Что нужно для теплого пола: калькуляторный расчёт для трубы в доме, в квартире и советы по укладке

Материалы

Создание систем для оборудования теплых полов не представляет большой сложности и не требует дорогостоящих расходных материалов, но особое внимание стоит уделить трубам. Это могут быть металлические, медные, металлопластиковые или полиэтиленовые трубы

Полиэтиленовые трубы устойчивы к коррозии, хорошо держат рабочее давление и устойчивы к воздействию агрессивных сред.

Металлопластиковые трубы сделаны по принципу сэндвича и изготовлены из трех основных слоев, наружный и внутренний из полиэтилена, слой, находящийся в центре, представлен фольгой, увеличивающей теплопроводность и прочность труб.

Также можно выбрать, в какое основание будет производиться монтаж труб: пенополистирольное или деревянное.

Главную роль в равномерном распределении тепла по всей поверхности играет теплораспределительная пластина, выполненная из алюминия или оцинкованной стали, с заранее заготовленными пазами для труб и ребрами жесткости.

На заключительном этапе установки также понадобится распределительный коллектор с фитингами и коробкой для его размещения, через который производится подсоединение труб к котлу в загородных домах или к отдельному отопительному контуру в квартирах. Он позволяет подключать несколько узлов, количество которых зависит от размеров помещений.

Металлические трубы для подогрева полов

В современных сетях теплоснабжения загородных домов используются стальные, нержавеющие и медные трубы. Для монтажа напольных водяных систем применяется 2 разновидности металлических трубопроводов:

• медь отожженная с наружным диаметром 15, 18 и 22 мм с толщиной стенки 1 мм (продается в бухтах по 25 м);
• гофра нержавеющая отожженная ½ и ¾ дюйма (Ø15…20 мм), метраж бухты – от 10 до 50 м.

Медь продается в виде прямых отрезков (штанг) и бухт

Оценим параметры труб из металла согласно критериям:

1. Коэффициент теплопроводности меди и стали настолько велик (389 и 45 Вт/м•°С соответственно), что делать расчеты бессмысленно – по данной характеристике металл заткнет за пояс любой пластик.
2. Эквивалентная шероховатость новых изделий – 0.01 мм. В процессе эксплуатации гладкость стенок ухудшается, гидравлическое сопротивление постепенно увеличивается.
3. Линейное расширение металлов незначительно по сравнению с полимерами – 55…85 мм на 100 метров тепловой магистрали при дельте температур 50 °С. Материалы достаточно эластичны, чтобы удлиняться внутри бетона и не ломать стяжку.
4. Медь Ø18 х 1.0 мм спокойно держит рабочее давление до 67 Бар при максимальной температуре 200 °С. Параметры гофрированной нержавейки – 15 Бар и 150 градусов соответственно. Заявленные показатели покрывают требования для ТП с большим запасом.
5. Сталь и медь абсолютно не пропускает кислород, но подвержены медленному воздействию коррозии. Слабые места – участки, пересекающие линии домашней электропроводки.

Проблема гибкой нержавеющей трубы – волнистая гофрированная структура, создающая значительное гидравлическое сопротивление потоку жидкости. На длине 1 см располагается не менее 20 пиков высотой больше миллиметра. Момент второй: во впадинах начнет собираться мелкий песочек, путешествующий по системе вместе с теплоносителем.

Невзирая на превосходные эксплуатационные показатели, медь довольно редко используется для монтажа ТП. Причины:

• материал в несколько раз дороже полимеров;
• сложность укладки трубы – для аккуратного перегиба и формирования петель теплого пола требуется опыт;
• трубопровод боится изломов, которые можно исправить только с помощью профессиональной пайки.

Красиво согнуть и разложить медь — целое искусство. Задачу облегчают специальные маты с бобышками

Касательно гофры: кроме проблем с гидравликой, существует вопрос недоверия. Дело в том, что материал появился на рынке относительно недавно и не успел отработать в напольных системах 10—20 лет. То есть, реальная долговечность нержавейки неизвестна.

Преимущества

Основной задачей теплораспределительных пластин является оптимизация обогрева помещений за счет равномерного рассеивания теплых потоков по всей поверхности напольного покрытия. В настоящее время ассортимент пластин очень широк, у разных производителей они отличаются размерами, формой, материалом.

