Современная кабельная система отопления
Обогревание электричеством с использованием электрокабелей считается достаточно экономным, хотя платить за электрическую энергию приходится больше. Нагревательные кабели увеличивают температуру в комнате, благодаря прохождению по ним электрического тока.
В кабельную обогревательную систему входят следующие элементы:
- Одножильные или двухжильные нагревательные кабели или не слишком толстые нагревательные плоскости, на которых размещаются кабели.
- Автоматика, регулирующая процесс включения, обогрева и прекращения подачи тепла.
- Установочные полосы, гофрированная труба.
- Автоматика для выключения системы.
Установка кабельного обогревания с покрытием штукатуркой делается аналогично установки системы отопления водой. Электрический кабель размещается с произвольным удалением от его последующих изгибов, и не размещается там, где будет стоять мебель и бытовые приборы. Крепится он с помощью установочных приспособлений.
- При установке тёплых электрических стен, стоит подложить теплоизоляционный материал, хотя это не обязательно. Основная забота в ходе установки плоскостей – не ошибиться при разрезании их по указанным разметкам. Температурный датчик не рекомендуется устанавливать рядом с полом. Его лучше разместить внутри гофрированной трубы.
- Штукатурить стенку рекомендуется при выключенном оборудовании, а начинать пользоваться системой лучше спустя месяц.
- Устанавливается остов под плиты или ограждающие панели. Затем на стенку монтируются кабельные плоскости, устанавливается приборы, обеспечивающие деятельность средства отопления. Основа покрывается штукатуркой.
- Стоит отметить, что в дополнение к электрической кабельной системе отопления выпускается также средство обогрева «тёплый плинтус, в разных вариантах. Устанавливается эта оборудование аналогично электросистеме. Основное при монтаже «тёплого плинтуса» – установка автоматики, определяющей его функционирование, в соответствии с инструкцией. Высота устройства пятнадцать сантиметров, крепится «плинтус» в нижней части стен. В качестве теплоносителя используются тёплая вода, протекающая по трубкам или электрический кабель. Это оснащение результативно. Установленное параллельно самым холодным стенам, оно заполняет комнату нагретым воздухом, струи которого поднимаются у стены и создают в квартире комфортный микроклимат. Система не создаёт воздушных потоков, которые переносят по жилью пылинки.
История возникновения идеи
Замечал ли кто-нибудь, что даже при высокой температуре в помещении, если по полу гуляет сквозняк, то все равно холодно. Или интуитивно не хочется прикасаться к ледяным стенам. Может быть, поэтому все дома с внутренней отделкой из дерева ощущаются необычайно уютными. Дело, конечно, не в материале, просто древесина на ощупь теплая, и организм это чувствует. Подметив такие моменты, конструкторы разработали систему обогрева «теплые стены для дома» и «теплый пол».
Идея, конечно, не нова, и во всех домах старой постройки, где были печи, применялась технология отопления грубой – нагреваемой стеной, проходившей через комнаты здания. Это было возможно созданием сложной дымоходной системы со множеством каналов внутри этой стены. Позже, в период 60-x, разработали проект строительства многоэтажных панельных домов из бетонных элементов с каналами внутри. По ним предполагалось пускать (и были реально действующие объекты) теплоноситель в виде горячего воздуха.
Проект не получил широкого распространения из-за сложности монтажа панелей, которые нужно было точно совмещать и хорошо герметизировать стыки между ними. Зато сам принцип стал родоначальником современных технологий организации теплых стен.
Частые вопросы
Можно ли подключить электрический теплый пол без терморегулятора?
Можно. Но тогда теплый пол будет работать непрерывно на полную мощность. Регулировать температуру в помещении придется вручную, отключая и включая систему.
Что делать, если забыли установить датчик температуры пола? В гофре, где он должен быть, находится только холодный конец кабеля. Можно ли в эту гофру вставить датчик?
Да, это возможно. Демонтируйте терморегулятор, вставьте датчик в гофру и подсоедините к терморегулятору. Затем установите его терморегулятор на прежнее место.
