Теплоизоляция для теплого электрического пола, какую выбрать?

В настоящее время многие устанавливают у себя дома инженерные системы в виде теплых полов. Ими заменяют классический (радиаторный) способ отопления, а также применение в качестве источников тепла для обогрева помещений конвекторов, панелей нагревательных, тепловентиляторов и т.д.

Одной из разновидностей такой системы является теплый пол электрического типа. Монтируют его вместо основной системы отопления при строительстве частных особняков, выполнении ремонтных работ в уже существующих жилых помещениях. Электрические полы также могут служить дополнительным источником тепла во всем помещении или обогревать нужные пространства (кухню, ванные комнаты, детскую и т.д.).

Применение в квартирах и домах теплых электрических полов – в настоящее время не дань модной тенденции, а необходимость, которая вызывается такими факторами:

• созданием комфортных условий;
• заботой о здоровье;
• экономией.

Структура электрического теплого пола

Сущность создания пола электрической конструкции состоит в прокладке специального кабеля, электрических нагревательных матов или секций под основным напольным покрытием. Огромный плюс такого обогрева заключается в том, что его можно осуществлять по желанию, а также программировать на включение и отключение в определенное время.

Теплый электрический пол представляет собой сложную конструкцию, от правильно подобранных материалов, комплектующих и устройств, а также установки всех компонентов на свое место зависит его работоспособность. Утепление – немаловажный компонент такой системы. Правильно подобранная под конкретные нужды она направит и сохранит тепло в помещении, поможет сэкономить потребление электрической энергии и деньги домочадцев.

Особенности теплого пола электрического типа

Общеизвестный факт из основ физики: теплый воздух в помещении стремится подняться к верху, в то же время внизу он остается холодным. Такие перепады негативно сказываются на самочувствии человека. Можно получить простудное заболевание, возникает чувство дискомфорта. Здоровым тело будет только тогда, когда ноги будут в тепле.

Монтаж электрического теплого пола способствует равномерному распределению тепла, правильному теплообмену и созданию необходимого микроклимата в помещении. Технология создания несложная, хорошо отработанная компаниями, специализирующими на услуге по монтажу теплых полов. Она применяется для любых типов помещений. Такой пол в эксплуатации безопасен и не требует ухода в процессе работы системы.

При создании электрического теплого пола необходимо придерживаться 5 обязательных условий:

• он должен занимать не менее 70% площади помещения, в котором он устанавливается;
• нужно использовать при обустройстве резистивный одно,- лучше двухжильный нагревательный кабель, обязательно экранированный, пленку инфракрасную или специальные электрические маты;
• должен быть выбран качественный утеплитель и грамотно уложен;
• стяжку необходимо выполнять обязательно песчано-цементную с соблюдением необходимой пропорции, она должна быть толщиной не более 50 мм;
• в качестве финишного покрытия пола после монтажа электрической системы можно использовать плитку керамическую, камни натуральные и искусственные, ламинат, ковролин, паркет и другие материалы, которые будут соответствовать установленной электрической системе.

Системы электрического пола

В настоящее время существуют системы электрического теплого пола кабельные, стержневые, жидкостные и пленочные. Кабельные полы появились в 90-е годы. Специальный экранированный кабель прогревает поверхность пола до установленной температуры. Ее выставляют на термостате, который реагирует на сигналы температурного датчика или специальное внешнее устройство, фиксирующее температуру воздуха в помещении. Греющий кабель может монтироваться в специальные маты с определенным шагом, что ускоряет процесс монтажа теплых полов.

Теплый электрический пол стержневого типа – это угольные нагревательные элементы. Они соединены проводниками и представляют собой сетку. Каждый угольный элемент – отдельно функционирующее устройство. Это очень важно – при выходе одного из них из строя остальные будут работать.

Электрическая жидкостная система представляет собой полиэтиленовые трубы определенного диаметра, заполненные теплопроводящей жидкостью, внутри которых имеется греющий сердечник. Трубы на своих концах имеют присоединительную муфту с одной стороны и устройство демпферное с другой. Последнее компенсирует расширение незамерзающей жидкости. Подключается такая система к питающей сети с помощью специального регулятора.

Пленка полимерная представляет собой изделие с нанесенными на него нагревательными элементами, испускающее тепло в длинноволновом диапазоне. Толщина пленки – не более 3 мм, ширина – 0,5÷1 м; она имеет, в зависимости от технологии производства, различную теплоотдачу.