Поэтому стоит рассмотреть основные преимущества пластин, чтобы полагаться на них при выборе изделия:

Возможность сухого монтажа непосредственно на деревянное перекрытие. Многие специалисты рекомендуют использование пластин именно в таких случаях, поскольку установка непосредственно на стяжку не дает высокой эффективности теплоотдачи. Но даже в случае бетонного перекрытия для повышения теплообмена перед установкой системы можно уложить на стяжку полистирольную подложку. Теплораспределительная система также отлично подходит для нового строительства или при реконструкции здания.

Простой и быстрый монтаж. Благодаря конфигурации самих пластин монтаж осуществляется достаточно просто и быстро, без механического крепежа, путем вкладки профиля в желоба. Предварительно стоит наметить линии фиксации самих пластин, обломать профили по существующим наметкам и осуществлять укладку с небольшим шагом в 10-15 см.
Минимальные потери высоты помещений. При использовании традиционной бетонной стяжки высота пола увеличивается примерно на 10 см, установка системы с пластинами уменьшает используемую высоту до 3 см.
Меньшая нагрузка на перекрытия. Благодаря легким материалам система обладает низким весом и не создает дополнительной нагрузки на перекрытие, что наблюдается в случае укладки теплого пола под цементно-бетонную стяжку

Это очень важно при применении в старых домах, где не допускается увеличение нагрузок на перекрытия.
Простой демонтаж в случае протечки.
Возможность установки своими руками.
Отсутствие конвекции.
Экономия электроэнергии.

Помимо вышеперечисленных преимуществ, существуют и некоторые заблуждения, которые производители сами создали в процессе раскрутки и рекламы своего товара:

Высокая теплопроводность пластин повышает КПД. Материал, используемый в производстве пластин, практически не оказывает влияния на коэффициент полезного действия. Наибольшее влияние оказывает теплоизоляционный материал, расположенный под системой.

Высокая теплоемкость

Абсолютно неважно, насколько хорошо термопластина размером 190 мм аккумулирует тепло, поскольку она должна его отдавать, равномерно распределяя, и ее поверхность постоянно нагревается. Высокий уровень теплоемкости больше влияет на то, как быстро нагревается материал, что также не приносит пользы для систем, оборудованных регуляторами.

Пластинам не нужна защита от коррозии

Это распространенное заблуждение. Влага может образоваться за счет скопления конденсата или попасть через декоративное покрытие, а поскольку пластина находится постоянно в состоянии нагревания, коррозия происходит гораздо быстрее
При выборе материала пластины стоит обратить внимание на наличие антикоррозийного покрытия, либо озаботиться покупкой влагозащитного состава для ее обработки.

Сфера использования

Система труб с теплораспределительными элементами подходит для новых и реконструируемых построек. Пластины быстро монтируются и служат долго. Термораспределительные конструкции не создают проблем в зданиях с ослабленным фундаментом, т. к. добавляют перекрытию незначительный вес.

Исключается грязь и пыль от использования материалов для бетонной стяжки и уменьшаются трудозатраты на установку теплого пола, поэтому сухая укладка используется в работающих офисах, торговых площадках, цехах и жилых строениях. Для монтажа пола в одном помещении не нужно закрывать фирму или организацию.

Сшитый полиэтилен

Благодаря современным технологиям, такой, казалось бы, непрочный материал как полиэтилен, удалось сделать пригодным для производства труб. В обычном полиэтилене молекулы углеводорода никак не связаны между собой, а вот в новом материале (PEX, или сшитом полиэтилене) углеводородные молекулы соединены посредством взаимодействия атомов водорода и углерода. Дополнительная обработка под высоким давлением делает материал еще более прочным

Производство сшитой трубы для теплого пола получило распространение лишь недавно, хотя сама технология была разработана примерно 40 лет назад. Новый материал обладает характеристиками, которые не присущи его предшественнику. В частности, сшитый пропилен для теплого пола отличается высокой механической прочностью, то есть не боится царапин и не истирается, устойчив к температурным колебаниям. Главным образом, на свойствах материала сказывается техника и степень его сшивания.

