Электрический теплый пол. Конструкция. Толщина

 

При эксплуатации электрического «теплого пола» важно снизить потери тепла в пространство под отапливаемым помещением. В зависимости от назначения различают 5 типов помещений:

 

A - Жилое помещение, с перекрытием, отделяющим от отапливаемого помещения

В - Жилое помещение, с перекрытием, отделяющим от неотапливаемых или периодически отапливаемых помещений

С - Ванная комната, жилое помещение с перекрытием, отделяющим от неотапливаемых или периодически отапливаемых помещений

D - Офис (бюро), жилое помещение с перекрытием, отделяющим от неотапливаемых или периодически отапливаемых помещений, или расположенных непосредственно на зоне грунта

E - Жилое помещение с перекрытием, граничащим с наружным воздухом

* - при укладке перекрытия для отделения от деталей, соприкасающихся с зоной грунта, важнообеспечить гидроизоляцию конструкции.

 

А - перекрытие, отделяющее от отапливаемого помещения

 

 

В, С, D - перекрытие, отделяющее от неотапливаемых или периодически отапливаемых помещений, или расположенных непосредственно на зоне грунта

 

 

E - перекрытие, граничащее с наружным воздухом

 

 

Толщина стяжки электрического «теплого пола»

Толщина стяжки над нагревательным кабелем зависит от назначения помещения:

Табл. 1

Тип помещения	Подвижная нагрузка в вертикальном направлении, (DIN 1055)	Толщина бетонного пола над нагревательным кабелем (min),  марка бетона		Минимальный срок затвердевания стяжки перед первым нагревом*, суток
Жилые помещения	1,5 кН/м2	30 мм, м350	45 мм, м250	28
Административно-управленческие помещения	2,0 кН/м2	-	45 мм, м250	28
Классные комнаты, врачебные кабинеты	3,5 кН/м2	-	45 мм, м350	28
Выставочные залы, универмаги, мастерские	5,0 кН/м2	-	55 мм, м350	28
Промышленные цеха, гаражи, СТО	10,0 кН/м2	-	60 мм, м450	28

* - необходимо уточнять  у изготовителя толщину полов, сроки затвердевания и нагрева

 

Толщина теплоизоляции под электрическим «теплым полом»

Табл. 2

Тип помещения	Минимальная толщина слоев экструдированного пенополистирола	Термическое сопротивление, которое нужно обеспечить RλD , м2*К/Вт
А	30 мм	≥ 0,75
B, C, D	30 мм + 20 мм	≥ 1,25
E	30 мм + 40 мм	≥ 2,25

 

 

Деформационные, мнимые и боковые швы «теплого пола»

После заливки черновой стяжки и ее гидроизоляции (если необходимо), следует установить боковые изоляционные полосы вдоль стен по всему периметру. Боковые швы отделяют бесшовный пол от всех окружающих помещение поверхностей, а также от расположенных в помещении строительных деталей, например, колонн, лестниц и перегородок. По стандарту DIN деформационный зазор должен составлять не менее 5 мм.

При размерах бесшовного пола свыше 40 м² его нужно разделять деформационными швами. То же самое при боковой стороне свыше 8 м. Более того необходимо закладывать компактные прямоугольные или квадратные участки бесшовного пола, если речь идет о Т-образных или Г-образных помещениях.

Плавающий теплый бесшовный пол подвержен линейному расширению. Для цементного бесшовного пола коэффициент теплового расширения составляет 0,012 мм/м * K.

Для заливных бесшовных полов необходимо уточнять с изготовителем как их размеры, так и расположение деформационных швов.

 

Мнимые швы, называемые также прорезями мастерком, могут использоваться для снятия напряжений в уже разделенных деформационными швами полях бесшовных полов. Например, в дверных проходах, где не предусмотрены настоящие деформационные швы. 