Пленка полимерная не используется для укладки под кафельную плитку.

Требования к теплоизоляции

Для чего нужна теплоизоляция (ее также называют утеплителем) при обустройстве теплых электрических полов? В процессе эксплуатации такого пола возникают теплопотери, которые связаны с нагревом кабеля/мата/пленки и пола. Избежать ухода тепла поможет укладка специального материала, который называется теплоизоляционным. Он будет основой, на которую монтируются составляющие теплого пола.

В торговой сети материалы с теплоизоляционными свойствами представлены в большом ассортименте, купить их не составляет труда. Изготавливаются они из разных составляющих в виде рулонов, панелей, пленки и мембран. Не все материалы подходят для создания электрического теплого пола. Требования к материалу теплоизоляции для электрических теплых полов следующие:

Конструкция и материалы теплого пола

Конструкторские решения водяных теплых полов

При устройстве водяных тёплых полов применяются два варианта конструкторских решений:
• «мокрый» способ, при котором нагревательным элементом становится монолитная плита из бетона или цементно-песчаного раствора с встроенными греющими трубопроводами (рис. 1);
• «сухой» способ. В этом случае монолитная плита отсутствует, а равномерное распределение тепла от трубопроводов обеспечивается алюминиевыми или стальными оцинкованными теплораспределяющими пластинами (рис. 2). Такая конструкция, как правило, используется при деревянных перекрытиях для облегчения общей нагрузки на балки перекрытия.

Рис. 1. Конструкция «мокрого» тёплого пола (пример): 1 – основание (плита перекрытия); 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – цементно-песчаная или бетонная стяжка; 5 – клеевой слой; 6 – чистовое напольное покрытие: 7 – демпферная лента; 8 – арматурная сетка; 9 – трубы тёплого пола.

Рис. 2. Конструкция «сухого» тёплого пола (пример): 1 – подшивка по лагам; 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – лаги; 5 – чёрный пол; 6 – опорные бруски; 7 – теплораспределительная пластина; 8 – трубы тёплого пола; 9 – слой ГВЛ; 10 – дощатый пол; 11 – плинтус.

Трубы для устройства тёплого пола

Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).

Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.

Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.

Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуют трубы для теплого пола всех перечисленных типов (табл. 1).

Таблица 1. Труба VALTEC для устройства тёплых полов

Утеплитель под теплый пол: тонкости подбора и монтажа идеального материала

Системы теплых полов занимают уверенную позицию на рынке отопительных приборов. И электрические, и жидкостные системы могут служить как дополнительным источником тепла, так и основным, полностью заменив классическое радиаторное отопление при соответствующем расчёте этих систем.

Теплый пол: отопление под ногами

Конструкционные особенности систем теплого пола

Классическое радиаторное отопление относится к конвекционному типу. По трубам и секциям радиаторов циркулирует теплоноситель t = +80… +95°C. Нагретые воздушные массы поднимаются от радиаторов и труб вверх, а холодный воздух опускается вниз. Конвекционные потоки возникают из-за разности температур в разных частях помещения на одной горизонтальной плоскости. При таком способе отопления наибольшая концентрация прогретых воздушных масс располагается на уровне головы человека и под потолком, то есть там, где это не актуально.

Более прогрессивная по сравнению с радиаторным отоплением система теплого пола с обширной поверхностью нагрева позволяет держать ноги в тепле, как рекомендует известная поговорка, а голову в холоде. Если точнее, то на уровне пола воздух прогревается до 24 градусов Цельсия, а на высоте двух метров температура порядка +16°C. Равномерный теплообмен и температурный режим для человека считаются наиболее благоприятными, комфортными.

Конструкционно системы теплых полов делятся на несколько категорий.

Жидкостные. Трубы теплого пола подключаются к системе центрального отопления (при условии сохранения ее гидравлической целостности) либо котлу. Внутри труб циркулирует нагретый теплоноситель — вода/этиленгликоль. Монтаж выполняется настильным методом либо в толщу бетонной стяжки.

Водяной теплый пол

Электрические теплые полы

Электро-водяной теплый пол

Потребительские плюсы всех горизонтальных низкотемпературных систем отопления очевидны: это и эстетика, заключающаяся в отсутствии видимых нагревательных элементов, и комфорт, достигающийся благодаря мягкому и равномерному прогреву всей площади помещения, и очевидная польза для здоровья, выражающаяся в отсутствии циркуляции пыли и сквозняков.

