Водяна «тепла підлога» все частіше проектується у будинках в Україні, як основне джерело тепла. Її переваги – економія, комфорт, свобода у розміщенні меблів. Нижче пропонується спрощена, заснована на особистому досвіді, авторська методика з кількох пунктів про те, як простіше, але, водночас, максимально правильно спроектувати та створити систему поверхневого опалення, що називається «тепла водяна підлога своїми руками»
Точність тепловтрат - місія неможлива
При проектуванні будь-якої системи опалення, включно із «теплою підлогою», необхідно насамперед виконати розрахунок втрат тепла. Він доволі складний та включає безліч нюансів, які необхідно враховувати: матеріал, товщина та теплопровідність стін; конструкція вікон та розміри отворів; внутрішній об’єм приміщень; орієнтацію по сторонах світу; втрати через вентиляцію тощо.
Звичайно, для спрощення можна використовувати комп'ютерні програми. Однак, річ у тому, що точно розрахувати тепловтрати практично неможливо. Адже можуть бути суттєві відмінності в характеристиках матеріалів на об'єкті від тих ідеальних умов, у яких відбуваються випробування при сертифікації. Нерідко трапляються відхилення від проекту, та й якість будівельних робіт також далеко не завжди є належною. Чи є сенс проводити докладні розрахунки, якщо достеменно невідомо як саме зроблені стіни, наприклад, чи є щілини та містки холоду у місцях примикань? Будівельна конструкція у будь-якому разі недосконала, тому докладні розрахунки також можуть бути неточними.
Тому в багатьох випадках можна обмежитися орієнтовними укрупненими розрахунками.
Тепловтрати житлових приміщень ще з радянських часів прийнято приймати на рівні 100 Вт/м2. Однак для нещодавно споруджених будівель, зведених за сучасними нормами, ця цифра буде завищеною. Оптимальний варіант для них – 80 Вт/м2. Варто брати до уваги, що це параметри для найхолоднішої п'ятиденки на рік. Більшу частину часу опалювального сезону система покриватиме менші тепловтрати і працюватиме з навантаженням близько 55-60 Вт/м2.
Для зниження навантаження на систему «теплої підлоги» та покриття пікових потреб у морози можна додатково використовувати прилади опалення (радіатори чи конвектори). Їх застосування особливо важливо, якщо в приміщенні є великі віконні отвори, щоб відсікти холодне повітря, що йде від них.
Оптимальна довжина = зручність запуску
Звернімося безпосередньо до проектування системи теплої підлоги. Її гідравлічні контури рекомендується прокладати у вигляді «равлика» (див. рис. 1), які по можливості є однаковими за довжиною – близько 80 м. Максимальна довжина труб – до 120 м. Це пояснюється тим, що за такої конфігурації спрощується введення системи в експлуатацію.
Насамперед, йдеться про видалення повітря із системи «теплої підлоги». Для цього спочатку заповнюють систему водою, бажаною пом'якшеною. Потім закривають всі контури, крім одного, із якого власне й витискатиметься повітря, за допомогою клапанів на лінії подачі та на зворотному трубопроводі. Після цього включають циркуляційний насос «теплої підлоги» і дають йому попрацювати 2-3 хвилини. Часто якщо довжина контуру менше 80 м, така операція завершується успіхом.
Якщо ж у такий спосіб повітря видалити не вдалося – витратомір показує 0 л/хв – необхідно його вичавити за допомогою тиску у водопровідній мережі або за допомогою насосної станції з ємністю для теплоносія.
Крок укладання – на межі комфорту та економії
Крок укладання (відстань між трубами) теплої підлоги для житлових приміщень можна приймати від 15 до 20 см, для санвузлів і басейнів рекомендується 10 см. Природно, що від цього залежать, в першу чергу, витрати на матеріали (див. табл. 1). Якщо відстань 10 см, потрібно приблизно 10 погонних метрів труби на 1 м2, а при 20 см - необхідно всього 5 п. м/м2. Однак економія на придбанні труб не завжди є доцільною. При великому кроці укладання (20-30 см) у процесі експлуатації з'являються непрогріті зони, і ходити босоніж по такій «теплій підлозі» не завжди є комфортним.
Рис. 1. Укладання труб «теплої підлоги» у вигляді «равлика»
Дотримання зазначених оптимальних значень кроку укладання, за умови, що температура поверхні теплої підлоги становить рекомендовані 25-26 °С, дозволяє забезпечити температуру повітря в приміщенні 22 °С.
Зазначу, що ці та інші рекомендації в цій статті вказані для труб діаметром 16 або 17 мм. Звичайно, вони повинні бути призначені для систем поверхневого опалення, наприклад, в нашій країні часто використовуються поліетиленові труби RAUTHERM S виробництва REHAU (Німеччина).
Таблиця 1. Витрата труб та площа контуру в залежності від кроку укладання
| Крок укладання, см | Витрата труб, м.п./м2 | Оптимальна площа контуру, м2 |
| 10 | 10 | 7-10 |
| 15 | 6.6 | 12-16 |
| 20 | 5 | 16-20 |
Слід зазначити, що ці та інші рекомендації в даній статті вказані для труб діаметром 16 або 17 мм. Звичайно, вони повинні бути призначені для систем поверхневого опалення. Наразі в нашій країні є чимало пропозицій систем труб для теплої підлоги від різноманітних виробників, які постачаються разом із відповідною фурнітурою.
