Существует множество мнений о том, где и когда впервые начали использовать технологию отопления жилищ посредством нагрева пола или иных строительных конструкций. Все более древние, указывающие на неё артефакты, археологи продолжают находить по всему миру. К примеру, в северном Китае была распространена система отопления под названием «кан». Она представляла собой печь с дымоходами, размещавшимися под низким лежаком. В Корее придумали более совершенную разновидность канального-печного обогрева – «ондоль», распределявшую тепло уже полностью под всей поверхностью пола помещения. Схожие виды теплых полов были обнаружены и в Швеции (IV век до н.э.), а также в городище Акарим (III век до н.э.), находящимся на территории Челябинской области. Позже подобная «русская» система отопления использовалось для обогрева Грановитой палаты.
Однако наибольшую известность у современников получила римская тепловая система – «гипокауст». Она состояла из печи, вынесенной за пределы жилых помещений, из которой смесь дыма и тёплого воздуха поступал в каналы внутри стен и в пространство подпола. Следует отметить, что все перечисленные способы обогрева являлись достаточно дорогостоящими как в устройстве, так и в эксплуатации. Поэтому, например, даже у зажиточных граждан Рима «гипокаустом» отапливалась только часть жилых помещений.
Теплый пол, фото остатков римской виллы с частично вскрытой конструкцией гипокауста
Виды электрических теплых полов
Электрические теплые полы можно разделить на два типа по принципу нагрева:
- Кабельные;
- Инфракрасные;
- Саморегулирующиеся.
В кабельных теплых полах происходит нагрев электрического кабеля, который отдает тепло окружающему материалу или среде – воздуху, стяжке, подложке. К такому типу систем относятся:
- Проволочные;
- Одножильные;
- Двужильные;
- Кабельные маты.
Инфракрасные теплые полы вырабатывают тепло в виде ИК-излучения. Оно прогревает твердые структуры, такие как напольное покрытие, стяжку. Их можно разделить на два типа:
- Пленочные;
- Стержневые.
Проводные системы
Этот вид теплых полов подойдет для укладки на уже существующее напольное покрытие. Его нет необходимости прятать в стяжку. Сечение провода невелико, он производит не так много тепла, как одножильный или двужильный кабель. Но это компенсируется способом укладки.
Провод обычно укладывают змейкой, с шагом не более 5 см. За счет этого тепловая мощность получается достаточной для эффективного отопления помещения. Так как расстояние между проводами небольшое, на них можно укладывать ламинат. Он не будет прогибаться или деформироваться. Также такие теплые полы монтируют в слой клея для плитки.
Специалисты советуют при монтаже такого типа теплого электрического пола использовать подложку. Так можно будет добиться более равномерного обогрева. Сам провод станет нагревать воздух, который в пространстве между подложкой и напольным покрытием будет равномерно распространяться. Соответственно, ламинат, паркет или доска пола прогреется более равномерно.
Теплоизоляция
Если не использовать слой теплоизоляции, то тепло рискует идти не только в квартиру, но еще и на обогрев мощных межэтажных перекрытий и стен дома. Мало того, что в квартире будет холоднее, так за отопление перекрытий вы заплатите из своего кармана.
Теплоизоляция строго необходима:
- для ИК-пленки необходима отражающая изоляция;
- под кабельный пол кладут минеральные плиты или экструдированный пенопласт.
Толщина слоя теплоизоляции зависит от особенностей помещения. Если внизу находится отапливаемое помещение, то хватит слоя до 20 мм, если внизу – подвал, или утепление проходит на балконе, то лучше использовать слой в 35-40 мм.
Чтобы тепло от пола поступало в квартиру и не расходовалось на обогрев межэтажных перекрытий необходима теплоизоляция теплого пола
Одножильный кабель
Это наиболее распространенный вид теплых электрических полов. Представляет собой обычный кабель, намотанный на барабан. Его укладка производится в стяжку или специальную подложку. Конструкция кабеля такова:
- Проводник (источник тепла);
- Изоляция;
- Усиливающая оплетка;
- Водоотталкивающий экран;
- Наружное защитное покрытие.
У самых дешевых кабелей усиливающая оплетка одновременно является заземлением. В более дорогих варианта жила заземления отдельна от оплетки.
Недостаток одножильного кабельного теплого пола в способе укладки. Он должен начинаться и заканчиваться в одном и том же месте (см. схему ниже). Если говорить простыми словами, один конец кабеля нужно подключить к плюсу, а второй к минусу.
Способ укладки и подключения одножильного кабельного теплого электического пола.
