Полимерные трубы в системе напольного отопления
С появлением долговечных полимерных труб (сшитый полиэтилен, металлопластик) "теплый пол" превратился из предмета роскоши в доступную, экономичную и удобную систему отопления.
Полимерные трубы применяются в системе напольного отопления в качестве нагревательных элементов. Их отрезки (контуры) укладываются в конструкции пола в виде змеевиков и подключаются к подающему и обратному коллекторам теплоносителя. Этот способ обогрева помещений имеет ряд преимуществ перед традиционной радиаторной системой отопления. "Теплый пол" впишется в любой интерьер. Кроме того, в любой горизонтальной плоскости помещения поддерживается постоянная температура. Напольное водяное отопление можно приспособить к различным источникам энергии для нагрева воды (электричество, жидкое и твердое топливо, газ). Поскольку "теплый пол" является системой низкотемпературного отопления (температура теплоносителя обычно не превышает 40°С, а температура поверхности пола в зависимости от типа помещения составляет 26°-33°С), для его "питания" подходят даже тепловые насосы и солнечные коллекторы. По сравнению с радиаторной системой такой пол позволяет экономить от 20% до 30%, а в помещениях высотой более 5 м — до 50% энергии на подогрев и транспортировку теплоносителя. Конечно, по некоторым показателям (например, по максимальной приведенной мощности на квадратный метр отапливаемого помещения) напольное отопление уступает традиционному. Поэтому в северных регионах "теплый пол" комбинируют с радиаторами, системой воздушного отопления или электрическими отопительными приборами. На российском рынке оборудования для такого пола представлена продукция фирм Oventrop, Henco, Pexep, Rehau, Wirsbo, Purmo, Kan и др.
Помимо комплекта оборудования, для обогрева загородного дома необходимы теплогенератор, насосы и расширительный бак, а также система управления. В городской квартире напольное отопление подключается к системе центрального теплоснабжения здания через промежуточный теплообменник. Управляет "теплым полом" терморегулятор, смешивая в нужных пропорциях воду, которая поступает от источника нагрева и возвращается из системы напольного отопления. Температура смеси зависит от параметров наружного воздуха. При монтаже и настройке удобнее пользоваться устройством с собранным регулятором, смесительным и обводным клапанами, а также насосом-мешалкой. Еще более удобен терморегулятор, объединенный с таймером, который обеспечит работу пола по заданной на день или неделю программе. Данный вариант системы напольного отопления предполагает, что температура в помещении достаточно быстро достигнет значения, при котором теплопередача от пола в воздух практически прекратится. Таким образом, система саморегулируется — она подходит для тех помещений, где не требуется поддерживать температуру с высокой точностью — гаражей, кладовых, а также ванных комнат. Если же необходимо настроить напольное отопление таким образом, чтобы учитывать солнечное тепло, а также тепло, исходящее от ламп, различных устройств, людей, используют комнатный термостат. Последний дает команду перекрыть доступ теплоносителя в тот или иной контур системы при превышении заданной температуры (5°-30°С). В этом случае коллектор вместо вентилей оборудуется исполнительными механизмами, которыми управляет комнатный реостат.
Варианты конструкций. В жилых помещениях, где тепловая мощность для обогрева квадратного метра пола не превышает 60 Вт, а перекрытия из дерева или бетона, устраивают трехслойный настил из штукатурки. В этом случае контуры отопления размещают в среднем слое, а сверху укладывают материал типа пробки. Если основание на бетоне, то можно обойтись без нижнего слоя штукатурки. Для помещений с деревянными перекрытиями используется система "теплого пола", мощность которой не превышает 50-60 Вт/м2. Для равномерного распределения тепла по всей поверхности пола на несущие балки перекрытия укладывают металлические теплоизлучающие пластины со специальными каналами для прокладки труб. Благодаря небольшой толщине пластин высота перекрытия увеличивается всего на один-два миллиметра. В качестве настила применяют слоистый пластик, пробку, тонкую половую доску, пластмассу или керамическую плитку, уложенную на половицы из картона.
