Здесь затронуты такие темы как: максимальная длина контура водяного теплого пола, расположение труб, оптимальные расчеты, а также количество контуров с одним насосом и нужны ли два одинаковые.
Семь раз отмерять призывает народная мудрость. И с этим не поспоришь.
На практике же воплотить то, что неоднократно прокручивалось в голове, непросто.
В настоящей статье мы поговорим о работе, связанной с коммуникациями теплого водяного пола, в частности обратим внимание на длину его контура.
Если мы планируем установить водяной теплый пол, длина контура – один из первых вопросов, с которым необходимо разобраться.
В систему теплого пола входит немалый перечень элементов. Нас интересуют трубки. Именно их протяжность и определяет понятие «максимальная длина теплого водяного пола». Укладывать их необходимо учитывая особенности помещения.
Исходя из этого, мы получаем четыре варианты, известные под названием:
Если сделать правильную укладку, то каждый из перечисленных типов будет эффективным для отопления помещения. Разным может быть (и, скорее всего, будет) метраж трубы и объем воды. От этого и будет зависеть максимальная длина контура водяного теплого пола для конкретного помещения.
Здесь никаких фокусов нет, напротив – все весьма просто. К примеру, мы выбрали вариант змейка. Мы будем использовать ряд показателей, среди которых – длина контура водяного теплого пола. Иной параметр – диаметр. Преимущественно используют трубы с диаметром в 2 см.
Учитываем также расстояние от труб к стене. Здесь рекомендуют укладываться в диапазон 20-30 см, но лучше размещать трубы четко на расстоянии 20 см.
Расстояние между самыми трубами – 30 см. Ширина самой трубы – 3 см. на практике мы получаем расстояние между ними в 27 см.
Теперь перейдем к площади помещения.
Этот показатель будет определяющим для такого параметра теплого водяного пола, как длина контура:
Наши показатели теперь дают возможность подсчитать длину трубопровода: 15х3,4=51 м. Полностью контур займет 56 м, поскольку нам следует учесть и длину т.н. коллекторного участка, которая составляет 5 м.
Длина труб всей системы должна вписываться в допустимый диапазон – 40-100 м.
Один из следующих вопросов: какая максимальная длина контура водяного теплого пола? Что же делать, если помещение требует, к примеру, 130, или 140-150 м трубы? Выход очень простой: необходимо будет сделать больше одного контура.
В работе системы водяного теплого пола главное – эффективность. Если по расчетам нам необходимо 160 м трубы, то делаем два контура по 80 м. Ведь оптимальная длина контура водяного теплого пола не должна превышать этого показателя. Это связано с возможностью оборудования создавать необходимое давление и циркуляцию в системе.
Не обязательно делать два трубопровода абсолютно равными, но также не желательно, чтобы разница была ощутимой. Эксперты считают, что разница может вполне достигать и 15 м.
Для определения этого параметра мы должны учитывать:
Перечисленные параметры определяются, в первую очередь, диаметром используемых труб для теплого водяного пола, объемом теплоносителя (на единицу времени).
В монтаже теплого пола существует понятие – эффект т.н. запертой петли. Речь идет о ситуации, когда циркуляция по петле будет невозможна вне зависимости от мощности насоса. Данный эффект присущий в ситуации потери давления, исчисляемого 0,2 бара (20 кПА).
Чтобы не запутывать вас длинными расчетами, напишем несколько рекомендаций, проверенных практикой:
Таким образом, максимальная длина трубы для теплого водяного пола зависит от ряда параметров, главным из которых является диаметр и материал трубы.
Естественно, идеальной будет выглядеть ситуация, когда петли имеют одинаковую длину. В таком случае не понадобятся никакие настройки, поиски баланса. Но это в большей степени в теории. Если вы взглянем на практику, то окажется, что в теплом водяном полу достигать такого равновесия даже не целесообразно.
Дело в том, что нередко приходится укладывать теплый пол на объекте, состоящем из нескольких помещений. Одно из них подчеркнуто маленькое, например – санузел. Его площадь – 4-5 м2. В таком случае возникает резонный вопрос – а стоит ли подстраивать весь участок под санузел, дробя ее на крохотные участки?
Поскольку это не целесообразно, мы подходим к иному вопросу: как не потерять на давлении. А для этого созданы такие элементы, как балансировочная арматура, использование которой и заключается в уравнивании потерь давления по контурам.