Определяясь, какой сшитый полиэтилен выбрать для теплого пола, стоит обратить внимание на материал со степенью сшивки 65-80 %. Данный показатель будет влиять на прочность и долговечность изделий, но вместе с тем, вырастет и их цена

Правда, излишние расходы на этапе монтажа в дальнейшем окупятся из-за надежности и долгого срока эксплуатации труб.

При малой степени сшивки полиэтилен быстро утратит свои исходные качества, потрескается под влиянием внешних факторов и потребует замены. Однако не менее значимым является способ создания молекулярных связей.

Различают 4 типа сшивки:

• пероксидный;
• силановый;
• азотный;
• радиационный.

Выбирая, из какой трубы делать теплый пол, присмотритесь к ее маркировке. Наиболее качественным является PEX-a, хотя он и самый дорогостоящий. А вот повышенным спросом пользуются трубы с маркировкой PEX-b, сшитые силановым методом. У них относительно невысокая цена наряду с хорошими эксплуатационными свойствами.

У данного материала есть еще и другие достоинства, в частности:

• Возможность полноценно работать при температурах от 0 ℃ до 95 ℃.
• Сшитый полиэтилен начинает плавиться только при температуре в 150 ℃, а горит он при 400 ℃, поэтому с успехом может использоваться в системах теплого пола.
• Трубам из сшитого полиэтилена присуща так называемая «молекулярная память», то есть после повышения температуры материала любые возможные деформации разглаживаются, а сами изделия принимают исходную форму.
• Хорошая устойчивость изделий из сшитого полиэтилена к перепадам давления в системах отопления является еще одним аргументом в их пользу в момент принятия решения, какую трубу взять для теплого пола. В зависимости от характеристик такие трубы могут поддерживать давление в 4-10 атмосфер.
• PEX-трубы отличаются хорошей пластичностью, поэтому даже при многократном изгибе в одном и том же месте они не ломаются.
• Сшитый полиэтилен является биологически и химически устойчивым. Это значит, что на внутренней поверхности труб не размножаются бактерии и грибок, а сам материал не вступает в реакцию с агрессивной средой и не поддается коррозии.
• Химический состав сшитого полиэтилена абсолютно безопасен. Он не выделяет токсинов, а в момент горения распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендуемые температуры эксплуатации труб из сшитого полиэтилена составляют 0-95 ℃, но на краткое время диапазон может расширяться до -50 — +150 ℃, причем материал не лопнет и останется прочным. Однако такие повышенные нагрузки приводят к сокращению срока службы материала.

Некоторые пользователи путают термостойкие полиэтиленовые трубы с изделиями из PEX. Это некорректно. Действительно, термостойкий полиэтилен способен функционировать при высоких температурных значениях, однако по всем остальным качествам он сильно отстает от сшитого. Трубы PEX способны сопротивляться агрессивным внешним факторам намного дольше, но и цена на них выше. А их монтаж не нуждается в сложном оборудовании и доступен каждому потребителю.

Итак, если вы сомневаетесь, какие трубы нужны для теплого пола, можете смело остановиться на изделиях из сшитого полиэтилена. Более того, их характеристики позволяют применять такие трубы даже для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Единственное ограничение – минимизировать воздействие на материал прямых солнечных лучей, хотя для теплого пола оно не актуально.

Чтобы не повредить внешний антидиффузный слой на трубах, их транспортировку и монтаж следует выполнять очень осторожно. Нарушение целостности защитного покрытия приведет к снижению долговечности трубы из-за попадания кислорода в структуру материала.

Положительные особенности теплораспределительного профиля

Сухой метод укладки водяного теплого пола имеет большое количество положительных качеств по сравнению с бетонной стяжкой. Во первых материал, из которого изготовлены теплораспределительные изделия имеет высокую теплопроводность и быстрое нагревание. Поэтому создать желаемый микроклимат для помещения можно за достаточно короткий период. Помимо этого теплораспределительные пластины теплого пола имеют следующие преимущества перед бетонной стяжкой:

