Теплый пол: электрический или водяной

Полы с подогревом в квартире: общее понятие

Теплый пол — это система обогрева дома, которую используют в качестве дополнительного отопления.

Перед установкой системы стоит изучить, из чего она состоит, как функционирует.

Принцип работы

После включения оборудования нагревательный контур отдает тепло напольному материалу, играющему роль теплообменника. Энергия поступает в воздух, благодаря чему температура в помещении повышается.

Нижние слои нагреваются быстрее, чем верхние. Поэтому способ поддержания микроклимата при обустройстве обогрева пола считается более комфортным для человека, чем при конвекционном отоплении.

Устройство системы

Все типы теплых полов включают 2 компонента:

• нагревательный контур, устанавливаемый между стяжкой и напольным покрытием;
• устройства, поддерживающие теплообмен.

Теплые полы включают нагревательный контур и устройства, поддерживающие теплообмен.

Две системы – принцип действия и особенности

Общей особенностью для этих двух систем обогрева является то, что они скрываются в полу, не обладая непосредственным контактом с воздушной средой помещения. Это значит, что в этом случае не происходит конвекционное движение воздуха и, соответственно, не происходит перемещение пыли. Также связи с этим фактом при обогреве помещения не происходит пересушивание воздуха, что характерно для конвекционных обогревателей.

Водяной теплый пол – особенности

Систему теплого водяного пола люди, в чаще всего, делают из-за низкой себестоимости ее применения, так как потребление электроэнергии не происходит, а подключение осуществляется к общей системе обогрева. С одной стороны это так, но с другой при работе этой системы происходит увеличение расхода газа на прогрев теплоносителя. Если установлен котел небольшой мощности, то это приводит к значительному увеличению расхода газа, к тому же отдельные модели не способны справиться с задачей прогрева контуров теплого пола. Еще стоит знать, что устройство обогрева должно быть автоматическим.

Поэтому если вы обладатель котла небольшой мощности, то придется его менять на более подходящую модель. Это одна из статей затрат. Еще вам следует приплюсовать сюда и потребление газа. Именно в связи с этими моментами много сэкономить у вас вряд ли получится. Исключением будет разве, что отопление больших помещений, т.к. в этом случае водяной теплый пол выигрывает по экономичности у электрического. Конечно же, многие люди, живущие в квартирах, задумывались над тем, чтобы подключить теплый водяной пол к централизованному отоплению. Вроде бы и проблем нет. Однако такое решение в корне ошибочное, т.к. в многоквартирных домах с централизованным отопление строжайше запрещается установка водяных полов типа. За подобную самодеятельность можно заполучить большой штраф.

Электрический водяной пол – особенности

Когда разбираетесь, какой лучше сделать теплый пол необходимо разобраться с нюансами и электрических систем. Здесь имеется большее количество вариантов – кабельные, инфракрасные и нагревательные маты.

Кабельный теплый пол

Этот вид электрического отопления представляет собой совокупность греющих кабелей. Они устроены из секций, у каждой из них имеется изолированный и экранированный одно- или двужильный кабель. Кабели соединяются изолированными муфтами. Подобные методы защиты обеспечивают возможность безопасного применения даже в сырых помещениях.

Использование кабельного теплого пола оправдывает себя экономически. Так, к примеру, в разных комнатах вы сможете создавать разную мощность обогрева путем использования различной мощности кабелей. Вы же согласитесь, что для, например, прихожей не нужна точно такая же мощность обогрева, как на лоджии.

Система кабельного теплого пола является самой недорогой из всех электрических. Однако они обладают одним недостатком – необходимо делать стяжку, в связи с чем будет увеличиваться толщина пола.

Нагревательные маты

Подобное название имеет тоже кабельная система обогрева, но кабели в ней очень тонкие от 3 мм и менее. Греющие провода фиксируются на стекловолоконной сетке и скатаны в рулонах. Именно из-за сходства с ковриками или матами они и получили свое название.

Материал очень быстро устанавливается. Процесс элементарен – раскатываете рулон по поверхности и подключаете его к питанию через регулятор температуры. Эта система является самым лучшим теплым полом под плитку, так как плитка может укладываться непосредственно на материал. Про это мы говорили в этой статье.

Инфракрасный теплый пол

В электрических системах имеется еще одна – необычная. В ней взамен кабелей применяется инфракрасная пленка. Она также функционирует от электричества, подходит даже под тонкие покрытия (линолеум или ковролин), а еще, для кого-то это главное, не требует обустройства бетонной стяжки. Скорость монтажа тоже может быть впечатляющей – при определенных навыках пара часов и все готово. После монтажа сразу есть возможность включать в работу, т.к. нет нужды ожидать застывания стяжки или клея.