Опять таки можно использовать расчеты. Но они сложные. С практики проведения работ по устройству теплого водяного пола можем смело сказать, что разброс по величине контуров возможен в пределах 30-40%. В таком случае, мы имеем все шансы получить максимальный эффект от эксплуатации теплого водяного пола.
Невзирая на немалое количество материалов о том, как сделать водяной пол самостоятельно, лучше обратится к специалистам. Только мастера могут оценить рабочий участок и в случае необходимости «манипулировать» диаметром трубы, «резать» площадь и комбинировать шагом укладки, когда речь идет о больших участках.
Еще один часто возникающий вопрос: сколько контуров может работать на одном узле смешения и одном насосе?
Вопрос, на самом деле, необходимо конкретизировать. Например, до уровня – сколько к коллектору можно подключить петель? В таком случае, мы учитываем диаметр коллектора, объем теплоносителя, проходящий через узел за единицу времени (расчет идет в м3 за час).
Нам необходимо взглянуть в техпаспорт узла, где указан максимальный коэффициент пропускной способности. Если провести расчеты, то мы получим максимальный показатель, но на него нельзя рассчитывать.
Так или иначе, на приборе указано максимальное количество подключения контуров – как правило, 12. Хотя, по расчетам у нас может получиться и 15, и 17.
Максимальное число выходом в коллекторе не превышает 12. Хотя встречаются исключения.
Мы увидели, что установка теплого водяного пола – весьма хлопотное дело. Особенно в той ее части, где речь идет о длине контура. Поэтому лучше обращаться к специалистам, чтобы не переделывать потом не совсем удачную укладку, которая не будет приносить той эффективности, которой вы ожидали.
Сегодня большой популярностью среди хозяев квартир и частных домов пользуется система «тёплый пол». Подавляющее большинство тех, кто имеет автономное отопление, либо уже сделало монтаж подобной конструкции в своём жилье, либо думает об этом. Они особенно актуальны в домах, где есть маленькие дети, которые ползают и могут мёрзнуть без соответствующего подогрева. Эти конструкции гораздо экономичней других систем обогрева. Кроме того они лучше взаимодействуют с организмом человека, поскольку в отличие от электрического варианта не создают магнитных потоков. Среди их положительных качеств следует отметить пожаробезопасность и высокую эффективность. В этом случае нагретый воздух равномерно распределяется по всему пространству комнаты.
Принцип заключается в том, что под покрытием прокладываются магистрали, по которым циркулирует теплоноситель - как правило, вода, обогревая поверхность пола и помещение. Этот метод очень эффективно справляется с обогревом при условии правильного расчёта конструкции и если её монтаж выполнен правильно.
Варианты монтажа системы
Существует два принципа, по которым может выполняться монтаж тёплого водяного пола - настильный и бетонный. В обоих вариантах обязательно используется утеплитель под контур водяного пола - это необходимо для того, чтобы всё тепло шло вверх и обогревало жильё. Если утеплитель не использовать, будет обогреваться ещё и пространство снизу, что совершенно недопустимо, поскольку снижает эффект обогрева. В качестве утеплителя принято использовать пеноплекс или пенофол. Пеноплекс обладает отличными теплоизолирующими свойствами, отталкивает влагу и не теряет своих свойств во влажной среде. Он имеет хорошую стойкость к нагрузкам на сжатие, удобен в работе и недорого стоит. Пенофол имеет ещё и фольгированный слой, который служит отражателем теплового излучения внутрь квартиры.
Первый вариант заключается в том, что контур кладём на настил из утеплителя - пенополистирола, пенофола или другого подходящего материала. Контур накрываем сверху деревом либо другим покрытием. Пошагово процесс выглядит следующим образом:
Второй вариант поэтапно выглядит так:
Контролируется температура при помощи двух термометров - один показывает температуру теплоносителя, поступающего в магистраль, другой - температуру обратного потока. Если разница составляет от 5 до 10 градусов Цельсия, значит,конструкция работает нормально.
Способы укладки контура тёплого водяного пола
Когда осуществляем монтаж, магистраль можно выкладывать следующими способами:
Для просторных комнат простой геометрической конфигурации стоит применять метод улитки. Для комнат небольшого размера сложной формы удобнее и эффективнее использовать метод змейки.
