В настоящее время многие устанавливают у себя дома инженерные системы в виде теплых полов. Ими заменяют классический (радиаторный) способ отопления, а также применение в качестве источников тепла для обогрева помещений конвекторов, панелей нагревательных, тепловентиляторов и т.д.
Одной из разновидностей такой системы является теплый пол электрического типа. Монтируют его вместо основной системы отопления при строительстве частных особняков, выполнении ремонтных работ в уже существующих жилых помещениях. Электрические полы также могут служить дополнительным источником тепла во всем помещении или обогревать нужные пространства (кухню, ванные комнаты, детскую и т.д.).
Применение в квартирах и домах теплых электрических полов – в настоящее время не дань модной тенденции, а необходимость, которая вызывается такими факторами:
Сущность создания пола электрической конструкции состоит в прокладке специального кабеля, электрических нагревательных матов или секций под основным напольным покрытием. Огромный плюс такого обогрева заключается в том, что его можно осуществлять по желанию, а также программировать на включение и отключение в определенное время.
Теплый электрический пол представляет собой сложную конструкцию, от правильно подобранных материалов, комплектующих и устройств, а также установки всех компонентов на свое место зависит его работоспособность. Утепление – немаловажный компонент такой системы. Правильно подобранная под конкретные нужды она направит и сохранит тепло в помещении, поможет сэкономить потребление электрической энергии и деньги домочадцев.
Общеизвестный факт из основ физики: теплый воздух в помещении стремится подняться к верху, в то же время внизу он остается холодным. Такие перепады негативно сказываются на самочувствии человека. Можно получить простудное заболевание, возникает чувство дискомфорта. Здоровым тело будет только тогда, когда ноги будут в тепле.
Монтаж электрического теплого пола способствует равномерному распределению тепла, правильному теплообмену и созданию необходимого микроклимата в помещении. Технология создания несложная, хорошо отработанная компаниями, специализирующими на услуге по монтажу теплых полов. Она применяется для любых типов помещений. Такой пол в эксплуатации безопасен и не требует ухода в процессе работы системы.
При создании электрического теплого пола необходимо придерживаться 5 обязательных условий:
В настоящее время существуют системы электрического теплого пола кабельные, стержневые, жидкостные и пленочные. Кабельные полы появились в 90-е годы. Специальный экранированный кабель прогревает поверхность пола до установленной температуры. Ее выставляют на термостате, который реагирует на сигналы температурного датчика или специальное внешнее устройство, фиксирующее температуру воздуха в помещении. Греющий кабель может монтироваться в специальные маты с определенным шагом, что ускоряет процесс монтажа теплых полов.
Теплый электрический пол стержневого типа – это угольные нагревательные элементы. Они соединены проводниками и представляют собой сетку. Каждый угольный элемент – отдельно функционирующее устройство. Это очень важно – при выходе одного из них из строя остальные будут работать.
Электрическая жидкостная система представляет собой полиэтиленовые трубы определенного диаметра, заполненные теплопроводящей жидкостью, внутри которых имеется греющий сердечник. Трубы на своих концах имеют присоединительную муфту с одной стороны и устройство демпферное с другой. Последнее компенсирует расширение незамерзающей жидкости. Подключается такая система к питающей сети с помощью специального регулятора.
Пленка полимерная представляет собой изделие с нанесенными на него нагревательными элементами, испускающее тепло в длинноволновом диапазоне. Толщина пленки – не более 3 мм, ширина – 0,5÷1 м; она имеет, в зависимости от технологии производства, различную теплоотдачу.
Пленка полимерная не используется для укладки под кафельную плитку.
Для чего нужна теплоизоляция (ее также называют утеплителем) при обустройстве теплых электрических полов? В процессе эксплуатации такого пола возникают теплопотери, которые связаны с нагревом кабеля/мата/пленки и пола. Избежать ухода тепла поможет укладка специального материала, который называется теплоизоляционным. Он будет основой, на которую монтируются составляющие теплого пола.