Прорезь мастерком должна проходить в верхней трети плиты бесшовного пола, причем нельзя допускать повреждения нагревательного кабеля. После отвердевания прорезь следует закрыть искусственной смолой. 

Деформационные швы полностью разделяют бесшовный пол вплоть до слоя теплоизоляции и звукоизоляции от ударного шума. Мнимые швы обеспечивают дополнительное снятие напряжений в бесшовных полах.

Кроме сказанного, деформационный и мнимый шов не должен перекрываться плиткой:

 

Укладка теплоизоляции «теплого пола»

Теплоизоляцию следует уложить на всю поверхность помещения, следуя простому алгоритму:

Раскладывать по одной плите, начав укладку с левого угла помещения
Последнюю плиту в правом углу помещения прорезать по линейке и надломить...
Оставшийся кусок снова приложить к левой стене...
... и продолжить укладку целых плит
Проклеить участки наложения и стыки при помощи скотча

 

Таким образом можно быстро выкладывать большие площади, обеспечивая герметизацию от влаги, содержащейся в бесшовном полу.

 

 

Укладка нагревательного кабеля «теплого пола»

Надежным способом укладки нагревательного кабеля является его фиксация при помощи хомутов на стальной армирующей сетке (Ø 2 мм) с ячейкой 5 х 5 см. Общая высота нагревательного кабеля Woks 20T Ø 7 мм с такой сеткой составит 11 мм. При такой конструкции нагревательный кабель должен обладать повышенной механической прочностью - класса М2. 

Нагревательный кабель не должен касаться теплоизоляции.  Датчик температуры терморегулятора должен располагаться строго посередине между двумя нагревательными кабелями, на одной с ними высоте.

 

Укладка кабеля в штробу, крепление на монтажной ленте, двустороннем скотче и т.д., позволяют крепить кабель на существующее бетонное основание. Если под такой стяжкой теплоизоляции нет, придется использовать гораздо больше нагревательного кабеля чтобы получить необходимый тепловой поток в помещение.

 

Температура поверхности «теплого пола»

При работающем нагревательном кабеле на греющей поверхности пола нельзя располагать мебель и другие предметы интерьера без ножек.

Максимальная температура на поверхности пола ограничена физиологическими и медицинскими требованиями. Температуре соответствует «плотность теплового потока».

Табл. 3

Температурная зона	Плотность теплового потока, Q, Вт/м2	Температура поверхности пола, согласно DIN EN 1264
Постоянного нахождения людей	100	Тпола max ≤ 29 °С
У границ помещения	175	Тпола max ≤ 35 °С
Ванная комната	150	Тпола max, Твн* + 9 °С ≤ 33 °С

* - температура в ванной комнате не должна превышать температуру внутри смежного помещения более чем на 9 °С

 

Граничная зона «теплого пола»

У границ помещения, например где большие, повышенные теплопотери. Для компенсации потерь тепла предусматривают граничные зоны, где нагревательный кабель  укладывается с меньшим интервалом, обеспечивая более высокую температуру поверхности пола. Граничная зона может составлять не более 1 м в глубину помещения. 

Тпола _max = 35 °С

Предварительный расчет системы отопления «теплый пол»

Материалы покрытия пола ограничивают мощность системы отопления своим термическим сопротивлением:

Табл. 4

Материал покрытия пола	Термическое сопротивление RλF, м2*К/Вт	Температура поверхности Тпола max , °С	Плотность теплового потока, Q, Вт/м2
керамическая плитка 5 мм	0,00	35	175
паркет 10 мм  (ламинат)	0,05	31	125
ковер 6 мм, паркет 20 мм	0,10	29	100
ковер 11 мм	0,15	27	75

 

• Лучшее решение для систем отопления «теплый пол» – керамическая плитка. Она не боится влаги и хорошо проводит тепло от нагревательного кабеля в помещение.
• Перед применением ламината или коврового покрытия убедитесь, что производитель разрешает их использовать в системах отопления «теплый пол».
• Толстый ковер имеет высокое термическое сопротивление (> 0,1 м²*К/Вт), потому не рекомендован для систем отопления «теплый пол».