Случайно был отрезан холодный конец кабеля. Можно ли подключить к терморегулятору сам греющий кабель?
Греющий кабель нагревается до +130 градусов. Температура эксплуатации терморегуляторов в среднем + 30-50 градусов. При прямом подключении оплавится пластиковый корпус терморегулятора и может произойти короткое замыкание, что приведет к выходу терморегулятора из строя.
Инфракрасная система отопления
Эта система среди потребителей пользуется большим успехом и считается самым прогрессивным методом обогрева помещения. Монтаж пленочных и стержневых матов отличается легкостью, простотой и высокой скоростью. Маты с прикрепленными к ним графитовым стержнями крепятся на стену так же, как и настенные системы, под каркасную обшивку или штукатурку. Но пленочные полотна крепятся намного легче, то есть они наклеиваются с помощью клея на поверхность стены, уже покрытую теплоизоляцией.
На инфракрасные пленочные покрытия нельзя наносить плиточный клей или штукатурку, а также использовать паро- или теплоизоляцию с алюминиевым покрытием. Такое настенное покрытие устанавливается только “сухим” методом. В остальном инфракрасное оборудование устанавливается на стены и подключается согласно прилагаемым к оборудованию инструкциям.
Советы по установке теплых стен:
- При установке любой из систем, особенно инфракрасного обогрева, эффективно использование последней технологии оклейки теплых обоев на стены: под любой вид обоев готовится вспененная полиэтиленовая подложка. С помощью данного материала стала более продуктивной работа нагревательной системы.
- При помощи одной петли обогрева можно вмонтировать в перегородку между двумя комнатами настенную отопительную систему, таким способом будут отапливаться сразу оба помещения.
Монтаж оборудования состоит из:
- труб из полиэтилена или металлопластика;
- циркуляционного насоса;
- термостата;
- коллекторного шкафа;
- температурного датчика;
- автоматики.
Монтаж водяного (как и инфракрасного или кабельного) обогревательного оборудования на стену может быть проведен “сухим” методом с использованием специального покрытия – фальш-панели. Или “мокрым” методом, который проводится непосредственно внутри штукатурных слоев. Какой конкретно метод установки оборудования использовать, зависит от предпочтений хозяев, а также состояния стен и материальных возможностей.
Монтаж водяного пола
Для установки системы своими руками понадобятся такие материалы и инструментарий:
- трубы;
- вентили;
- фитинги;
- клипсы;
- насос;
- армированная сетка;
- коллектор;
- лента демпферная;
- гидроизоляционные материалы;
- теплоизоляционные материалы;
- скотч строительный;
- крепеж;
- набор саморезов;
- перфоратор;
- рулетка;
- строительный уровень;
- отвертка;
- ключи рожковые.
Последовательность работ
Прежде всего, необходимо провести очистку поверхности от грязи, всевозможных выпуклостей и мелких трещин. Качество выравнивания поверхности следует проверять строительным уровнем, поскольку при неровной поверхности возможно нарушение баланса теплоотдачи.
Следующий шаг — установка коллектора, где будут находиться основные компоненты системы. При монтаже шкафа нужно выбрать правильную высоту от поверхности пола, с тем, чтобы избежать проблем с перегибами труб.
Коллектор для водяного теплого пола
После установки распределительного шкафа нужно приступить к укладке гидроизоляции. Дешевле всего обойдется полиэтилен, который кладется внахлест. Швы стыкуются скотчем.
Далее укладывается теплоизоляция. В качестве теплоизолирующих материалов можно использовать:
- вспененный фольгированный полиэтилен;
- экструдированный пенополистирол;
- пенопласт (толщина в промежутке 50-100 миллиметров).
После укладки теплоизолирующего материала, нужно разложить демпферную ленту. Она предназначена для компенсации расширения стяжки вследствие разогревания поверхности.
Укладка демпферной ленты
Далее кладется армирующая сетка. Она нужна для укрепления стяжки. Если применить специальные пластиковые затяжки, трубы можно прикреплять к армирующей сетке, что позволит сэкономить на покупке клипс.