В торговой сети материалы с теплоизоляционными свойствами представлены в большом ассортименте, купить их не составляет труда. Изготавливаются они из разных составляющих в виде рулонов, панелей, пленки и мембран. Не все материалы подходят для создания электрического теплого пола. Требования к материалу теплоизоляции для электрических теплых полов следующие:
Теплоизолирующие материалы для обустройства электрического теплого пола изготавливаются из натурального и синтетического сырья. Из большого ассортимента можно выделить ниже представленные теплоизоляционные материалы.
Натуральная теплоизоляция выполняется по особой технологии из коры пробкового дуба поэтому получила название пробковой. Поставляется такой утеплитель в торговую сеть в виде рулонов длиной 10 м и шириной 1 м. Толщина колеблется от 1 до 10 мм. При монтаже нет необходимости ее приклеивать, она легко укладывается, обладает отличными звуко,- и теплоизоляционными свойствами, может иметь прорезиненное основание, что исключает выполнение дополнительной гидроизоляции.
Монтаж должен осуществляться с применением теплоотражающего материала, т.к. в конструкции отсутствует обязательная составляющая электрического пола, позволяющая отражать тепло к поверхности пола.
К современным теплоизоляционным материалам искусственного происхождения для электрического пола относят следующие изделия:
Фольгированный слой обязательно должен иметь ламинирование.
Дополнительным утеплителем может служить полиэтиленовая ламинированная пленка с разметкой под теплый пол. Используют изделия толщиной от 3 или 5 мм, шириной 1 м и длиной от 10 до 30 м.
Правильно подобранный материал для теплоизоляции не только делает комфортным пребывание в помещении, но и снижает потребление электрической энергии. От него зависит технология выполнения электрического теплого пола.
Все работы по обустройству электрического теплого пола сводятся к проведению следующих операций:
На этапе подготовки основания необходимо демонтировать старую стяжку, максимально выровнять поверхность (перепады не должны превышать 10 мм) и очистить от грязи и пыли. При необходимости поверхность основания необходимо гидроизолировать.
Прежде чем приступить к укладке теплоизоляции для электрического теплого пола, необходимо определиться с ее толщиной. Опытным путем установлено, что над неотапливаемыми помещениями она должна составлять 50÷100 мм, а для межэтажных перекрытий – 20÷30 мм. Швы и стыки теплоизоляции необходимо проклеивать специальным скотчем (фольгированным), между стеной и стяжкой – лентой демпферной. При укладке нескольких тепловых контуров с разными температурами для их разделения применяется Т-образный профиль демпферный.
Теплоизоляционный материал укладывается не только на основание пола, он должен прокладываться по периметру стены на высоту до 20 мм.
Монтаж электрических нагревательных элементов должен выполняться с учетом особенностей прокладываемой системы (кабели одно,- или двухжильные, маты, УФ-пленки).
Стяжку пола лучше выполнять песчано-цементным раствором с добавлением специальных пластификаторов, которые предотвратят растрескивание. Толщина ее должна быть не менее 3 см. После высыхания приступают к укладке финишного покрытия пола. Им может быть плитка, паркет, линолеум или др. вид. Они укладываются с учетом рекомендаций производителя.
Теплоизоляционный слой под теплый электрический пол – это не роскошь, а необходимость. Он поможет равномерно распределить тепло от нагревательных элементов, сохранить его и направить в необходимую сторону. Некачественно выполненный монтаж на любом этапе создания электрических теплых полов повлечет за собой негативные последствия. Это отразится на комфорте, повышенном потреблении электроэнергии и как результат – лишней трате денег.
Для многих специалистов, которые занимаются проектированием систем отопления, этот вопрос покажется не нужным. Почему? Потому что ответ на него очевиден - утеплитель нужен. Для них вопрос утепления звучит подобно такому: "нужна ли человеку одежда зимой?"
