Водяна тепла підлога, основні переваги та послідовний процес монтажу
01/02/2024
Системи водяної теплої підлоги стали широко застосовуватися як функціональне та ефективне джерело опалення приміщень. Донедавна ця система вважалася досить дорогою і був обмежений вибір по комплектуючих, проте сьогодні ситуація змінилася у зворотний бік – матеріали представлені широким асортиментом та різною ціною від відомих європейських до вітчизняних виробників. Тим більше, якщо у Вас є невеликі технічні або будівельні навички та знання, то організувати монтаж водяної теплої підлоги під силу своїми руками.
Чому варто вибрати водяну теплу підлогу!
Ситема водяна тепла підлога – це хороша альтернатива радіаторному опаленню будинку, і безперечно вона має свої конструктивні відмінні риси, а також свою специфіку в технічних розрахунках (це розрахунок тепловтрат приміщень, гідравлічний опір петель (контурів), потужність, середнє значення температури теплоносія та ін.) Проте завдання зі створення водяної теплої підлоги самотужки цілком здійсненне.
В цілому, враховуючи специфіку та конструктивну трудомісткість монтажу, наприклад, складання водяної теплої підлоги займає довше часу ніж розміщення та підключення електричних теплих підлог, Ви створюєте надійну систему, яка перевершує за продуктивністю, що стала традицією, радіаторну систему, а економічно доцільніше ніж електричні підлоги. На противагу традиційному радіаторному опаленню, тепла підлога створює інший вид розподілу теплового потоку, коли вираз «тримайте голову в холоді, а ноги зберігай у теплі» отримує практичну реалізацію. Радіатори опалення, як правило розташовують під вікнами для отримання природної конвекції, в результаті якої повітря, що розігрівається, має рух вгору до стелі, не обігріваючи спочатку приміщення.
Далі, в результаті охолодження повітря знижується на нижні рівні, знову отримує тепло від радіаторів і знову рухається до стелі. При такому розподілі тепла максимально прогріте повітря буде розташоване під стелею та біля радіаторів, а температура біля стелі приміщення завжди найвища. Підлога, у свою чергу, має слабкий прогрів, і з цієї причини отримує значно низьку температуру. Ситуація відрізняється у випадку з теплою підлогою, тут елементи, що відповідають за нагрівання, однаково розміщені по всій площі підлоги, у цьому випадку тепло виходить з усієї поверхні у вигляді випромінювання, завдяки чому відчувається комфортніше, а сама поверхня підлоги прогріває кімнату по всій площі. Дотримуючись санітарно-гігієнічних норм оптимальною для організму людини є температура навколишнього середовища +18°С, при використанні теплої підлоги внизу, де безпосередньо ноги стикаються з підлогою, повітря буде прогріте до +22°С, а повітря в середній частині приміщення, де знаходиться голова, прогріється до +18°С.
Економічна ефективність теплої підлоги водяної!
Сама система водяних підлог відрізняється в регулюванні температури приміщення в процесі експлуатації, наприклад, від електричних підлог, які управляються простим підключенням до кімнатного термостату, але при правильній організації вони економічно ефективніші за останні. Так на обігрів 10 кв. метрів приміщення, при потужності 150 Вт на один метр2, на роботу системи електричної теплої підлоги необхідно використовувати електроенергії в розмірі 1,5 кВт/год, в цей же час при використанні такої ж кількості енергії, водяна підлога продуктивніше прогріє площу в три рази більшу, причому буде використана температура теплоносія всього 30-50 ° C.
Час, що витрачається на початковий розігрів приміщення у водяної підлоги значно менший, а ККД значно вищий. Слід враховувати, що водяна тепла підлога екологічно нешкідлива, в ній виключені електромагнітні коливання та шкідливі пари, які можуть утворюватися від ізоляції ПВХ електричного кабелю. Для приміщень з великою площею, водяні теплі підлоги краще як основне джерело опалення, в той час як електричні підлоги при великих витратах енергії, не завжди справляються з обігрівом такого типу приміщень.
Вибір труби для системи теплої підлоги
Основним теплоносієм у системі водяної теплої підлоги служить гаряча вода або незамерзаюча рідина на основі гліколей, а сам принцип функціонування системи досить простий. Замість радіаторів опалення в підлогу монтується труба, що має гарну гнучкість і призначена для циркуляції по ній гарячого теплоносія. Отже, перед монтажем є необхідність ретельно підібрати труби для теплої підлоги водяної. Для цієї мети потрібно підбирати труби, у яких високий рівень теплопровідності, які добре згинаються і показник гідравлічного опору мінімальний. Для цієї мети оптимально підходять труби зі зшитого поліетилену, металопластикові або мідні труби. Вони всі чудово справляються зі своїм завданням, відрізняються лише ціною, якщо зшитий поліетилен і металопластикова труба практично однієї вартості, то мідна буде значно дорожчою.