Армирующая сетка для теплого пола
Укладка труб
При укладке труб можно воспользоваться одним из трех основных методов: двойная спираль, обыкновенная спираль или «змейка». Спираль лучше применять во внутренних помещениях, а там, где есть окна лучше использовать «змейку». Укладка труб начинается от более холодной стенки — это позволит разогретому воздуху распределяться более равномерно.
Схема укладки труб теплого пола
Для помещений, в которых есть балкон, лоджия, веранда или мансарда понадобится дополнительный контур, иначе будут серьезные потери тепловой энергии.
При установке трубу нужно подсоединить к распределительному шкафу. Также труба стыкуется с возвратным коллектором. На стыках трубы следует надевать гофропрокладки.
Тестирование системы
После создания теплого пола нужно провести гидравлическое испытание (опрессовку). Это необходимо для выявления дефектов в системе. Для этого система наполняется водой под давлением, в 1,5 раза превышающее нормальное. Тестирование можно также провести с помощью воздушного компрессора. Срок испытания — сутки. Если протечки и другие дефекты труб не обнаружены, можно приступать к созданию стяжки.
Финишная стяжка
Толщина стяжки под плитку может варьироваться в пределах 3-6 сантиметров. Укладка плитка может производиться лишь через месяц после создания стяжки. Для ускорения высыхания стяжки можно включить систему обогрева, но при этом температура не должна быть выше 30 градусов.
Стяжка может быть осуществлена одним из двух материалов:
- песочно-цементный раствор (экономичный вариант, но на высыхание такой стяжки потребуется 25 суток);
- самовыравнивающаяся смесь (сохнет 10 суток).
Вплоть до полного просыхания стяжка должна находиться под повышенным давлением. После застывания раствора можно приступать к укладке плитки своими руками.
Кладка керамической плитки
Укладка керамической плитки на теплый пол
Процесс укладки плитки своими руками на водяной пол такой же, как и при работе с другими поверхностями. Можно лишь отметить, что удобнее использовать гладкую плитку. Слой клея наносится с помощью специального зубчатого шпателя. После наложения плитки на поверхность, ее нужно тщательно прижать и немного подержать. Швы должны быть очень ровными, поэтому лучше использовать специальные крестики. Затирка швов производится лишь после полного высыхания клея, на что может уйти до 2 суток.
Во время укладки кафеля водяной пол не должен быть включен. Его функционирование возможно только после затирки швов.
Если следовать инструкциям, то создание теплого пола вполне возможно своими силами. Хотя работа эта весьма трудоемкая, полученный результат оправдает потраченные усилия. Правильно установленный водяной теплый пол будет служить обитателям дома в течение многих лет.
Материалы для организации теплых стен
Теплая стена – отопление, которое представляет собой сложную многослойную систему. В основном его располагают на внешних несущих элементах, чтобы сделать барьер и уменьшить теплопотери здания. Правильный пирог выглядит так:
- Внешний утеплитель стены. Обеспечивает защиту каркаса от промерзания.
- Стена конструкции здания.
- Внутренний утеплитель. Препятствует проникновению энергии теплоносителя в неполезную площадь несущей стены.
- Система каналов с теплоносителем и элементами крепежа.
- Внешний прикрывающий систему слой. Он может быть выполнен из штукатурки либо гипсокартона. Это полезная нагреваемая плоскость, тепло от которой передается помещению.
Внутреннее утепление теплых стен устанавливают только в том случае, если имеется внешний утеплитель стены. Иначе оставленная без подогрева стена промерзнет, будет сыреть, и появится грибок. Все элементы крепежа системы выполняют из материалов, не подверженных окислению, таких как нержавеющие шурупы и пластиковые зажимы. Каналы теплоносителя монтируют из полипропиленовых труб либо электрического провода в пластиковой оплетке. Слой штукатурки закрепляют на специальной сетке. Штукатурка может быть цементная, гипсовая и на базе известкового раствора.
Отопление теплой стеной дома экономически выгодно или нет?
