Система «теплый пол»

Система «теплый пол»

Идея отопления дома с помощью подогрева полов возникла еще в Древнем Риме. Подогрев пола в домах осуществлялся теплым воздухом из печей, который циркулировал под полами.

В наше время система «теплый пол» приобретает все большую популярность. Она обеспечивает комфортные условия для обитателей квартиры или дома, ныне строительство многих жилых домов ведется с использованием такой системы. Если же, как это чаще бывает, теплый пол не был предусмотрен при строительстве жилого дома, то при желании его можно добавить.

«Теплый пол» может быть водяным или электрическим. При круглогодичной работе системы «теплого пола» в помещениях небольшой площади (ванная, санузел) целесообразнее использовать электрический вариант. Недостаток электрического «теплого пола» – высокий расход электроэнергии. В городских зданиях, построенных более 10 лет назад, и где подстанции, подводка к домам и квартирам рассчитаны по старым нормам (примерно 2,5 кВт на квартиру), его следует применять осторожно, поскольку есть вероятность перегрузки питающего кабеля. Но даже если электрическая мощность, необходимая для подключения электроотопления, имеется (в современных квартирах это 7 кВт), надо проверить, допускает ли существующая в квартире проводка подключение «теплого пола» по токовой нагрузке. Если нет, систему мощностью более 2 кВт можно установить через отдельную проводку и отдельный автомат.

Электрический подогрев пола можно использовать как основную и как дополнительную (используемую совместно с другими нагревательными приборами) систему отопления, которую можно включить в любое время года.

Кабель подключают к автоматическому терморегулятору (термостату), управляющему температурой воздуха в помещении. Этот прибор закрепляется на стене и является единственной видимой частью системы. Сведения о температуре в помещении поступают к нему от термодатчика, установленного в специальной гофрированной трубке (чтобы его можно было заменить при поломке) в плоскости заделки кабеля, непосредственно в корпусе терморегулятора или в любом удобном месте.

Особое внимание при использовании водяного «теплого пола», стоит обратить на качество проектных решений и монтажных работ. Очевидно, что возможность протечек и повреждения труб в этом случае следует свести к минимуму.

В качестве основной (главной) система «теплого пола» используется обычно в отдельно стоящих зданиях (коттеджах, дачах), в том числе тех, которые невозможно подключить к центральному отоплению. В этом случае у проектировщиков остается большее пространство для воплощения замыслов, поскольку нет необходимости изыскивать места для отопительных приборов и труб и как-то их декорировать. В качестве верхнего слоя «теплого пола» могут использоваться натуральный или искусственный камень, бетон, кафельная плитка, пробка, линолеум, ковролин, хорошо просушенное дерево (паркет или половая доска).

Как дополнительная система «теплый пол» предназначается для достижения комфортных условий в помещениях с холодными полами (санузлы, кухни, ванные комнаты), на первых этажах зданий, а также в любых других жилых и нежилых зонах. Место для дополнительной системы заказчик выбирает по своему усмотрению. Например, можно подогревать пол в детской, гостиной, ванной комнате, небольшое пространство под письменным столом или в прихожей. В таком виде система находит предпочтительное применение в городских квартирах, поскольку водяные «теплые полы» в них внедрять затруднительно.

Нагревательный кабель монтируют в массиве пола, который превращается в источник тепла, а его поверхность – в большую рабочую панель, равномерно излучающую идеально комфортное для человека тепло. При этом температура пола вследствие равномерного распределения кабеля по всей его площади лишь на несколько градусов превышает температуру воздуха. Это намного отличает кабельную систему обогрева от традиционных систем отопления, и ее применение гарантирует ряд существенных преимуществ по сравнению с ними. Так, отсутствуют радиаторы, подводящие трубопроводы, вентили, котлы и другое оборудование, портящее внешний вид дома. Нет горячих и раскаленных поверхностей, в соприкосновении с которыми можно получить травму или ожог. Появляется гораздо больше возможностей для расстановки мебели и внутреннего дизайна помещения, так как не теряется полезная площадь под установку радиаторов.

При использовании традиционных водяных или электрических радиаторов происходит конвективный теплообмен воздуха со строго ограниченной по площади поверхностью источников тепла. Нагретый ими около пола холодный воздух устремляется вверх. В результате возникают достаточно интенсивные потоки воздуха в виде прохладного сквозняка у ног и перемещения теплых масс воздуха у потолка.

Благодаря оптимальному с теплотехнической точки зрения расположению нагревательного элемента в полу создается комфортный для человека перепад температуры воздуха по высоте помещения и возможность с помощью автоматического регулятора снизить среднюю температуру в нем на 2–3 °C. Это означает снижение расхода тепла на обогрев на 18–20 %.

