проводится в соответствии со строительными нормами и правилами. Применяется манометрический или гидростатический способ.

Принцип работ:

• когда завершены монтажные работы, систему проверяют на герметичность. Для этого используют давление, превышающее рабочее в 1.5 раза. Однако, уровень давления не должен превышать 0.6 МПа. Система должна проработать при постоянной температуре воды не менее 15 минут. Допустимое падение давления – 0.1 Бар;
• на гидравлику систему проводят до заливки бетона на трубопроводы;
• после окончательного созревания бетона напольное отопление подвергается тепловому испытанию. Работу начинают с температуры теплоносителя 25 градусов. Каждый день температуру увеличивают на 5 градусов, пока не будет достигнута проектная величина.

Пусконаладка

При запуске из системы должен быть удален воздух. Термостаты устанавливаются на низкую внутреннюю температуру, не выше 16 градусов. Температура циркулирующей воды при созревании бетонной плиты должна составлять 28-30 градусов.

Петли заполняются жидкостью посредством присоединительного патрубка или при помощи соединительной резьбовой муфты, которая соединяется с коллектором.

Если потребуется ремонт

Если поломка произошла на участках, не скрытых в строительных конструкциях, ремонтные работы проводятся типичным образом. Сначала следует перекрыть поток теплоносителя. Поврежденный участок опорожняется.

Если из строя вышли трубы, замоноличенные в бетон, следуют таким принципам:

• ориентируясь на образовавшиеся влажные пятна находят место утечки/поломки. Если таковых нет, применяют специальный инструмент;
• система опорожняется при помощи сжатого воздуха компрессора;
• на участке повреждения демонтируется стяжка, проводится замена труб.

Технология монтажа электрического теплого пола

На сегодняшний день можно говорить о трех вариантах монтажа.

В стяжку

Система устанавливается непосредственно в бетонную или цементно-песчаную стяжку. Это выгодно, если монтаж стяжки изначально входил в проект. Кабель можно включать только после того, как бетон наберет проектную прочность, на что требуется 28 суток.

Особенности монтажа

Чтобы тепло равномерно распределилось по поверхности пола, толщина стяжки над нагревательными элементами должна быть не менее 3 см. Кабели рекомендовано монтировать на свободные площади, которые не заняты стационарным оборудованием.

Применение

Основное и дополнительное отопление любых помещений.

В слой плиточного клея

Тут работают нагревательные маты. Это готовая конструкция, не требующая специальной укладки кабеля на поверхность. Кабель уже уложен на специальной сетке, ее можно разрезать на фрагменты, не нарушая целостности нагревательных элементов. Так система покрывает практически любую поверхность.

Такое решение образует тонкий слой, не требует стяжки, простое в монтаже, быстро вводится в эксплуатацию. Но, весь спектр работ обойдется дороже.

Особенности монтажа

На сетке нагревательного мата есть клеевой слой. В начале монтажа устанавливают температурный датчик терморегулятора, который прокладывают в тонкостенной медной трубке или в пластиковой гофротрубке. Для ровной укладки в стяжке делают штробу.

В местах, где будет размещаться оборудование, маты разрезают и поворачивают в требуемом направлении. Когда основание покрыто матами, приступают к монтажу финишного слоя. После высыхания материалов проводят установку терморегулятора и подключение всех электрических соединений.

Применение

Маты монтируются на старые бетонные или плиточные основания. Это решение востребовано в тех помещениях, где финишным покрытием выступает кафельная плитка.

Какое финишное покрытие положить на теплый промышленный пол

В условиях промышленных нагрузок оптимальным финишным покрытием может послужить полимерный наливной пол.

Особенности монтажа:

• при устройстве наливного полимерного покрытия напольное отопление должно быть отключено. ;
• в помещении не должно быть повышенной влажности воздуха, основания, сквозняков;
• бетон должен быть хорошо просушен, остаточная влажность должна составлять не более 4% по массе.

Полимерный промышленный наливной пол может быть:

• эпоксидным – применяется для решения большинства задач;
• полиуретановым – более эластичное по сравнению с эпоксидным покрытие;
• специальным (декоративным, антискользящим, химически стойким, безыскровым).

Стоимость промышленного теплого пола

Финансовые издержки на устройство напольного отопления зависят от нескольких факторов.

К основным относятся:

• конструкция пола;
• толщина стяжки;
• применение автоматики;
• профессиональное проектирование и расчет;
• транспортные расходы;
• стоимость монтажных, пуско-наладочных работ.

Работы по устройству системы обойдутся от 500 до 2000 рублей за квадратный метр. Реализация финишного наливного пола потребует затрат от 860 рублей за квадратный метр.

Выводы

Какое решение предпочесть для обогрева промышленных помещений? Грамотный выбор опирается на площадь обогрева. Если она невелика, целесообразно привлечь электрический вариант, — это лучше и проще. На больших площадях разумно устроить водяной теплый пол. В таких условиях это более экономичное и эффективное решение. Специалисты рекомендуют выбирать все элементы системы от одного производителя, что обеспечит качественную стыковку и монтаж системы в целом.

Устройство наливного покрытия теплого пола показано в видео: