Все о теплых полах: виды и характеристики

Теплый пол — это система обогрева квартиры или дома, которую используют в качестве дополнительного или основного вида отопления. Это альтернативная методика обогрева жилья, которая известна уже более 6000 лет. Однако, во многих странах подобный способ отопления практически не используется, уступая место традиционным системам нагрева. В настоящее время ситуация меняется, поэтому следует рассмотреть особенности конструкции теплого пола внимательнее.

Что это такое?

Традиционные способы отопления помещений основаны на эмиссии тепловой энергии от определенного источника. Это может быть один большой нагреватель (например, печь), которого хватает для поддержания необходимой температуры во всем доме. Чаще используются радиаторные системы, в которых циркулирует горячая жидкость (теплоноситель). Радиаторы, излучающие тепло, находятся в каждой комнате и обеспечивают их конвекционный нагрев.

Подобные методы обогрева широко распространены, но малоэффективны. Циркуляция теплоносителя требует создания определенных условий (уклон трубопроводов, использующий подъем нагретых слоев жидкости вверх), или использования циркуляционных насосов. Потери тепловой энергии при этом довольно велики, а конвекция не позволяет равномерно нагреть всю комнату — всегда есть более теплые и холодные участки помещений.

Теплый пол — это система обогрева, основанная на ином принципе передачи тепловой энергии. Вместо отдельных точечных элементов в качестве источника используется вся площадь помещения. Такой подход позволяет получить значительную экономию на топливе. Кроме того, практически исчезают потери, свойственные традиционным системам отопления. Вся площадь комнаты нагревается равномерно, исключается появление холодных и теплых участков.

Достоинства и недостатки

К достоинствам теплого пола следует отнести:

• увеличивается эффект от использования системы обогрева;
• исключаются потери тепловой энергии при транспортировке теплоносителя;
• большая площадь теплоотдачи позволяет уменьшить температуру поверхности, что дает большую экономию топлива или энергии;
• появляется возможность самостоятельной регулировки температуры в помещении;
• отсутствие конвекции снижает циркуляцию пыли и способствует очищению воздуха в комнате.

Недостатками теплых полов принято считать:

• сложность сборки. Установка некоторых видов нагревателей равносильна повторной пересборке пола. кроме того, многие
  конструкции изменяют уровень пола на 5 см и более;
• электрические виды нагревателей активно потребляют электроэнергию, что отражается на оплате. При этом, если случится
  отключение энергии, дом остается без обогрева;
• водяные конструкции требуют расходов только на стадии сборки. Однако, ремонт
  таких систем крайне сложен, особенно, если
  они замурованы в стяжку. Кроме того, установка водяных систем в квартирах МКД запрещена действующими правилами;
• большинство напольных покрытий в силу своей специфики служат отсечкой тепловой
  энергии. Для работы с системами теплых полов требуются специальные виды ламината, линолеума и других покрытий.

Все теплые полы можно разделить на две группы:

Обе разновидности используются достаточно широко, хотя имеют ряд технических или административных ограничений. Например, водяные конструкции разрешено устанавливать только в частных домах. в квартирах они могут использоваться только в санузлах и на кухнях. Над жилыми помещениями их ставить нельзя, поскольку при повреждении трубы могут пострадать соседи снизу.

Электрические системы представлены в нескольких видах:

• греющий кабель. Это провод, который нагревается при прохождении электрического тока. Этот вид нагревателя потребляет большое количество энергии, поэтому используется сравнительно редко;
• пленочный теплый пол. Это система инфракрасных нагревателей, ламинированных прочной пленкой. Отличается большей экономичностью, простотой укладки, эффективностью;
• стержневой теплый пол. Это конструкция в форме матов, на которых закреплены инфракрасные нагреватели в форме стержней из сплава графита, серебра и карбона.

Как водяные, так и электрические конструкции могут использоваться в качестве основных или резервных источников отопления. Среди пользователей более предпочтительными считаются пленочные нагреватели, которые можно укладывать под напольное покрытие без серьезных ремонтных работ. Однако, наиболее экономичными и эффективными являются водяные системы. Они дорого стоят, но после запуска в эксплуатацию практически не требуют никаких расходов.

Конструктивные особенности таких систем

Общий состав любой системы теплого пола представляет собой многослойную конструкцию, набранную из следующих элементов:

• теплоизоляционный слой. Он укладывается на черновой пол и служит для отсечки теплопотерь через перекрытие;
• нагреватель. Это может быть система трубопроводов, греющий кабель или пленка;
• слой стяжки (используется только для водяных систем или греющих кабелей;
• опорная система из щитов с бобышками (применяется для монтажа греющих кабелей или водяных систем);
• слой гидроизоляционной пленки;
• напольное покрытие.

Такова общая схема пирога теплого пола. При укладке возможны некоторые отклонения от нее, использование дополнительных компонентов или покрытий. Рассмотрим конструкционные особенности разных видов нагревателей:

Водяные системы

Водяной теплый пол — это сеть трубопроводов, зигзагами уложенных на теплоизолирующую подкладку и залитых цементной стяжкой. Если длина трубопровода слишком велика, то теплоноситель будет остывать и не обеспечит должную температуру. Поэтому, используется несколько участков (петель), которые обеспечивают более равномерный нагрев.

В качестве теплоносителя используется горячая вода из централизованных сетей, или из собственного автономного источника. Температура воды в трубах гораздо ниже, чем в сети. Поверхность пола нагревается до 26-30° (в зависимости от напольного покрытия), поэтому теплоноситель должен иметь температуру не выше 55°. Для этого устанавливают коллектор с узлом смешивания, добавляющим в прямой поток определенное количество остывшей обратки.

Можно регулировать режим вручную, но чаще используют специальный комнатный термостат. Это устройство, измеряющее температуру воздуха в помещении и дающее команду на нагреватель для коррекции. Это намного удобнее обычных датчиков температуры теплоносителя, так как учитываются дополнительные факторы — открытые окна, сквозняки и т.п.

Водяные напольные полы лучше всего работают с покрытием из керамической плитки. Трубопровод заливают в слой стяжки, на который укладывают кафель. Во время работы системы практически отсутствуют потери тепла, обычные для других видов покрытия.

Основные проблемы водяных теплых полов — протечки. Они возникают из-за разных причин, чаще всего от механических повреждений. Поиск и восстановление поврежденного участка — весьма сложное мероприятие, поэтому монтаж следует доверять грамотным и опытным специалистам.

Греющий кабель

Греющий кабель — это специальный провод, температура которого повышается при прохождении электрического тока.

Принцип его действия аналогичен работе нагревательных спиралей утюгов или ТЭНов, но температура гораздо ниже.

Есть два основных вида греющего кабеля:

• резистивный. Это обычный тип провода, нагрев которого зависит от сопротивления (или длины). Температура такого кабеля одинакова по всей длине;
• саморегулирующийся. Это кабель устроен сложнее. Между двумя токоведущими жилами установлена матрица, сопротивление которой меняется в зависимости от нагрева. Если участок кабеля находится в охлажденной зоне, сопротивление матрицы падает, начинает поступать повышенное напряжение, из-за чего участок кабеля нагревается сильнее. Использование саморегулирующегося нагревателя позволяет расходовать энергию более рационально, сильнее нагревая кабель именно там, где это необходимо.

Укладку кабеля производят на специальные щиты с выступами-бобышками. Плоскость щита служит теплоизолятором, отсекающим бесполезный нагрев перекрытия. Бобышки установлены равномерно на всей поверхности щита. Провод зигзагами укладывается между ними и подключается к источнику питания. Поверх щита укладывают еще один, ровный листовой материал (толстую фанеру или ДСП), который опирается на бобышки и образует поверхность для укладки напольного покрытия.

Этот вариант монтажа используется также для водяных теплых полов. Его преимущество состоит в возможности вскрыть настил и отремонтировать поврежденный участок нагревателя. Однако, верхний настил является экраном, отсекающим тепловую энергию. для получения ожидаемого эффекта приходится сильнее нагревать кабель.

Теплый пол — какой тип выбрать? Варианты

Система «теплый пол» уже давно перестала быть роскошью. Подогрев полов обеспечит вам максимальный комфорт на любой поверхности пола (будь то плитка, ламинат или линолеум). В этой статье мы подробно расскажем обо всех основных типах систем теплого пола и расскажем, какой вариант лучше всего подойдет в вашем случае.

Виды теплых полов

Системы обогрева помещения типа «теплый пол», классифицируются на группы, по типу применяемого теплоносителя и способу управления нагревом, а также на подгруппы – по конструктивным отличиям.

По типу теплоносителя:

• Водяные. В качестве источника тепловой энергии применяется вода (из системы горячего водоснабжения в квартире или от нагревательного котла в частном доме).
  • С деревянным перекрытием в качестве основы.
  • С применением бетонной стяжки.
  • Без использования стяжки.
• Электрические. Нагрев устройства происходит при прохождении электрического тока через сопротивление нагревательных элементов и выделение части его энергии в виде тепла.
  • Кабельные.
  • Пленочные (инфракрасные).
  • Нагревательные маты.
  • Мобильный теплый пол (электроковер).

По управлению температурным режимом:

• С ручным или механическим управлением. Температурный режим задается при помощи поворота ручки механического термостата или включения клавиши определенного режима работы.
• С цифровой регулировкой температуры. При помощи специального датчика теплого пола, можно, нажатием клавиш, задать требуемую температуру, которая и будет поддерживаться в процессе работы нагревателя.
• С программным управлением. Специальная программа, позволяет задать температурный режим на несколько дней или недель вперед. Контроллер автоматически будут выставлять температурный режим, в соответствии с записанными в него пользователем в него параметрами.

Инфракрасный теплый пол

Устройство и принцип действия

Обогревательная система, в основу которой положен эффект инфракрасного излучения, изготавливается из сверхтонкой нагревательной пленки. Нагревательный элемент состоит из множества токопроводящих полос, расположенных на расстоянии в 15 миллиметров друг от друга. Сверху проводники герметично покрыты слоем термостойкого полимерного покрытия. Инфракрасный излучатель подключается к электрической сети при помощи кабеля, проходящего через силовой блок регулятора температуры.

Применение инфракрасных излучателей

Инфракрасная пленка предназначена для установки под любой поверхностью в доме (под полом, потолком, стеной), основным условием, является отсутствие контакта устройства с открытым воздухом и направление излучения на зону, которую требуется обогреть.

Благодаря особенностям своей конструкции, нагревательная пленка идеально подходит для применения, как на промышленных объектах, так и в жилых помещениях (домах, квартирах) или в гараже. Оригинальным способом использования пленки, является обогрев больших емкостей, путем ее обертывания вокруг них.

Монтаж пленочного излучателя можно без опасений производить под любой тип напольного покрытия (линолеум, ковролин, ламинатную или паркетную доску).

Особенности монтажа

Инфракрасная пленка может быть уложена под ламинат (все подготовительные работы сводятся к укладке гидроизоляционной пленки), под линолеум или ковролин.

При расчете системы «теплый пол», следует принимать во внимание два основных правила:

• Во избежание перегрева инфракрасного покрытия, нельзя размещать его на тех участках пола, которые будут заняты мебелью или другими, массивными предметами.
• Для достижения максимально возможного теплового эффекта, инфракрасная пленка должна занимать не менее 70% площади помещения.

Последовательность монтажных операций

• Необходимо составить план помещения, на котором будут отражены места для установки нагревательной пленки и размещение мебели.
• Бетонная стяжка должна быть выровнена и иметь перепады по высоте не более, чем 1 миллиметр на 2 погонных метра. Если пол деревянный — его выравнивают листами фанеры или OSB.

• Для предотвращения тепловых потерь, на пол укладывается термоизоляционная подложка, изготовленная из вспененного полипропилена (толщиной 3-4 мм) и покрытого с одной стороны слоем металлической фольги.

• Куски термоизоляции укладываются «стык в стык», места соединения склеиваются специальным скотчем с алюминиевым покрытием.

• Инфракрасная пленка разрезается на полосы, в соответствии с чертежом, составленным до начала работ. Разрез следует производить по специально обозначенным линиям на полотне.

Датчик температуры

• Места соединения контактов отдельных пластин пленки, следует изолировать специальной, битумной изоляцией, поставляемой в комплекте с теплым полом.

• Нагревательные элементы подключаются к электропитанию по параллельной схеме.

• Датчик терморегулятора располагается в штробе в полу, глубиной 1-2 см, выложенной теплоизоляционной подложкой, на расстоянии 20-25 см от предполагаемого места установки самого терморегулятора (монтируется в стене).

После завершения всех монтажных работ, обязательно должны быть проверены элементы теплого пола и только затем можно укладывать ламинат или линолеум.

Стоимость

Средняя цена инфракрасной пленки составляет 1000 рублей за 1 м 2 . Терморегулятор обойдется в 2000 – 3000 рублей. Если вы не уверены в своих силах, произвести укладку своими руками, то стоит вызвать мастера. Оплата его услуг составит приблизительно 500 рублей за 1 м 2 покрытия.

Кабельный теплый пол

Во всех моделях теплого пола данного типа, в качестве основного элемента используется нагревательный кабель. Его главной характеристикой является тепловая мощность на единицу длины. У разных моделей, эта характеристика составляет 17 – 21 Вт/м. Чем выше мощность кабеля, тем за более короткое время он способен нагреть помещение, но при этом, его потребление электроэнергии возрастает, а электрическая сеть может оказаться перегруженной.

