Електрична тепла підлога. Конструкція. Товщина
При експлуатації електричної «теплої підлоги» важливо знизити втрати тепла в простір під опалювальним приміщенням. Залежно від призначення розрізняють 5 типів приміщень:
A - Житлове приміщення, з перекриттям, що відокремлює від опалювального приміщення
В - Житлове приміщення, з перекриттям, що відокремлює від неопалюваних або періодично опалюваних приміщень
С - Ванна кімната, житлове приміщення з перекриттям, що відокремлює від неопалюваних або періодично опалюваних приміщень
D - Офіс (бюро), житлове приміщення з перекриттям, що відокремлює від неопалюваних або періодично опалюваних приміщень, або розташованих безпосередньо на зоні ґрунту
E - Житлове приміщення з перекриттям, що межує із зовнішнім повітрям
* - при укладанні перекриття для відокремлення від деталей, що стикаються із зоною ґрунту, важливозабезпечити гідроізоляцію конструкції.
А - перекриття, що відокремлює від опалювального приміщення
В, С, D - перекриття, що відокремлює від неопалюваних або періодично опалюваних приміщень, або розташованих безпосередньо на зоні ґрунту
E - перекриття, що межує із зовнішнім повітрям
Товщина стяжки електричної «теплої підлоги»
Товщина стяжки над нагрівальним кабелем залежить від призначення приміщення:
Табл. 1
Тип приміщення |
Рухливе навантаження у вертикальному напрямку, |
Товщина бетонної підлоги над нагрівальним кабелем (min), |
Мінімальний термін затвердіння стяжки перед першим нагріванням*, доби |
|
Житлові приміщення |
1,5 кН/м2 |
30 мм, м350 |
45 мм, м250 |
28 |
Адміністративно-управлінські приміщення |
2,0 кН/м2 |
- |
45 мм, м250 |
28 |
Класні кімнати, лікарські кабінети |
3,5 кН/м2 |
- |
45 мм, м350 |
28 |
Виставкові зали, універмаги, майстерні |
5,0 кН/м2 |
- |
55 мм, м350 |
28 |
Промислові цехи, гаражі, СТО | 10,0 кН/м2 | - | 60 мм, м450 | 28 |
* - необхідно уточнювати у виробника товщину підлоги, терміни затвердіння та нагріву
Товщина теплоізоляції під електричною «теплою підлогою»
Табл. 2
Тип приміщення | Мінімальна товщина шарів екструдованого пінополістиролу |
Термічний опір, |
А | 30 мм | ≥ 0,75 |
B, C, D | 30 мм + 20 мм | ≥ 1,25 |
E | 30 мм + 40 мм | ≥ 2,25 |
Деформаційні, уявні та бічні шви «теплої підлоги»
Після заливки чорнової стяжки та її гідроізоляції (якщо необхідно), слід встановити бічні ізоляційні смуги вздовж стін по всьому периметру. Бічні шви відокремлюють безшовну підлогу від усіх поверхонь, що оточують приміщення, а також від розташованих у приміщенні будівельних деталей, наприклад, колон, сходів і перегородок. За стандартом DIN деформаційний проміжок повинен становити не менше 5 мм.
При розмірах безшовної підлоги понад 40 м2 її потрібно розділяти деформаційними швами. Те саме при бічній стороні понад 8 м. Більше того необхідно закладати компактні прямокутні або квадратні ділянки безшовної підлоги, якщо йдеться про Т-подібні або Г-подібні приміщення.
Плаваюча тепла безшовна підлога піддається лінійному розширенню. Для цементної безшовної підлоги коефіцієнт теплового розширення становить 0,012 мм/м*K.
Для заливної безшовної підлоги необхідно уточнювати з виробником як їх розміри, так і розташування деформаційних швів.
Уявні шви, звані також прорізами кельмою, можуть використовуватися для зняття напруги у вже розділених деформаційними швами полях безшовної підлоги. Наприклад, у дверних проходах, де не передбачені справжні деформаційні шви.