Тем не менее, помимо проектировщиков, есть немало людей далеких от проектирования и расчета систем отопления, и, в связи с этим, не обладающих достаточным знанием и конкретными цифрами, чтобы ответить на вопрос: "Нужен ли утеплитель для теплого пола? А если нужен, то какой толщины?" В первую очередь в категорию таких людей попадают заказчики, которые планируют строить дом, но хотят на чем-то сэкономить и не видят необходимости в том, чтобы закладывать слой утеплителя. Среди этой категории есть "опытные", которые проводят не первое строительство и, пользуясь лишь своими ощущениями, говорят: "Я уже построил один дом, и там у меня есть теплые полы. Руку прикладываю, а пол - теплый. Утеплитель не использовал. Зачем он вообще нужен? Я сэкономил."
Также есть специалисты, занимающиеся монтажом систем напольного отопления, которые продолжают интересоваться вопросом целесообразности использования утеплителя, его толщины и условий, в которых она может меняться.
Вот, по сути, для этих двух категорий, а также для всех желающих исследовать этот вопрос написана эта статья.
Итак, отвечаем на вопрос: "Нужен ли утеплитель для теплого пола?"
Для начала давайте с вами кое о чем условимся:
Общие условия для решения задачи:
Дано:
Температура наружного воздуха | -26 0 С |
Температура внутреннего воздуха | 20 0 С |
Температура подачи теплоносителя | 50 0 С |
Разница температур подачи и обратки | 10 0 С |
Площадь теплого пола | 10 м 2 |
Общая длина трубы контура | 76,7 м |
Шаг укладки | 0,15 м |
Температура поверхности теплого пола | 28 - 30 0 С |
Финишное покрытие | керамическая
плитка |
Толщина утеплителя | меняется |
Решение задачи
:
(щелкните курсором для увеличения)
нет утеплителя | утеплитель 1 см | утеплитель 2 см | утеплитель 3 см |
Как видно в системе без утеплителя вполне возможно получить неплохой тепловой поток с квадратного метра 90 вт/м 2 . Но потери тепла при этом огромны 118 вт/м 2 . Более 1 кВт потерь с 10 м 2
Температура поверхности такого пола, когда трога ешь рукой, вполне дает ощутимый правильный результат, дополняемый распирающим чувством гордости от осознания собственной технической подкованности и верности выбранной стратегии по "экономии" средств на утеплителе. |
Это решение уже находится на технически верном пути. Такое решение позволяет экономить не только тепло, но, как мы уже увидели, средства владельца дома.
Однако же, если обратить внимание на величину теплового потока вниз 59,1 вт/м 2 , через утеплитель, то становится понятно, что толщины пенополистирола все еще недостаточно. Одна из важных характеристик, которая напрямую влияет на количество тепловых потерь - это сопротивление теплопередаче, которая измеряется в м 2 *Вт/К и при монтировании теплых полов на грунте должна равняться 2,25 м 2 К/Вт. А сейчас каково у нас сопротивление теплопередаче? 0,409 м 2 К/Вт. Это в пять раз меньше! Давайте добавим еще 1 см утеплителя. |
Что у нас с тепловым потоком, идущим на обогрев помещения? 98,5 вт/м 2 ? Увеличился незначительно в сравнении с предыдущей толщиной утеплителя? Стоит ли тратиться дальше на утеплитель? А что у нас с потерями тепла? 37,8 вт/м 2 !!! Это прямая экономия средств владельца дома по эксплуатационным расходам!