А теперь о подготовительных работах. Наибольшей популярностью сегодня пользуется так называемый мокрый монтаж — технология, позволяющая прокладывать отопительные трубы внутри бетонной стяжки. Подобные системы устраиваются в новых зданиях, коттеджах, а также в реконструируемых домах, перекрытия которых способны выдержать дополнительную нагрузку и 250-300 кг/м2 отапливаемого помещения. Итак, установке системы напольного отопления предшествуют подготовительные работы. Основание выравнивают, при необходимости пол покрывают тонкой бетонной стяжкой, в ряде случаев незначительные выбоины (не более 0,5 см) можно заполнить сухим песком. Если "теплый пол" предполагает уклоны (например, в душе), их делают в несущем настиле, чтобы обеспечить равномерную толщину бетонной стяжки. Если плита основания соприкасается с землей, укладывают слой гидроизоляции (если пол планируется покрыть паркетом, половой доской, вместо или вместе с гидроизоляцией используют пароизоляцию). Затем размещают теплоизолятор, толщина которого рассчитывается при проектировании системы. Утеплитель необходим не только в цокольных помещениях и комнатах первого этажа, но и на верхних этажах. В комплект системы напольного водяного отопления входят листовые рулонные теплоизолирующие материалы. Листовой теплоизолятор — это плиты либо панели из пенополистирола или базальтового волокна толщиной 30-70 мм, которые могут быть покрыты теплоотражающей фольгой с разметкой в виде сетки или снабжены выступами-бобышками для монтажа и закрепления труб. Чтобы цементный раствор не проникал между плитами утеплителя, не создавал температурных и акустических мостиков, на теплоизоляцию укладывают полиэтиленовую пленку.
После монтажа утеплителя выполняют окантовку, предотвращающую деформации, появление трещин и вспучивание напольного покрытия (возникают из-за температурного расширения бетона), образование тепловых и звуковых мостиков. В качестве окантовки применяют краевую ленту, например, из пенополистирола, которую располагают у стен и вдоль других строительных элементов. Если перекрытия имеют длину более восьми метров или их площадь превышает 40 м2, а также если помещение имеет неправильную геометрическую форму, в бетонной стяжке предусматривают температурные швы. Чаще всего их выполняют с помощью компенсационной ленты, полос пенополистирола (после устройства стяжки излишки срезают) либо деревянных реек, которые вынимают из затвердевшего бетона, заполняя образовавшуюся щель эластичной мастикой. В местах вынужденного пересечения труб с температурными швами прокладывают защитную оболочку длиной около метра, предотвращая жесткое сцепление греющих контуров со стяжкой. После этого подготовка закончена. После укладки вспомогательных материалов (тепло-, пароизоляции, окантовки, температурных швов и т.д.) устанавливают подающий и обратный коллекторы — обычно их размещают в накладном или утопленном в стену монтажном шкафу. К подающему коллектору подсоединяют трубу, после чего разматывают бухту и формируют греющий контур. При устройстве водяного напольного отопления применяется один из трех основных вариантов укладки. Схема "одиночный змеевик", обеспечивающая равномерное распределение тепла по поверхности пола, подходит для обогрева наклонных участков. Параллельная укладка подающей и обратной труб гарантирует равномерную среднюю температуру, при этом возможны большие перепады температуры на малых площадях. Монтаж по схеме "параллельная спираль" чаще используется в помещениях, для которых характерны большие теплопотери.
При выборе способа укладки следует помнить, что в области наружных стен теплопотери выше, поэтому здесь трубы следует располагать ближе друг к другу. В зоне наибольших потерь может монтироваться дополнительная спираль общего или отдельного греющего контура. На подготовленном основании трубы фиксируются с помощью арматурной сетки, проволоки, монтажных скоб, реек, а также элементов профилированной теплоизоляции (бобышек) и т.п. Первый вариант самый простой. Благодаря графической арматурной сетке экономится время на разметку пола. Кроме того, благодаря армированию бетонная стяжка получается более прочной. Сетка выполняется из металлического прутка диаметром от 3 до 6 мм, размер ее ячейки, как правило, составляет 150х150 мм, реже — 225х225 мм или 300х300 мм. Трубы фиксируются на сетке (на расстоянии 0,5-1 м) при помощи пластиковых клипс, крепежной проволоки, скручиваемой специальным крюком, или пластиковой крепежной ленты. Монтаж производится при температуре не ниже 10°С. Греющий контур должен состоять из цельного куска трубы, не иметь скрещиваний, перекруток, нахлестов, а также сдавливаний и иных повреждений трубы. От бухты его отрезают только после укладки и подвода петли к обратному коллектору (применяют лишь сертифицированные производителями труб фитинги и инструменты). Если большое количество труб уложено близко друг от друга (в коридорах, возле коллектора), то некоторые из них, желательно подающие, изолируют, чтобы не допустить местного перегрева. Греющие контуры бетонируют, чтобы поверхность пола равномерно прогревалась. Предварительно необходимо провести гидравлические испытания системы. Согласно СНиПу, проверка напольного отопления на герметичность производится при постоянной температуре воды и под давлением не менее 0,6 МПа (оно должно быть в полтора раза больше рабочего). Необходимо, чтобы во время заливки труба также находилась под рабочим давлением — таким образом снизится вероятность нежелательных механических напряжений в системе "теплого пола". Кроме того, при бетонировании следует избегать смещения, вертикального изгиба и других повреждений труб.