Механізм та послідовність робіт з укладання водяної підлоги
Стандартно прокладку труб водяної теплої підлоги роблять у піщано-цементну стяжку. Ця обов'язкова умова визначена специфікою монтажу: структура стяжки передбачає стійкість до ударів та великого питомого тиску (500 Н/см.кв), тим самим вона виконує функцію захисту труб від механічних пошкоджень та впливів різних речовин. Також слід враховувати, що сама труба має не великий діаметр, внаслідок чого поверхня контактованої площі з навколишнім простором мала, а повітря, володіючи хорошими теплоізоляційними властивостями, перешкоджатиме теплорозподілу, тому труби безпосередньо взаємодіють з матеріалом стяжки підлоги, яка в результаті виконує роль нагрівального. елемента з великою тепловіддачею. Тому дотримання технологічних вимог при створенні поверхні, необхідної для правильного розташування труб є важливою умовою. Спочатку підлога звільняється від частинок сміття і по можливості максимально від пилу, обов'язково оцінюється горизонтальний рівень поверхні, так як відмінність у висоті сторін кімнати призведе до того, що товщина основної стяжки, в якій будуть знаходитися труби, матиме різні показники, в результаті поверхня підлоги передаватиме нагрів нерівномірно.
Наступним кроком буде розміщення на поверхні вирівняної підлоги гідроізоляційної плівки. Вона необхідна для захисту від попадання вологи з рівнів, що розташовані внизу. Після цього по периметру кімнати проклеюється демпферна стрічка, яка врівноважує вплив теплового розширення піщано-цементної стяжки. Маючи висоту 10-15 см, стрічка дозволяє перекривати товщину теплоізоляції та шар стяжки. Коли монтажні роботи буде закінчено, необхідно зрізати непотрібні ділянки стрічки.
Перед початком розміщення труб необхідно передбачити наявність теплоізоляції. Так як теплове випромінювання передається по всіх напрямках, як вгору, так і вниз, значення теплових втрат через підлогу досягає близько 15-20%, а ефект тепловіддачі втрачається, тому дуже важливо зменшити втрати, застосовуючи теплоізоляційні матеріали. Товщина утеплювача може досягати кількох сантиметрів (прийнята товщина утеплювача для цих цілей 1, 2, 3 або 5 см), ці показники залежать від можливості підняття висоти підлоги. Найчастіше, щоб вирішити задачу теплоізоляції, застосовують такі матеріали, як екструдований пінополістирол, мінеральна вата, пінобетон тощо. Коефіцієнт теплопровідності сучасних матеріалів, що відповідають вимогам теплоізоляції, знаходиться приблизно в одному значенні, і має приблизно такі показники: пінополістирол – 0,03-0,042 Вт/(м*К), а мінеральна вата – 0,032-0,056 Вт/(м*К). Єдине, на що слід звернути увагу, це здатність матеріалів вбирати або відштовхувати вологу, тому що коефіцієнт теплопровідності залежить від кількості вологи, і при збільшенні кількості вологи, коефіцієнт теплопровідності теж значно збільшується. У приміщеннях, де є надмірна вологість, підходящим матеріалом для застосування буде пінополістирол, а якщо необхідно досягти максимальної звукоізоляції, то краще - мінеральну вату.
Коли роботи, пов'язані з теплоізоляцією закінчені, починається саме монтаж труб. Щоб зафіксувати труби, можна використовувати різні варіанти кріплення. Найпростіший, це застосування арматурної сітки, її розміщують поверх теплоізоляції, а за допомогою звичайного дроту кріпиться труба. При такому методі сітка також виконує функцію армуючого елемента стяжки. В інших випадках є можливість використовувати спеціальні кліпси, якірні скоби та кріпильні стрічки, призначення яких полягає у утриманні труби на шарі теплоізоляції. Фіксацію труб рекомендовано проводити з кроком один метр. У разі застосування варіанта, де використовується дріт, як елемент кріплення, дуже важливо врахувати відмінність теплового розширення труби та металевого дроту. Тому наглухо затискати дріт не можна і слід залишати зазор, щоб уникнути деформації труби в процесі експлуатації.