Энергоэффективность — немаловажное достоинство теплых полов, особенно оборудованных интеллектуальными функциями автобалансировки, круглосуточно поддерживающих степень нагрева теплоносителя или нагревательных элементов на оптимальном уровне, что позволяет сократить расходы на отопление минимум на 12-15%. Но с одним условием: система теплого пола была собрана грамотно, то есть с использованием высокоэффективного утеплителя. В противном случае лучистое тепло будет рассеиваться не только вверх, но и распространяться в толщу плит перекрытия, подогревая нежилой подвал или потолок нижнего этажа, что, соответственно, оборачивается перерасходом энергоресурсов и нивелированием главного достоинства всей концепции горизонтального отопления.

В качестве утеплителей под системы теплых полов используются как синтетические, так и натуральные материалы, каждый из которых имеет свою область применения и нюансы монтажа. На схеме ниже представлен пример пирога теплого пола, смонтированного поверх ж/б плит перекрытия, утеплитель, необходимый для равномерного распределения тепла от нагревательных элементов, представлен полиизоциануратными плитами LOGICPIR Полы от ТЕХНОНИКОЛЬ.

Схема обустройства энергоэффективной системы теплого пола с использованием теплоизоляционных плит LOGICPIR Полы от ТЕХНОНИКОЛЬ

Утеплитель под теплый пол: какой лучше

Выбирая утеплитель под теплый пол важно остановить выбор на материале, полностью соответствующем ряду требований.

1. Высокая степень теплозащиты. Ориентироваться при выборе стоит на коэффициент теплопроводности. Чем он ниже, тем лучше изолирующие качества утеплителя. Лидером в этом вопросе являются фольгированные плиты PIR с рекордно низким коэффициентом теплопроводности 0,022 Вт/м*К.
2. Стабильность геометрических размеров и теплотехнических характеристик в течение всего срока службы. Структура качественного утеплителя, который планируется укладывать под систему теплого пола, должна быть максимально плотной, чтобы выдерживать статические и динамические нагрузки, а также воздействие щелочной среды бетонной стяжки без какой-либо деформации. Качественный материал для теплоизоляции обладает прочностью на сжатие не менее 120 кПа и степенью водопоглощения по объему не более 1%. Минимальная гигроскопичность — гарантия возможности применения материала во влажных помещениях, отсутствие риска разбухания утеплителя при воздействии конденсата, проникающего сквозь плиты перекрытия. Стоит отметить, что фольга, которой с обеих сторон покрыты PIR плиты, выступает в роли пароизоляции, надежно защищающей от воздействия влаги и “сердечник” утеплителя, и всю систему теплого пола.
3. Экологичность, биологическая стойкость и долговечность. Эти параметры логично связаны между собой. Утеплитель, стойко противостоящий развитию плесени, априори будет долговечнее материалов, в которых заводится плесень и мелкие вредители. Не стоит забывать и про экологичность. Важно, чтобы даже при максимально возможной температуре эксплуатации теплого пола не возникала эмиссия токсичных веществ.
4. Удобство монтажа. Чем больше специфических особенностей укладки утеплителя, тем сложнее будет справиться с работой неподготовленному человеку. К разряду DIY (от англ. Do It Yourself, то есть “сделай сам”) можно отнести плитные утеплители, которые удобно стыкуются между собой, легко режутся, не требуют применения узкоспециализированного оборудования и дополнительного настила изоляционных мембран: пенополистирол, полиизоцианурат, относительно удобно укладывать пенофол и рулонную пробку. Справиться самостоятельно с задувкой эковаты или нанесением напыляемых утеплителей может быть затруднительно.

Рассмотрим подробнее утеплители, чаще всего применяемые при обустройстве теплых полов.

Листовая фольгированная пробка

Натуральная листовая пробка успешно применяется в качестве утеплителя под теплые полы в многоквартирных домах. Толщина листового материала небольшая, соответственно, экономится полезная жилая площадь помещения (актуально для квартир с низким потолком). Экологически чистый утеплитель не деформируется под толщей бетонной стяжки, сохраняет первоначальный объем при перепадах температуры и влажности. Алюминиевая фольга позволяет эффективнее отражать тепло от нагревательных элементов, в результате энергоэффективность теплого пола увеличивается.

