Проектування теплої підлоги у будинку? Поради експертів

Тепла підлога – це не просто елемент комфорту, а й важлива частина системи опалення будинку. Від того, наскільки грамотно спроектована тепла підлога, залежить її ефективність, довговічність та здатність створювати затишну атмосферу в будинку. Неправильний розрахунок потужності, вибір неякісних матеріалів або помилки у схемі укладання можуть звести нанівець усі переваги цієї системи обігріву.

Як же правильно спроектувати теплу підлогу? З чого почати та на що звернути увагу? У цій статті ми поділимося порадами експертів, які допоможуть вам створити надійну, ефективну та довговічну систему опалення підлоги. Ми розглянемо основні етапи проектування, критерії вибору матеріалів та типові помилки, яких слід уникати.

Вибір типу теплої підлоги

Перший крок у проектуванні – визначитися з типом теплої підлоги. Залежно від джерела тепла розрізняють два основні види: водяний та електричний. У кожного є свої переваги та особливості монтажу.

Водяна тепла підлога

Принцип роботи водяної теплої підлоги заснований на циркуляції гарячої води трубами, покладеними в стяжку підлоги. Вода нагрівається від котла або іншого джерела тепла та віддає своє тепло через труби та стяжку до приміщення. Основні переваги водяної статі:

Висока тепловіддача та енергоефективність. ККД водяної підлоги може досягати 90-95%, що вище, ніж у електричної.
Можливість регулювання температури теплоносія у широких межах. Це дозволяє швидко прогріти приміщення чи підтримувати у ньому комфортну температуру.
Сумісність із різними джерелами тепла - газовими та електричними котлами, сонячними колекторами, тепловими насосами.
Довговічність. При правильному монтажі та експлуатації водяна тепла підлога прослужить не менше 50 років.

При проектуванні водяної підлоги необхідно врахувати низку моментів:

Діаметр та крок укладання труб. Оптимальний діаметр - 16-17 мм, такі труби, як KAN-therm Blue Floor PE-RT 16x2, Rehau Rautherm S 17x2, Kermi PE-RT x-net 16x2 дозволяють знизити гідравлічний опір і підвищити тепловіддачу підлоги. Крок укладання залежить від втрат приміщення і зазвичай становить 10-30 см.
Схема укладання. Найбільш популярні "змійка" та "равлик". "Змійка" простіше в монтажі, але може створювати нерівномірне прогрівання. "Слимак" складніший, але забезпечує більш рівномірний розподіл тепла.
Гідравлічна ув'язка. При підключенні теплої підлоги до загальної системи опалення необхідно розрахувати гідравлічні втрати та встановити балансувальні клапани для регулювання потоку теплоносія.

Електрична тепла підлога

Електрична тепла підлога являє собою нагрівальні кабелі або мати, укладені під покриття для підлоги. Кабелі або мати підключаються до електромережі через терморегулятор, який керує їх нагріванням. Електричні підлоги поділяються на кілька видів:

Кабельні. Складаються з резистивного кабелю, що укладається з певним кроком у стяжку або шар плиткового клею. Універсальні, підходять для будь-яких приміщень.
Плівкові. Є тонкою плівкою з нанесеними на неї графітовими або карбоновими нагрівальними елементами. Монтуються під ламінат, лінолеум, ковролін. Не рекомендується під плитку через ризик пошкодження.
Стрижневі. Складаються із міцних нагрівальних елементів у металевій оболонці. Можуть монтуватись навіть у цементно-піщану стяжку. Найнадійніший, але й найдорожчий вид електричної підлоги.

При виборі електричної теплої підлоги варто врахувати:

Питома потужність. Для стандартних приміщень з висотою стелі до 3м рекомендується вибирати кабелі або мати потужністю 120-150 Вт/м2. Для ванних кімнат, балконів, лоджій знадобиться до 200 Вт/м2.
Тип та товщина фінішного покриття. Кахельна плитка та керамограніт краще передають тепло, але вимагають товстішого шару плиткового клею або стяжки. Ламінат і лінолеум укладають більш тонкий шар, але вони гірше проводять тепло.
Можливості терморегулятора. Сучасні моделі, як Tervix Pro Line ZigBee або Salus QUANTUM SQ610RF, мають вбудований програматор для автоматичного підтримання комфортної температури підлоги в різний час доби. Це дає змогу оптимізувати енергоспоживання.
Додаткові вимоги до електропроводки. Потужна тепла підлога може створювати суттєве навантаження на мережу, тому при проектуванні потрібно переконатися, що проводка та автомати захисту впораються з підвищеним енергоспоживанням.