Выводы
При выборе технологии тёплого пола необходимо учитывать не только его стоимость, но и особенности установки:
- Нередко в многоквартирных домах оказывается нежелательным выполнение монтажа тёплого пола в стяжку по причине низких потолков в помещениях. В таких случаях наиболее целесообразно использовать пленочные ТП, несмотря на их более высокую стоимость.
- Большинство видов нагревательных кабелей и матов на их основе могут монтироваться не только на полу, но и на стенах.
- Для постоянного подогрева или использования в качестве основного источника отопления, несомненно, лучше устанавливать водяной теплый пол, являющийся наиболее экономным.
https://www.youtube.com/watch?v=RiBDhzF5arE
Двужильный кабель
Как и предыдущий одножильный вариант, двужильный кабель можно укладывать в стяжку или подложку. В таком типе кабеля есть две отдельные токопроводящие жилы, изолированные друг от друга. Его конструкция такова:
- Токопроводящие жилы;
- Изоляция;
- Усиливающие оплетки (отдельная для каждой жилы);
- Водоотталкивающий экран;
- Наружная изоляция;
- Заземление.
Двужильные кабели могут быть с одним или двумя заземлениями. На иллюстрации показан вариант с одним – оно находится вне усиливающих оплеток. В случае с двумя, они обычно располагаются внутри оплеток каждой жилы.
Пи укладке двужильного кабеля нет необходимости подключать второй конец к источнику тока. На одном конце кабеля нужно соединить между собой токопроводящие жилы, а с другой стороны – подключать к контролеру, сети и т.д. Укладка производится по такой схеме:
Способ укладки и подключения двужильного кабельного теплого электического пола.
Кабельные маты
Самый простой в монтаже тип теплого электрического пола. Укладывается только в стяжку или плиточный клей. Представляет собой пластиковую сетку, к которой прикреплен токопроводящий кабель. В большинстве случаев кабельные маты одножильные, но можно встретить и двужильные.
Электрические нагревательные маты изготавливают из тонкого кабеля и подложки толщиной не более 10 мм. Расстояние между кабелями не превышает 12 см. За счет этого их можно укладывать под клей для плитки. Существуют варианты с самоклеящейся подложкой.
Ширина мата обычно 0,5-0,6 метра. Длина варьируется от 1,5 до 30 метров. длинные маты можно обрезать по необходимости, а отдельные части подключать между собой последовательно. Отдельные участки можно соединить с помощью:
- Переходников;
- Разъемных соединений;
- Пайки;
- Скручивания жил.
Укладка кабельного мата теплого электического пола.
Руководство по монтажу ТВП
Перед укладкой конструкции теплого пола следует произвести подготовительные работы: закупить комплектующие, наметить место установки шкафа, продолбить в стенах отверстия для коммуникаций. Затем можно приступать к первому этапу.
Шаг #1 — устройство чернового пола
Если теплый пол планируется оборудовать прямо по грунту, рекомендуется выбрать один вариант из двух:
- сделать «черновую» стяжку из цементной заливки;
- вместо стяжки насыпать, уплотнить и разровнять слой песка.
Слой песка потребуется в любом случае, так как он служит основанием и для стяжки. На него кладут слой гидроизоляции, самый элементарный вариант – толстая полиэтиленовая пленка.
Уплотнение и выравнивание песчаного слоя очень важны. Допускаются небольшие впадины глубиной до 5 см, но для монтажа труб лучше, если он будет идеально гладким
При расчетах следует помнить, что теплопотери при устройстве системы по грунту выше, следовательно, температура теплоносителя в трубах должна быть больше обычной.
Шаг #2 — укладка теплоизолирующего слоя
Утеплитель укладывают на чистый, ровный пол. Перед началом работ на стенах отбивают полосу – уровень чистого пола, небольшие впадины, если они образовались в процессе строительных работ, засыпают чистым сухим песком.
Монтажная инструкция:
- Расстелить гидроизоляцию – листы пленки плотностью 150-200 мкм уложить с нахлестом не менее 10 см и завернуть на стены.
- Уложить плиты экструдированного пенополистирола маркировкой вверх, стыкуя пазами между собой. Начинать лучше с дальнего угла.
- При необходимости вырезать фрагменты строительным ножом.
- Закрепить плиты тарельчатыми дюбелями на углах, по средней части стыков и по центру плит.
- Заклеить швы строительным скотчем.
Если потребуется укладка второго слоя, то направление верхних плит лучше изменить, то есть класть их перпендикулярно нижним.
При укладке следует избегать больших зазоров и щелей. Если они все же образовались, пустоты можно задуть пеной или закрыть обрезками пенополистирола
Для передвижения по плитам во время монтажа рекомендуют подкладывать тонкие доски или куски фанеры – структура плит, несмотря на плотность, может деформироваться.
