Водяной пол требует особого внимания при осуществлении монтажных работ, поскольку эта разновидность теплого пола имеет наиболее сложную конструкцию. Если на стадии укладки труб что-либо упустить, результат проявится только после завершения строительства дома, когда помещение будет оборудовано. Поэтому водяной пол считается самым дорогостоящим и проблематичным в монтаже и обслуживании.
Принцип работы водяного пола
В процессе обогрева теплопередача от оборудования осуществляется по двум каналам: путем конвекции и за счет теплового излучения.
При конвекции происходит теплообмен с окружающими потоками воздуха в помещении. В обычных условиях конвекция возникает при равномерном нагреве воздуха. Теплые потоки поднимаются вверх, а холодные и тяжелые – наоборот, вниз. Тепловое излучение обеспечивается за счет электромагнитного поля, которое имеет любой объект с температурой, превышающей ноль. Как правило, нагретое тело передает тепло более прохладным объектам.
Таким образом, конструкция водяного теплого пола позволяет транслировать тепловое излучение помещению, но по другому принципу, нежели традиционные радиаторы. Людям, которые находятся в обогреваемом помещении, водяной пол обеспечивает чувство теплового уюта. Это состояние весьма комфортно для человека, поскольку он не чувствует ни острого холода, ни тепла. Достигается такой обогрев за счет температуры покрытия, которая несущественно отличается от температурного режима человеческой кожи. В то же время температура в помещении почти не отличается от состояния окружающих нас поверхностей и объектов: потолка, пола и стен.
При этом напольное покрытие выступает единственной преградой для холода — именно с ним происходит прямое взаимодействие через ноги, наиболее чувствительные органы тела. Конструкция теплого пола водяного более подходит для помещений, где материалы напольного покрытия имеют высокие свойства теплопоглощения (данная характеристика определяется теплоемкостью, теплопроводностью, а также плотностью напольных материалов). Среди таких покрытий стоит отметить наиболее холодные на ощупь материалы, такие как камень или керамоплитка. При контактах с теплым водяным полом тело человека излучает меньше тепла, следовательно, в таких помещениях можно без понижения тепловой среды поддерживать температурный режим на 2 градуса ниже, чем при использовании традиционных обогревателей с радиаторами.
Конструкция водяного теплого пола должна быть спроектирована таким образом, чтобы максимальный температурный уровень не превышал 29 градусов. Более высокие режимы окажут вредное воздействие на организм, и даже приведут к заболеваниям ног. Желательно, чтобы непосредственно на участке пребывания домочадцев пол имел температуру не более 26 градусов.
Однако в зонах, где расположены окна, ее стоит увеличить до 32 градусов с целью компенсировать снижение температуры за счет высокой тепловой потери через окно. Можно поддерживать аналогичную температуру пола и в ванной, где люди пребывают сравнительно недолго, но босиком.
Средние температуры теплого пола не вмешиваются в потоки воздуха, которые составляют основу конвекционного теплообмена (в случае с традиционными обогревателями). Это особенно подходит для семей, в которых есть люди с аллергией на пыль. Поскольку характер перемещения пыли определяется воздушными потоками, то в случае с водяным полом об этом беспокоиться не придется. Подобная интенсивность наблюдается лишь в помещениях, в которых работают обогреватели с радиатором.
Особенности монтажа
Водяной пол следует устанавливать после завершения отделки в помещении. Основу, предусмотренную для монтажа, необходимо выровнять. Вся ее площадь должна иметь равную высоту.
На бетонную стяжку прокладываются трубы и подсоединяются к коллектору, который, в свою очередь, устанавливается в коллекторное отделение. Для водяного пола используют металлопластиковые, полиэтиленовые или полибутеновые трубы. Они не подвергаются коррозии, их внутренняя прослойка не накапливает отложения и устойчива к износам, что позволяет сохранять проходное сечение в первоначальном состоянии на протяжении всего эксплуатационного срока (не меньше 50 лет).
Важное отличие таких труб заключается и в полной кислородной непроницаемости составляющего их материала. Это качество обеспечивает предупреждение ранней коррозии оборудования и котла, который является сердцевиной всего комплекса теплого пола. Длинные трубы особенно ценятся при укладке водяного пола: их можно прокладывать одной нитью в помещениях с большой площадью, не предусматривая промежуточные соединения. В результате исключается вероятность протечки пола.
Но как поступить, если без промежуточных стыков не обойтись? Согласно нормативам, отопительные и вентиляционные коммуникации, а также системы кондиционирования могут иметь промежуточные соединения только в случае, если они будут неразборного типа.
Есть несколько способов прокладки труб с обеспечением нагревательной петли. Все они происходят от двух схем: змейка и спираль. При формировании петли в виде змеевика следует организовывать подачу теплой воды со стороны того места, где тепловые потери выше, чем в центральной зоне комнаты. Однако водяные теплые полы конструкция которых имеет подобные контуры, будут обеспечивать неравномерность теплового распределения. Исправляется это при помощи монтажа петли в форме спирали. Области возле наружных стен дома носят название граничных зон. В этих участках желательно снижать шаги прокладки труб, чтобы обеспечить компенсацию теплопотерь. Шаги прокладки относятся к расчетным величинам и не должны быть выше 3 дм — в ином случае будет обеспечено неравномерное прогревание помещения с образованием температурных перепадов. Поэтому максимальные расхождения температур полос не должны быть выше 4 градусов, чтобы ноги человека не чувствовали «температурную зебру».
Монтаж водяного пола
Технология укладки водяного покрытия несколько отличается в разных моделях, но в целом изготовители рекомендуют идентичные правила монтажа. Если укладка осуществляется на цементную основу, то монтаж будет включать следующие этапы.
Первым делом выполняется разбивка помещения на зоны по полям, число которых определяется площадью и геометрией помещения. Так, если соотношение сторон не превышает пропорции 1:2, то самая большая площадь одной полоски составит 40 кв/м. Комнаты П- и Г- образного вида следует разбивать на зоны в независимости от их площади.
Потребность в организации таких зон обусловлена температурным расширением цементного покрытия, которое необходимо уменьшить, иначе не избежать растрескивания стяжки. Соответственно, после разметки помещения и укладки труб на полях следует предусмотреть специальные компенсирующие швы, которым будет отведена функция компенсаторов.
Такие швы имеют вид небольшого зазора между полосками бетонной основы и стенами. Образованные канавы заполняются пластичным материалом. С компенсирующим швом конструкция водяного теплого пола будет связана подающими и отводящими петельными трубами, при этом их обязательно нужно защитить гофрированной оболочкой от возможных механических воздействий.
После этого на подготовленное основание выкладывают термоизоляцию, а по периметру приклеивают рантовую ленту, которая также будет компенсировать тепловое расширения бетонной основы. Примечательно, что теплый водяной пол конструкция не предусматривает обеспечение гидроизоляционного слоя. Во всяком случае, это не требуется ни в одной из инструкций производителей. В соответствии с проектом, трубы кладутся на слой термоизоляции и фиксируются специальными скобами.
После установки труб начинается раскладка элементов компенсации тепла в полосах разбивки. Перед устройством цементной стяжки отопительная система опрессовывается. Заливку производят в условиях комнатной температуры, а система будет иметь расчетное рабочее давление.
Для подачи воды необходимо подождать неделю, чтобы стяжка набралась достаточной прочности, иначе из-за горячей воды образуются трещины в трубах. Через неделю можно открыть воду температурой не более +25 градусов, а в последующие дни поднимать градусы до расчетного уровня.