Эти способы, разумеется, можно комбинировать между собой.
в зависимости от диаметра магистрали и размера комнаты. Чем меньше шаг укладки, тем лучше и качественней прогревается жильё, но с другой стороны тогда существенно возрастают затраты на нагрев теплоносителя, на материалы и монтажконструкции. Максимальная величина шага может составлять 30 сантиметров, но превышать эту величину нельзя, в противном случае человеческая ступня будет чувствовать разницу температур. Возле наружных стен теплопотери будут больше, поэтому шаг укладки магистрали в этих местах должен быть меньше, чем посередине.
Материалом для изготовления труб служит полипропилен либо сшитый полиэтилен. Если вы используете полипропиленовые трубы, стоит подбирать вариант с армированием стекловолокном, поскольку полипропилен при нагревании имеет склонность расширяться. Полиэтиленовые трубы при нагревании ведут себя хорошо и армирование им не требуется.
Длина контура водяного пола
Длина водяного контура тёплого пола рассчитывается по формуле:
L=S\N*1,1, где
L - длинапетли,
S - площадь обогреваемого помещения,
N - длина шага укладки,
1,1 - коэффициент запаса трубы.
Существует такое понятие, как максимальная длина водяной петли - если мы превышаем её, может возникнуть эффект обратной петли. Это ситуация, когда поток теплоносителя распределяется в магистрали таким образом, что насос любой мощности не может привести его в движение. Максимальный размер петли напрямую зависит от диаметра трубы. Как правило она находится в границах от 70 до 125 метров. Здесь играет роль и материал, из которого изготовлена труба.
Возникает вопрос - а что делать, если один контур максимального размера не в состоянии обогреть помещение? Ответ прост - проектируем двухконтурный пол.
Монтаж системы, где используется двухконтурныйвариант конструкции, ничем не отличается от того, где применяется один контур. Если же двухконтурныйвариант не справляется с задачей, добавляем необходимое количество петель, сколько возможно подключить к самодельному коллектору для теплого пола из полипропилена.
Возникает вопрос - насколько одинконтур по размеру может отличаться от другого в конструкции, где их больше, чем один. По идее монтаж конструкции тёплого водяного пола предполагает равное распределение нагрузки и поэтому желательно, чтобы длина петель была примерно одинаковой. Но это не всегда возможно, особенно если один коллектор обслуживает несколько комнат. Например, размерпетли в ванной будет явно меньше, чем в гостиной. В таком случае балансировочная арматура выравнивает нагрузку по контурам. Разброс размера в таких случаях допускается до 40 процентов.
Монтаж конструкции тёплого водяного подогрева допускается только в тех участках комнаты, где не будет никакой габаритной мебели. Это связано с излишней нагрузкой на него и с тем, что в этих участках невозможно обеспечить правильную теплоотдачу.Это пространство называют полезной площадью помещения. В зависимости от этой площади, а также от шага укладки зависит количество петель конструкции.
Монтаж тёплого пола - что ещё нужно знать
Выполняя монтаж системы водяного подогрева, следует знать ещё несколько важных вещей.
Заключение
Системы тёплого водяного подогрева чрезвычайно удобны и эффективны в эксплуатации. Их монтаж вполне реально выполнить своими силами. Большую роль играет правильность расчётов, аккуратность и тщательность выполнения всех работ, учёт всех особенностей и мелочей. После проведения всех работ вы сможете наслаждаться теплом уютом и комфортом отлично обогреваемого помещения с полом, по которому так приятно ходить босиком.
Главный аргумент в пользу системы "теплый пол" - повышенный комфорт пребывания человека в помещении, когда в качестве отопительного прибора выступает вся поверхность пола. Воздух в помещении прогревается снизу вверх, при этом у поверхности пола он несколько теплее, чем на высоте 2-2,5 м.
В некоторых случаях (например, при обогреве торговых комплексов, бассейнов, спортивных залов, больниц) напольное отопление является наиболее предпочтительным.
К недостаткам систем напольного отопления относятся относительно высокая, по сравнению с радиаторными, стоимость оборудования, а также повышенные требования к технической грамотности монтажников и качеству их работы. При использовании качественных материалов и соблюдении технологии монтажа грамотно спроектированной системы водяного напольного отопления, проблем при ее последующей эксплуатации не возникает.
