— спиральную — наиболее распространена в жилищном строительстве (углы поворота трубы в системе составляют 90°, что облегчает монтаж);
— раскладку «петлями» — применяется в тех случаях, когда шаг между рядами составляет меньше 5 D;
— сдвоенную — наиболее применима при отоплении больших площадей.
Рис. 80.Схемы раскладки труб системы отопления «теплый пол»:
а — спиральная; б — петлями; в — сдвоенная
Из-за лимитированного минимального радиуса изгиба труб первый метод укладки рекомендуется для шага труб 225 и 300 мм. Виды контуров и шаг раскладки можно комбинировать — вблизи окон шаг можно сделать поменьше, и побольше — под мебелью. Когда требуется более плотный шаг укладки труб, повороты на 180° должны иметь грушевидную форму во избежание сплющивания труб. Отопительные трубы обозначены цветной полосой. Полоса служит указателем, что труба не была перекручена во время укладки. Рекомендуется отрезать трубу от бухты только после укладки петли и подвода ее к обратному коллектору.
По условию экономичности в контуре допускается потеря давления до 0,2 атм. Поэтому общую длину трубы контура не делают более 100 м, а одним контуром обогревают не более 15–20 м2 площади пола. Для отопления больших помещений используют несколько контуров.
В местах, где нет постоянного пребывания людей или имеется необходимость более высокой мощности (под окнами), отопительные трубы прокладывают более часто, а в местах, закрытых мебелью, трубы для отопления помещения не кладут. При расчете шага раскладки труб необходимо учитывать температуру в каждом помещении, уменьшая шаг раскладки в зонах пониженной температуры. При большом количестве труб, уложенных близко друг к другу, например в коридорах или возле коллектора, следует изолировать некоторые из них, желательно подающие, для того чтобы не допустить местный перегрев поверхности. Чтобы голая стопа не ощущала перепада температур, шаг размещения труб греющего контура должен быть не более 0,35 м. При определении количества тепла необходимо учитывать тот фактор, что наиболее комфортная температура на поверхности пола считается от +26 до +31 °C. Температура пола в зонах, граничащих с окнами или дверью, может достигать +35 °C, в ванных комнатах и бассейнах +33 °C.
Другим фактором, влияющим на расчет необходимого количества тепла, является покрытие пола. Поэтому при расчете необходимо учитывать, что такие покрытия как паркет, ковровое покрытие, плитка и др. имеют различное термическое сопротивление. Термическое сопротивление покрытия не должно превышать 0,15 кВт/м2. В противном случае покрытие будет играть роль теплоизолирующего слоя. Например, пол из ковролина вместо плиточного потребует повысить температуру теплоносителя на 4–5 °C, а значит, увеличит энергозатраты минимум на 15–25 %. Каждые лишние 10 мм толщины стяжки увеличивают энергозатраты на 5–8 %. Необходимо учитывать, что максимальная температура теплоносителя на входе в систему не должна превышать +55 °C (на раскаленную сковороду мы еще успеем). Оптимальное падение температуры теплоносителя после прохождения греющего контура составляет 10 °C. Рекомендуемые температуры теплоносителя на входе и выходе системы tп/t0 — 55/45 °C, 50/40 °C, 45/35 °C, 40/30 °C. Для ее обеспечения приходится смешивать горячую воду, подводимую от котла, с выходящей из контура, уже слегка остывшей. Поэтому отопление системой теплых полов лучше комбинировать с другими, например — радиаторной (рис. 81).
Рис. 81.Принципиальная схема отопления
Регулировка температуры теплого пола и режимов его работы осуществляется обычно либо автоматикой отопительного котла, либо с помощью комнатных термостатов, регуляторов и т. д. Выбор автоматики зависит от данного конкретного случая и обусловлен соображениями удобства и простоты пользования.
Монтаж напольного отопления
Обычно системы теплых полов размещают в бетонных, наливных полах. Однако они также могут быть размещены и в деревянных полах. Способов укладки теплого пола существует очень много, но все они сводятся к одному: сначала укладывают теплоизоляцию с отражающим экраном, затем петли труб теплого пола, сверху — стяжку или настил (рис. 82).
Рис. 82.Схема устройства водообогреваемого пола:
1 — гидроизоляция; 2 — теплоизолирующая прокладка; 3 — изолирующая пленка; 4 — теплоизолирующие плиты; 5 — трубы греющего контура; 6 — стяжка бетонная; 7 — мастика; 8 — чистый пол; 9 — плинтус; 10 — теплоотражающая фольга
Поверхность основания пола должна быть чистой и ровной, допускаются неровности и выступы не более 10 мм. Кривая и неровная поверхность должна быть выровнена при помощи тонкого слоя цементно-песчаного раствора. Если неровности незначительные (не более 0,5 см), то их можно выровнять сухим песком. Это предотвратит поломку слоя теплоизоляции. Перед укладкой слоя теплоизоляции следует убедиться, не рекомендуется ли для данного проекта дома укладка в конструкцию пола пароизоляции (например, бетонная подготовка пола сделана по грунту). Если таковая в проекте предусмотрена, то на очищенное от мусора основание укладывают пароизоляцию. Материалом для пароизоляции служат полиэтиленовая пленка или пергамин. Если в качестве пароизоляции применяется битумная мастика, то перед укладкой теплоизоляции из пенополистироловых плит она должна полностью высохнуть.