Розрахунок параметрів теплої підлоги

Щоб тепла підлога ефективно справлялася з обігрівом приміщення, необхідно правильно розрахувати його параметри. Основні величини, які потрібно визначити – це тепловтрати приміщення, питома потужність та крок укладання труб чи кабелю.

Визначення тепловтрат приміщення

Тепловтрати - це кількість тепла, що йде з приміщення через стіни, вікна, стелю та підлогу. Вони залежать від площі та об'єму кімнати, товщини та матеріалу стін, типу скління та якості утеплення. Щоб розрахувати тепловтрати, можна скористатися одним із методів:

Онлайн-калькулятори. В інтернеті є багато безкоштовних калькуляторів, які дозволяють швидко оцінити тепловтрати за основними параметрами приміщення. Наприклад, калькулятор на сайті teploradost.com.ua враховує регіон будівництва, поверховість, тип стін та вікон, наявність утеплення.
Професійні програми. Такі програми, як Danfoss C.O. або Valtec.PRG дозволяють детально змоделювати тепловтрати з урахуванням усіх конструктивних особливостей будівлі. Вони враховують геометрію приміщень, розташування вікон та дверей, наявність опалювальних приладів тощо.
Ручний розрахунок ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010. Цей метод трудомісткий, але і найточніший. Він враховує вплив не тільки зовнішніх, а й внутрішніх конструкцій, що захищають, інфільтрацію повітря через віконні укоси, теплонадходження від сонячної радіації та внутрішніх джерел тепла.

У середньому втрати для приміщень з висотою стелі до 3 м складають:

40-60 Вт/м2 для кутових кімнат та приміщень над неопалюваним підвалом;
30-40 Вт/м2 для кімнат середнього поверху;
20-30 Вт/м2 для мансардних приміщень під покрівлею, що утеплює.

Вибір кроку укладання та потужності

Знаючи величину тепловтрат, можна розрахувати необхідну потужність теплої підлоги. Для цього потрібно помножити питомі тепловтрати на площу приміщення та поділити на ККД підлоги (0,9-0,95 для водяної, 0,95-0,98 для електричної).

Наприклад, для кімнати площею 20 м2 з питомими втратами 40 Вт/м2 знадобиться водяна підлога потужністю: 40 Вт/м2 * 20 м2 / 0,95 = 842 Вт.
Цю потужність потрібно забезпечити за рахунок температури та витрати теплоносія. Чим вища температура - тим менша витрата буде потрібна, і навпаки.

Для керування потужністю використовують крок укладання труб або кабелю. Чим менший крок - тим вище тепловіддача підлоги. Але занадто часто укладання призводить до збільшення гідравлічного опору і витрати матеріалів. Оптимальний крок укладання труб для водяної підлоги – 15-20 см. Це дозволяє отримати середню питому потужність 70-100 Вт/м2 при температурі теплоносія 40-45°С.

Для електричної підлоги рекомендований крок укладання кабелю – 10-12,5 см, що відповідає питомій потужності 120-150 Вт/м2. При укладанні стрижневої підлоги в стяжку крок може бути збільшений до 20-25 см - нагрівальні елементи закладаються в шар завтовшки 5-7 см, який добре акумулює тепло.

Схема укладання та зонування

Зручність та енергоефективність теплої підлоги багато в чому залежать від правильного вибору схеми укладання труб та зонування.

Зонування теплої підлоги

Зонування - це розподіл теплої підлоги на кілька незалежних контурів, які можуть мати різну температуру поверхні. Це потрібно для того, щоб:

Врахувати різницю в тепловтратах за площею приміщення;
Створити комфортний мікроклімат у кожній функціональній зоні;
Заощадити енергію, відключаючи обігрів там, де він не потрібен.

Основні принципи зонування:

Розподіл на 2-4 зони залежно від площі приміщення, наявності вікон та дверей, особливостей планування. Кожна зона повинна мати площу не більше 20-25 м2 – це спрощує управління та балансування.
Виділення периметральних зон вздовж зовнішніх стін та під великими вікнами - там, де вищі тепловтрати та потрібна вища температура підлоги.
Поділ підлоги на "денну" та "нічну" зони в спальні - щоб знизити температуру вночі для комфортного сну.
Окрема зона для ванної кімнати або санвузла - там потрібно підтримувати температуру підлоги не нижче 24-26 °С навіть при відключеному опаленні в іншому приміщенні.
Рознесення меблів та підлогових покриттів по різних зонах. Масивні меблі, килими, стелажі можуть блокувати ІЧ-випромінювання підлоги, тому в цих місцях можна укладати труби з великим кроком або не робити обігрів.

