Тёплый пол как способ отопления

0
35

Тёплый пол как способ отопления: практика

Использование тёплых полов в качестве источника отопления — способ далеко не новый, “…сработанный ещё рабами Рима”, даже раньше. Сегодня он просто переживает своё «второе рождение». О том, как устроены тёплые полы, их разновидностях, чем они отличаются от прочих систем отопления, можно прочитать в большой и подробной статье Тёплый пол для загородного дома.


Устройство тёплого пола

С тёплыми полами — и электрическими, и водяными — я неоднократно сталкивалась в процессе своей профессиональной деятельности и смогла убедиться в их эффективности, основываясь на собственных ощущениях, а не рекламных буклетах производителей. У меня есть опыт применения греющего пола не только в качестве дополнительного источника тепла, но и как основного.

Поэтому сейчас, когда у нас есть свой дом, требующий перестройки, тёплые полы рассматриваются нами очень пристально и именно как один из вариантов решения вопроса отопления, а не только для повышения уровня комфорта. Возможно, имеющиеся у меня знания будут полезны кому-нибудь ещё. Ведь “… суха, мой друг, теория везде, а древо жизни пышно зеленеет”. В этой статье хочу коснуться некоторых практических моментов, понимание которых приходит с опытом.

Небольшой исторический экскурс

Использование пола помещения в качестве источника тепла традиционно для корейского жилища. Историки считают, что такая система отопления появилась в этой стране ещё в I веке до нашей эры. Называется она ондоль и в сельской местности исправно используется до настоящего времени.

Скорее всего, такая система отопления пришла в Корею из Китая, о чём свидетельствует и название: слово «ондоль» переводится с китайского как «тёплые полости». Хотя в самом Китае подобная печь называется кан. Её отличие от корейского варианта в том, что кан — не пол, а тёплая лежанка, она занимает часть комнаты и возвышается над уровнем пола. В северных областях Китая есть виды кана, охватывающие всю площадь комнаты, они называются ди-кан (пол-кан). Судя по конструкции старой печки в нашем доме, идея низкой печи-лежанки (типа кана) — многонациональна.


Корейская система отопления ондоль. Фото сайта mdom.biz

Устроена система отопления ондоль так: в помещении кухни или снаружи дома имеется печь, очаг которой расположен ниже уровня пола в комнате. Дымоход печи проложен в каналах-полостях под полом жилой комнаты в виде горизонтального коллектора. У противоположной стены горизонтальные дымоходы объединяются в один вертикальный, установленный снаружи около стены дома, через него продукты сгорания и выбрасываются прочь.

Полости горизонтальной части дымоходных каналов перекрыты сверху плоскими камнями, их поверхность образует пол комнаты. Для равномерного распределения тепла в части помещения, которое ближе к печи, используются более толстые камни, а в противоположном конце комнаты, где температура дыма уже ниже, кладутся камни потоньше.


Схема отопления при помощи ондоль

Швы между камнями тщательно замазываются глиной, затем полы покрываются в несколько слоёв промасленной рисовой бумагой. Чтобы нагретый пол дольше сохранял тепло, камни выбирались достаточно большой толщины, не менее 8-12 см. Система отопления жилых комнат посредством нагрева пола горячим дымом печи использовалась и в Японии.

Подобный же способ отопления существовал в Древнем Риме и Греции, там он носил название гипокауст. Чаще всего гипокауст устраивали в термах. И ондоль, и гипокауст, и китайский вариант ондоли — кан всё-таки больше относятся к печам. Родоначальником же водяных тёплых полов считают американского архитектора Фрэнка Ллойда Райта.

Почему тёплые полы — идеальная система отопления

Работая в 1900-х годах в Японии над строительством гостиницы, Райт обратил внимание на удивительный комфорт, который создавал в комнатах нагретый пол. Архитектор был так впечатлён эффектом, что посчитал ондоль идеальной системой обогрева. Позже он использовал в своих проектах системы отопления, основанные на принципе нагрева помещения в традиционных корейских и японских жилищах, но вместо тёплых газов в дымоходе под полом применил трубы с текущей в них горячей водой.

Мама плохого не посоветует

Чтобы понять, почему греющий пол — идеальная отопительная система, достаточно вспомнить мамины наставления и уроки физики в школе. Помните, мама всегда говорила: «Держи ноги в тепле». А преподаватель физики в школе объяснял, что плотность тёплого воздуха меньше, чем холодного, поэтому тёплый воздух легче и «всплывает», поднимается наверх.


Схема движения тёплого воздуха при отоплении настенным радиатором

Радиаторы отопления выдают тепло точечно: чаще всего в комнате устанавливается единственная батарея, размещённая в самом холодном месте, под окном. Чтобы единственный нагреватель небольшой площади давал достаточно тепла, необходимо использовать теплоноситель, нагретый до значительных температур.