Система «теплый пол» полностью автоматизирована и включается сразу же, как только регулируемая температура воздуха в помещении (или пола – в зависимости от примененного регулятора) опускается ниже заданного значения. Полная автономия в выборе температуры помещений также позволяет снизить расход тепла.

Система обогрева. В состав системы обогрева входят:

1) кабель, состоящий из следующих частей:

– нагревательный кабель;

– соединительные кабели;

– соединительная муфта;

– поворотная муфта;

2) регулятор и датчик температуры;

3) монтажные принадлежности и материалы:

– монтажные направляющие;

– теплоизоляционный материал;

– теплоотражающий экран.

При монтаже системы нагревательный кабель с помощью соединительных кабелей подключается через регулятор температуры к сети переменного тока (220 В, 50 Гц). С помощью монтажных направляющих кабель укладывают на основание пола, предварительно покрытое слоем теплоизоляционного материала (плиты из натуральной пробки) и теплоотражающим экраном (алюминиевая фольга), и заливается бетоном. На бетон наносят внешнее декоративное покрытие (линолеум, паркет и др.) или облицовочные плитки. Регулятор, как уже отмечалось, устанавливается на стене помещения.

Нагревательный кабельявляется основным элементом системы обогрева. Вмонтированный в массив пола, при подключении к сети электропитания он выполняет функции теплоносителя вследствие эффекта выделения теплоты в проводнике с активным сопротивлением при пропускании по нему электрического тока. Максимально допустимая рабочая температура кабеля не должна превышать +75 °C. Минимально допустимый диаметр изгиба кабеля составляет шесть диаметров поперечного сечения. При работе и монтаже нагревательного кабеля запрещается удлинять или укорачивать его, а также подключать концы нагревательного кабеля непосредственно в сеть.

Соединительные кабелислужат для подсоединения нагревательного кабеля к терморегулятору и сети питания. Стандартная длина одного соединительного кабеля – 2 м. Соединительный кабель можно нарастить аналогичным по устройству кабелем с сечением провода от 1,5 до 2,5 мм ².

Соединение с нагревательным кабелем производится с помощью соединительного кольца путем раздельного соединения проводов и металлических оплеток. Место соединения кабелей закрывают соединительными термостойкими муфтами, которые при монтаже кабеля должны быть размещены непосредственно в зоне нагрева (в бетонной стяжке).

Управление обогревом в кабельных системах осуществляется с помощью автоматических регуляторов, которые обеспечивают точное и оптимальное регулирование температуры.

Питание нагревательного кабеля от сети (включение и отключение) производится через контактную систему регулятора. При первом включении системы обогрева в работу после ее монтажа или длительного отключения регулятор в результате продолжительного включения (либо многократных периодических включений) и, соответственно, интенсивного нагрева пола за счет выделяемого кабелем тепла доводит регулируемую температуру (воздуха в помещении или пола) до заданного значения и затем поддерживает ее на этом уровне путем периодических включений кабеля в сеть и его отключений.

Регулятор необходимо устанавливать в местах, исключающих попадание внутрь влаги, что увеличивает срок его службы. При установке системы обогрева в помещениях с повышенной влажностью регулятор необходимо выносить за пределы помещения. В этом случае применяют регулятор и датчик температуры раздельного исполнения. При выборе регулятора следует учитывать его коммутирующую способность. При необходимости питание нагревательного кабеля большой мощности можно осуществлять через управляемые регулятором магнитные пускатели (контакторы).

Возможно применение регуляторов, в конструкции которых предусмотрено термореле с часовым механизмом, что позволяет заранее задавать требуемый переменный в течение дня или недели температурный режим. Применение данных регуляторов повышает комфортность и способствует экономии электроэнергии.

Ограничитель диапазона регулируемой температуры смонтирован на обратной стороне регулировочного (установочного) лимба регулятора. На нем можно установить требуемый диапазон или конкретное значение температуры.

Регулятор температуры воздуха применяют в кабельной системе при обогреве помещений, когда задается требуемая температура воздуха. Этот регулятор выпускается в нескольких вариантах:

– со встроенным датчиком температуры воздуха;

– с вынесенным датчиком температуры воздуха;

– со встроенным датчиком температуры воздуха и датчиком температуры пола.

Регулятор со встроенным датчиком температуры воздуха устанавливают непосредственно в обогреваемом помещении на высоте 1,5 м от поверхности пола в местах, не подверженных воздействию сквозняков, солнечных лучей и вдали от других источников тепла. Вентиляционные пазы должны находиться сверху и снизу регулятора. Установка регулятора с вентиляционными пазами сбоку недопустима.

Регулятор с вынесенным датчиком температуры воздуха применяют при отсутствии возможности установки регулятора непосредственно в обогреваемом помещении. Это относится к случаю установки системы обогрева в удаленном помещении или в помещении с повышенной влажностью.