Плотность теплового потока – это количество тепла, которое один квадратный метр подает в помещение. При проектировании «теплого пола» важно компенсировать потери тепла через перекрытие и падение  мощности нагревательного кабеля при пониженном  напряжении.

 

График 1

Как видно из графика, для поддержания в помещении температуры 20 °С, при поверхности пола нагретой до 29 °С, плотность теплового потока должна составлять 100 Вт/м². 

С учетом потери тепла через перекрытие пола и напряжением в сети 220 В, а не 230 вольт, мощность нагревательного кабеля должна составлять:

Р факт = Р ном х 1,15 х 230²/220² = 1,25 Р ном

 

Мощность «теплого пола» в помещениях с постоянным пребыванием людей

График 1 наглядно показывает, что при наличии теплоизоляции перекрытия (см. табл. 2), мощность нагревательного кабеля на обогреваемой поверхности основных помещений, таких как коридор, кухня, прихожая, гостиная и т.д.,  должна составлять:

125…130 Вт/м²

 

Мощность «теплого пола» в ванной комнате

Температура пола в ней должна составлять 29…33 °С, не более. Средний показатель – 31 °С. Широкая полоса на графике 1 и есть та мощность, которая обеспечит комфортную температуру пола в ванной комнате, и потому мощность нагревательного кабеля должна составлять:

150…165 Вт/м²

Мощность нагревательных матов для теплого пола большинства производителей находится в этом диапазоне.

 

Мощность «теплого пола» у границ помещения

У входной двери, возле остекления от потолка до пола всегда повышенные теплопотери. Для их компенсации нагревательный кабель, уложенный в этой части помещения,  должен обеспечить высокую температуру, а для этого иметь большую, чем обычно удельную мощность:

180…200 Вт/м²

Как видно из графика 1, для достижения максимально разрешенной температуры поверхности, мощность одного квадратного метра пола должна составлять 220 Вт/м². Эта цифра верна, с точки зрения теплофизического расчета, но превышает максимально разрешенную действующим в Украине стандартом на применение нагревательных кабелей для «теплого пола».

Установить 200 Вт/м² или 220 Вт/м² в зоне у границ помещения? Это решение каждый должен принимать самостоятельно.

 

Рекомендации по применению нагревательных кабелей «теплого пола»

Нагревательные кабели Woks охватывают весь диапазон требуемых мощностей, обеспечивая при этом равномерное распределение тепла по поверхности пола. В таблице 5 показано применение нагревательных кабелей для «теплого пола», указаны шаги укладки, соответствующие проектной мощности для разных типов кабелей.

Табл.5

Помещение	Мощность нагревательного кабеля на 1 кв. м	Шаг укладки нагревательного кабеля знак ( - ) не рекомендуется знак (+) - рекомендуется
		Woks 10	Woks 18	WoksMat 160	Woks 20T
Комната, коридор, прихожая, 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
Ванная	150…160 Вт	+ 6,5 см	+ 10 см	+	+ 12,5 см
Граничная зона	180…200 Вт	-	+ 7,5/10 см	-	+ 10 см

 

Нагревательный кабель можно весьма "условно" разделить по сферам применения: под ламинат, под плитку и в стяжку. Кабель под плитку для ванной комнаты выпускается в виде нагревательного мата, который можно крепить и на стенку.

 

Не рекомендуем использовать нагревательный кабель в перекрытии без теплоизоляции. График 2 иллюстрирует величину потерь, в зависимости от толщины теплоизоляции в перекрытии под нагревательным кабелем:

График 2

Красным цветом отмечена эффективность работы нагревательного кабеля помещении, расположенном на земле. При отсутствии теплоизоляции она составляет 45% - больше половины его мощности расходуется на нагрев земли под помещением.