Шаг #3 — разметка и размещение труб
На поверхность плит наносят разметку, используя маркер или малярный шнур. Если вместо ЭППС применяются профильные маты, разметка не потребуется.
Существует риск залома и закручивания трубы при размотке, поэтому лучше использовать специально устройство для раскручивания бухты. Вручную разматывать придется дольше
Перед началом монтажа труб также советуют установить коллекторы и подготовить места для соединений.
Монтажная инструкция:
- Отмотать от трубы 15-20 м, надеть на конец теплоизолирующий рукав и фитинг для присоединения.
- Подключить к коллектору.
- Аккуратно уложить трубу согласно разметке.
- Закрепить контур гарпун-скобами.
- Подвести трубу к коллектору, присоединить второй конец.
Длину каждой петли необходимо зафиксировать, и не просто запомнить, а записать около фитинга на стене.
По краям укладывают демпферную ленту или какой-либо ее заменитель – например, кусочки пенопласта 1,5-2 см в толщину. Они хорошо держатся на жидких гвоздях
Транзитные трубы, проходящие через стены или переходные зоны, максимально утепляют рукавами. Вместо дорогих импортных изделий можно использовать обыкновенный утеплитель – вспененный полиэтилен.
Шаг #4 — монтаж армирующей сетки
Правильно уложенная арматура должна находиться над трубами, а не под ними и не между ними. Приемлемый вариант – металлическая сетка с ячейкой 10*10 см из 3-миллиметровой проволоки.
Неправильно и фиксировать контуры к металлической сетке, она в таком случае будет выполнять функцию подставки, а не армирования. Грамотная укладка – когда сетка над трубами
Сейчас многие вместо проволочной сетки используют пластиковую. Такой вариант также подходит, так как полимер создает необходимую жесткость.
Шаг #5 — тестирование системы
Пока не проведены гидравлические испытания для проверки герметичности системы, стяжку заливать нельзя. Обычно контуры проверяют по очереди.
Сначала к трубе подключают магистраль и насос, подают воду. Для отвода используют шланг, подключенный к сливному патрубку коллектора.
Опрессовочный насос – лучшее приспособление для проверки системы. Его можно взять в аренду. Также для испытаний можно нанять специалиста, у которого обычно есть необходимый инструмент
Во время проверки могут отлетать скобы, так как труба под давлением стремится к выпрямлению. Отлетевшие гарпуны крепят в 5 см от прежнего места, после заливки стяжки он уже не отлетят.
Шаг #6 — укладка цементной стяжки
Трубы оставляют под давлением 5 бар и начинают производить укладку стяжки. Обычно применяют традиционный маячковый способ. В качестве маячков можно использовать металлический профиль для гипсокартона.
Обычный раствор для стяжки не подходит, в цемент необходимо добавить пластификаторы и фибру, так как нагрузка будет не только механическая, но и температурная
Укладку выполняют частями, начиная с дальнего угла. Каждый фрагмент сразу после заливки необходимо выровнять, устранить провалы и наплывы.
По истечении 2 суток проводят зачистку поверхности, обрезают демпферную ленту, опрыскивают стяжку водой и накрывают пленкой (последнее два действия повторяют 10 дней).
Инфракрасный (пленочный) теплый пол
Такой вид теплых полов устанавливается поверх чернового покрытия. Они представляют собой рулоны пленки, покрытой тепловыделяющими карбоновыми элементами. Толщина пленки не превышает 0,5 мм. Сами элементы прогреваются и излучают в ИК-диапазоне.
Между собой отдельные части пленочного пола соединяются пайкой или с помощью разъемных соединений. За счет большой площади нагревательных элементов, дают равномерный прогрев напольного покрытия.
Конструкция инфракрасного пленочного теплого пола:
- Защитная полиэтиленовая пленка;
- Медная полоса;
- Высокотемпературный поглотитель;
- Серебряная полоса;
- Подложка (основа);
- Карбоновый нагревательный элемент.
Конструкция инфракрасного пленочного пола.
На схеме показан инфракрасный пленочный пол с карбоновыми полосами, медной и серебряной подложкой. также существуют варианты с:
- Сплошным карбоновым нагревательным элементом;
- Двумя медными полосами;
- Двумя серебряными полосами.
Инфракрасные маты с карбоновыми стержнями
Конструкция такого типа инфракрасного пола состоит из двух продольных кабелей, между которыми проложены тепловыделяющие элементы из углеродного волокна. Такие маты могут быть с подложкой и без нее.