Температура воды в радиаторах — +80. +90°С. Поэтому непосредственно около батареи слишком жарко, в отдалении — прохладно. На схеме показано, как распространяется тепло от обычного радиатора: нагретый воздух поднимается вдоль стены под потолок. Там, соприкасаясь с потолком, воздух двигается к противоположной стене, остывает, тяжелеет и начинает опускаться к полу.

Так как на уровне головы людей при таком способе отопления часто температура воздуха больше +20°С, создаётся впечатление, что в комнате душно, и жильцы открывают форточки. Кроме того, постоянное перемещение тёплых и холодных воздушных масс провоцирует возникновение сквозняков.


Схема движения тёплого воздуха при отоплении тёплыми полами

В помещении, обогреваемом тёплыми полами, площадь нагрева гораздо больше — весь пол комнаты. Поэтому нет необходимости поднимать температуру теплоносителя (воды) до высоких температур — вполне достаточно +40. +45°С. Нагретый воздух от пола равномерно поднимается, под потолком остывает и по стенам опускается к полу, где процесс повторяется. При этом человек находится в наиболее физиологически приятных температурных условиях: ноги его в тепле, голова в оптимальной для комфортных ощущений температуре, а прохладным воздух становится уже выше среднего роста человека.

Тёплый пол в качестве прибора отопления

Чаще всего греющие полы делают как дополнительный источник тепла — для создания комфорта. Но они могут стать и главным или даже единственным отопительным прибором.

Первый раз я встретила такое решение на одном из своих объектов. Это был большой загородный дом общей площадью около 450 м². Большая его часть обогревалась именно тёплыми полами, включая помещение бассейна, зимнего сада и огромный зал площадью 90 м² с двусветным эркером с одной стороны и окнами во всю стену с другой. В этих помещениях полы были отделаны каменной или керамической плиткой. Другие комнаты (4 спальни на втором этаже) имели паркетные полы и отапливались иным способом.

Я была там зимой 2009-2010 года, которая многим запомнилась сильными морозами. Во всём доме было тепло, люди работали в футболках. И это несмотря на то, что в большей части дома ещё вовсю шли отделочные работы со всеми сопутствующими явлениями: вскрытыми потолками, голым бетоном и повышенной влажностью от малярных работ.

Второй пример использования водяных тёплых полов в качестве единственного источника отопления — последний мой объект — квартира-студия площадью 44 м². Замена радиатора отопления на водяные тёплые полы в этом случае прямо-таки напрашивалась.


Квартира-студия до ремонта

  • Во-первых, система отопления в этом доме не была централизованной: в каждой квартире имелся индивидуальный газовый котёл, обеспечивающий обогрев и горячее водоснабжение. Устройство водяных тёплых полов было возможно и не потребовало никаких согласований.
  • Во-вторых, особенностью этой квартиры было то, что она находилась в мансарде. Наклонный потолок ещё больше усиливал эффект собирания тёплого воздуха в верхней части помещения. Нагревшись около радиатора, установленного под скатом потолка, где высота стены была всего 1500 мм, по наклонной поверхности тёплый воздух быстро поднимался в самый верх, где стена была уже 4,5 м. В результате внизу оставалось холодно, а к батарее невозможно было прикоснуться, настолько она была горячая.
  • В-третьих, по проекту весь пол первого уровня в этой квартире предполагался с покрытием из каменной плитки, поэтому подогрев пола был очень актуален.


Квартира после ремонта: радиатор отопления заменили тёплые полы

Замена радиатора отопления избавила заказчиков от проблем их соседей: в их квартирах зимой было холодно. Уменьшились расходы на газ: вода для отопления стала нагреваться только до +40. +45°С, а не до +95°С, как раньше. А благодаря большой температурной инертности системы (толстой бетонной стяжке и каменному напольному покрытию), котёл даже в морозы включался не чаще раза в час-полтора и не более чем на 5 минут.

Ну и что касается комфорта — тепло и не душно, даже в спальне на антресолях на втором уровне. И можно свободно сидеть на каменном полу, не испытывая никаких неудобств. Ну и, конечно, огромный радиатор почти в 2 м длиной отнюдь не украшал интерьер.

Принцип действия тёплого пола

В основе принципа действия классического тёплого пола лежит использование теплоносителя и материала, имеющего высокую теплоёмкость. В системе отопления ондоль теплоноситель — это нагретые газы, а теплоёмкий материал (способный накапливать и долго сохранять тепло) — камни и слой глины. В водяных тёплых полах теплоноситель — нагретая жидкость в трубах (вода, антифриз), а тепловой аккумулятор — бетонная стяжка и напольное покрытие, например, плитка из камня или керамики.


Принципиальная схема водяного тёплого пола

В электрических полах нагревателем служит электрический кабель или другой нагревающийся электрическим током элемент. Хороший аккумулирующий эффект достигается только при достаточно толстом слое материала с высокой теплоёмкостью — не менее 50 мм над нагревательным элементом.