Давайте рассмотрим утепленную наружную стену нашего дома и сделаем теплотехнический расчет. В расчете учитывается температура воздуха в комнате и наружная температура воздуха. За счет теплого воздуха внутри дома нагревается стена, которая контактирует с более холодным наружным воздухом и за счет этого начинает терять тепло. Эти потери мы и компенсируем. В строительных нормах сказано, что температура поверхности стены внутри помещения не должна быть ниже чем на 4°С от температуры воздуха в этом помещении. Например, температура воздуха в жилой комнате 20°С, то температура стены не должна быть ниже 16°С.
Давайте посмотрим на теплотехнический расчет стены. У нас есть кирпичная стена 510 мм и утепленная ЭППС 80 мм (конструкция стены и регион строительства в данном случаи не играет ни какой роли). Сопротивление теплопередаче по данным калькулятора: 3.46 (м²•˚С)/Вт.
Переходим во вкладку «Теплопотери» и внизу мы видим, что потери тепла за отопительный сезон составляют 25.12 кВт•ч на 1м2 стены. Это в том случаи, когда дом отапливается радиаторами или теплыми полами. Но если мы устанавливаем теплые трубы в стены, то температура внутренней части стены значительно повышается и будет составлять уже не 16°С, а 40°С.
Снова возвращаемся к калькулятору и повышаем температуру до 30°С (к сожалению, повысить до 40°С калькулятор не позволяет), смотрим на теплопотери, они составляют 37.31 кВт•ч при отоплении теплой стеной, что в полтора раза больше предыдущего результата.
Что нужно сделать, чтобы уменьшить теплопотери?
Чтобы уменьшить теплопотери от теплых стен их нужно устраивать во внутренних стенах, которые не контактируют с наружным воздухом. В этом случаи мы сможем одной стеной обогревать два помещения, если это перегородка, например, между двух спален. Но если внутренняя стена примыкает к наружной стене, то мы будем прогревать и часть наружной стены, а это уже повышенные теплопотери. Поэтому нужно отступать от наружной стены.
Так же нужно помнить, что теплые стены нельзя ничем закрывать, например, устанавливать возле них шкаф или другие элементы интерьера. Так же возле теплых стен нельзя устанавливать кровать, человек будет чувствовать себя не комфортно.
А если теплыми сделать стены, которые граничат с коридором, ведь коридор это тоже дом и тепло будет оставаться в доме? Но в проходных зонах не делается обогрев, так как сюда теплый воздух попадает с жилых комнат. А если все же отапливать проходные зоны, то этот избыток тепла будет просто напросто выходить в вентиляцию и снова мы получаем теплопотери.
Уменьшение теплопотерь, конструктивными решениями
Вы все же решили делать теплые стены в доме, невзирая на все вышеизложенные доводы неэкономичности данной технологии. Как поступить?
Статья по теме: Как выбрать бак для летнего дачного душа
Есть два способа сделать конструкцию стены правильно:
- Увеличить толщину утеплителя снаружи.
- Установить дополнительный утеплитель с внутренней стороны стены, а потом монтировать теплые стены.
В первом случаи нам нужно потратить больше денег на утеплитель. Во втором – мы закрываем стену утеплителем изнутри, тем самым нивелируем все свойства стенового материала, создаем парниковый эффект (при утеплении ЭППС) и сводим на нет такие свойства стены, как сорбция, капиллярная активность, инерционность и т.д. Если дом построен из кирпича, то это по сути деньги, выброшенные на ветер.
ВИДЫ КОНСТРУКЦИЙ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ СТЕН
Конструктивно тёплые стены могут быть выполнены двумя способами: с горизонтальным расположением труб:
– и с вертикальным:
При горизонтальном расположении труб будет проще удалить воздух из системы.
Благодаря переменному шагу укладки трубы, можно добиться максимально идеального распределения тепла в комнате. Так, на высоту от пола 1.2 м трубы уложить с шагом 10…15 см; от 1.2 до 1.8 м от пола шаг увеличиваем до 20…25 см; выше 1.8 м шаг труб допустим 30…40 см:
Направление движения теплоносителя принимается от пола к потолку, т. о., самые тёплые участки расположены внизу стены.