1. Можно самостоятельно рассчитать вес всей конструкции водяного пола. Минимальное расстояние между уложенными трубопроводами составляет 12,5 см. Поэтому зная их вес, произвести расчет при помощи расчетного калькулятора не составит особых трудностей.
2. Легкость монтажа. Во время монтажа для крепления контуров не понадобится армирующая сетка, без которой заливка бетонной стяжки практически не возможна. В данном случае трубопровода водяной системы достаточно будет уложить в теплоотражающие пластины. К тому же при заливке бетонной стяжки, система вводится в эксплуатации только после полного ее высыхания, на что потребуется не менее 30 дней. Сухой же метод укладки позволяет сразу осуществлять обогрев помещения, после монтажа финишного покрытия.
3. Сокращение высоты пола. Теплораспределитеный профиль лучшая альтернатива для помещения с низкими потолками. При монтаже бетонной стяжки, поверхность пола в среднем увеличивается на 9 – 11 см., использование же металлических пластин снижает этот показатель в 3 раза.
4. Снижение нагрузки на перекрытие. В среднем на 1 кв.м. помещения бетонная сырая стяжка для водяного теплого пола весит – 108 кг., сухая – 100 кг. Это достаточно высокий показатель нагрузки для помещений со слабым и деревянным перекрытием. Теплораспределительные стальные пластины в среднем весят около 10 кг. на 1 кв.м., поэтому их можно использовать в любых зданиях с разной конструкцией.
5. Экономичность. Изделие прогревается намного быстрее, чем бетонная стяжка. Поэтому расход их потребляемой энергии уменьшается на 20 %.

Также стоит отметить, что распределительные пластины для теплого пола могут сразу укладываться под финишное покрытие, без дополнительного оборудования.

Сухой теплый пол при каркасном строительстве

В каркасном доме пол должен укладываться по деревянным брусьям покрытий. Правильно возведённая конструкция всегда предполагает расстояние между грунтом и перекрытиями, благодаря опорным сваям. В таком помещении пол обязательно следует утеплять и, зная несложные правила, можно сделать это своими руками. Ведь холод и влажность могут стать причинами появления плесени, грибка и других патогенных микроорганизмов в древесной породе.

При создании сухого теплого пола дополнительно рекомендуется использовать теплоизоляционный материал в качестве подложки

Теплоизоляционные работы проводятся поэтапно:

• Сверху на сваи кладутся брусья лаг, к ним прибивают небольшие бруски, после чего возводятся перекрытия из досок;
• Поверх укладывается специальная перфорированная гидроизоляция, также между лагами можно разместить минвату, керамзит, пенопласт и другие изоляционные материалы, главное, чтобы они были хорошо утрамбованы;
• После этого делают дышащий слой из перфорированной мембраны для пароизоляции;
• Далее следует слой фанеры или стружечной плиты, если планируется дальнейшая укладка плитки, ламината или другого напольного покрытия;
• Производится укладка «чистового пола».

Статья по теме: Вес ребра радиатора из чугуна

В процессе работы нельзя забывать о том, что сваи из металла обязательно должны быть изолированы от брусьев лаг с помощью рубероида. Настильная гидроизоляция может выполняться и из плёночного материала с предварительно вырытым котлованом и возведением подушки из разных наполнителей.

Материалы для «сухого» способа укладки водяного пола

Отдельно следует коснуться и водяных полов, уложенных «сухим» способом. Он используется в тех случаях, когда сделать бетонную стяжку невозможно в силу разных причин. На ровное снование укладываются специальные теплоотражающие металлические пластины с пазами для труб. Финишным покрытием в таких случаях являются гипсоволокнистые листы.

Теплый водяной пол на отражающем листе

Формально такая система монтируется значительно быстрей традиционной, требующей заливки стяжкой, но в плане эффективности «сухой» метод уступает обычному. Причина кроется в использовании материалов с низкой теплопроводностью. Компенсировать этот недостаток призваны теплоотражающие пластины, цена которых довольно высока, и это – ещё один недостаток «сухих» водяных полов.

Варианты сухого способа монтажа

Решившись установить тёплые водяные полы, нужно уделить серьёзное внимание подбору комплектующих. Первоначальная высокая цена вызывает естественное желание на чём-нибудь сэкономить, но экономия не должна наносить ущерб качеству

Покупать нужно только действительно надёжные и проверенные вещи, особенно это касается труб, ведь они будут надолго спрятаны в стяжке. Сделав всё правильно с самого начала, можно надолго обеспечить свой дом теплом и уютом, а затем оценить и экономию. Тёплые полы окупаются в течение 4-5 лет, ведь для их работы используется вода – один из самых дешёвых ресурсов, в то время как электроэнергия дорожает с каждым годом.