Если так дело пойдет дальше, то уже очень скоро мы пожмем вашу руку и скажем: "Вы один из лучших Специалистов по правильному выбору толщины утеплителя для системы напольного отопления и мы можем смело рекомендовать Вас Вашим Заказчикам." Пока мы еще этого не говорим, но подбадриваем Вас одобрительными возгласами. Почему? Потому что еще слишком велики потери и незначительно сопротивление теплопередаче слоев пирога теплого пола, расположенных под трубами. Посмотрите, она сейчас равна 0,659 м 2 * Вт/К. Следуем дальше. Плюс 1 см |
Хочется поздравить Вас. С чем? Неужели мы добрались до той заветной величины толщины утеплителя, которая соответствует нормам и наиболее оптимальна? Скажу Вам: "Пока нет." Но обратите внимание на величину полезного теплового потока. Вы достигли 100 Вт с 1 м 2 . Это серьезный показатель. С площади 10 м 2 Вы получаете 1000 Вт теплового потока. 1 кВт!
|
утеплитель 4 см | утеплитель 5 см | утеплитель 7 см | утеплитель 8 см |
Не тяни кота за хвост. Так называется добавление 1 см к предыдущим 3. Показатели изменились в лучшую сторону незначительно. А деньги за утеплитель заплачены. Где прибыль? Где экономия? Уверяю Вас она есть даже в этом случае, хотя и не столь значительная, как в предыдущем. Сравните показания хотя бы с вариантом, когда нет утеплителя. Чувствуете разницу? Ну, тогда вперед плюс еще 1 см. Выводы будем делать потом. | Вот это уже что-то. Пять сантиметров это вам не один. Это на четыре больше!
А что у нас с показателями? Полезный тепловой поток - 103 вт/м 2 . Потери тепла - 16,8 вт/м 2 . По сути 168 Вт с наших 10 м 2 площади теплого пола по условиям задачи. А сопротивление теплопередаче? Что с ним? 1,409 м 2 * Вт/К. Неплохо. Совсем неплохо. Мы близки к цели. Предлагаю изменить тактику и добавить сразу 2 см. |
Этот вариант фактически достиг цели (А может предыдущий?). Полезный тепловой поток почти не повышается, теплопотери снижаются уже не значительно. Всего на 4,9 Вт (49 Вт со всей поверхности). Тепловая мощность наших 10 м 2 увеличилась с 1030 до 1045 Вт. Всего на 15 Вт.
|
Наконец, мы добрались до финиша! Вот он вариант, когда при толщине утеплителя в 8-8,5 см мы достигаем нужного сопротивления теплопередаче. Каковы наши основные показатели?
|
Выводы:
Если в доме планируется обустройство тёплых полов, то подразумевается, что они должны обеспечить в нём атмосферу тепла и уюта. Это будет действительно так, если в процессе создания подобной системы обогрева была выдержана технология. Одним из обязательных элементов в ходе монтажа является теплоизоляция для тёплого пола, которая во многом обеспечивает его эффективную и экономную работу.
Само устройство обычно интуитивно понятно всем и кажется таким – на полу находится что-то греющееся, которое закрыто напольным покрытием. В какой-то мере подобное представление соответствует действительности, но если коснуться реализации самой идеи обогрева, то здесь есть очень любопытные нюансы. В частности, это относится к созданию теплоизоляции для тёплого пола.
Её назначение тоже понятно без особых разъяснений – она должна предотвратить нерациональные потери тепла. Если ниже по уровню находится подвал или другие неотапливаемые помещения, межэтажные перекрытия, то теплый пол будет их просто обогревать. Чтобы это исключить, применяется теплоизоляция для тёплого пола. Она является своеобразной основой, на которой и происходит монтаж самой системы отопления.
Здесь требуется сказать, что теплоизоляция под тёплый пол обычно в полном объёме делается при использовании в качестве нагревательного элемента специального (электрического) кабеля. На нём выделяется тепло, когда протекает электрический ток, причём величина его выделения нормирована. Зная нормы тепловыделения, можно рассчитать и смонтировать тёплый пол, позволяющий обеспечить в помещении нужную температуру.
Основой, на которой производят монтаж такой системы, является теплоизоляция для тёплого пола, электрического или использующего иной тип обогревателя.
Фактически, часть помещения превращается в своеобразный термос, пол и участок стены термически изолированы от всех остальных конструкционных узлов здания, и тепло может поступать только в нужное помещение.