Рекомендації щодо розташування терморегуляторів та датчиків:

У кожній зоні має бути свій терморегулятор для індивідуального налаштування температури;
Терморегулятор краще встановлювати на внутрішній перегородці, далеко від вікон, дверей та опалювальних приладів;
Датчик температури підлоги розміщують у монтажній гофрі між витками труб або кабелю, на відстані 50-100 см від стіни і ближче до центру приміщення;
У великих приміщеннях можна встановити кілька датчиків на кожну зону та підключити їх до одного терморегулятора.

Варіанти схем укладання

Існує кілька типових схем укладання труб чи кабелю.
Послідовна. Труби укладають у формі спіралі, яка починається від колектора та закінчується зворотною лінією у тій же точці. Це найпростіший і економічний варіант, але він не завжди забезпечує рівномірне прогрівання підлоги.

Паралельна. Труби укладають паралельними лініями, які чергують подачу та обратку. Це дозволяє отримати більш рівномірний розподіл тепла, але ускладнює монтаж та потребує більшої витрати труб.

Подвійна спіраль. Подаюча і зворотна лінії укладаються поруч у формі спіралі, що дає кращу рівномірність, ніж послідовна схема.
"Ялинка". Труби укладають паралельно один одному з подачею та обраткою, але з відступом у пів кроку, що створює малюнок у вигляді ялинки. Це гарний варіант для довгих та вузьких приміщень.

"Равлик". Спіраль закручують від центру приміщення до периферії, поступово збільшуючи крок укладання. За рахунок цього досягається більш висока температура в центрі та нижча по краях.

Вибір компонентів системи

Від якості комплектуючих багато в чому залежить надійність та довговічність теплої підлоги. Тому важливо вибирати обладнання та матеріали від перевірених виробників, дотримуючись вимог до їх сумісності та характеристик.

Труби для водяної теплої підлоги

Труби - це ключовий елемент водяної теплої підлоги, до якої висуваються високі вимоги:

Стійкість до температур до 90-95°С;
Стійкість до тиску до 10 бар;
Кисневонепроникність (для запобігання корозії металевих елементів системи);
Гнучкість та пластичність для зручності монтажу;
Довговічність (термін служби щонайменше 50 років).

Цим вимогам найбільше відповідають труби зі зшитого поліетилену (PE-X) і металополімеру (PE-RT). Вони витримують високі температури, зберігають форму після вигину, мають низьке теплове розширення і не піддаються корозії.

У нашому інтернет-магазині ви можете купити труби провідних європейських брендів:

KAN-therm Blue Floor PE-RT 16x2 – з додаванням антидифузійного шару EVOH, який блокує проникнення кисню;
Rehau Rautherm S 17x2,0 - з PE-Xa з електронно-променевою зшивкою, що забезпечує підвищену міцність та довговічність;
Kermi x-net PE-Xc 16x2 - з PE-Xc з підвищеною хімічною стійкістю та гнучкістю;
Uponor Comfort Pipe PLUS 16x2,0 - 5-шарова труба з PE-RT з антидифузійним шаром;
Giacomini PE-RT 16x2.0 - із термостійкого поліетилену з додаванням антиоксидантів.

Вибирайте трубу з оптимальним співвідношенням ціни та якості, враховуючи ваші вимоги до довговічності та зручності монтажу.

Утеплювач та демпферна стрічка

Утеплювач у системі теплої підлоги виконує кілька функцій:

Знижує втрати тепла через перекриття донизу;
Компенсує теплове розширення стяжки та запобігає утворенню тріщин;
Забезпечує звуко- та віброізоляцію приміщення.

Найбільш популярний матеріал для утеплення – екструзійний пінополістирол (XPS). Він має низьку теплопровідність (0,03 Вт/м К), високу міцність на стиск (150-200 кПа) і практично не вбирає вологу. Оптимальна товщина плит – 30-50 мм, цього достатньо для усунення тепловтрат через підлогу.

Для додаткової звукоізоляції можна використовувати листи спіненого поліетилену або пробки. Вони еластичні, добре гасять ударний шум та вібрації. Але за теплоізоляційними властивостями вони поступаються XPS, тому їх комбінують з пінополістиролом.

По периметру приміщення необхідно встановити демпферну стрічку - смужку зі спіненого поліетилену завтовшки 8-10 мм. Вона компенсує теплове розширення стяжки і не дає їй стикатися зі стінами, що запобігає утворенню тріщин та скрипів. Також демпферна стрічка служить як гідроізоляція і не дає волозі зі стяжки проникати в стіни.