Проріз кельмою повинен проходити у верхній третині плити безшовної підлоги, причому не можна допускати пошкодження нагрівального кабелю. Після затвердіння проріз слід закрити штучною смолою.
Деформаційні шви повністю розділяють безшовну підлогу аж до шару теплоізоляції та звукоізоляції від ударного шуму. Уявні шви забезпечують додаткове зняття напруги в безшовних підлогах.
Крім сказаного, деформаційний та уявний шов не повинен перекриватися плиткою:
Укладання теплоізоляції «теплої підлоги»
Теплоізоляцію слід укласти на всю поверхню приміщення, дотримуючись простого алгоритму:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У такий спосіб можна швидко викладати великі площі, забезпечуючи герметизацію від вологи, що міститься в безшовній підлозі.
Укладання нагрівального кабелю «теплої підлоги»
Надійним способом укладання нагрівального кабелю є його фіксація за допомогою хомутів на сталевій армуючій сітці (Ø 2 мм) з коміркою 5 х 5 см. Загальна висота нагрівального кабелю Woks 20T Ø 7 мм з такою сіткою складе 11 мм. При такій конструкції нагрівальний кабель повинен мати підвищену механічну міцність - класу М2.
Нагрівальний кабель не повинен торкатися теплоізоляції. Датчик температури терморегулятора повинен розташовуватися посередині між двома нагрівальними кабелями, на одній з ними висоті.
Укладання кабелю в штробу, кріплення на монтажній стрічці, двосторонньому скотчі і т.д., дозволяють кріпити кабель на існуючу бетонну основу. Якщо під такою стяжкою теплоізоляції немає, доведеться використовувати набагато більше нагрівального кабелю, щоб отримати необхідний тепловий потік у приміщення.
Температура поверхні «теплої підлоги»
При працюючому нагрівальному кабелі на поверхні підлоги, що гріє, не можна розташовувати меблі та інші предмети інтер'єру без ніжок.
Максимальна температура на поверхні підлоги обмежена фізіологічними та медичними вимогами. Температурі відповідає «щільність теплового потоку».
Табл. 3
Температурна зона |
Щільність теплового потоку, Q, Вт/м2 |
Температура |
Постійне знаходження людей |
100 |
Тполуmax ≤ 29 °С |
У межах приміщення |
175 |
Тполуmax ≤ 35 °С |
Ванна кімната |
150 |
Тполуmax, Твн* + 9 °С ≤ 33 °С |
* - температура у ванній кімнаті не повинна перевищувати температури в суміжному приміщенні більш ніж на 9 °С
Гранична зона «теплої підлоги»
У межах приміщення, наприклад, де великі, підвищені тепловтрати. Для компенсації втрат тепла передбачають граничні зони, де нагрівальний кабель укладається з меншим інтервалом, забезпечуючи більш високу температуру поверхні підлоги. Гранична зона може становити не більше 1 м у глибину приміщення.
Тполаmax< = 35 °С
Попередній розрахунок системи опалення «тепла підлога»
Матеріали покриття підлоги обмежують потужність системи опалення своїм термічним опором:
Табл. 4
Матеріал покриття підлоги |
Термічний опір RλF, м2*К/Вт |
Температура поверхні Тполуmax , °С |
Щільність теплового потоку, Q, Вт/м2 |
керамічна плитка 5 мм |
0,00 |
35 |
175 |
паркет 10 мм (ламінат) |
0,05 |
31 |
125 |
килим 6 мм, паркет 20 мм |
0,10 |
29 |
100 |
килим 11 мм |
0,15 |
27 |
75 |
- Краще рішення для систем опалення «тепла підлога» – це керамічна плитка. Вона не боїться вологи і добре проводить тепло від нагрівального кабелю до приміщення.
- Перед використанням ламінату або килимового покриття переконайтеся, що виробник дозволяє їх використовувати в системах опалення «тепла підлога».
- Товстий килим має високий термічний опір (> 0,1 м2*К/Вт), тому не рекомендований для систем опалення «тепла підлога».
Щільність теплового потоку – це кількість тепла, яку один квадратний метр подає до приміщення. При проектуванні «теплої підлоги» важливо компенсувати втрати тепла через перекриття та падіння потужності нагрівального кабелю при зниженому напрузі.