Главный недостаток фольгированной пробки — высокая цена. Если для звуко- и теплоизоляции полов в многоэтажках достаточно одного слоя толщиной 30 мм, то для утепления первого этажа над неотапливаемым подвалом в частном доме необходимо настилать слой 70-100 мм, что фактически теряет смысл для этого материала, имеющего толщину 1-1,2 см.

Пробка имеет коэффициент теплопроводности 0,03-0,05 Вт/(м*К)

Пенофол

Еще один рулонный фольгированный утеплитель, который часто настилают под инфракрасные и кабельные системы теплых полов. Теплоизоляция из вспененного полиэтилена — достойная альтернатива пробке по цене и удобству монтажа: на верхнем слое фольги предусмотрена разметка для правильного размещения нагревательных элементов. Область применения пенофола обширна, но для теплоизоляции полов над холодным подвалом он применяется только в связке с пенополистирольными плитами.

Главные недостатки утеплителя — малая толщина, низкая плотность и невысокая прочность. Пенофол легко сминается, деформируется, а любые повреждения сильно отражаются на качестве теплоизоляции.

Коэффициент теплопроводности пенофола Вт/(м*К). Рекомендуется использовать этот материал только в комплекте с плитным утеплителем как подложку для теплого пола

Эковата

Если теплый пол монтируется поверх деревянного перекрытия, между лагами пола допустимо использовать в качестве утеплителя эковату — смесь целлюлозных волокон с антисептиками и антипиренами. Материал невоспламеняемый, с хорошими показателями шумопоглощения и долговечности. Но для качественной теплоизоляции необходимо либо специальное оборудование, либо знание тонкостей распределения утеплителя.

Пенопласт

Пенопласт ПСБ — универсальный материал, которые легко укладывается своими руками и под стяжку, и между лаг деревянного перекрытия. Для утепления частного дома рекомендовано настилать слой толщиной 150 мм для деревянного межэтажного перекрытия и 100 мм для железобетонного, в квартире слой можно уменьшить до 50 мм.

Пенопластовые утеплители укладываются с разбежкой торцов (так, чтобы четыре угла соседних плит не сходились в одной точке). Поверх рекомендуется настилать пароизоляционную пленку. На фото показан пример утепления пола пенопластом. Поверх утеплителя настелены:

• плотная пленка с нахлестом;
• сетка, к которой крепятся витки контура теплого пола;
• завершающий слой “пирога” — бетонная стяжка по маякам.

Пример утепления теплого водяного пола пенополистиролом

Чтобы упростить задачу монтажа труб теплого пола, можно приобрести специальные пенопластовые маты с бобышками или параллельными выемками (выбор зависит от способа укладки теплового контура). Полимерное покрытие позволяет отказаться от настила пароизоляции, а особая форма утеплителя специально предназначено для быстрого монтажа (по сравнению с процессом крепления труб к арматурной сетке).

Профильные монтажные маты с полимерным покрытием

Но, как показывает практика, лучшими изоляционными свойствами обладают именно фольгированные утеплители. Фольгированный пенопласт с разметкой — хорошая влагостойкая экранирующая основа под теплые полы. Витки теплового контура фиксируются якорными клипсами (скобами). Это ускоряет процесс монтажа, но нарушение целостности теплозащитного слоя негативно отражается на изоляционных характеристиках.

Пример фиксации контура теплого пола монтажными скобами

Стоит отметить, что фольгированное покрытие у пенополистирольных плит только с одной стороны, а не с двух как у инновационного продукта LOGICPIR, о котором пойдет речь далее.

LOGICPIR Пол от ТЕХНОНИКОЛЬ

Инновационный продукт LOGICPIR от компании ТЕХНОНИКОЛЬ

Утеплитель производится из жесткого пенополиизоцианурата (PIR) с закрытоячеистой структурой, сверху и снизу каширован алюминиевой фольгой, благодаря чему у плит толщиной 20 мм тепло- и звукоизолирующие (ударные шумы) свойства выше, чем у иных материалов большей толщины.

Для герметичности теплового контура плиты с отформованными прямыми или четырехсторонними L-образными кромками плотно стыкуются и проклеиваются по швам алюминиевым скотчем. Дополнительного настила пароизоляционных мембран не требуется, эту функцию выполняет фольгирование.