У каталозі інтернет-магазину teploradost.com.ua ви можете обрати утеплювач та комплектуючі від таких виробників, як:

Penoroll - мати з екструзійного пінополістиролу з покриттям із фольги, яке відображає інфрачервоне випромінювання;
Euro Plast Manatherm - мати і плити зі спіненого поліетилену з шаром, що відбиває з поліпропілену;
Arbiton MultiPack - пробкові мати та підкладки з високою еластичністью та шумопоглинанням;
Penoroll і Euro Plast Manatherm - демпферна стрічка, що самоклеїться, зі спіненого поліетилену в рулонах.

Термостати та автоматика

Термостати - це пристрої, які контролюють температуру теплої підлоги та керують її роботою. Вони бувають кількох типів:

Механічні. Мають вбудований біметалічний датчик та регулюють температуру за принципом термостата. Прості і надійні, але не мають гнучких налаштувань.
Електронні. Мають вбудований термодатчик (NTC) та мікропроцесор для керування нагріванням за заданим алгоритмом. Дозволяють задавати кілька режимів температури (комфорт, економ, вимкнено) і перемикатися між ними за таймером.
Програмовані. Мають розширені функції налаштування та контролю. Дозволяють задавати індивідуальні температурні графіки щодня тижня, керувати кількома зонами одночасно, вести статистику енергоспоживання тощо.
Бездротові. Складаються з настінного блоку керування та бездротових термодатчиків, які можуть розташовуватись у будь-якому місці приміщення. Це зручно, якщо немає можливості протягнути кабель від місця встановлення термостата до теплої підлоги.

При виборі термостата зверніть увагу на такі характеристики:

Діапазон регулювання температури (зазвичай +5...+40°С);
Точність регулювання (±0,5°С для електронних, ±1°С для механічних);
Максимальний струм навантаження (10-16 А для електричних підлог);
Тип монтажу (вбудований, накладний, на DIN-рейку);
Наявність захисту від перегріву, замерзання, перепадів напруги.

У нашому інтернет-магазині представлені термостати провідних європейських брендів:

Woks RTC 70.26 - електронний термостат вбудований з LED дисплеєм і датчиком температури підлоги в комплекті;
Tervix Pro Line ZigBee - бездротовий програмований термостат з керуванням через Інтернет, вбудованим розкладом та функцією самонавчання;
Salus QUANTUM SQ610RF - бездротовий програмований термостат із сенсорним керуванням та можливістю розширення до 4 зон.

Інтеграція з іншими системами опалення

Тепла підлога рідко використовується як єдине джерело тепла – найчастіше його поєднують із радіаторами або конвекторами. Це дозволяє створити комфортний мікроклімат у приміщенні та згладити недоліки кожної із систем.

Для ефективної інтеграції теплої підлоги з іншими приладами опалення необхідно врахувати кілька моментів:

Температурний режим. Тепла підлога найкраще працює при низькотемпературному графіку (30-45 ° С), а радіатори - при вищих температурах (60-80 ° С). Щоб узгодити їхню роботу, можна встановити змішувальний вузол, який знижуватиме температуру теплоносія для контуру теплої підлоги.
Гідравлічна ув'язка. При паралельному підключенні теплої підлоги та радіаторів потрібно збалансувати витрати та втрати тиску у кожному контурі. Для цього використовують балансувальні клапани, які дозволяють регулювати витрату незалежно для кожної гілки.
Управління. Бажано, щоб тепла підлога та радіатори керувалися від загального контролера або кімнатного термостату. Це дозволить оптимізувати їхню роботу та уникнути ефекту "перетопу", коли обидва прилади починають конкурувати один з одним.
Теплоносій. Якщо радіатори працюють на антифризі або інших рідинах, що низько замерзають, то для теплої підлоги потрібно зробити окремий контур з теплообмінником. Інакше можливе руйнування труб та витоку теплоносія.

Якщо тепла підлога доповнює систему з тепловим насосом, то особливих проблем з інтеграцією немає. Більшість теплових насосів мають вбудований контролер, який може керувати кількома контурами опалення із різними температурними графіками. А за рахунок низької температури теплоносія (35-45 С) вони ідеально підходять для роботи з теплою підлогою.

При комбінуванні теплої підлоги з електрокотлом головне – правильно розрахувати потужність та вибрати обладнання із запасом. Контур теплої підлоги можна підключити безпосередньо до електрокотла або через бак-акумулятор (буферну ємність). Другий варіант кращий, оскільки він згладжує пікові навантаження на електромережу і дозволяє котлу працювати в оптимальному режимі.

Рекомендовані товари

Код: 2697

-22%