Эти греющие полы отличаются тем, что в процессе укладки не образуется никакой грязи или пыли. Еще особенностью будет то, что пленку вы сможете смонтировать и на стены, и даже на потолок. Правда, это если она вам по карману, т.к. пленка не из дешевых.

Вопросы и ответы

Много ли получится сэкономить, если монтаж системы выполнять самостоятельно?

Для электрического экономия составит около 30% стоимости материалов и оборудования, для водяного – 50-55%.

Какой вариант выбрать для влажных помещений?

В ванных комнатах, кухнях, санузлах и других помещениях с повышенной влажностью нельзя монтировать только пленочные теплые полы. Остальные отлично работают и в таких сложных условиях.

Если в помещении тяжелая мебель, какому варианту отдать предпочтение?

Как правило, вопрос с мебелью решают еще на стадии проектирования – под ней нагреватели не размещают. Однако, если возможно перемещение мебели после монтажа отопительной системы, следует выбрать вариант с укладкой в стяжку – вероятность повреждения элементов в этом случае значительно меньше.

У меня маленький ребенок, не будет ли мешать ему шум от работы отопительной системы?

Современные теплые полы всех типов работают практически бесшумно. В случае с водяным возможен незначительный шум при работе насоса и при попадании воздуха в контур. Первую проблему легко решить правильным выбором места для насоса и коллекторного узла, вторую – включением в контур воздухоотводчика.

Какой из вариантов предпочтительнее для домика на садовом участке?

Если в нем не проживают постоянно в холодное время, лучше выбрать пленочный – он быстро создаст комфортную температуру. При постоянном проживании руководствоваться следует теми же соображениями, что для любого частного дома.

Укладка водяного тёплого пола

Существует несколько способов устройства водяного ТП. Для того чтобы минимизировать теплопотери, при строительстве гаража желательно возводить УШП (утепленную шведскую плиту). Пирог следующий:

• 50-10 см утрамбованного песка;
• 10-15 см щебня или гравия;
• утеплитель (пенопласт толщиной 5-10 см, в зависимости от климатических условий региона);
• гидроизоляция (полиэтиленовая пленка, рубероид, специальные мембраны);
• металлическая сетка из арматуры;
• бетон.

Но водяной тёплый пол можно уложить на любые, уже имеющиеся поверхности. Работа над его устройством начинается с проектирования: расчёта тепловой мощности и длины контура, выбора материалов и контролирующей автоматики.

Расчёт

Основополагающий фактор расчёта – схема укладки труб. Наиболее важные показатели – шаг между петлями и их длина. Чем меньше расстояние между соседними трубами, тем выше тепловая эффективность ТП.

Для выполнения расчёта водяного ТП используют специальные калькуляторы и формулы. Для того чтобы не привлекать специалистов и не загружать голову информацией о специфике выполнения теплотехнических калькуляций, можно воспользоваться усреднёнными показателями, на основании которых были смонтированы тёплые водяные полы во многих гаражах. Причем владельцы довольны полученным результатом.

1. Оптимальное сечение металлопластиковой трубы – 16 мм.
2. Рекомендуемая длина контура для отопления гаража площадью 60 м 2 – 70-80 м. Не следует превышать указанную длину трубы в одном контуре.
3. У стен и ворот петли укладывают с меньшим шагом, чем в середине помещения.
4. Подающий трубопровод укладывают ближе к наружным стенам.
5. Мощность циркуляционного насоса – не менее 2 л/с.

Необходимые инструменты и материалы

В выборе материалов можно ориентироваться на стандартные комплекты водяного пола с автоматическим регулированием температуры, предлагаемые производителями для неотапливаемых нижних помещений площадью 60-80 м 2 .

При спиральной схеме укладки с шагом между трубами, равном 15-20 см, температуре теплоносителя 30°С и толщине стяжки в 3 см (для гаража требуется 7 см) расчётная температура поверхности пола – 24-26°С.

