Конструкция и материалы теплого пола

Виды труб в системах теплого пола

При монтаже системы теплого пола чаще всего используются трубы на основе сшитого полиэтилена PEX. Благодаря тому, что в таких трубах частички полиэтилена связываются между собой поперечным «швом», пластик таких труб приобретает значительно повышенную термостойкость и общую прочность.

Сам метод такого структурирования в свою очередь различается на радиационный метод (Pexc), органосиланидный (PEXb) и пероксидный (PEXa).

Удобнее и практичнее всего в использовании металлополимерные трубы PEX-AL-PEX, которые изготовлены и двух слоев полиэтилена, между которыми добавлен слой алюминиевого покрытия. Благодаря этому алюминиевому слою трубы такого типа наиболее устойчивы к температурному воздействию (и к деформации в результате перепада температур), а также полностью защищены от проникновения кислорода, что, в свою очередь, защищает от коррозии металлических деталей в системе.

Также популярны и надежны в использовании для установки системы теплого пола трубы PEX-EVOH. В этих трубах от проникновения кислорода защищает добавленный слой этиленвинилгликоля (EVOH).

Для более бюджетного варианта можно использовать трубы PE-RT. Такие трубы обладают повышенной термостойкостью относительно труб из простого полиэтилена, однако уступают в надежности вышеописанным трубам из сшитого полиэтилена.

С учетом вышеизложенного, следует учитывать, что трубы из PEX-EVOH и PE-RT не будут сохранять свою форму, поэтому при их использовании следует уделить особое внимание правильной и надежной фиксации.

Способы раскладки петель для системы напольного отопления.

Шаг для петель напольного отопления и диаметр используемых труб следует определять при помощи ряда теплотехнических и гидравлических расчетов.

Чтобы процесс выбора шага петель теплого пола сделать проще и понятнее, можно использовать нижеприведенную таблицу с рекомендациями.

Таблица 1. Рекомендованный шаг труб для системы напольного отопления

Особо стоит отметить, что с практической точки зрения шаг петель меньше 100 мм реализовать сложно в виду маленького размера трубы, а шаг более 250 мм использовать на практике также не рекомендуется, потому что при использовании такого шага прогрев пола будет происходить неравномерно.

Трубы для теплого поля следует укладывать с отступом от стен и перегородок на 150 мм.

При раскладке петель напольного отопления используются разные методы укладки, среди которых наиболее целесообразным является так называемая укладка «улиткой», то есть двойным меандром.

Также популярен метод укладки «змейка», но укладка «улиткой» всё-таки является более предпочтительной, так как позволяет сократить количество труб (на 10-12%), снижает гидравлические потери (на 13-15%), а также обеспечивает более равномерный прогрев пола по всей площади отапливаемого помещения в результате чередования обратных и подающих труб.

При необходимости, наращивание петель теплого пола должно происходить исключительно с применением надвижных фитингов либо пресс-фитингов. Важно при этом включить в гидравлический расчет и сопротивление этих фитингов для корректности счислений и последующей наладки.

Максимально возможная длина одной петли в системе напольного отопления определяется непосредственно возможностями циркуляционного насоса. Так, например, для дач и коттеджей считается наиболее выгодной такая система, в которой расчетные потери давления не будут превышать 20 кПа (2 м вод. ст.).

Исходя из указанного требования, можно вычислить максимально допустимую длину петли для конкретной трубы определенного вида. Для удобства можно воспользоваться нижеуказанной таблицей с рекомендациями по длине петель.

Таблица 2. Максимальная длина петли при шаге труб 150 мм

Площадь, обогреваемая одной петлей, непосредственно зависит от принятого шага и составляет (в квадратных метрах) примерное соответствие значению шага труб (указанному в сантиметрах). Например, при шаге 20 см обслуживаемая площадь будет примерно составлять 20 м².

Для того чтобы избежать перегрев участков пола, а также теплопотерь на подводящих участках, которые обычно не учитываются при расчетах, необходимо теплоизолировать трубы на подводящих участках при помощи теплоизоляции для труб или гофрокожуха.

Обустройство краевых зон

Бывают такие случаи, что при установке напольного отопления нет возможности компенсировать полностью теплопотери помещения. В такой ситуации можно восполнить некоторую недостачу тепла обустройством краевых зон. Краевыми зонами называют участки теплого пола на которых повышена температура. Обычно такие зоны устраивают вдоль наружных стен (для большей равномерности тепла в помещении).