Гідравлічні розрахунки – по простому
Важливим параметром вибору насосного обладнання є гідравлічний опір системи «теплої підлоги». Він головним чином складається із втрат у контурі (з розрахунку 150 Па/м для максимальної довжини контуру 120 м – близько 18000 Па), у колекторі (10000 Па), у триходовому змішувальному клапані (5000 Па). Таким чином, виходимо на сумарну цифру 33000 Па.
Десять тисяч паскалів відповідають одному метру напору, який повинен створювати насос. Тобто гідравлічний опір усієї системи з одним контуром максимальної довжини – не більше 3,5 м. Саме такий максимальний тиск має створювати насос для такої системи «теплої підлоги».
Для визначення витрати (G, м3/год) необхідно знати потужність контуру (Q, кВт) та температури теплоносія (Т, °С) на лініях подачі та звороту. З іншого боку, враховується коефіцієнт 1,163.
Витрата визначається за формулою:
G = Qконтуру / 1.163 (Tподача – Tзворот)
Балансування системи теплої підлоги досить просто можна виконати шляхом встановлення певних значень G на витратомірах колектора. При цьому для переведення м3/год в л/хв (градуювання витратоміра) необхідно одержану вище витрату помножити на 1000 і розділити на 60.
Конструкційні особливості: міф про фольгу
Труби теплої підлоги необхідно укладати на шар теплоізоляції. При цьому краще використовувати фірмовий утеплювач. Зазвичай для цього використовується пінополістирол. Якщо система укладається на плиту міжповерхового перекриття, то товщина листа утеплювача повинна становити 30 мм. При монтажі безпосередньо на ґрунт бажано збільшити цей параметр до 50 мм.
Існує міф про те, що для зниження тепловтрат необхідне ще укладання в основу фольгованого пінофолу. Це є помилкою, адже у конструкції «теплої підлоги» всі шари мають бути щільно притиснуті один до одного, отже, тепло передається за рахунок теплопровідності, а не випромінювання. У той же час, для ліквідації містків холоду важливо мати ізоляцію від стіни по всьому периметру приміщення.
Замовники часто цікавляться тим, якою товщиною має бути стяжка над трубою «теплої підлоги». З досвіду оптимальним є варіант – 50 мм плюс покриття для підлоги (плитка, ламінат, ковролін, лінолеум або паркет).
При укладанні стяжки вручну – а це найпоширеніший у нашій країні спосіб – бажано використовувати якісні матеріали: цемент марки М400, чистий річковий пісок, можна додати дрібний щебінь (фракція до 10 мм, не гранітний відсів, оскільки в ньому багато пилу). Співвідношення вказаних компонентів – 1:3:3.
Коли потрібні «організовані щілини»?
Деформаційні шви, по суті, є «організованими щілинами», які оберігають підлогове покриття від руйнування внаслідок температурних розширень при експлуатації. Їх необхідно передбачати у місцях дверних отворів, а також у таких випадках:
- якщо площа кімнати більша за 40 м2;
- при довжині стіни понад 8 м; або
- при співвідношенні сторін більше, ніж одна до двох;
- при сильно «зламаному» периметрі (складній конфігурації приміщення), див. рис. 2.
При цьому не можна робити шов, перетинаючи всі труби контуру. Докладніше про те, як не зашкодити в процесі інсталяції можна прочитати у статті «Поширені помилки монтажу теплої підлоги».
Рис. 2. Варіанти розташування деформаційних швів:
а) у приміщеннях зі складною геометрією; б) неправильне розташування; в) правильне розміщення
Для «теплих підлог» потрібен теплоносій зі зниженою температурою порівняно із теплоносієм для радіаторного опалення, тому для таких систем чудово підходять конденсаційні котли та теплові насоси.
Підключення до них проводиться за допомогою різних змішувальних вузлів. Вони дозволяють регулювати температуру подачі, зокрема залежно від погоди.
Відео. Проектування «теплої підлоги» водяної
З метою більшої економії енергоресурсів та досягнення максимального комфорту, систему на основі «теплої підлоги» можна дооблаштувати покімнатним регулюванням.
Резюме
На основі вищевикладених рекомендацій можна виокремити такі ключові моменти експрес-проектування «теплої підлоги»:
- Розрахунок тепловтрат (80 Вт/м);
- Оптимальна довжина контуру – 80 м (максимально – до 120 м);
- Крок укладання (10-20 см);
- Гідравлічний опір системи «теплої підлоги» (до 3,5 м);
- Максимальна витрата у контурі з перепадом температур на вході та виході 8-10°С – близько 2 л/хв;
- Товщина утеплювача на міжповерхових перекриттях – 30 мм, на ґрунті – 50 мм;
- Деформаційні шви та теплоізоляція від стіни (обов'язково);
- Стяжка (цемент, пісок, щебінь – 1:3:3).
Все інше – на вибір та бажання користувача. Вдалих вам рішень та успіхів у справах!
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 7 418
Про утеплення...
Якщо під перекриттям приміщення, що опалюється - 30 мм справді вистачить. Але є ще один варіант, коли під перекриттям не грунт і не опалювальне приміщення: підвал холодний, підпілля, тощо. Досить часто таке буває на 1 поверсі. Там товщина утеплення має бути 15 см полістиролу.
Розрахунки у 80, 60 Вт/м.кв. можна використовувати для підбору джерела тепла, а от для розрахунку опалювальних приладів краще всеж проводити нормальні розрахунки. Бо тепловтрати по окремим приміщенням можуть різнитися доволі сильно і "укрупненний розрахунок" може призвести до недогріву, або перегріву приміщень.