Для получения расчетной температуры (как правило, не выше 55 °С) и заданного расхода теплоносителя в контуре "теплых полов" используются насосно-смесительные узлы. Они образуют отдельный циркуляционный низкотемпературный контур, в который подмешивается горячий теплоноситель из первичного контура. Количество подмешиваемого теплоносителя может устанавливаться как вручную (если температура и расход в первичном контуре постоянны), так и автоматически с помощью терморегуляторов. Полностью реализовать все преимущества "теплого пола" позволяют насосно-смесительные узлы с погодной компенсацией, в которых температура подаваемого в низкотемпературный контур теплоносителя корректируется в зависимости от температуры наружного воздуха.
Это зависит от местного законодательства. Например, в Москве устройство полов с подогревом от общедомовых систем водоснабжения и отопления исключено из перечня разрешенных видов переоборудования (постановление Правительства Москвы № 73-ПП от 8 февраля 2005 г.). В ряде регионов межведомственные комиссии, решающие вопрос согласования по установке системы "теплый пол", требуют дополнительной экспертизы и расчетного подтверждения того, что устройство "теплого пола" не приведет к нарушению в работе общедомовых инженерных систем (см. "Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда", п. 1.7.2).
С технической точки зрения, подключение "теплого пола" к системе центрального отопления возможно при условии устройства отдельного насосно-смесительного узла с ограничением давления возвращаемого в домовую систему теплоносителя. Кроме того, при наличии в доме индивидуального теплового пункта, оборудованного элеватором (струйным насосом), использование пластиковых и металлопластиковых труб в отопительных системах не допускается.
Лучше всего эффект "теплого пола" ощущается при напольных покрытиях из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (керамическая плитка, бетон, наливные полы, безосновный линолеум, ламинат и т.д.). В случае применения ковролина, он должен иметь "знак пригодности" для использования на теплом основании. Прочие синтетические покрытия (линолеум, релин, ламинированные плиты, пластикат, плитка ПХВ и т.д.) должны иметь "знак отсутствия" токсичных выделений при повышенной температуре основания.
Паркет, паркетные щиты и доски также могут использоваться в качестве покрытия "теплого пола", но при этом температура поверхности не должна превышать 26 °С. Кроме того, в состав смесительного узла обязательно должен входить предохранительный термостат. Влажность материалов покрытия пола из естественной древесины не должна превышать 9 %. Работы по укладке паркетного или дощатого пола разрешается вести только при температуре в помещении не ниже 18 °С и 40-50-процентной влажности.
Требования СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" (п. 6.5.12) относительно температуры поверхности "теплого пола" приведены в таблице. Следует отметить, что зарубежные нормативные документы допускают несколько большие значения температур поверхности. Это необходимо учитывать при использовании расчетных программ, разработанных на их основе.
Длину одной петли "теплого пола" диктует мощность насоса. Если говорить о полиэтиленовых и металлопластиковых трубах, то экономически целесообразно, чтобы длина петли трубы с наружным диаметром 16 мм не превышала 100 м, а с диаметром 20 мм - 120 м. Желательно также, чтобы гидравлические потери давления в петле не превышали 20 кПа. Ориентировочная площадь, занимаемая одной петлей, при соблюдении данных условий составляет около 15 м2. При большей площади используются коллекторные системы, при этом желательно, чтобы длина петель, присоединенных к одному коллектору, была примерно одинаковой.
Толщина теплоизоляции, ограничивающей потери тепла от труб "теплого пола" по направлению "вниз", должна определяться расчетом и во многом зависит от температуры воздуха в расчетном помещении и температуры в нижележащем помещении (или грунте). В большинстве западных расчетных программ потери тепла "вниз" принимаются в размере 10 % общего теплового потока. Если температура воздуха в расчетном и нижележащем помещении одинакова, то такому соотношению удовлетворяет слой пенополистирола толщиной 25 мм с коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(мoК).
Трубы для устройства "теплого пола" должны обладать следующими свойствами: гибкостью, позволяющей изгибать трубу с минимальным радиусом для обеспечения требуемого шага укладки; способностью сохранять форму; низким коэффициентом сопротивления движению теплоносителя для снижения мощности насосного оборудования; долговечностью и коррозионной стойкостью, поскольку доступ к трубам в период эксплуатации затруднен; кислородонепроницаемостью (как и любой трубопровод отопительной системы). Кроме того, труба должна легко обрабатываться простым инструментом и иметь приемлемую цену.