Графік 1
Як видно з графіка, для підтримки у приміщенні температури 20 °С, при поверхні підлоги нагрітої до 29 °С, щільність теплового потоку повинна становити 100 Вт/м2.
З урахуванням втрати тепла через перекриття підлоги та напругою в мережі 220 В, а не 230 вольт, потужність нагрівального кабелю повинна становити:
Р факт = Р ном х 1,15 х 230 2/2202 = 1,25 Р ном
Потужність «теплої підлоги» у приміщеннях з постійним перебуванням людей
Графік 1 наочно показує, що за наявності теплоізоляції перекриття (див. табл. 2), потужність нагрівального кабелю на поверхні, що обігрівається основних приміщень, таких як коридор, кухня, передпокій, вітальня і т.д., має складати:
125…130 Вт/м2
Потужність «теплої підлоги» у ванній кімнаті
Температура підлоги в ній повинна становити 29...33 °С, не більше. Середній показник – 31 °С. Широка смуга на графіку 1 і є потужністю, яка забезпечить комфортну температуру підлоги у ванній кімнаті, і тому потужність нагрівального кабелю повинна становити:
150…165 Вт/м2
Потужність нагрівальних матів для теплої підлоги більшості виробників знаходиться в цьому діапазоні.
Потужність «теплої підлоги» біля меж приміщення
У вхідних дверей біля скління від стелі до підлоги завжди підвищені тепловтрати. Для їх компенсації нагрівальний кабель, укладений у цій частині приміщення, має забезпечити високу температуру, а для цього мати більшу, ніж зазвичай питому потужність:
180…200 Вт/м2
Як видно з графіка 1, для досягнення максимально дозволеної температури поверхні потужність одного квадратного метра підлоги повинна становити 220 Вт/м2. Ця цифра вірна, з точки зору теплофізичного розрахунку, але перевищує максимально дозволену чинним в Україні стандартом на застосування нагрівальних кабелів для «теплої підлоги».
Встановити 200 Вт/м2 або 220 Вт/м2 у зоні біля меж приміщення? Це рішення кожен має приймати самостійно.
Рекомендації щодо застосування нагрівальних кабелів «теплої підлоги»
Нагрівальні кабелі Woks охоплюють весь діапазон необхідних потужностей, забезпечуючи при цьому рівномірний розподіл тепла по поверхні підлоги. У таблиці 5 показано застосування нагрівальних кабелів для «теплої підлоги», вказані кроки укладання, відповідні проектної потужності для різних типів кабелів.
/p>
Табл.5
Приміщення |
Потужність нагрівального кабелю на 1 кв. м |
Крок укладання нагрівального кабелю |
|||
Woks 10 |
Woks 18 |
WoksMat 160 |
Woks 20T |
||
Кімната, коридор, передпокій, кухня |
80…90 Вт |
+ 12,5 см |
- |
- |
- |
100…110 Вт |
+ 10 см |
+ 15 см |
- |
- |
|
120…130 Вт |
+ 7,5 см |
+ 12,5 см |
- |
+ 15 см |
|
Ванна |
150…160 Вт |
+ 6,5 см |
+ 10 см |
+ |
+ 12,5 см |
Гранична зона |
180…200 Вт |
- |
+ 7,5/10 см |
- |
+ 10 см |
Нагрівальний кабель можна дуже "умовно" розділити за сферами застосування: під ламінат, під плитку та у стяжку. Кабель під плитку для ванної кімнати випускається у вигляді нагрівального мату, який можна кріпити і на стінку.
Не рекомендуємо використовувати нагрівальний кабель у перекритті без теплоізоляції. Графік 2 ілюструє величину втрат, залежно від товщини теплоізоляції у перекритті під нагрівальним кабелем:
Графік 2
Червоним кольором відзначено ефективність роботи нагрівального кабелю в приміщенні, розташованому на землі. За відсутності теплоізоляції вона становить 45% - більше половини його потужності витрачається на нагрів землі під приміщенням.