Классификация греющих кабелей и принцип их работы:

• Саморегулирующиеся. Особенностью данного нагревательного элемента, является то, что количество выделяемой им теплоты автоматически меняется при изменении температуры окружающей среды. Благодаря этому свойству, маты из саморегулирующего кабеля можно прокладывать сразу под напольным покрытием, так как они не боятся перегрева.
• Резистивные кабели, разделяются на:
• Одножильные. Название говорит само за себя, по центру кабеля расположена одна жила из латуни, нихрома или оцинкованной стали, прикрытая внутренней изоляцией. Сверху, греющую жилу защищает экран, предохраняющую ее от механических повреждений и снижающий уровень электромагнитного излучения, создающего помехи.
• Двухжильные. Цена за м 2 мата с использованием такого кабеля значительно выше, чем его аналога в одножильном исполнении, однако схема монтажа при этом значительно упрощается. В состав кабеля входят две жилы, которые по своему назначению могут быть, обе нагревательные или одна нагревательной, а вторая – питающей. Сверху кабель защищен от механических повреждений защитным экраном, и металлической оплеткой.

Где можно применять

Маты с использованием греющих кабелей, подойдут для установки в частном доме, квартире с большой площадью или гараже. Такой выбор связан с тем, что монтаж необходимо производить под стяжку, на бетонном основании.

Монтажные работы

• Вычерчивается план помещения и предполагаемое размещение греющих матов на нем.

• На стене, в удобном для пользователя месте, устанавливается терморегулятор, а его датчик, по штробе, проводиться на пол.

• Необходимо подготовить ввод электропитания, способный выдержать ток, потребляемый системой обогрева пола.
• Если возникла такая необходимость, старая стяжка удаляется, а на зачищенную поверхность выкладывается теплоизоляция. По периметру пола размещается демпферная лента, компенсирующая расширение пола при нагреве.

• Непосредственно перед укладкой кабеля, необходимо измерить его омическое сопротивление. Измеренное значение не должно отличаться от паспортных данных устройства, более чем на 10%.
• Крепление греющих кабелей к поверхности пола может производиться стяжками к армирующей сетке или при помощи специальных монтажных лент.

• При монтаже теплого пола в помещениях с повышенной влажностью (ванной комнате, бане, сауне) армирующая сетка и регулятор обязательно должны быть соединены с заземляющим контуром, электрическая сеть защищена УЗО.

Термодатчик

• При прохождении греющего провода через стык двух плит, он должен быть защищен от механического повреждения гофрированной трубой.
• После того, как все элементы конструкции смонтированы – стоит еще раз проверить сопротивление провода, если оно изменилось незначительно, относительно предыдущего замера, то можно проводить испытания, подав напряжения питания.

• Если при испытаниях не выявлено дефектов, то регулятор демонтируется на время отделочных работ, а пол заливается стяжкой, после ее полного высыхания необходимо произвести еще одну проверку работоспособности кабелей, а лишь затем приступать к укладке напольного покрытия.

Стоимость матов с греющим кабелем

Стоимость этого типа подогрева пола немного выше, нежели с инфракрасной пленкой. При изучении цен, на рынке строительных материалов, мы выявили среднюю цену. Средняя стоимость составила – от 3000 рублей за 2 м 2 , свыше 5500 рублей за 3 м 2 и 8500 рулей за 4 м 2 . Качественный терморегулятор, дополнительно обойдется потребителю в 200 – 3500 рублей, а монтажник, за работу) возьмет около 500 рублей за 1 м 2 . Это без учета заливки стяжки.

Водяной теплый пол

Принцип работы водяного теплого пола, основан на передаче энергии от теплоносителя (горячей воды) окружающему пространству. Горячая вода поступает из центральной системы водоснабжения (в квартире) или от отопительного котла (в бане, в частном доме). Трубы укладываются под полом по особой схеме, в результате чего, напольное покрытие равномерно нагревается. При наличии надежной и бесперебойной подачи теплоносителя, систему водяного теплого пола можно применять как основная сеть отопления дома, демонтировав радиаторы, что существенно улучшит внешний вид помещения и увеличит его полезную площадь.

Монтаж труб системы обогрева производиться как под стяжку, так и в открытом пространстве, на деревянный пол.