Материалы	Количество
Труба металлопластиковая Valtec	400 м
Пластификатор «Силар»	80 л
Лента «Энергофлекс»	60 м
Маты теплоизоляционные «Энергофлекс Супер ТП — 25/1,0-5»	60-80 м 2
Трёхходовой смесительный клапан MIX 03 ¾”	1
Циркуляционный насос	1
Термостат регулирующий накладной EM 548	1
Фитинги для монтажа пластиковых труб
Воздухоотводчик автоматический VT 502 1/2”	2
Сервомотор для смесительного клапана NR 230	1

Определяются со схемой укладки труб. Оптимальны два варианта:

Подготовительные работы

Монтаж системы ТП начинается с выравнивания поверхности:

1. Если есть напольное покрытие, его вскрывают, используя перфоратор и другие необходимые инструменты.
2. Тщательно очищают образовавшуюся плоскость от строительного мусора и пыли.
3. Делают замеры лазерным уровнем и убеждаются в том, что нет перепадов высот более 5 мм. При необходимости, заливают слой самовыравнивающейся стяжки.
4. Вдоль стен помещения укладывают демпферную ленту. Она должна выступать над расчётным уровнем готового ТП на 20-30 мм.
5. Укладывают теплоизолятор. Оптимальный выбор – «Пеноплекс» толщиной 5 мм. Также используют пенопласт плотностью не менее 25 кг/м 3 и ЭППС толщиной 3 см с разметкой под укладку труб водяного ТП.
6. Настилают армированную сетку с ячеей 10х10 см.

Пошаговая инструкция по монтажу

Шаг 1. Согласно ранее составленной схеме, на теплоизоляционном материале делают разметку местоположения труб.

Шаг 2. Укладывают трубы, изгибая их и ориентируясь на разметку. Фиксируют с помощью гарпун-скоб через каждые 30-40 см, а на изгибах – через 10-15 см.

На этом этапе желательно иметь помощника. Также рекомендуется купить специальное приспособление для размотки труб, или сделать его самостоятельно из подручных материалов. Укладку петель начинают с наиболее отдаленных от коллектора зон:

• снимают с бухты 10-15 м трубы;
• устанавливают на один конец теплоизоляционную трубку и фитинг для подключения к коллектору;
• формируют контур ТП;
• возвращают второй конец трубы к коллектору и устанавливают соответствующий фитинг.

Шаг 3. Устанавливают коллекторный шкаф.

Шаг 4. На трубы, ведущие ко входу и выходу из коллектора, надевают гофру.

Шаг 5. Подключат автоматику.

Шаг 6. Проводят гидравлические испытания, опрессовку системы при давлении 1.5 от рабочего, но не менее 0.3 МПа.

Шаг 7. Готовят цементно-песчаный раствор и заливают стяжку по маякам.

Кабельные теплые полы

Первыми появились резистивные греющие кабели (от английского resist-сопротивление). В них используется свойство металлов проводить ток и выделять при этом тепло. Но если обычно стараются, чтобы выделение тепла было минимальным, то в случае с подогревом пола все наоборот: выбирается материал, который выделяет самое большое количество тепла.  По способу реализации резистивные кабели бывают одножильными и двужильными. На характеристики это влияет мало, зато проще укладывать двухжильные,  потому, хотя они и дороже стоят, но применяются чаще.

Кабельный теплый пол выглядит так

Саморегулирующиеся кабели — это не совсем кабели. Это металло-полимерные матрицы, которые имеют вид кабеля. Основное свойство и достоинство этого нагревательного  элемента — способность изменять количество выделяемого тепла в зависимости от своей температуры. Это свойство присуще полимеру, который находится между двух токопроводящих жил. Именно он выделяет тепло. Сопротивление полимера сильно зависит от температуры. Как только температура поднимается, увеличивается сопротивление, сила тока уменьшается, а значит и уменьшается количество выделяемого полимером тепла, температура понижается.

Саморегулирующие кабели более стабильны, так как менее подвержены риску перегрева. Но чаще применяются в теплых полах резистивные кабели, которые хоть и боятся перегрева, зато стоят намного дешевле. А если греющие резистивные  кабели качественные, то гарантию на них дают от 10 до 20 лет. Большая часть европейских производителей дает именно такие гарантийные сроки, а срок эксплуатации заявляют вообще до 60лет. Так как многие из них занимаются производством этой продукции на протяжении 40-60лет, то и в качестве сомневаться не приходится. С этой стороны все хорошо.

Одножильные и двухжильные греющие кабели

Что не очень хорошо, так это то, что укладка кабелей в пол практически такая же, как и в случае с водяным отоплением. Точно также, по тем же схемам («улитка» и «змейка»), укладывается кабель, потом заливается раствором. Что радует, что слой стяжки меньше: не менее 3см. А потом можно класть уже любой вид напольного покрытия. В результате кабельный пол отбирает меньше высоты у комнаты, но это без учета теплоизоляции, а она обычно нужна.

Сфера применения

Жидкостная система обогрева пола является новым многофункциональным отопительным оборудованием. Использовать устройство такого типа можно как единственный источник тепла, как для частных жилых домов, так и для квартир.

Установку электро-водяного теплого пола можно производить в помещениях различного типа независимо от уровня влажности в нем. Укладка системы выполняется под стяжку, поэтому тип полового покрытия не имеет особого значения.

