Теплый водяной пол, кратко основные нюансы.

Как обычно, обращаемся к НТД (нормативно-техническим документам), чтобы не заниматься гипотезами и пустословием.

6.4.8 Среднюю температуру поверхности строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами в расчетных условиях следует принимать не выше, °С:

26 — для полов помещений с постоянным пребыванием людей;

23 — для полов детских учреждений согласно СП 118.13330;

31 — для полов помещений с временным пребыванием людей, а также для обходных дорожек, скамей крытых плавательных бассейнов;

по расчету — для потолков согласно 5.8.

Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С.

Ограничения температуры поверхности пола не распространяются на встроенные в перекрытие или пол одиночные трубы систем отопления.

Согласно СП 41-102-98

3.5 Системы центрального отопления, полностью или частично смонтированные из металлополимерных труб, по своему принципиальному решению делятся на:

а) системы напольного отопления, где металлополимерные трубы являются одновременно и нагревательными элементами (с температурой теплоносителя не выше 55 °С);

3.11 Кроме средней величины температуры пола, на комфортность помещений влияет неравномерность температуры на поверхности пола. Перепад температуры на отдельных участках пола при напольном отоплении не должен превышать 10 °С (оптимально 5 °С).

3.12 Вариант прокладки трубопроводов систем отопления с встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб представлен на рисунке 3.

Более подробный разрез пирога пола с трубами теплого пола представлен на скриншоте ниже

Минимально требуемая высота конструкции теплого пола составляет 85 мм (без учета покрытия пола).

Общие выводы:

1. Если котел высокотемпературный, то в любом случае необходим узел смешения.

В высокотемпературных системах температура теплоносителя находится в диапазоне 85÷60 °С, а в ряде случаев может даже превышать эти границы. Такие температуры не приемлемы для теплых полов. Для пoнижения температуры теплoнoсителя, неoбхoдима устанoвка смесительного узла с насосом. Смесительные узлы предназначены для сoздания в системе отопления здания отдельного циркуляционного контура с пониженной, дo настроечного значения температурой теплоносителя. Смесительные узлы должны обеспечивать поддержание заданной температуры и расхода во втoричнoм циркуляционном контуре, гидравлическую увязку первичного и вторичного контуров, а также позволять регулировать температуру и расход теплоносителя в зависимости от требований пользователя.

2. Температура теплоносителя максимум 55°С, обычно во избежание растрескивания стяжки +45°С.

3. Температура в обратной магистрали 35°С. Понятно, что чем меньше перепад температур теплоносителя, тем будет больше расход теплоносителя.

Тепловая мощность 2000Вт (2кВт)

Формула для расчета G=Q/1.163/(Т1-Т2)

G- массовый расход теплоносителя, кг/ч;

Q-тепловая мощность, Вт;

1,163 –переводной коэффициент из Вт в ккал/ч;

Т1,Т2- температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе соответственно.

Расход G=2000/1.163/(45-35)=172 кг/ч

Тепловая мощность 2000Вт (2кВт)

Расход G=2000/1.163/(45-40)=344 кг/ч

Чем больше расход, тем больше скорость, чем больше скорость, тем больше потери давления, и тем мощнее должен быть насос.

4. Шаг укладки труб теплого пола оптимальный — 150 мм. Если применить шаг 100 мм, то будет перерасход труб, который даст незначительное увеличение теплосъема. При шаге 200 мм будут зоны непрогрева, так называемая тепловая зебра, если проводить съемку тепловизором

5. Для тех, кто желает, чтобы дом обогревался только теплыми полами (без радиаторов), нужно изначально обеспечить качественное утепление дома. Про расчет теплопотерь была ранее статья тут.

В среднестатистических домах в западносибирском регионе теплые полы не могут компенсировать полностью теплопотери, поэтому, без приборов отопления не обойтись. Теплый пол, в этом случае является только вспомогательным источником тепла, но не основным.

6. Средняя величина теплоотдачи 50-80 Вт с 1 м2 площади с теплыми полами. Тут все зависит от конкретных условий и рассчитывается индивидуально.

7. Финишное напольное покрытие должно быть совместимое с «теплыми полами». Если на финишное покрытие будут уложены «персидские» ковры, то эффективность теплых полов снижается и сводится к минимуму. Да и ламинат, по большому счету, это прессованный картон, теплопроводность у него низкая. Оптимально — плитка, керамогранит и камень.

8. Необходимо знать, где будет находится мебель . Как правило, изготовители мебели из древесины рекомендуют эксплуатировать ее в комнатах с температурным режимом от пяти до тридцати градусов тепла. Соответственно, под мебелью теплый пол лучше исключить, чтобы в будущем избежать воздействия тепла на эту мебель.

9. Длина петли максимальная 100 м. Это обусловлено длиною бухты. При большей протяженности также возрастет гидравлическое сопротивление, это повлияет на подбор насоса. Тут можно спорить до бесконечности, что если, мол, взять трубу не Ф16, а Ф20мм то уменьшаем гидравлическое сопротивление и можно увеличить длину и т.д. – делать этого не рекомендуется.

10. Не рекомендуется соединять трубы в бетoннoй стяжке, т.к. неправильный мoнтаж мoжет привести к протечке. Правильным монтажом является цельный участок трубы (петля водяного теплого пола без соединений).

11. Деформационные швы.

В случае использoвания в качестве шoвнoгo материала типовой ленты из вспененного полиэтилена толщиной 5 мм, необходимо устраивать деформационные швы в следующих местах: вдоль стен и перегородок;

— при размере плиты пола более 40 м2;

— по центру дверных проемов (под порогом). Если теплый пол расположен с двух сторон дверного проема, то демпферная лента под порогом укладывается в два слоя;

— при длине пола свыше 8 метров;

— в местах входящих углов.

12. Диаметр коллектора рассчитывается из условия, чтобы скорость теплоносителя в нем не превышала 1 м/с. Количество петель оптимально 8. Производители предлагают коллекторы на 12 веток.

В любом случае, изначально правильнее выполнить проект.

Это необходимо, чтобы при дальнейших работах или ремонте не повредить трубу. Но каждый выбирает для себя как ему и что делать.

Водяное напольное отопление. Вопросы и ответы

В чем заключаются преимущества и недостатки напольного отопления?

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.

Наименование зоны	Допустимая температура, °С
Постоянное пребывание людей	26 (средняя)
То же, во влажных помещениях	31 (средняя)
Временное пребывание людей	31 (средняя)
Над осью трубы	35 (максимальная)
При паркетных полах	27 (максимальная)

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.

Удельные тепловой поток, Вт/м2 (Рекомендуемый шаг петель, мм)
До 50 (200)
От 50 до 80 (150)
Свыше 60 (100)

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.