Обычно фирмы — поставщики профессионального оборудования и материалов для напольного отопления приводят точную рецептуру раствора для стяжки, давая гарантию лишь в случае ее соблюдения. Для стяжки применяют цементно-песчаную смесь марки не ниже М-400. В раствор нередко добавляют пластификатор, улучшающий текучесть, благодаря чему бетон более плотно охватывает трубы, повышается теплопроводность и прочность стяжки. Чтобы в полу не оставалось воздушных карманов, стяжку уплотняют с помощью вибротрамбовок. Толщина бетонного слоя зависит от предполагаемых мышечных нагрузок. Согласно немецким строительным нормам (DIN4725), она составляет не менее 65 мм, российские рекомендуют изготавливать стяжку толщиной минимум 30 мм. Горячая вода (25°С) подается в систему напольного отопления не ранее, чем через три недели после бетонирования. За это время бетонная стяжка набирает необходимую прочность. В последующие четыре дня температура воды постепенно повышается до расчетной. Последний слой "теплого пола" — покрытие. От выбора материала и его толщины зависит интенсивность передачи тепла в обогреваемое помещение, поэтому критерием служат показатели термического сопротивления. Для керамической плитки и мрамора данная величина составляет 0,02 м2°К/Вт, для синтетического напольного покрытия — 0,075 м2°К/Вт, для паркета и ковролина — 0,10-0,15м2°К/Вт. Покрытия, термическое сопротивление которых превышает 0,15 м2°К/Вт, в системах напольного отопления применять не следует. Напольные покрытия и клей для их закрепления должны в течение длительного времени выдерживать температуру около 50°С.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Полимерные трубы применяются в системе напольного отопления в качестве нагревательных элементов. Их отрезки (контуры) укладываются в конструкции пола в виде змеевиков и подключаются к подающему и обратному коллекторам теплоносителя. Этот способ обогрева помещений имеет ряд преимуществ перед традиционной радиаторной системой отопления. "Теплый пол" впишется в любой интерьер. Кроме того, в любой горизонтальной плоскости помещения поддерживается постоянная температура. Напольное водяное отопление можно приспособить к различным источникам энергии для нагрева воды (электричество, жидкое и твердое топливо, газ). Поскольку "теплый пол" является системой низкотемпературного отопления (температура теплоносителя обычно не превышает 40°С, а температура поверхности пола в зависимости от типа помещения составляет 26°-33°С), для его "питания" подходят даже тепловые насосы и солнечные коллекторы. По сравнению с радиаторной системой такой пол позволяет экономить от 20% до 30%, а в помещениях высотой более 5 м — до 50% энергии на подогрев и транспортировку теплоносителя. Конечно, по некоторым показателям (например, по максимальной приведенной мощности на квадратный метр отапливаемого помещения) напольное отопление уступает традиционному. Поэтому в северных регионах "теплый пол" комбинируют с радиаторами, системой воздушного отопления или электрическими отопительными приборами. На российском рынке оборудования для такого пола представлена продукция фирм Oventrop, Henco, Pexep, Rehau, Wirsbo, Purmo, Kan и др.