Поскольку теплые стены – источники лучистой энергии, то их нужно располагать так, чтобы они не были потом закрыты мебелью.
Допускается отопление одной петлёй двух смежных помещений. То есть теплой стеной делают перегородку между помещениями.
Разновидности стенового отопления
Системы теплых стен отличаются способом нагревания этих самых стен. Первый вид наиболее древнейший – воздушное нагревание стены. Сегодня воздушное отопление выглядит несколько иначе, чем в древнем Риме, но суть его осталась прежней. Нагревательный элемент расположен внизу, а между отделочным слоем и несущей частью стены имеется воздушная прослойка, воздух в которой, нагреваясь, отдает тепло стене.
Данную систему отопления специалисты называют гипокаустической. В идеале стены дома должны быть сооружены из пустотелых блоков, которые, уложенные определенным образом, образовывали бы внутри стены сообщающиеся воздушные каналы. Прямо над полом предусматривается ниша, в которой будет расположен нагревательный элемент (как правило, уложенная медная труба, подключенная к водяному отопительному контуру).
Воздушный обогрев стены, в принципе, можно создать при любой конструкции ее несущей части и при отсутствии ниши у пола. Для этого делают гипсокартонную фальшстену, за которой находится воздушное пространство, обогреваемое аналогичным образом. И в том и в другом случае, стена нагревается и излучает тепло в помещение.
Теплая стена с воздушным подогревом может быть открытой. В этом случае теплый воздух, поднимаясь по воздушным каналам, попадает в помещение через отверстия у потолка. В закрытых системах воздух циркулирует внутри стены посредством конвекции.
Стеновое отопление водяного поверхностного типа по своему принципу очень похоже на систему теплых полов. На стене змеевиком укладываются медные, пластиковые или металлопластиковые трубы по которым подается теплоноситель. Трубы надежно фиксируются специальными креплениями. Направление укладки (горизонтальное или вертикальное) по большому счету не имеет значения, поскольку функция труб заключается в непосредственном нагревании стены. Сами трубы закрываются слоем штукатурки (ни в коем случае не теплой) либо иной отделкой с хорошими теплопередающими свойствами.
Теплая стена с электрическим подогревом устраивается способом похожим на предыдущий, с той лишь разницей, что на месте водяных трубок являются специальные электрические нагревательные элементы. Также могут быть использованы электронагревательные пленки, которые достаточно удобны в установке. Однако пленки специалисты рекомендуют использовать только европейских производителей, поскольку они имеют более долгий срок службы. Слабое место азиатских пленок в окислении контактов, которые должны быть выполнены из высокопроводных сплавов изготовленных по специальной технологии.
Достаточно редким является способ нагревания стены при помощи тепловых трубок, внутри которых находится легкоиспаряющаяся жидкость. Система таких трубок закладывается в стене, а внизу проходит коллектор с теплоносителем. Легкоиспаряющаяся жидкость закипает и в парообразном состоянии поднимается по трубкам, отдавая тепло стене. Надо сказать, что данный способ передачи тепла является одним из самых эффективных с точки зрения экономии энергии. Дело в том, что в результате использования тепловых трубок, объем теплоносителя в системе снижается в 5-8 раз. Данная система менее инерционна, т.е. более управляема и быстрее нагревается в случае «холодного запуска».
В чем отличие электрического «теплого пола» от водяного
Сравнительный анализ водяного и электрического подогрева пола невозможен без учета специфических особенностей каждой системы отопления.
Водяной «теплый пол» использует в качестве источника тепла жидкий теплоноситель, циркулирующий по проложенным в стяжке пола трубам. Подогрев воды осуществляется в котлах, которые могут работать на газе, жидком и твердом топливе.
У электроподогрева напольного покрытия источником тепла служит специальный кабель, греющийся при прохождении электрического тока. Его так же монтируют внутри стяжки.