Для того, чтобы повысить тепловую энергию в таких участках, можно уменьшить шаг труб, использовать отдельную петлю с повышенной тепловой мощностью, либо отдельно петлю с увеличенным диаметром труб, повышенной температурой теплоносителя и уменьшенным шагом.

Использование именно отдельных петель целесообразно прежде всего при наличии нескольких помещений с краевыми зонами в пределах системы напольного отопления. В таком ситуации трубопроводы таких зон можно обслуживать специальным отдельным насосно-смесительным узлом.

При этом также следует учитывать, что температура в краевых зонах тем не менее не должна быть более 31°С, если материал финишного покрытия не накладывает иных ограничений, которые обязательно следует учитывать.

Требования к стяжке

Стяжка для теплого поля должна быть прочной, чтобы выдерживать нагрузки на пол, а также должна быть достаточно плотной, чтобы снижать теплопотери. Преимущественно стяжка теплого поля производится из цементно-песчаного раствора, либо бетона с использованием пластификатора. Пластификаторы (специальные вещества для введения в полимерные материалы для придания им эластичности и пластичности) позволяют увеличить плотность стяжки, исключая воздушные включения, а также повышает общую её прочность.

Но к выбору пластификатора для стяжки следует подойти ответственно, так как не все они подходят непосредственно для стяжек теплого поля. Рекомендуется использовать специализированные пластификаторы для теплого поля, которые обладают невоздухововлекающими свойствами. Расход пластификатора обычно составляет 3-5 л на м3 раствора или бетона.

При этом важно помнить, что стяжка не должна быть менее 20 мм.

При устройстве стяжек и теплого поля могут появляться трещины. Основными причинами их появления обычно служить низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, недостаток или отсутствие пластификатора (а также использование неподходящего пластификатора), либо слишком толстая стяжка, приводящая к усадочным трещинам.

Именно поэтому, чтобы избежать трещин в стяжке, следует обратить внимание на то, чтобы раствор был пластичным, плотность утеплителя под стяжкой не менее 40 кг/м³. Также, для предотвращения образования усадочных трещин в стяжке рекомендуется добавлять в раствор полипропиленовую фибру (либо стальную для силовых нагруженных полов).

После заливки стяжка должна настояться, чтобы приобрести необходимую прочность. Так, в обычных условиях (без искусственного подогрева) связка набирает половину своей прочности в первые трое суток, за семь суток — 70%, а полностью обретает прочность только через 28 дней. Именно по этим причинам настоятельно не рекомендуется запускать напольное отопление раньше, чем через 3 дня после заливки.

Требования для используемого утеплителя

Утеплитель в системе напольного отопления помогает уменьшить теплопотери в нижнем направлении, таким образом увеличивая коэффициент полезного действия теплого пола. Помимо теплоизоляционных свойств, утеплитель также должен иметь достаточную прочность, чтобы воспринимать нагрузки от нагрузки на пол и веса конструкции самого пола.

В наибольшей степени этим условиям удовлетворяют плиты из пенополистирола с плотностью не ниже 40 кг/м3.

Таблица 3. Нагрузка на пол

Специально для устройства водяных тёплых полов выпускаются теплоизоляционные плиты с выступами для фиксации труб тёплого пола. Соединение плит между собой может выполняться по-разному, например распространены плиты с системой «пристегивания» выпуска покровного полистирольного слоя с соседней плитой, а также с пазо-гребневым соединением.

Способы крепления труб к плитам утеплителя, не имеющим специальных выступов, описаны ниже.

Крепление труб

В целом крепление труб в системе напольного отопления может осуществляться различными методами, как с использованием подручных инструментов, кустарным способом, так и при помощи специальных крепежных изделий и инструментов.

Если в монтаже теплого пола используются плит со специальными выступами, то в дополнительном креплении труб нет необходимости. Выступы таких плит надежно служат для фиксации труб.

Если же специальные выступы у плит отсутствуют, то фиксация труб необходима, многие в таком случае прикрепляют трубы к арматурной сетке при помощи именно пластиковых хомутиков, так как использование проволочных стяжек для таких целей недопустимо.

Также можно порекомендовать специальные пластиковые гарпунные скобы, которые могут надежно зафиксировать к плоской изоляции трубы.

Расстояние же между узлами фиксации труб зависит прежде всего от вида трубы - её материала и способности противостоять деформации.