Отличия конвекционного и инфракрасного принципов обогрева

Рассмотрим принцип работы кабельного теплого пола (например, CALEO SUPERMAT). Он заключается в следующем — при нагревании кабеля происходит постепенный прогрев стяжки, от которой нагревается напольное покрытие. От напольного покрытия начинает повышаться температура воздуха. Затем тёплый воздух поднимается вверх и, охлаждаясь, опускается обратно к полу, после чего этот цикл повторяется. Так, благодаря конвекции помещение равномерно прогревается. При данном виде обогрева тело человека и предметы в помещении нагреваются вторично — именно от тёплого воздуха.

В случае с инфракрасными плёночными полами (к примеру, CALEO PLATINUM), термоплёнка монтируется без стяжки, сразу под напольное покрытие на любую ровную поверхность. Можно даже не демонтировать старое напольное покрытие. Инфракрасное тепло сначала нагревает напольное покрытие, человека и элементы интерьера. А потом уже они прогревают воздух. При таком принципе обогрева не приходится тратить энергию на прогрев стяжки и воздуха, и скорость разогрева гораздо выше. Средняя комната прогревается всего лишь за несколько минут. Температура в такой комнате будет в среднем на 4 °C ниже, чем с кабельным тёплым полом. И самое интересное — экономия электроэнергии составит до 60%. 

На что обратить внимание при выборе?

На сегодняшний день строительный рынок представлен шикарным выбором теплораспределительных листов, все они отличаются между собой видом производства, а также материалом, из которого изготовлен каркас

Чтобы приобрести качественную пластинку, необходимо тщательно изучить ее эксплуатационные характеристики и обратить внимание на следующие показатели изделия:. Теплоемкость

Многие торговые марки представляют различные типы тепловых профилей, рекламируя при этом их высокую тепловую проходимость и отражающую способность. На самом деле это неправда, так как, в независимости от условий использования системы обогрева, листы будут постоянно нагреваться, поэтому скорость подачи тепла замедляется

Теплоемкость. Многие торговые марки представляют различные типы тепловых профилей, рекламируя при этом их высокую тепловую проходимость и отражающую способность. На самом деле это неправда, так как, в независимости от условий использования системы обогрева, листы будут постоянно нагреваться, поэтому скорость подачи тепла замедляется.

• Коэффициент полезного действия. Данный показатель не зависит от того, изготовлены пластины из стали или алюминия. Как правило, для улучшения КПД, необходимо дополнительно применять специальные теплоизоляционные материалы, которые при установке конструкции выкладывают небольшим слоем на металлическую фурнитуру.
• Защита от коррозии. Многие считают, что если тепловые листы постоянно нагреваются, то им не грозит коррозия металла, поэтому изделия не нуждаются в специальном покрытии. Подобное мнение ошибочно, так как даже при малейшем попадании влаги через верхний слой пола при высокой температуре создаются благоприятные условия для образования ржавчины.

Стоит также заметить, что выбор пластин зависит и от того, в каком помещении планируется установка «теплого» пола. Для каждой комнаты свойственен свой микроклимат и влажность, поэтому могут применяться профили разных моделей, отличающиеся защитными качествами, аккумулятивной способностью и теплоемкостью. Например, для ванных комнат и кухонь, где наблюдаются постоянные температурные перепады и высокая влажность, подойдет изделие с хорошим антикоррозийным покрытием, а если укладка пола будет выполняться на бетон, для повышения передачи тепла понадобятся пластины из алюминия или меди.

Немаловажным показателем для покупки станет и высота помещения, где устилается пол. Для высоких комнат нужно использовать алюминиевые каркасы, они быстрей передают тепловую энергию, и поток теплого воздуха равномернее распределяется по всему периметру помещения.

Подводя итоги, можно сказать, что пластины играют огромную роль в распределительной системе и обеспечивают помещение хорошим обогревом. Но чтобы конструкция эффективно работала, к данным элементам нужно также подбирать и качественные трубопроводы. От теплопластин зависит только передача энергии. Поэтому следует побеспокоиться и о наличии изоляционной подложки. До начала монтажных работ необходимо выполнить правильные расчеты материала и подготовить схемы установки.

О том, как загнуть алюминиевую пластину для теплого пола, смотрите в следующем видео.