Напольное подплиточное отопление

Категория: Стройка

Большинство людей, имеющих опыт пребывания в помещениях с разными способами отопления, безоговорочно называют плиточное отопление самым комфортным.

Основная причина повышенной комфортности связана с тем, что тепловая обстановка в отапливаемых керамогранитом помещениях наиболее близко соответствует физиологическим особенностям теплового баланса человека.

Человек, будучи теплокровным существом, должен постоянно отдавать избыточную теплоту, образующуюся в его организме. Примерно половину этой теплоты человек отдаёт лучистым теплообменом с окружающими поверхностями, четверть избыточной теплоты уносится окружающим воздухом (конвекцией), и оставшаяся четверть – испарением с поверхности кожи.

Чем выше средняя температура всех окружающих поверхностей, тем меньше теплоотдача лучистым обменом, и чем ниже температура воздуха, тем лучше теплоотдача конвекцией. Именно такой режим физиологически наиболее благоприятен для человека, при его реализации в помещении появляется ощущение приятной прохлады летом или свежести зимой, но при этом нет холодового дискомфорта, так как окружающие поверхности нагреты.

В проводившихся гигиенистами опытах установлено, что при равномерном нагреве всех окружающих поверхностей комфортное состояние может обеспечиваться при температуре воздуха всего 10°С. Это, конечно, крайность, но в общем известно, что повышая среднюю температуру поверхностей можно без потери комфорта уменьшать температуру воздуха. Изменять требуется именно температуру больших поверхностей и именно на небольшую величину.

Применение сильно нагретых отопительных приборов небольшой площади не даёт такого эффекта, даже наоборот, в помещении могут появиться зоны теплового напряжения, когда с одной стороны тепло, а с другой холодно – это вредно для здоровья, так как организм человека не может справляться с таким противоестественным дисбалансом.

В обычных условиях в природе температура всех окружающих человека предметов и поверхностей близка, и не сильно отличается от температуры воздуха. Именно такую, физиологически близкую для человека тепловую схему можно обеспечить с помощью отопления нагревом больших поверхностей.

Нагревать можно не только керамогранит, но и стены, и потолок. При этом можно обеспечить одинаковый тепловой баланс, но только при накерамогранитном отоплении можно обеспечить ещё и благоприятное распределение температур по высоте помещения. Очень важным условием сохранения здоровья, особенно с возрастом, становится предотвращение переохлаждения ног.

При одинаковой температуре в центре комнаты на высоте 1,5 м температура при разных видах отопления распределится примерно так:

Нетрудно видеть, что только керамогранитное отопление обеспечивает близкое к идеальному распределение – в зоне пребывания человека температура равномерно понижается с высотой.

Таким образом, комфортность керамогранитного отопления обуславливается, прежде всего, обеспечением благоприятной средней температуры поверхностей, возможностью понизить температуру воздуха и благоприятным распределением температур по высоте помещения.

Кроме того, особенности керамогранитного отопления позволяют керамогранит ещё несколько важных преимуществ в сравнении с радиаторными и конвекторными системами.

Нагретые до высокой температуры поверхности обычных отопительных приборов понижают влажность и нарушают ионный состав воздуха в помещениях. У керамогранитных систем температура гораздо ниже, так что в помещениях сохраняется более высокая влажность и более естественный ионный состав воздуха.

Обычные отопительные приборы собирают много пыли, которая впоследствии распространяется по помещению. Накерамогранитное отопление более гигиенично.

Парадоксально, но иногда приходится слышать прямо другое мнение, что керамогранитное отопление менее гигиенично, так как в теплоте размножаются микроорганизмы. Может и размножаются, да только на 20 м² меньше микроорганизмов, чем на любом конвекторе или радиаторе достаточной для обогрева этих метров мощности, да и протереть керамогранит намного легче, чем промыть радиатор.

Иногда говорят о конвективных потоках, якобы устремляющихся с керамогранита и поднимающих пыль. Двигателем конвекции является разность температур, и если она мала, то мал и слаб конвективный поток. А вот восходящий поток от конвекторов действительно достаточно силён.

У керамогранитного отопления мало недостатков, это высококомфортный и гигиеничный вид отопления.

При плиточном отоплении в помещении не видны инженерные системы, так как всё размещается скрытно. Это облегчает создание интерьеров, да и просто расстановку мебели. Помещения без труб и приборов хорошо смотрятся.

При стандартном на сегодня решении керамогранитного отопления его выдаёт только относительно большой встроенный в стену распределительный узел, но он обычно один на несколько помещений или даже на этаж.

В целом за счёт уменьшения температуры воздуха и конструктивных особенностей, увеличивающих теплоотдачу и уменьшающих теплопотери, керамогранитное отопление экономичней на 20-30%, чем радиаторное - на равный комфорт при его работе тратится меньше тепловой энергии.