В классической версии тёплого пола слой теплоизоляции является основой для всего последующего монтажа. Перед началом работ выравнивается черновой пол, в качестве которого выступает поверхность межэтажного перекрытия. Для этого делается стяжка, после застывания которой сверху укладывается теплоизолятор для тёплого пола.
Здесь нужно особое внимание обратить на толщину слоя теплоизолятора. Если внизу, этажом ниже, находится холодное помещение, например, подвал или грунт, то слой утеплителя должен иметь не менее 5 сантиметров толщины. В тех случаях, когда ниже ничего подобного нет, то достаточно слоя теплоизоляции в два сантиметра.
Кроме того, не стоит забывать и о стенах. Те участки, которые примыкают к полу, также должны быть покрыты теплоизолятором, по крайней мере, на высоту не менее двадцати сантиметров от пола.
Это необходимо для исключения потерь через стены тепла, в противном случае начнётся обогрев соседних помещений.
Теплоизоляционные материалы для тёплого пола могут быть использованы самые разные, главное требование, чтобы коэффициент теплопроводности был низким (0,05 Вт/кв. м) и незначительным влагопоглощением. В этом качестве часто применяют экструдированный пенополистирол, материалы из базальтового волокна, листовую пробку и т.п.
Когда теплоизолятор уложен, поверх него наносится стяжка, толщиной три-пять сантиметров. Она должна быть достаточно прочной, т.к. на ней выполняется непосредственно монтаж системы обогрева. Последняя в свою очередь сама в дальнейшем будет закрыта цементной стяжкой, сверху которой и уложат напольное покрытие.
Вышеописанная методика создания теплоизоляции касается варианта тёплого пола, в котором обогрев осуществляется греющим кабелем. Однако для этого могут быть задействованы и другие элементы аналогичного назначения, в частности, инфракрасная плёнка. При этом ими реализован другой принцип обогрева и, вследствие чего, применяется более простая теплоизоляция.
Когда используются ИК лучи, в роли теплоизолятора должен выступать теплоотражающий материал. Он может быть мягким или твёрдым, но обязательно должен быть теплоизолятором и иметь отражающее покрытие. В этом качестве лучше всего применять лавсановую металлизированную плёнку и нельзя металлическую фольгу (по соображениям безопасности).
Укладывают теплоотражающий материал непосредственно на черновой пол отражающей стороной вверх, поверх него располагается ИК плёнка, впоследствии закрываемая напольным покрытием. Благодаря отражающей поверхности часть ИК излучения, которая уходит в сторону междуэтажных перекрытий, возвращается в помещение и участвует в его обогреве.
В качестве другого случая использования теплоизоляции можно рассмотреть, какой она должна быть при обогреве лоджии или балкона. В этом случае везде необходимо предотвратить потери тепла, поэтому надо утеплять всё – потолок, стены, пол лоджии, независимо от способа выполнения обогрева.
Теплоизоляцию при укладке тёплого пола надо считать обязательным элементом, обеспечивающим его эффективную и экономичную работу. Реализована она может быть различными способами, в зависимости от принципа работы системы обогрева.
Собираетесь утеплить пол? Важна не так сама система утепления, как утеплитель, заложенный под нее. Именно он требует тщательного подбора как под вид утепления, так и под само помещение. Далее мы раскроем структуру теплого пола и подробно опишем, как выбрать утеплитель под него и не ошибиться.
Прежде всего, для чего нам теплоизоляция для теплого пола? Известно, что 20% тепла от нагрева пола идут вниз, иначе говоря - мы попросту потратим энергию и не получим желаемого результата.
Вот с чем нам помогут справиться теплоизоляционные материалы:
На схеме видим структуру теплого пола в частном доме, независимо от его вида. Будь то электрический или водяной механизм, картина выглядит примерно так:
Основание может отличаться, в зависимости от того, что находится под утепляемой поверхностью. Для выбора самого утеплителя стоит определить, что под ним: грунт, цокольный этаж, жилые помещения. Данный аспект весьма значим для подбора материала.