В местах выпуска труб из стяжки для подключения их к коллекторам рекомендуется устанавливать фиксаторы поворота. Фиксаторы могут предотвратить трубы от повреждения, а саму стяжку — от появления трещин в местах примыкания к трубам. В частности, фиксация просто необходима для труб PEX-EVOH и PE-RT, так как, как уже было сказано выше, такие трубы не имеют защиты от деформации и не сохраняют сами по себе заданную при установке форму.

Таблица 4. Рекомендуемые максимальные расстояния между точками крепления труб тёплого пола

Армирование стяжки

При необходимости установки арматурной сетки, следует её установить прямо на слой утепления. Арматурная сетка прежде всего играет роль удобного каркаса для крепежа труб, также она воспринимает на себя растягивающие усилия при прогибах плит и перекрывает каналы в утеплителе, если в системе теплого пола проложены трубы других систем.

Требования к чистовому покрытию пола в системе напольного отопления

Наиболее целесообразно использовать для систем напольного отопления напольное покрытие из материалов, обладающих наиболее высокими показателями теплопроводности, такими как керамическая плитка, ламинат, безосновный линолеум, бетон и так далее.

На нашем сайте в разделе «Напольные покрытия» представлен обширный ассортимент покрытий для пола и Вы можете купить товар, подходящий именно Вам.

Если в качестве напольного покрытия используется ковролин, то необходимо проследить, чтобы используемый ковролин имел знак пригодности для использования на теплом основании.

Иные синтетические покрытия, такие как релин, ПВХ плитка, линолеум и подобные им, должны также быть проверены на наличие знаков об отсутствии токсичных выделений при использовании в условиях повышенной температуры.

Также для покрытия теплого пола можно использовать паркет, но в таком случае температура поверхности не должна превышать 26 °С, а также в системе должен быть предохранительный термостат в смесительном узле. Также для систем с паркетными досками в качестве напольного покрытия влажность материалов из дерева не должна быть выше 9%. И не стоит забывать, что работы по установке дощатого пола необходимо проводить в помещении, температура которого не ниже 18°С, а влажность не превышает 40%.

Гидро- и пароизоляция

При описанном в начале статьи мокром способе установки системы напольного отопления стоит уложить по перекрытиям слой пергамина для защиты от протекания и образования конденсата между основанием и используемым утеплителем, в случаях если в в самом проекте уже не предусмотрено устройство изоляции от пара и воды.

В помещениях с повышенной влажностью (таких как санузлы, ванные комнаты и т.д.) гидроизоляция устраивается в обычном порядке поверх стяжки системы теплого поля.

В случаях, когда трубы тёплого пола устанавливаются в воздушной прослойке (например, в полах по лагам), фольгирование теплоизоляции позволяет отразить большую часть лучистого теплового потока, направленного вниз, тем самым увеличив КПД системы. Такую же роль играет фольга при устройстве поризованных (газо- или пенобетонных) стяжек.

Если стяжка выполняется из плотной цементно-песчаной смеси, фольгирование теплоизоляции может быть оправдано только в качестве дополнительной гидроизоляции, так как отражающие свойства фольги в этом случае себя проявить не могут из-за отсутствия границы «воздух/твёрдое тело».

Нужно иметь в виду, что слой алюминиевой фольги, заливаемый цементным раствором, обязательно должен иметь защитное покрытие из полиэтиленовой пленки, в противном случае под воздействием высокощелочной среды цементного раствора (рН = 12,4) алюминий быстро разрушится.

Деформационные швы

Толщина деформационного шва в тёплых полах, выполненных по «мокрому» методу, рассчитывается, исходя из коэффициента линейного расширения цементно-песчаной стяжки α_ст = 13х10^-6 1/ °С.

Для помещений с длинной стороной менее 10 м достаточно использовать шов толщиной 5 мм.

Деформационные швы в «мокрых» тёплых полах заполняются эластичным материалом расчётной толщины. Рекомендуется использовать для швов демпферную ленту из вспененного полиэтилена.

В общем случае расчёт шва в «мокром» тёплом полу ведётся по формуле: b = 0,55 х L, где b – толщина шва в мм; L – длина помещения в метрах.

В случае использования в качестве шовного 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 тёплый пол расположен с двух сторон дверного проема, то демпферная лента под порогом укладывается в два слоя;

• при длине пола свыше 8 м;

• в местах входящих углов.

Трубы, пересекающие деформационный шов, должны быть проложены в гофрокожухе на расстоянии по 200 мм по обе стороны от шва. Идеальным является решение, когда труба пересекает шов под углом 45°.