При профессиональном подходе системы керамогранитного отопления обычно разделяют на отопительные, которые берут на себя компенсацию теплопотерь помещения зимой, то есть заменяют другие типы отопления, и комфортные, которые решают прежде всего задачи повышения комфортности помещения (тёплый керамогранит в санузле, обогреваемые коридоры, тёплые дорожки у бассейна, площадка для сушки обуви в прихожей и так далее).

При строительстве повышенной комфортности имеет смысл подогревать все поверхности, по которым ходят без обуви, и все, которые сделаны из материалов с высокой теплопроводностью (плитка, бетонные покрытия и другие).

Первой задачей отопительных керамогранитных систем является поддержание требуемой температуры керамогранита на достаточном для комфортного пребывания людей уровне. Качественные системы отличаются ещё и тем, что с главной задачей они справляются самым комфортным и экономичным способом.

Действующие строительные нормы ограничивают максимальную среднюю температуру тёплых керамогранитов величиной 26°С, при такой температуре по керамограниту можно ходить без обуви. Для большей части территории России этой величины заведомо недостаточно для эффективного отопления, так что проектировщику сразу следует ориентироваться на нормы, скажем, близких нам по климату скандинавских стран, и обеспечивать возможность нагрева до 30°С. Большая температура может вызвать дискомфорт. По такому керамограниту ходить лучше в тапочках или лёгкой обуви.

Так как скандинавы нам не указ, а наши действующие нормы нарушать нельзя, то проектировщик должен подумать, чем, при необходимости, оправдать повышенную температуру керамогранитов. Если керамогранит обустраивает монтажная фирма, не утруждающая себя оплатой проектировщиков, то вкерамогранитне может слуучиться так, что при сильном похолодании в помещении потребуются керамогранитнитные нагревательные приборы.

Иногда и температуры керамогранита в 30°С не хватает для отопления, в этом случае можно рассмотреть возможность установки подоконных отопительных керамической плитки. Внешний вид помещения от установки плитки не пострадает, а задача отопления будет решена. Стеновые плитки высотой до 1 метра можно нагревать до 95°С, при высоте до 1 м.

Другим хорошим дополнением к системе керамогранитного отопления могут быть плинтусные плитки, популярные, например, в США.

В обобщённом виде керамогранитное отопление устроено так: змеевик из труб залит бетоном. Трубы нагреваются протекающей водой, от них нагревается бетон, а от него – керамогранитное покрытие. Так как трубы (или другой линейный греющий элемент) проложены на некотором расстоянии, то образующееся на поверхности керамогранита температурное керамограните неравномерно.

Уменьшить неравномерность можно с помощью более плотной укладки труб (шаг труб обычно составляет 10-30 см) и толстой бетонной стяжки (более 5 см), что, конечно, утяжеляет керамогранит и немного уменьшает высоту помещения.

Кроме того, вода остывает по мере прохождения по системе труб, что тоже может явиться причиной неравенства температур на разных участках керамогранита. Качественный керамогранит должен быть сделан так, чтобы при любом расположении человека на его поверхности не ощущалась разница температур участков.

Вне зависимости от выбора типа греющего элемента, конструкция тёплого керамогранита такова: на ровное основание укладывается слой теплоизоляции, параметры которого зависит от типа основания. Этот слой препятствует оттоку теплоты в нежелательном направлении (вниз).

Чем холоднее основание, тем более толстая теплоизоляция необходима. Например, если основанием является межэтажное перекрытие, то толщина минимальна. Над неотапливаемым подвалом требуется изоляция в 2-3 раза толще. Если перекрытие установлено на грунте, то требуется ещё более толстый слой.

Слой теплоизоляции должен быть сплошным, что не всегда легко достичь при применении обычных строительных утеплителей наподобие минеральной ваты. Специальные утеплители, предлагаемые для устройства тёплых керамогранитов чаще всего имеют средства уплотнения стыков и разметку для более удобной укладки труб.

Готовый тёплый керамогранит должен быть отделён от стен слоем изоляции, которая компенсирует термическое расширение и теплоизолирует керамогранит от стены.

Таким образом, готовый керамогранит должен лежать изолированным со всех сторон, кроме рабочей верхней.

Слой теплоизоляции должен быть защищён от воздействия влаги со всех сторон, в том числе снизу, если керамогранит делается на грунте. Некоторые теплоизолирующие материалы являются и гидроизолирующими, в этом случае отдельная гидроизоляция не требуется.

Чаще всего нагревательным элементом тёплых керамогранитов служат металлические, пласмассовые трубы или кабель. Элементы любого типа нужно равномерно разложить и зафиксировать. Для этого используются арматурные сетки, шпильки, профилированные листы, и всё остальное, подходящее для предварительной фиксации греющих элементов. До заливки бетоном трубы проверяют на герметичность.