К примеру, если под утепляемым полом грунт либо цокольный этаж, рекомендуемая толщина утеплителя составляет 50-100 мм. В случае, коль под полом жилое отапливаемое помещение, хватит и 20-50 мм.
Для выбора материала нужно понимать, какие качества в нем наиболее ценны. Вот самые важные из них:
Независимо от того, электрический теплый пол или водяной, общий список утеплителей, рекомендуемых в использовании, неизменен, а подбор составляется в зависимости от ситуации. Рассмотрим наиболее популярные теплоизоляторы:
Пенополистирол по праву считается лучшим материалом-утеплителем. Он применяется как к электрическому так и водному теплому полу. По цене - недорого, по качеству - идеальный вариант. Экструдированный пенополистирол особенно хорошо показывает себя в сочетании с металлизированной лавсановой пленкой, которая защищает пол от щелочи и разрушения.
Пробковая подложка - хороший, экологически-чистый материал, который можно применять. Но есть ряд ограничений. Цена на «пробку» довольно высока. Данный утеплитель имеет ограничения в высоте помещений. И подложка требует дополнительного луче-отражающего слоя для максимального КПД. Вариант имеет место исключительно в электрических теплых полах, работающих как дополнительное утепление.
Полипропилен -может как служить самостоятельно, так и в дополнении с пенополистиролом. Хорошо выдерживает температуры вплоть до 130*С, имеет ячеистую структуру, поддается к обработке. Выбор полипропилена - дело индивидуальное, в зависимости от особенностей утепления.
Минеральная вата- так же недорога в стоимости и весьма полезна. Обеспечит дополнительную звукоизоляцию. Желательно применять фольгированную минвату, во избежание вреда для здоровья и обеспечения дополнительного отражения тепловых лучей. Важно: теряет свойства при малейшем намокании, обладает сравнительно высоким показателем влагопоглощения, посему применима только в электрических теплых полах.
Еще несколько аспектов о выборе утепления. Начнем с электрических теплых полов. Они делятся на три вида: кабельный, сеточный и инфракрасный.
Первый монтируется в саму стяжку пола и подходит для утепления цокольных этажей, как следствие - требует наибольшего утеплительного слоя. В таком случае, подойдет экструдированный полистерол, минеральная вата с фольговым покрытием. В целом - материалы с высокой плотностью в слой около 100 мм.
Кабель с армирующей сеткой монтируется поверх стяжки. Он хорош для работы, когда ниже утепления находится обогреваемое помещение. В таком случае, дополнительная теплоизоляция не является чересчур важной.
Инфракрасный пол подходит для тех, кто не хочет заниматься капитальными работами. Применяется под линолеум или ламинат. В данном случае необходима теплоизоляция в виде вспененного полиэтилена с фольгированным покрытием для отражения ИФ-лучей. Поверх утеплительной установки необходимо добавить дополнительный слой гидроизоляции.
Утеплитель для теплого водяного пола - тоже вопрос не простой, но вполне решаемый. Структура такого теплого пола - множество труб, несущих горячую воду по всему периметру. Следственно, материал-утеплитель должен обладать не только низкой теплопроводимостью, но и нулевым показателем впитывания влаги, устойчивостью к ее воздействию. Следует подумать и о пароизоляции. Лучшим вариантом служит экструзионный пенополистирол. Он выдерживает нагрузки, идеально сохраняет тепло, не впитывает влагу, а служит очень долго. Но выбор ситуативен.
На этом обзор основных материалов для утепления теплых электрических и водяных полов можно заканчивать. Важно помнить, что выбор материала целиком зависит от поставленных целей. Обладая знаниями о качестве каждого утеплителя, вы несомненно найдете именно то, что обеспечит максимальный КПД именно вашего теплого пола.