Сильные и слабые стороны водяного «теплого пола»
- экономичность — по расчетам специалистов, водяной «теплый пол» по затратам на обогрев лучше центрального отопления на 30%, а в отдельных случаях и на 60%, электроподогрева пола — в 4-5 раз;
- большой, до 50 лет, срок эксплуатации;
- устройство под все имеющиеся в продаже виды пола (линолеум, ламинат, паркет, плитка и т.д.);
- универсальность — нет ограничений по виду и типу помещений (по зданиям есть запреты);
- экологичность — отсутствуют выделение в воздух вредных веществ и электромагнитное излучение, параметры влажности в помещении изменяются, но не существенно (радиаторы сильнее сушат воздух);
- комфортная ходьба по полу босиком;
- эстетичность — вся система скрыта, нет видимых труб и радиаторов отопления. Это позволяет дизайнерам применять самые неожиданные решения при расстановке мебели и оформлении интерьера.
Есть и недостатки:
- необходимо иметь техническое помещение для подогрева теплоносителя;
- высота помещения значительно уменьшается, минимум на 8 см, из-за необходимости укладывать утеплитель между стяжкой и основанием пола (чтобы не обогревать подвал) и более толстой стяжкой (дополнительно необходимо закрывать трубы на 2-4 см толщиной);
- высокая стоимость комплекта оборудования (отопительный котел, центробежные насосы, смесительные узлы и т.д.) — примерно в 5 раз выше стоимости кабельной системы обогрева;
- сложный и трудоемкий монтаж — нужен опыт соединения труб и заливки стяжки (незначительные ошибки могут вскрыться через пару месяцев, в итоге пол и систему придется менять);
- запрещено устанавливать в многоэтажных домах;
- нет возможности ремонта — при протечке демонтируются и пол, и стяжка;
- несмотря на наличие смесительного узла, регулировка температуры теплоносителя затруднена, в результате чего возникают постоянные скачки температуры, что хорошо видно у твердотопливных котлов;
- неравномерный прогрев пола — по мере прохождения по трубам теплоноситель остывает;
- требуется постоянное обслуживание при использовании твердотопливных котлов (регулярно подкладывать топливо);
- большой вес стяжки, что требует усиления основания, если не укладывалась железобетонная плита перекрытия.
Сильные и слабые стороны электрического «теплого пола»
Среди достоинств электрического подогрева пола специалисты выделяют:
- возможность укладки на систему электрообогрева любых напольных покрытий;
- всеохватность — можно монтировать в одно- и многоэтажных домах, квартирах и офисах, гостиной, ванной, на кухне и т.д.;
- низкая цена комплекта оборудования;
- простой монтаж — выполнение работ под силу хозяевам жилья;
- очень точная, до 0,1 градуса по Цельсию, регулировка температуры источника тепла благодаря термодатчикам и терморегуляторам;
- система компактная, не требует дополнительных помещений и легко прячется;
- нет необходимости в обслуживании;
- высокий уровень комфорта в помещении: приятный теплый пол, регулируемая температура воздуха, отсутствие циркуляции воздушного потока;
- большой срок службы при соблюдении элементарных правил эксплуатации (наиболее распространенная ошибка — нарушение режима включения и выключения системы);
- равномерный прогрев поверхности пола, как в отдельной комнате, так и в квартире в целом.
Есть и минусы:
- высокие эксплуатационные расходы (при отоплении квартиры расход электроэнергии достигает 10-15 кВт/час);
- требуется замена подводящей электропроводки на более мощную (стандартные варианты не рассчитаны на высокие нагрузки);
- высота помещения уменьшается на 7-10 см;
- необходимо мощное перекрытие из-за тяжелой стяжки;
- сложный, но не требующий полного демонтажа стяжки, ремонт (в отличие от водяного «теплого пола», место потери контакта легко определяется приборами).
Рассмотренные сильные и слабые стороны каждого вида обогрева помещения не позволяют сделать однозначный вывод: «теплые полы» — водяные или электрические, что лучше.
Продолжим анализ. Для этого будем сравнивать технико-эксплуатационные характеристики.