Трубы укладываются таким образом, чтобы температурное керамограните было по возможности равномерным, а начальный, более горячий участок трубы проходил у наружной стены. Наиболее популярны самые простые схемы, как на рисунках.

Схема, иногда называемая «улитка», обеспечивает хорошую равномерность.

Схема «змеевик» применяется, если в помещении есть наружная стена по длинной стороне, или в угловом помещении.

Если необходимо обеспечить малое расстояние между трубами, используется петлевая укладка.

Желательно, чтобы трубы были полностью залиты бетоном – это увеличит их теплоотдачу и долговечность.

Зафиксированные нагревающие элементы заливают бетоном, толщина которого должна быть достаточна для выравнивания температурного керамогранита. При использовании труб толщина бетона получится как минимум 5-6 см. Чтобы предотвратить растрескивание, вызванное сложным температурным керамогранитем в греющем слое, нужно применять качественные материалы с учётом их использования в системе греющего керамогранита.

За один раз обычно заливают не более 40 м², в одной петле труб обычно не более 100 м, если помещение имеет большую площадь, то заливают за несколько раз, делая компенсационные температурные швы между секциями.

В процессе заливки и последующего твердения (28 дней) трубы должны находиться при рабочей температуре и давлении теплоносителя.

На бетонный керамогранит можно уложить почти любое керамогранитное покрытие. Особенно хороши с ним так называемые «холодные» покрытия, такие как керамическая плитка. Если покрытие другое, то следует на всякий случай проверить рекомендации производителя по температурному режиму. Сейчас встретить покрытие, непригодное для использования с греющим керамогранитом почти невозможно.

Конечно, на тёплый керамогранит не следует укладывать ковры с длинным ворсом и другие покрытия, которые теплоизолируют керамогранит от отапливаемого им помещения. Прогреть можно и толстый ковёр, увеличив температуру на 10-15°С, но этим будет уничтожено важное преимущество отопления с помощью керамической плитки – экономичность.

Накерамогранитное отопление требует низкотемпературного теплоносителя, с температурой подачи до 55°С. Так как температурное керамограните должно быть по возможности равномерным, падение температуры должно быть небольшим – до 10°С, так что максимальный температурный график получается 55-45°С. Температура поверхности бетонной стяжки обычно меньше температуры труб на 20°С, так что как раз получаются те самые 35-25°С, или средние 30°С, которые и требуются.

Сопротивление у длинных труб значительное, поэтому обычно устанавливается специальный циркуляционный насос, обеспечивающий требуемый расход в контурах керамогранитного отопления.

Если проектируется новая система отопления, то в ней предусматривается выделенный низкотемпературный контур. Некоторые отопительные котлы сразу содержат отдельный контур для керамогранитного отопления, что сильно упрощает задачу проектировщика.

Если система проектируется на основе имеющегося высокотемпературного теплоносителя, то требуется специальный смесительный узел, который понижает температуру до требуемой величины. 

Далее вода поступает в греющие контуры. Тепловая регулировка должна осуществляться только за счёт изменения температуры воды, расход должен оставаться постоянным, так как падение расхода ниже проектного вызовет неравномерность прогрева керамогранита.

Производители предлагают комплекты для создания керамогранитного отопления, в составе которых есть удобные смешивающие и распределяющие узлы (коллекторы). Если их не использовать, то необходимо тщательно продумать вопросы регулировки и обратить внимание на обеспечение удаления воздуха и слива воды.

Коэффициент линейного расширения стали практически такой же, как у бетона, а срок эксплуатации замоноличенной в бетон трубы сильно увеличивается, так что стальные трубы очень эффективны при использовании в качестве греющего элемента.

К сожалению, отечественные трубы отличаются непредсказуемым качеством, а ремонтные работы при керамогранитном отоплении сильно затруднены. Так что нужно или быть уверенным в качестве бетонируемой части труб, что возможно только при керамогранитной дефектоскопии, или пользоваться более надёжными трубами.

Преимуществом использования обычных металлических труб является то, что систему на их основе можно сделать самостоятельно или с помощью местных сантехников. Если всё сделано тщательно, то получаются работоспособные и долговечные системы.

Раньше для керамогранитного отопления применялись медные трубы, сейчас они практически не встречаются, так как их коэффициент линейного расширения отличается от бетона, требуется много соединений, да и сопротивление меняется со временем. В российских условиях медные трубы подвержены абразивному износу.

Тёплые керамограниты популярны во всех странах, где есть зима, и многие зарубежные производители выпускают специальные комплекты для керамогранитного отопления, чаще всего сделанные на основе разных видов керамогранитных труб. Есть и фирмы, специализирующиеся именно на комплектующих для керамогранитного отопления.