Саме розміщення труб також має свої особливості. По-перше, чим далі теплоносій знаходиться від котла, тим менше буде його температура, це явище обумовлено процесом віддачі тепла навколишньому простору під час обігріву, тому довжина одного контуру труби рекомендується робити 100 - максимум 120 метрів. По-друге, для рівномірного прогріву поверхні слід дотримуватись кроку укладання труб, рекомендоване значення якого становить 15 см – 20 см, а в місцях де ймовірність великих тепловтрат зростає, наприклад, біля вікон, вхідних дверей, зовнішніх стін, його бажано зменшити до 7– 10 см.
Так само важливу роль відіграє спосіб укладання труб. Є три варіанти розміщувати труби на поверхні підлоги:
- паралельний спосіб у вигляді змійки,
- спіральний - у вигляді равлика
- комбінований, коли поєднуються обидва способи.
Коли труби розміщуються паралельно, слідуючи одна за одною, відбувається наступне - найвища температура теплоносія буде на початку руху по трубі, тому розкладати труби рекомендується починати з боку зовнішніх стін. Такий спосіб розміщення труб є прийнятним, де площа приміщень має невеликі розміри.
Метод спірального розміщення труб полягає в наступному, лінії подачі і обратки розміщують чергуючи один одного, в цьому випадку - труба, що нагрівається, подачі врівноважує охолодження труб, що йдуть на зворотну подачу. Такий вид розміщення труб «равликом» оптимально використовується, коли приміщення мають площу середнього або великого розміру, особливо, де необхідно досягти показників підвищеного теплоспоживання.
При комбінованому способі поєднуються два методи укладання, залежно від необхідних результатів, наприклад, на вході немає необхідності в сильному підігріві, тут можна труби укласти змійкою, а в центрі кімнати де потрібен максимальний і рівномірний прогрів, необхідно розкласти равлик.
Підключення теплої підлоги до колекторної розводки
Після розкладки труб приступаємо до підключення труб до розподільного колектора. Його функціональне призначення правильно та рівномірно розподіляти теплоносій по опалювальним контурам. Колектори, призначені для роботи систем водяної теплої підлоги, спеціально комплектуються регуляторами витрати, які коригують та правильно розподіляють необхідну кількість теплоносія по всіх опалювальних контурах. Це зумовлено тим, що довжина труб кожного контуру найчастіше має різне значення, і при рівній кількості теплоносія, більш короткий по довжині контур надходитиме теплоносій з температурою вище, ніж у довгий.
Найбільш гірший варіант, коли теплоносій взагалі не має доступу в контур найбільшої довжини через високий гідравлічний опір, тому що теплоносій буде прагнути піти найкоротшим шляхом з найменшим опором. Покладені та закріплені труби легко під'єднуються до колектора, для цього один кінець труби фіксують на штуцері колектора, що відповідає за подачу теплоносія, використовуючи для цієї мети колекторні фітинги, і починають укладання контуру поступово розмотуючи трубу, бажано таким чином, щоб кожна петля була укладена цілісним шматком.
Це робиться для того, щоб унеможливити додаткові з'єднання та мінімізувати ризик протікання. Після того як труба розміщена на поверхні ізолятора і зафіксована, кінець труби, що залишився, підключають до штуцера колектора, що відповідає за зворотну подачу теплоносія. І таким чином підключаються кожен окремий контур.
На заключному етапі, перед тим як буде здійснено остаточне заливання піщано-цементним розчином, всю систему перевіряють на герметичність. Для того щоб перевірити систему, в неї необхідно закачати воду або повітря під тиском, що перевищує робоче в півтора рази, при цьому показники тиску, що тестується, повинні бути не менше 0,6 Мпа або 6 бар. На першому етапі протягом 30 хвилин тиск не повинен знизитися на більш ніж 0,06 МПа. На другому етапі протягом 2 годин, показники тиску не повинні знизитися більш ніж на 0,02 МПа. Якщо система пройшла тестування, приступаємо до останнього етапу - виконання укладання стяжки, мінімальна висота якої поверх труб становить 3 см, а максимальна - 7см.
Важливо пам'ятати про те, що укладання самої стяжки необхідно проводити при трубах, які знаходяться під робочим тиском, і бажано додавати до стяжки спеціальний пластифікатор бетону, який покращує пластичність і еластичність стяжки, що зменшує розтріскування і збільшує термін експлуатації. Для того щоб почати експлуатацію теплої підлоги, необхідно 30 днів, тому що за цей час стяжка повністю висохне і набуде всіх своїх властивостей. Протягом цього часу необхідно виключити нагрів теплої підлоги до того моменту, поки вона не вистоїться необхідний термін, оскільки існує ризик її розтріскування. Після того як всі етапи пройдені, водяна тепла підлога, яка була організована своїми руками, вважається готовою до експлуатації.