Способы укладки нагревательных труб

По способу укладки, различают две системы водяных теплых полов:

• В бетонную стяжку. Самый правильный по технологии вариант. Уложенные в пространство под полом, трубы заливаются песчано-цементной смесью с добавлением пластификаторов, что обеспечивает надежную защиту труб от повреждений в результате механических повреждений и обеспечивает высокий коэффициент полезного действии всей отопительной системы. Прогреваясь, бетон, представляет собой равномерно разогретую поверхность, что обеспечивает комфорт жителей дома, так как отсутствуют не прогретые участки напольного покрытия.
• Под деревянный пол. Недорогой, по сравнению с укладкой в стяжку, способ. Трубы укладываются между лагами под черновой пол. Применяется при невозможности произвести заливку бетоном (второй этаж в деревянном доме) или по финансовым причинам. Этот вариант менее эффективен с точки зрения обогрева помещений.

Система труб разводится по заранее установленным схемам:

• Двойная спираль. Применяется в холодных или обладающих большим объемом помещениях. Принцип действия основан на том, что теплая труба пересекается с более холодной, что обеспечивает эффективный и равномерный прогрев всего помещения.
• Змейка. Используется в помещениях средних размеров. Теплоноситель поступает, по трубам, от внешней стены к внутренней, зигзагами.
• Двойная змейка. Применяется при невозможности обеспечить равномерный прогрев одинарной «змейкой». Трубы укладываются двойным зигзагом, когда вводная труба проходит рядом с выходной.

Для изоляции находящегося ниже помещения, применяются теплоизоляционные материалы:

1. Изовер.
2. Вспененный полиэтилен с отражающим слоем. Обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами. Применяется в увлажненных помещениях и помещениях, в которых зазор между трубами и черновым полом – минимален.
3. Пенополистироловые плиты. Идеально подойдут для укладки в большое пространство под полом. Этот теплоизолятор сохраняет свои свойства даже в сильно увлажненных помещениях.
4. Минеральная вата. Не рекомендуется к применению в помещениях с повышенной влажностью, так как по мере впитывания влаги, ее теплопроводность увеличивается, а следователь, снижаются теплоизоляционные свойства.

Система водяного обогрева пола, состоит из:

• Водяной насос. Предназначен для принудительной перекачки теплоносителя по системе труб обогрева пола.
• Верхний теплопроводящий слой. Обеспечивает равномерный прогрев поверхности и обеспечивает защиту труб от повреждений.
• Крепежные элементы. Используются для крепления труб к лагам и фиксации изоляционных материалов.
• Трубы. Обеспечивают перенос теплоносителя по всей площади комнаты.
• Гидро и теплоизоляционные материалы. Предотвращают утечки воды, служат для уплотнения резьбовых соединений и уменьшения тепловых потерь.
• «Гребенка» и распределительный узел. Узел, который распределяет теплоноситель по разным контурам теплого пола.

Монтаж теплого пола

Обычно, состоит из этапов:

• Выравнивание пола.
• По периметру пола закрепляется демпферная лента.

• Во избежание тепловых потерь основание пола утепляется.
• Сверху утеплителя укладывается армирующая сетка, к которой в последующем можно закрепить трубу теплого пола (вместо крепежных полос и клипс).

• Производиться расчет диаметра труб, и выбирается схема их расположения.

• Для максимального комфорта, можно включить в систему регулируемые клапана, управляемые терморегулятором, что позволит поддерживать температуру установленную пользователем.

• Система заливается стяжкой или монтируется прямо под половое покрытие (доски).
• На одной из стен, рядом с котлом, монтируется распределительный щиток с насосом и гребенками.

Мобильный теплый пол

Если нет возможности установить стационарную систему обогрева полов (например, при проживании на съемной квартире или на даче, в период межсезонья), то оптимальным вариантом станет применение мобильного теплого пола.

Конструктивно, мобильная система обогрева, представляет собой маты, с проложенным внутри них греющим кабелем. Конструкция матов такова, что тепло излучается вверх, перпендикулярно поверхности покрытия. Степень нагрева задается при помощи встроенного регулятора температуры.

Крепление греющего коврика к поверхности пола производиться специальными липучками, под ковролином. Подключение к электрической сети производиться при помощи штепсельной вилки. Достаточно просто включить коврик в розетку, и он готов к работе.

Основным условиям работы нагревательных матов, является их полное покрытие ковром, паласом или напольным покрытием с термоизоляционными свойствами.

Благодаря своим уникальным свойствам, мобильный теплый пол может использоваться в роли вспомогательного и основного источника отопления в доме. Стоимость такого обогрева пола колеблется в пределах двух тысяч рублей за квадратный метр.

После прочтения статьи, у читателя формируется представление о том, какой теплый пол лучше, как подключить электрическую или водяную систему и как сделать теплый пол «с нуля».