Благодаря высоким изолирующим свойствам и минимальной толщине пенополиизоциануратные фольгированные плиты (система ТН-ПОЛ Термо PIR) успешно применяются при интеграции всех типов систем теплого пола в сухих и влажных помещениях частных домов и квартир, производственных комплексов, местах общественного назначения (офисах, банных комплексах и т.д.).

LOGICPIR Пол — абсолютно безопасный для здоровья утеплитель с улучшенными техническими характеристиками и сроком службы более 50 лет, в течение которых эксплуатационные качества материалы остаются стабильно неизменными.

Преимущества плит LOGICPIR Полы

Для монтажа утеплителя требуется строительный нож, метровая линейка, самоклеящаяся демпферная лента из вспененного полиэтилена и алюминизированный скотч. Для изоляции сложных мест прохода коммуникаций (труб водопровода, канализации, стояков отопления) через полы может потребоваться клей-пена ТЕХНОНИКОЛЬ.

Выполнить укладку под силу любому человеку. Утеплитель легко режется и отличается очень небольшим весом.

Кстати! Благодаря малому весу LOGICPIR Пол не оказывает повышенных нагрузок на перекрытия, но при этом равномерно распределяет нагрузку от сухих и тяжелых мокрых стяжек, не деформируясь.

Пошаговая инструкция по монтажу плит LOGICPIR Пол

Подготовительный этап заключается в измерении площади утепляемого помещения и расчета необходимого количества плит.

Габариты плит с L-кромкой (длина х ширина, мм):

Плита теплоизоляционная Logicpir Полы L

Плиты с плоским торцом производятся в одном типоразмере 1200х600 мм, но при необходимости возможно по согласованию изготовление PIR-плит других размеров.

Чтобы узнать количество плит, необходимо воспользоваться формулой:

S общ. (общая площадь утепления) / S плит. (площадь одной плиты).

Полученное значение остается разделить на количество единиц утеплителя в одной пачке и округлить в большую сторону, именно столько упаковок потребуется для утепления помещения.

Упаковка утеплителя LOGICPIR Полы

Следующий шаг подготовительного процесса — очистка поверхности от строительного мусора, пыли, жирных и масляных пятен, следов краски и штукатурки. Трещины чернового пола необходимо заблаговременно заделать ремонтным раствором, после полного высыхания которого можно приступать к монтажу

Первый этап — фиксация демпферной ленты по периметру помещения. Рекомендуемая толщина ленты 8-10 мм, ширина — 50 мм для прямых участков и 100 мм для угловых.

На заметку! Демпферная лента необходима для предотвращения распространения ударных шумов и снижения потерь тепла через примыкающие стены.

Этап второй — укладка PIR-плит со смещением торцевых стыков в рядах и проклейка стыков алюминиевым скотчем для создания непрерывного герметичного слоя. Вокруг коммуникаций, где затруднен плотный подгон утеплителя, рекомендуется наносить клей-пену также с последующей герметизацией скотчем.

Герметизация стыков плит

На этом монтаж утеплителя завершен. Следующий этап работ — устройство стяжки по мокрой либо сухой технологии.

1. Цементно-песчаные стяжки заливаются слоем 40 мм с обязательным армированием.
2. Сборные стяжки представляют собой настил из двух слоев листовых материалов (ГВЛ, ГКЛ, фанера, ДСП, ЦСП), уложенных со смещением стыков и зафиксированных саморезами.

Нагревательные элементы укладываются либо под стяжку (электро-водяные и жидкостные системы), либо поверх стяжки в слой плиточного клея (кабельные теплые полы) или под напольное покрытие (инфракрасные маты).

Финишный этап — укладка напольного покрытия в соответствии с личными предпочтениями (паркетная доска, ламинат, керамогранит и т.д.).

С плитами LOGICPIR Полы тепло от нагревательных элементов рассеивается целенаправленно вверх, обеспечивается равномерное отопление помещения и стабильно благоприятный микроклимат. Отсутствие нежелательных утечек тепла позволяет понижать температуру нагрева теплоносителя или нагревательных элементов для экономии расходов, но без ущерба для комфорта.

Видео — Утеплитель PIR ТЕХНОНИКОЛЬ (полиизоцианурат)