Регулятор со встроенным датчиком температуры воздуха и датчиком температуры пола применяют при укладке кабеля в деревянные и другие типы полов (например, в бетонные полы с толстым паркетным покрытием), где при регулировании температуры воздуха в помещении необходимо ограничивать температуру пола (при этом регулирование температуры пола не осуществляется).

Регулятор температуры пола применяют в кабельной системе обогрева при подогреве пола, когда задается его температура.

Для обеспечения правильной работы регулятора подсоединение его к сети необходимо выполнять в строгом соответствии со схемой. Неправильное подключение приведет к тому, что ускоритель, находящийся постоянно под напряжением сети, явится причиной замедленной работы регулятора, а также пониженной точки коммутации.

Регулятор температуры пола имеет функцию самоконтроля: кабель автоматически отключается при коротком замыкании или неисправности датчика. Надо помнить, что при использовании регулятора с датчиком температуры пола система обогрева будет очень медленно реагировать на температурные воздействия от дополнительных источников тепла (прямые солнечные лучи, электрокамины и т. д.), поэтому потребуется ручная корректировка.

Датчик температуры пола соединяется с регулятором проводом, который при монтаже системы закладывается внутрь гофрированной трубки по всей его длине от датчика до регулятора. Датчик закладывается внутрь медной трубки, заглушенной с одной стороны. Трубка крепится на специальном пластиковом держателе. Нижний конец гофрированной трубки закрепляется на конце медной трубы. Применение держателя позволяет жестко зафиксировать расположение датчика в любой точке по вертикальному сечению бетонной стяжки и измерять температуру стяжки с большой степенью точности. Медная трубка обладает высокой теплопроводностью, а ее внутренний диаметр несколько больше внешнего диаметра датчика.

Держатель с датчиком закладывается в бетонную стяжку в открытой части петли кабеля на расстоянии не менее 0,5 м от стены в той части пола, которая не подвержена воздействию внешних источников тепла. Применение гофрированной трубки позволяет заменить датчик в случае выхода его из строя. Диаметр трубки должен быть не менее 10 мм.

Держатель с датчиком температуры рекомендуется устанавливать в верхней части вертикального сечения бетонной стяжки.

Комплект монтажных принадлежностей и материалов для системы «теплый пол» включает монтажные направляющие, теплоизоляционный материал и теплоотражающий экран.

Монтажные направляющие – это пластмассовые планки длиной 0,5 м с пазами для укладки кабеля. При необходимости длина планки может быть уменьшена. Выпускают направляющие с мелкими пазами с шагом пазов 40 мм и с крупными пазами с шагом пазов 60 мм. Таким образом, существует возможность выбрать шаг укладки кабеля, кратный 40 мм (40, 80, 120, 160 и 200 мм), с помощью планок с мелкими пазами и кратный 60 мм (60, 120, 180 и 240 мм) с помощью планок с крупными пазами.

Крепление направляющих к полу осуществляют с помощью шурупов или дюбелей с шагом 0,2 м. Глубина фиксации крепежа должна составлять не менее 25 мм. Допускается крепление кабеля вместо направляющих на опорной металлической сетке.

Для качественной работы системы обогрева, уменьшения тепловых потерь и экономии электроэнергии важно обеспечить хорошую теплоизоляцию пола. Для этого необходимо перед усадкой кабеля на всю поверхность основания пола уложить слой теплоизоляционного материала , толщина и физические свойства (теплопроводность) которого обуславливаются конструкцией пола и самим помещением, в котором он находится.

Особое внимание следует обратить на то, чтобы под изоляционным покрытием не образовывался слой воздуха. В связи с этим жесткое покрытие, имеющее прогиб больше 4 мм/м, плохо подходит для изоляции или его приходится разрезать на куски.

Теплоизоляционный материал не должен уменьшаться или увеличиваться в объеме с изменением температуры. Необходимо учитывать также пожароопасные свойства материала.

Теплоизоляция при монтаже системы подогрева пола может быть выполнена из натуральной пробки, жесткого пенопласта или пенополистирола. В силу низкой теплопроводности наиболее предпочтительна натуральная пробка. В этом случае толщина теплоизоляционного слоя минимальна (до 2 мм).

Проводка в теплоизоляционном покрытии водопроводных шлангов или посторонних электрических кабелей запрещается. Монтаж системы без применения теплоизоляции не рекомендуется.

Во всех вариантах конструкции пола, при которых нагревательный кабель может непосредственно соприкасаться с теплоизоляцией, для уменьшения тепловых потерь и экономии электроэнергии необходимо устанавливать между кабелем и теплоизоляцией теплоотражающий экран. В качестве такого экрана используется алюминиевая фольга толщиной около 100 мкм, которая, кроме основной функции, также предотвращает продавливание нагревательного кабеля в слой теплоизоляции и способствует более равномерному распределению температуры по поверхности пола.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.