Помимо комплекта оборудования, для обогрева загородного дома необходимы теплогенератор, насосы и расширительный бак, а также система управления. В городской квартире напольное отопление подключается к системе центрального теплоснабжения здания через промежуточный теплообменник. Управляет "теплым полом" терморегулятор, смешивая в нужных пропорциях воду, которая поступает от источника нагрева и возвращается из системы напольного отопления. Температура смеси зависит от параметров наружного воздуха. При монтаже и настройке удобнее пользоваться устройством с собранным регулятором, смесительным и обводным клапанами, а также насосом-мешалкой. Еще более удобен терморегулятор, объединенный с таймером, который обеспечит работу пола по заданной на день или неделю программе. Данный вариант системы напольного отопления предполагает, что температура в помещении достаточно быстро достигнет значения, при котором теплопередача от пола в воздух практически прекратится. Таким образом, система саморегулируется — она подходит для тех помещений, где не требуется поддерживать температуру с высокой точностью — гаражей, кладовых, а также ванных комнат. Если же необходимо настроить напольное отопление таким образом, чтобы учитывать солнечное тепло, а также тепло, исходящее от ламп, различных устройств, людей, используют комнатный термостат. Последний дает команду перекрыть доступ теплоносителя в тот или иной контур системы при превышении заданной температуры (5°-30°С). В этом случае коллектор вместо вентилей оборудуется исполнительными механизмами, которыми управляет комнатный реостат.
Варианты конструкций. В жилых помещениях, где тепловая мощность для обогрева квадратного метра пола не превышает 60 Вт, а перекрытия из дерева или бетона, устраивают трехслойный настил из штукатурки. В этом случае контуры отопления размещают в среднем слое, а сверху укладывают материал типа пробки. Если основание на бетоне, то можно обойтись без нижнего слоя штукатурки. Для помещений с деревянными перекрытиями используется система "теплого пола", мощность которой не превышает 50-60 Вт/м2. Для равномерного распределения тепла по всей поверхности пола на несущие балки перекрытия укладывают металлические теплоизлучающие пластины со специальными каналами для прокладки труб. Благодаря небольшой толщине пластин высота перекрытия увеличивается всего на один-два миллиметра. В качестве настила применяют слоистый пластик, пробку, тонкую половую доску, пластмассу или керамическую плитку, уложенную на половицы из картона.
А теперь о подготовительных работах. Наибольшей популярностью сегодня пользуется так называемый мокрый монтаж — технология, позволяющая прокладывать отопительные трубы внутри бетонной стяжки. Подобные системы устраиваются в новых зданиях, коттеджах, а также в реконструируемых домах, перекрытия которых способны выдержать дополнительную нагрузку и 250-300 кг/м2 отапливаемого помещения. Итак, установке системы напольного отопления предшествуют подготовительные работы. Основание выравнивают, при необходимости пол покрывают тонкой бетонной стяжкой, в ряде случаев незначительные выбоины (не более 0,5 см) можно заполнить сухим песком. Если "теплый пол" предполагает уклоны (например, в душе), их делают в несущем настиле, чтобы обеспечить равномерную толщину бетонной стяжки. Если плита основания соприкасается с землей, укладывают слой гидроизоляции (если пол планируется покрыть паркетом, половой доской, вместо или вместе с гидроизоляцией используют пароизоляцию). Затем размещают теплоизолятор, толщина которого рассчитывается при проектировании системы. Утеплитель необходим не только в цокольных помещениях и комнатах первого этажа, но и на верхних этажах. В комплект системы напольного водяного отопления входят листовые рулонные теплоизолирующие материалы. Листовой теплоизолятор — это плиты либо панели из пенополистирола или базальтового волокна толщиной 30-70 мм, которые могут быть покрыты теплоотражающей фольгой с разметкой в виде сетки или снабжены выступами-бобышками для монтажа и закрепления труб. Чтобы цементный раствор не проникал между плитами утеплителя, не создавал температурных и акустических мостиков, на теплоизоляцию укладывают полиэтиленовую пленку.
После монтажа утеплителя выполняют окантовку, предотвращающую деформации, появление трещин и вспучивание напольного покрытия (возникают из-за температурного расширения бетона), образование тепловых и звуковых мостиков. В качестве окантовки применяют краевую ленту, например, из пенополистирола, которую располагают у стен и вдоль других строительных элементов. Если перекрытия имеют длину более восьми метров или их площадь превышает 40 м2, а также если помещение имеет неправильную геометрическую форму, в бетонной стяжке предусматривают температурные швы. Чаще всего их выполняют с помощью компенсационной ленты, полос пенополистирола (после устройства стяжки излишки срезают) либо деревянных реек, которые вынимают из затвердевшего бетона, заполняя образовавшуюся щель эластичной мастикой. В местах вынужденного пересечения труб с температурными швами прокладывают защитную оболочку длиной около метра, предотвращая жесткое сцепление греющих контуров со стяжкой. После этого подготовка закончена. После укладки вспомогательных материалов (тепло-, пароизоляции, окантовки, температурных швов и т.д.) устанавливают подающий и обратный коллекторы — обычно их размещают в накладном или утопленном в стену монтажном шкафу. К подающему коллектору подсоединяют трубу, после чего разматывают бухту и формируют греющий контур. При устройстве водяного напольного отопления применяется один из трех основных вариантов укладки. Схема "одиночный змеевик", обеспечивающая равномерное распределение тепла по поверхности пола, подходит для обогрева наклонных участков. Параллельная укладка подающей и обратной труб гарантирует равномерную среднюю температуру, при этом возможны большие перепады температуры на малых площадях. Монтаж по схеме "параллельная спираль" чаще используется в помещениях, для которых характерны большие теплопотери.