Стержни и кабеля инфракрасных матов имеют диаметр не более 1 см, поэтому могут укладываться в клей под плитку. Но из-за большого расстояния между элементами, обогрев не всегда получится равномерным. Поэтому их лучше устанавливать в стяжку.
Ширина стержневых матов обычно 0,6-0,9 метра, длина – до 30 метров. Их можно обрезать при необходимости, а отдельные части соединять пайкой, переходниками или разъемами.
Бухта инфракрасного стержневого теплого пола.
Саморегулируемые системы
Это новая технология, в которой вместо обычных металлических кабелей используются полупроводники и углеродное волокно. В зависимости от уровня нагрева изменяются свойства нагревательного элемента, в частности потребление электроэнергии. Например:
- При t=20°С потребление составляет 170 Вт/кв.м.;
- При t=60°С потребление составляет 125 Вт/кв.м.
Значения приведены для примера, ведь все зависит от сечения кабеля и шага укладки.
Сейчас саморегулируемые теплые полы выпускаются в трех вариантах:
- Стержневые маты;
- Одножильные кабели;
- Двужильные кабели.
Виды теплых полов под ламинат, плитку, линолеум
Для каждого напольного покрытия подойдет свой тип теплого электрического пола. Давайте рассмотрим их особенности.
Под ламинат лучше всего укладывать пленочный инфракрасный. Такой вид теплого электрического пола позволит равномерно прогревать всю площадь покрытия. Пи этом не нужно будет заливать стяжку или штробить уже существующую.
Под плитку лучше всего использовать маты или проводной теплый пол. У них небольшая высота, что позволяет эффективно работать при слое клея 15 мм и больше. Если вы только заливаете стяжку, можно укладывать кабельный теплый пол. Слой плиточного клея в таком случае у вас будет небольшим, а эффективность обогрева – высокой.
Что касается линолеума – тут подойдет любой вариант. Все зависит от того, какую сумму вы готовы потратить на монтаж. Если стяжка уже положена и выровнена – есть смысл установить пленочные инфракрасные теплые полы. Если нет – выбирайте любой из вариантов в зависимости от толщины стяжки, формы помещения и т.д.
Принципы выбора
Выбор типа и характеристик теплого пола проводят в несколько этапов:
- В первую очередь нужно определить, будет ли теплый пол основной системой обогрева, или использоваться в дополнение к существующему. В первом случае расчет необходимо проводить по теплопотерям, чтобы полностью обеспечить помещение теплом для нагрева до требуемой температуры. Мощность теплого пола в таком случае зависит от климатических особенностей региона, но в среднем подбирают систему исходя из удельного значения 120,0–140,0 Вт/м² для дополнительной системы достаточно 80,0–100,0 Вт/м².
- Далее выбирают тип теплого пола. Если монтаж планируется в стяжку, то подбирают тот вид, который можно устраивать таким способом. Чаще всего это кабель или мат. Для монтажа в ванную или кухню под плитку целесообразно использовать нагревательный мат. Непосредственно под декоративным покрытием лучше применить инфракрасную пленку.
- Когда тип и мощность подобраны, необходимо приобрести сам теплый пол и дополнительные материалы, провести монтаж.
Важно! Для экономии средств и материалов нет необходимости устраивать теплый пол под массивной мебелью и бытовой техникой, ванной.
При монтаже нужно соблюдать все рекомендации производителя и строительные нормы.
Плюсы и минусы разных видов теплых полов
Система теплых полов имеет ряд преимуществ по сравнению с другими типами отопления (радиаторами, конвекторами и т.д.):
- Низкое потребление электроэнергии;
- Равномерный прогрев всей площади помещения;
- Равномерный прогрев по высоте комнаты;
- Высокий срок службы;
- Не пересушивают воздух.
Но есть у теплых электрических полов и свои минусы:
- Дорогостоящая установка;
- Отопление электричеством дороже, чем централизованное, газом или твердым топливом;
- В большинстве случаев нельзя легко демонтировать теплый пол.
Кабельные, пленочные и стержневые маты
Основная проблема этих систем – фиксированная ширина. Их неудобно монтировать в комнатах с сложной геометрией, меблировкой. Придется довольно долго комбинировать положение отдельных частей, чтобы обеспечить равномерный обогрев. Возможно, будет большое количество соединений.
Преимущество кабельных и стержневых матов – небольшая высота. Это позволяет укладывать их под плитку и камень в слой клея.
Инфракрасные маты идеально подходят для укладки под линолеум или ламинат. При этом их можно с легкостью демонтировать, так как они не уложены в стяжку.