Чтобы расширяющийся при нагреве пол не давил на стены, между стенами и полом предусматривают зазор (рис. 83).
Рис. 83.Боковая теплоизоляция полов
Перед началом монтажа системы отопления вдоль стен укладывают полоску изоляции толщиной не менее 5 мм по периметру контура. Высота изоляции должна быть не меньше толщины слоя бетона, в котором будет находиться нагревательный контур. Перед укладкой стяжки пола компенсационную ленту нужно прикрепить к полу или стене так, чтобы она не имела возможности «всплыть» в процессе заливки бетонной стяжки. Такое всплытие будет причиной прерывания температурного шва, что приведет к жесткому соединению плиты перекрытия со стеной. В результате этого, кроме неизбежного образования трещин в стяжке, будут наблюдаться еще и потери тепла сквозь стены, а также перенос звуковых волн с плиты перекрытия на другие конструкции здания. Стяжку пола необходимо выполнить таким образом, чтобы она нигде не соприкасалась с конструкциями здания. Со всех сторон она должна быть отгорожена эластичным материалом.
Эффективность работы системы напольного отопления во многом зависит от правильного выбора теплоизоляции (рис. 84).
Рис. 84. Укладка утеплителя
Необходимо свести к минимуму потери тепла через перекрытие и через боковые стены. В качестве изолирующего материала можно использовать пенополистирол, пробковый утеплитель и другие виды теплоизоляции. Для теплоизоляции необходимо применять материалы, имеющие алюминиевое покрытие или использовать алюминиевую фольгу. Чаще всего применяют готовые изоляционные плиты, покрытые алюминиевой фольгой. При установке изоляционных плит необходимо следить, чтобы между ними не оставалось никаких щелей. На слой теплоизоляции рекомендуется укладывать полиэтиленовую пленку, чтобы цементный раствор не проникал между плитами утеплителя, создавая температурные и акустические мостики.
Толщину теплоизоляции полов необходимо определить расчетом. Тип теплоизоляции и ее коэффициент сопротивления теплопередаче имеют значительное влияние на скорость нагрева, а также на потери тепла в помещениях.
Петли контуров отопления теплого пола должны быть уложены, в соответствии с проектной документацией. Используются в основном два метода крепления труб к арматурной сетке: при помощи крепежной проволоки, скручиваемой специальным крюком, и крепежной ленты (рис. 85).
Рис. 85.Крепление трубопроводов греющего контура
Можно применить и любой другой способ, главное — жестко зафиксировать трубу перед заливкой бетоном. Трубу рекомендуется крепить через каждые 0,5–1 м. Первый вариант отличается простотой, так как арматурная сетка представляет собой графическую сетку, благодаря чему исключается время на разметку пола. Сетка выполняется из металлического прутка диаметром от 3 до 6 мм. Размер ячейки, как правило, составляет 150х150 мм, реже 225х225 мм или 300х300 мм. Арматурная сетка позволяет контролировать правильность укладки петель контуров отопления. Если сетка уложена правильно и представляет собой узор из квадратов, укладка петель напольного отопления на такой поверхности не составляет никакой трудности. Дополнительным преимуществом применения арматурной сетки является увеличение механической прочности стяжки пола благодаря ее армированию. Кроме этого, труба отопления будет полностью (всей поверхностью) утоплена в стяжке пола, гарантируя при этом максимальную теплоотдачу.
Не рекомендуется крепить трубы непосредственно к слою теплоизоляции, так как нижняя часть трубы будет соприкасаться с изоляционным материалом и уменьшится ее теплоотдача. В этом случае для получения требуемой теплоотдачи необходимо будет повысить температуру воды или увеличить длину трубы, что приведет к увеличению стоимости системы и ее эксплуатации. При такой укладке будет наблюдаться неравномерное распределение температуры по поверхности пола.
Перед монтажом следует определить порядок укладки петель, маршрут прокладки каждой из них от подающего коллектора к обратному. Греющий контур должен быть выполнен из цельного куска трубы или соединен пресс-фитингом, заливка бетоном разборных соединений не допускается. Следует помнить, что минимальный радиус изгиба составляет R = 5D мм. Укладка петли начинается с подсоединения одного конца трубы к коллектору. Для вывода трубы из пола к коллектору под углом 90° служит направляющий отвод. Для подсоединения конца трубы к выходу коллектора следует ее ровно обрезать и установить на ней обжимное соединение, состоящее из разрезного кольца, обжимной гайки и втулки, которую следует вставить в трубу до упора.