При выборе способа укладки следует помнить, что в области наружных стен теплопотери выше, поэтому здесь трубы следует располагать ближе друг к другу. В зоне наибольших потерь может монтироваться дополнительная спираль общего или отдельного греющего контура. На подготовленном основании трубы фиксируются с помощью арматурной сетки, проволоки, монтажных скоб, реек, а также элементов профилированной теплоизоляции (бобышек) и т.п. Первый вариант самый простой. Благодаря графической арматурной сетке экономится время на разметку пола. Кроме того, благодаря армированию бетонная стяжка получается более прочной. Сетка выполняется из металлического прутка диаметром от 3 до 6 мм, размер ее ячейки, как правило, составляет 150х150 мм, реже — 225х225 мм или 300х300 мм. Трубы фиксируются на сетке (на расстоянии 0,5-1 м) при помощи пластиковых клипс, крепежной проволоки, скручиваемой специальным крюком, или пластиковой крепежной ленты. Монтаж производится при температуре не ниже 10°С. Греющий контур должен состоять из цельного куска трубы, не иметь скрещиваний, перекруток, нахлестов, а также сдавливаний и иных повреждений трубы. От бухты его отрезают только после укладки и подвода петли к обратному коллектору (применяют лишь сертифицированные производителями труб фитинги и инструменты). Если большое количество труб уложено близко друг от друга (в коридорах, возле коллектора), то некоторые из них, желательно подающие, изолируют, чтобы не допустить местного перегрева. Греющие контуры бетонируют, чтобы поверхность пола равномерно прогревалась. Предварительно необходимо провести гидравлические испытания системы. Согласно СНиПу, проверка напольного отопления на герметичность производится при постоянной температуре воды и под давлением не менее 0,6 МПа (оно должно быть в полтора раза больше рабочего). Необходимо, чтобы во время заливки труба также находилась под рабочим давлением — таким образом снизится вероятность нежелательных механических напряжений в системе "теплого пола". Кроме того, при бетонировании следует избегать смещения, вертикального изгиба и других повреждений труб.
Обычно фирмы — поставщики профессионального оборудования и материалов для напольного отопления приводят точную рецептуру раствора для стяжки, давая гарантию лишь в случае ее соблюдения. Для стяжки применяют цементно-песчаную смесь марки не ниже М-400. В раствор нередко добавляют пластификатор, улучшающий текучесть, благодаря чему бетон более плотно охватывает трубы, повышается теплопроводность и прочность стяжки. Чтобы в полу не оставалось воздушных карманов, стяжку уплотняют с помощью вибротрамбовок. Толщина бетонного слоя зависит от предполагаемых мышечных нагрузок. Согласно немецким строительным нормам (DIN4725), она составляет не менее 65 мм, российские рекомендуют изготавливать стяжку толщиной минимум 30 мм. Горячая вода (25°С) подается в систему напольного отопления не ранее, чем через три недели после бетонирования. За это время бетонная стяжка набирает необходимую прочность. В последующие четыре дня температура воды постепенно повышается до расчетной. Последний слой "теплого пола" — покрытие. От выбора материала и его толщины зависит интенсивность передачи тепла в обогреваемое помещение, поэтому критерием служат показатели термического сопротивления. Для керамической плитки и мрамора данная величина составляет 0,02 м2°К/Вт, для синтетического напольного покрытия — 0,075 м2°К/Вт, для паркета и ковролина — 0,10-0,15м2°К/Вт. Покрытия, термическое сопротивление которых превышает 0,15 м2°К/Вт, в системах напольного отопления применять не следует. Напольные покрытия и клей для их закрепления должны в течение длительного времени выдерживать температуру около 50°С.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 41 за 2004 год в рубрике материалы и технологии