Наибольшее распространение получили системы "теплый пол" из полиэтиленовых (PEX-EVOH-PEX), металлопластиковых и медных труб. Полиэтиленовые трубы менее удобны в работе, поскольку не сохраняют приданную форму, а при нагреве стремятся распрямиться ("эффект памяти"). Медные трубы при замоноличивании в стяжку должны иметь покровный полимерный слой, чтобы избежать щелочного воздействия, к тому же этот материал достаточно дорог. Наиболее полно удовлетворяют предъявляемым требованиям металлопластиковые трубы.
Использование пластификатора позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели: большинство из используемых в строительстве являются воздухововлекающими, и их применение, напротив, приведет к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Для систем "теплый пол" выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы, основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения. Как правило, расход пластификатора составляет 3-5 л/м3 раствора.
В случаях, когда трубы "теплого пола" устанавливают в воздушной прослойке (например, в полах по лагам), фольгирование теплоизоляции позволяет отразить большую часть направленного вниз лучистого теплового потока, увеличивая тем самым КПД системы. Такую же роль при устройстве поризованных (газо- или пенобетонных) стяжек играет фольга.
Когда стяжка выполнена из плотной цементно-песчаной смеси, фольгирование теплоизоляции может быть оправдано только в качестве дополнительной гидроизоляции - отражающие свойства фольги себя проявить не могут из-за отсутствия границы "воздух - твердое тело". Нужно иметь в виду, что слой алюминиевой фольги, заливаемый цементным раствором, обязательно должен иметь защитное покрытие из полимерной пленки. В противном случае алюминий может разрушиться под воздействием высокощелочной среды раствора (рН = 12,4).
Причинами появления трещин в стяжке "теплого пола" могут быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины). Следует придерживаться следующих правил: плотность утеплителя (пенополистирола) под стяжкой должна быть не менее 40 кг/м3; раствор для стяжки должен быть удобоукладываемым (пластичным), использование пластификатора обязательно; во избежание появления усадочных трещин в раствор нужно добавить полипропиленовую фибру из расчета 1-2 кг фибры на 1 м3 раствора. Для силовых нагруженных полов используется стальная фибра.
Если в архитектурно-строительной части проекта не предусмотрено устройство пароизоляции, то при "мокром методе" устройства системы "теплый пол" по перекрытиям рекомендуется укладывать по выровненному перекрытию слой пергамина. Это поможет предотвратить протекание через перекрытие цементного молока во время заливки стяжки. Если в проекте предусмотрена междуэтажная пароизоляция, то дополнительно гидроизоляцию устраивать не обязательно. Гидроизоляция во влажных помещениях (ванные, санузлы, душевые) устраивается в обычном порядке поверх стяжки "теплого пола".
Для помещений с длиной стороны менее 10 м достаточно использовать шов толщиной 5 мм. Для прочих помещений расчет шва осуществляется по формуле: b = 0,55 o L, где b - толщина шва, мм; L -длина помещения, м.
Шаг петель определяется расчетом. Надо учитывать, что шаг петель менее 80 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как приводит к ощутимой неравномерности прогрева "теплого пола". Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться приведенной таблице.
Для ответа на этот вопрос в каждом конкретном случае требуется произвести теплотехнический расчет. С одной стороны, максимальный удельный тепловой поток от "теплого пола" составляет около 70 Вт/м2 при температуре воздуха в помещении 20 °С. Этого достаточно для компенсации тепловых потерь через ограждающие конструкции, выполненные в соответствии с нормами по тепловой защите.
С другой стороны, если учитывать затраты тепла на нагрев требуемого по санитарным нормам наружного воздуха (3 м3/ч на 1 м2 жилого помещения), то мощность системы "теплый пол" может оказаться недостаточной. В таких случаях рекомендуется использование краевых зон с повышенной температурой поверхности вдоль наружных стен, а также применение участков "теплых стен".
Стяжка должна успеть приобрести достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, через неделю - 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 сут. Исходя из этого, запускать "теплый пол" рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Также нужно помнить, что заливка раствором системы "теплый пол" производится при заполненных водой под давлением 3 бар напольных трубопроводах.
