Теплый пол. С чего все начиналось

Теплый пол известен еще со времен древнего Рима, когда использовалась тепловая энергия нагретого воздуха, проходящего через специальные каналы в каменном полу. Обязательным атрибутом такая система была и в турецких банях. До начала 20-го века в качестве теплоносителя применяли только нагретый воздух, он проходил по специальным каналам в полу и постепенно отдавал свое тепло гранитным плитам. В начале же 20-го века системы «теплый пол» претерпели некоторые изменения – с изобретением и внедрением насосов, в качестве нагревательного элемента начали применять воду.

Монтаж электрического тёплого полаТехнология изготовления теплых полов перетерпевала существенные изменения. Основным ее направлением было сокращение конвекционных процессов, уменьшение объемов перемещаемых загрязняющих веществ, снижение тепловых воздействий на человека, улучшение параметров относительной влажности в помещении и т.д. Благодаря такому подходу обеспечивался максимальный комфорт в помещении даже без увеличения габаритов отопительной системы.

Прорывом в развитии отопительных систем, размещающихся под полом, можно считать начало 1980-х годов. Тогда несколько поменялся подход к методу оценивания тепловой изоляции здания в сторону сокращения тепловых потерь. При применении теплых полов в жилых помещениях, отпадала необходимость в дополнительном пользовании отопительными радиаторами – излучаемое тепло от пола имело тот самый комфортный уровень, не создающий неприятные ощущения от температуры поверхности пола и достаточный для эффективного отапливания помещения.

Эффективность теплого пола считалась большей, чем у стандартного типа отопления, так как тепловой обмен происходил не через промежуточные теплоносители, а напрямую. На практике, как правило, выходило, что чем выше температура у отапливаемых стен, тем большее количество тепла уходит из помещения наружу.

Причинами такого явления и сейчас являются:

• конструктивные особенности отапливаемого помещения (наружные стены, подвальные этажи, примыкающие арочные  галерее)
• тип применяемой теплоизоляции стен
• тепловой обмен, осуществляемый между стенами и потолочными перекрытиями

Выделялись следующие типы теплых полов:

• пол, в котором отопительный змеевик прокладывается в опорный слой
• пол, в котором отопительный змеевик прокладывается под опорный слой, непосредственно в слой тепловой изоляции
• пол, в котором отопительный змеевик прокладывается под опорный слой в нивелирный слой

Основные факторы, учитываемые при расчете основных параметров теплового пола:

1. тип применяемой излучающей панели
2. геометрические параметры (диаметр)  трубки змеевика
3. расстояние между осями змеевика
4. основные физические параметры (тип, плотность) как теплопередающих, так и теплоизолирующих материалов
5. температуру воды на входе
6. перепады температур воды на входе и на выходе на каждом отдельном змеевике
7. температуру воздуха в помещении

Коэффициенты линейного расширения у металлов и цемента имеют сходные значения, поэтому при применении, например,  высококачественных стальных трубок в конструкции теплого пола и пропускании через них горячей воды, получалась однородная греющая панель, которая прекрасно подходила для отапливания помещений. ТакТеплый пол с нагревательным кабелем как отопление по средствам теплого пола подразумевало постоянный и равномерный нагрев цементной стяжки и, к тому же, подразумевалось, что система будет работать непрерывно (вовсе не прерывисто, как сейчас принято), необходимо было обеспечить качество стяжки и наилучшие условия для схватывания цемента с металлом трубок. Еще в 1970-х годах в нагревательных элементах применяли трубку из меди, коэффициент расширения которой отличается от аналогичного у цемента. После осуществления большого количество неудачных проектов, от такой технологии отказались.

Затем, применяли трубку из пластмассы и, что важно, год за годом материал совершенствовался, его надежность повышалась. Основными преимуществами такого материала были умеренное линейное расширение;  гибкость, но вместе с тем устойчивость придаваемой трубке формы; стойкость к коррозии и долговечность

Но уже с середины 20-го века, с повышением доступности электрической энергии,  начинали появляться и постепенно вытеснять другие типы отопительных систем полы на основе нагревательных кабелей.

По таким кабелям протекает электрический ток, который преобразуется в тепло. Известно, что небольшая часть электрического тока (порядка 1-3%), протекая и по обычным проводам, преобразуется в тепло. Причем, принимают целый комплекс мер для сокращения такого негативного воздействия в обычных проводах и кабелях. А вот в нагревательных кабелях все наоборот, 100% мощности должны преобразовываться в тепло. Основной характеристикой таких кабелей является удельное тепловыделение – выделение «тепловой» мощности на единице длины кабеля. Таким образом, нагревательный кабель лучше рассматривать не как кабель, а как нагревательный элемент.

Система «теплый пол» включает следующие основные элементы:

• Нагревательная секция
• Термостат с датчиком температуры, как основнаое средство для упрвления
• Монтажные ленты, гофрированные пластиковые трубки и т.д. – аксессуары для монтажа
• Материал для тепловой изоляции

На выровненном, очищенном черновом полу укладывают тепловую изоляцию, закрепляют монтажную ленту, а затем уже, на нее укрепляется нагревательная секция. Холодный кабель выводят на стену и соединяют с термостатом. Предварительно определив место для установки термостата, укладывают вблизи этого места между двумя нитками нагревательного кабеля гофрированную трубку. Эта трубка нужна для установки датчика температуры. Рекомендуем составить схему укладки с указанием муфт и термодатчика. Такая схема сослужит хорошую службу при последующих ремонтах или возможных повреждениях. Стандартным тестером проверяется вся секция на целостность и выполняется заливка стяжки, толщиной не менее 3 см. Лишь после полного затвердевания стяжки (не менее 28 суток по требованиям СНИПов) можно включать установочную систему. Нельзя ускорять процесс затвердевания цементно-песчаной стяжки, включая теплый пол. За 3-5 дней после заливки стяжки необходимо снова проверить целостность нагревательной секции (тестером). При первом включении лучше прогреть стяжку не менее суток так как внутри все же осталась влага. После всего этого система «теплый пол» готова к применению по назначению.