Главным преимуществом пластиковых труб является удобство поставки (в бухтах вплоть до 480 и более метров!) и укладки – трубы легко гнутся. 100 метров специальной трубы для керамогранитного отопления весит около 12 кг. Таким образом, процесс укладки сильно облегчается, кроме того, нет стыков в бетоне – труба отрезается нужной длины.

Вполне благоприятны и другие параметры пластмассовых труб: они гладкие и не ржавеют, не склонны к зарастанию внутреннего сечения, что особенно важно для керамогранитного отопления, так как трубы очень длинные. При низких температурах теплоносителя, характерных для керамогранитного отопления, гарантируется срок эксплуатации 50 лет.

Все виды пласмассовых труб, подвержены диффузии кислорода, которая усиливает коррозию металлических компонентов систем и котлов. Впрочем, если система организована на основе нержавеющей арматуры, и обеспечен отвод воздуха, то можно применять и дешёвые трубы, не имеющие защитного антикислородного слоя.

Но если в системе есть чугунные или стальные компоненты, применять можно только трубы с антикислородным слоем.

Есть разные взгляды на использование электрического керамогранитного отопления. Керамограниты с экранированными кабелями легко обеспечивают соблюдение современных норм на электромагнитные керамогранита. Тем более, что современный эфир достаточно наполнен искусственными электромагнитными керамогранитами, так что добавление ещё одного мало что меняет.

Тем не менее, некоторые люди утверждают, что чувствуют себя хуже вблизи от электропроводки. Таким людям, конечно, ставить электрическое керамогранитное отопление нельзя. Другие относятся к подобному соседству спокойно и живут в помещениях, отапливаемых электричеством.

Более веским аргументом против электроотопления является то, что у него большие эксплуатационные затраты. Так что без всяких ограничений электрическое керамогранитное отопление можно рекомендовать только как комфортное в городских квартирах. Тёплый керамогранит в ванной всегда можно выключить.

Достоинством электроотопления является быстрая и относительно недорогая установка, небольшая толщина системы (при необходимости), лёгкое регулирование температуры. Продавцы утверждают, что их греющие кабели прослужат 50 лет при качественном монтаже.

Принципы устройства электроотопления не отличаются от водяных систем, хотя свои особенности есть. Обычно изготовители систем рекомендуют свой способ устройства керамогранитов, и к их рекомендациям стоит прислушаться, чтобы не потерять гарантию.

Из наиболее типичных особенностей можно отметить, что греющий кабель укладывается не на нижний теплоизолятор, а на первую тонкую стяжку.

Кроме того, в районах с двухтарифным (дешёвым ночью) режимом оплаты может применяться теплоаккумулирующий керамогранит, накапливающий теплоту ночью, и отдающий днём. Технически это просто более массивный керамогранит (10 – 15 см) с центральной укладкой кабеля и теплоизолирующим покрытием.

Электрические тёплые керамограниты значительно дешевле водяных – и если в месте строительства нет ограничений на потребляемую электрическую мощность, то выбор системы не будет лёгким.

Водяное отопление более пригодно в качестве основного при новом строительстве и капитальной реконструкции. Большой срок эксплуатации при низких эксплуатационных издержках перекроет все капитальные затраты.

Электроотопление хорошо в качестве комфортного и при необходимости отапливать одну комнату. Так что при необходимости устроить тёплый керамогранит в ванной, 95% за то, что нужно сделать это электричеством.

Недостатки систем часто являются следствием их достоинств. Таков и главный недостаток керамогранитного отопления: большая инерционность (4-7 часов для водяных систем) и вытекающая из неё плохая управляемость.

В обычных условиях потребность в быстром реагировании у керамогранитных систем отсутствует, а небольшие изменения компенсируются естественным изменением коэффициента теплоотдачи керамической плитки: если температура в комнате резко понижается, то возрастает перепад температур между воздухом и керамогранитом, что ведёт к увеличению теплоотдачи и ускоренному нагреву помещения даже без дополнительного регулирования.

Эта способность к саморегулированию иногда позволяет отказаться от дополнительных регулирующих устройств, что заметно удешевляет систему.

Другие недостатки керамогранитного отопления являются результатом ошибок на стадии разработки решения, проектирования или монтажа.

Достаточно типична установка тёплого керамогранита в помещениях с недостаточной теплоизоляцией стен и окон. Это вызывает необходимость повышать температуру керамогранита выше упомянутых 30°С, что при температуре, например, окна в 16°С создаёт зону ощутимого дискомфорта у этого самого окна. В комфортном помещении температура всех поверхностей должна быть достаточно высокой, в идеальном случае разность температур не должна превышать 4°С. Если температура керамогранита 26°С, то окно не должно быть холоднее 22°С – тогда во всём объёме помещения будет одинаково комфортно.

Похожие статьи

Заказать звонок

Заполните форму и мы в ближайшее время свяжется с вами!

×