Проводные и кабельные теплые полы
Преимущество таких систем в том, что с их помощью можно обеспечить равномерный обогрев всей площади пола. Для комнат с большим количеством мебели и сложной геометрией они подойдут как нельзя лучше.
Минус этих систем – более долгий монтаж. Они укладываются в стяжку или клей для плитки. В отличие от матов, при установке необходимо точно отмерять и соблюдать шаг укладки.
Водяной тёплый пол
Водяной тёплый пол — это трубопровод, по которому движется нагретый теплоноситель. Половое покрытие прогревается за счёт горячей воды, поступающей из системы отопления или котла. Регуляция теплоносителя осуществляется при помощи коллекторного узла, оборудованного насосом. Подаваемая температура в трубы не должна превышать 45 градусов.
Водяная система имеет не мало плюсов:
- равномерно прогревает помещение;
- экономична — расходы на эксплуатацию не значительные;
- допустима укладка по всей площади — нет риска перегрева поверхности под тяжёлой мебелью.
К минусам данного вида можно отнести:
- сложный процесс укладки и продолжительный по времени;
- конструкция уменьшает высоту потолков, ведь чаще она заливается бетонной стяжкой;
- сложность ремонтных работ при протечке, так как потребуется демонтаж всего «пирога».
Важно знать! В многоэтажках такие устройства устанавливаются редко, потому что требуется разрешение на подключение к общей отопительной системе. Кроме того, есть риск затопления соседей снизу.
Что касается материала, из которого изготавливаются трубы для тёплых водяных полов, то есть несколько разновидностей.
Медь
Медь — самый подходящий вариант для труб водяного тёплого пола. Она не подвержен коррозии, хорошо переносит механические нагрузки и давление, которое оказывается на материал внутри трубы. Выдерживает температуры от -100 до +250 градусов. В случаи, если теплоноситель внутри контура замерз — трубы не трескаются.
К сведению! При эксплуатации тёплого водяного пола с медными трубами, не рекомендовано спускать воду с контура.
При использовании трубопровода из меди существует ряд ограничений:
- не допустимо укладывать в одном контуре трубы из стали и меди;
- не рекомендовано производить монтаж самостоятельно, так как работа сложная, требующая профессионального оборудования;
- нельзя применять теплоноситель с кислой и щелочной средой, чтобы магистраль служила дольше.
Стоимость труб из меди высокая, но она окупится благодаря длительному сроку службы — более 50 лет.
Тёплые водяные полы с медными трубами рекомендовано устанавливать в домах с непостоянным проживаем, где есть опасность, что магистраль может замёрзнуть.
Металлопластик
Металлопластик — относительно новый материал, состоящий из внешнего и внутреннего слоя, а также армирующего с алюминиевой фольгой.
Трубы из этого материала обладают высокими эксплуатационными характеристиками. Они:
- долговечны — до 50 лет;
- устойчивы к коррозии;
- невосприимчивы к отложениям минеральных образований;
- биологически инертны — не выпускают вредоносные вещества;
- стойки к химическим веществам — возможно заливать воду с различными добавками или антифриз;
- лёгки — поэтому несложно произвести монтаж самостоятельно, без специального оборудования;
- обладают хорошими звукоизолирующими свойствами.
К сведению! Несмотря на простоту монтажа труб из металлопластика, желательно иметь хотя бы небольшой опыт в данной работе. Так как неправильная установка, может привести к ослаблению фитингов в процессе эксплуатации. Поэтому лучше, чтобы часть контура залитая стяжкой была цельной. Кроме того, трубопровод из такого материала имеет температурные ограничения, от -10 до +95 градусов.
Полипропилен
Полипропиленовые контуры имеют приемлемую цену, несмотря на это эксплуатационные характеристики высокие, однако они не рекомендованы для тёплых полов. Причина кроется в жёсткости материала, что усложняет процесс изгиба контура. Поэтому, специалисты советуют их стелить в ТП в исключительном случае, и в помещениях не подверженных минусовым температурам.
Сшитый полиэтилен (REX)
Этот материал относительно новый, но однако уже хорошо себя зарекомендовал. Он обладает неплохими свойствами:
- температурный придел от 0 до +95 градусов, хотя непродолжительное время способен выдержать -50 и +150;
- наличие деформационной памяти, то есть при заломе достаточно направить горячий воздух для восстановления формы;
- имеет устойчивость к давлению;
- трубы REX легко гнуться;
- ему не страшна коррозия;
- нет выделения токсичных веществ при работе.
Полиэтилен сшитого типа чувствителен к ультрафиолетовым лучам. Данный показатель не важен при наличии труб расположенных в «пироге» тёплого пола, но это следует помнить при хранении изделия.