Поэтому все решения, не предполагающие создания аккумулирующего слоя (тёплые полы «под плитку», «под ламинат»), рассчитаны только в качестве дополнительного нагревателя для создания комфорта.

Помимо воздушных тёплых полов, в которых обогрев происходит горячим воздухом или дымом, разработано ещё несколько типов, отличающихся системой нагрева: электрические, водяные, водно-электрические.

Электрические тёплые полы

Греющий компонент в электрических тёплых полах — резистивный или саморегулирующийся элемент: электрический кабель, стержень, лента из аморфного сплава, углеродная или биметаллическая плёнка. Вне зависимости от вида элемента электрическая энергия в них преобразуется в тепловую.


Электрический тёплый пол в ванной комнате

Имеющиеся в продаже электрические тёплые полы различаются по мощности: есть варианты, рассчитанные только на создание дополнительного источника тепла — комфортного подогрева пола, другие подходят для применения в качестве основного прибора отопления. Вначале финишное покрытие для полов с подогревом делали только с использованием керамической или каменной плитки. Сейчас в продаже есть греющие полы, позволяющие делать конечное напольное покрытие любым: ламинат, линолеум, даже ковролин.

Нагревательный элемент — греющий кабель

В бытовых тёплых полах чаще всего применяют резистивный греющий кабель разной мощности. Резистивными называют нагревательные элементы, в которых сопротивление, длина и сечение проводника специально рассчитаны на выдачу определённой тепловой мощности. Поэтому их нельзя укоротить или нарастить: если проводник удлинить, температура нагрева будет меньше, если укоротить — больше, и греющий кабель быстрее перегорит.

Наибольшей популярностью пользуются электрические полы в виде тонкого электрического кабеля, укреплённого на пластиковой сетке. Эту разновидность так и называют — греющие маты или термоматы. Они рассчитаны на небольшую толщину покрытия сверху — 10-15 мм, включая толщину плитки. Системы тёплых полов на матах используются, если нет возможности значительно увеличить толщину чёрного пола. Это так называемые тёплые полы «под плитку».


Термомат. Фото сайта ekaterm.ru

Электрические тёплые полы с большей мощностью обычно продаются в виде кабеля в бухте. Он имеет большее сечение, чем тот, который используется на сетке, бывает одножильный и двужильный. Греющий кабель укладывается в стяжку, то есть в более толстый слой раствора, и может использоваться в качестве единственного источника тепла в помещении, если аккумулирующий бетонный слой будет достаточной толщины, а значит — теплоёмкий. Мощность кабеля в этом случае рассчитывается с учётом проектных теплопотерь помещения, в среднем — 100 Вт/м².

Стержневые тёплые полы

Ещё одна разновидность электрических тёплых полов — маты из карбоновых стержней. Отличие их от кабельных греющих полов в том, что проводники в карбоновой оболочке представляют собой не резистивный нагревательный элемент, а саморегулирующийся. То есть способный менять мощность в зависимости от окружающей температуры. Поэтому нагревательные маты из карбоновых стержней можно укладывать вне зависимости от расположения мебели: у вас всегда будет возможность переставить громоздкий шкаф, не опасаясь перегрева расположенных под ним тёплых полов.


Устройство тёплого пола с помощью матов из карбоновых стержней. Фото сайта klasspol.ru

Кроме того, такие полы не требуют терморегулятора. Греющие полы из карбоновых стержней укладывают под плитку в стяжку небольшой толщины. Тёплые полы на основе саморегулирующихся греющих элементов экономичнее обычных (резистивных) примерно на 20%. Правда, сам комплект выходит дороже и, по отзывам, они довольно быстро выходят из строя. Хотя есть и ещё одна положительная черта: подключение греющих элементов параллельное, а не последовательное, поэтому при выходе из строя одного стержня вся система продолжает работать.

Плёночные тёплые полы

Плёночные полы бывают двух видов: углеродные и биметаллические. Углеродные представляют собой тонкие резистивные теплоэлементы, соединённые параллельно токопроводящими медными шинами. Вся конструкция заламинирована полимерной плёнкой.

В биметаллических нагревательные элементы двухслойные: первый — из сплава меди, второй — из сплава алюминия. Греющие элементы небольшой толщины также запаяны полимерной плёнкой.


Плёночный нагреватель. Фото с сайта termius.ru

Особенность плёночных полов — «сухой» монтаж, не требующий стяжки или клеевого слоя. Плёнка просто раскатывается под напольным покрытием и может быть легко снята и перенесена для установки в другом месте. Поэтому такой греющий комплект можно использовать для устройства тёплых полов под покрытием из ламината, линолеума и даже просто укладывать под ковром.

В нашем маркете, объединяющем крупные интернет-магазины, представлены разные варианты оборудования для монтажа электрического тёплого пола. Загляните в раздел Теплые полы для дачи.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here