Исключением становится только паркет, и пробковый пол. Использовать их не рекомендуется в связи с низкой теплоотдачей материала. Древесное покрытие может в процессе эксплуатации теплого пола рассыхаться. Также таких систем обогрева не желательно применять синтетические покрытия, такие как ковролин. При нагреве материал выделяет в воздух вредные вещества, которые могут стать причиной аллергических реакций.

В чем отличие электрического «теплого пола» от водяного

Сравнительный анализ водяного и электрического подогрева пола невозможен без учета специфических особенностей каждой системы отопления.

Водяной «теплый пол» использует в качестве источника тепла жидкий теплоноситель, циркулирующий по проложенным в стяжке пола трубам. Подогрев воды осуществляется в котлах, которые могут работать на газе, жидком и твердом топливе.

У электроподогрева напольного покрытия источником тепла служит специальный кабель, греющийся при прохождении электрического тока. Его так же монтируют внутри стяжки.

Сильные и слабые стороны водяного «теплого пола»

• экономичность — по расчетам специалистов, водяной «теплый пол» по затратам на обогрев лучше центрального отопления на 30%, а в отдельных случаях и на 60%, электроподогрева пола — в 4-5 раз;
• большой, до 50 лет, срок эксплуатации;
• устройство под все имеющиеся в продаже виды пола (линолеум, ламинат, паркет, плитка и т.д.);
• универсальность — нет ограничений по виду и типу помещений (по зданиям есть запреты);
• экологичность — отсутствуют выделение в воздух вредных веществ и электромагнитное излучение, параметры влажности в помещении изменяются, но не существенно (радиаторы сильнее сушат воздух);
• комфортная ходьба по полу босиком;
• эстетичность — вся система скрыта, нет видимых труб и радиаторов отопления. Это позволяет дизайнерам применять самые неожиданные решения при расстановке мебели и оформлении интерьера.

Есть и недостатки:

• необходимо иметь техническое помещение для подогрева теплоносителя;
• высота помещения значительно уменьшается, минимум на 8 см, из-за необходимости укладывать утеплитель между стяжкой и основанием пола (чтобы не обогревать подвал) и более толстой стяжкой (дополнительно необходимо закрывать трубы на 2-4 см толщиной);
• высокая стоимость комплекта оборудования (отопительный котел, центробежные насосы, смесительные узлы и т.д.) — примерно в 5 раз выше стоимости кабельной системы обогрева;
• сложный и трудоемкий монтаж — нужен опыт соединения труб и заливки стяжки (незначительные ошибки могут вскрыться через пару месяцев, в итоге пол и систему придется менять);
• запрещено устанавливать в многоэтажных домах;
• нет возможности ремонта — при протечке демонтируются и пол, и стяжка;
• несмотря на наличие смесительного узла, регулировка температуры теплоносителя затруднена, в результате чего возникают постоянные скачки температуры, что хорошо видно у твердотопливных котлов;
• неравномерный прогрев пола — по мере прохождения по трубам теплоноситель остывает;
• требуется постоянное обслуживание при использовании твердотопливных котлов (регулярно подкладывать топливо);
• большой вес стяжки, что требует усиления основания, если не укладывалась железобетонная плита перекрытия.

Сильные и слабые стороны электрического «теплого пола»

Среди достоинств электрического подогрева пола специалисты выделяют:

• возможность укладки на систему электрообогрева любых напольных покрытий;
• всеохватность — можно монтировать в одно- и многоэтажных домах, квартирах и офисах, гостиной, ванной, на кухне и т.д.;
• низкая цена комплекта оборудования;
• простой монтаж — выполнение работ под силу хозяевам жилья;
• очень точная, до 0,1 градуса по Цельсию, регулировка температуры источника тепла благодаря термодатчикам и терморегуляторам;
• система компактная, не требует дополнительных помещений и легко прячется;
• нет необходимости в обслуживании;
• высокий уровень комфорта в помещении: приятный теплый пол, регулируемая температура воздуха, отсутствие циркуляции воздушного потока;
• большой срок службы при соблюдении элементарных правил эксплуатации (наиболее распространенная ошибка — нарушение режима включения и выключения системы);
• равномерный прогрев поверхности пола, как в отдельной комнате, так и в квартире в целом.

Есть и минусы:

• высокие эксплуатационные расходы (при отоплении квартиры расход электроэнергии достигает 10-15 кВт/час);
• требуется замена подводящей электропроводки на более мощную (стандартные варианты не рассчитаны на высокие нагрузки);
• высота помещения уменьшается на 7-10 см;
• необходимо мощное перекрытие из-за тяжелой стяжки;
• сложный, но не требующий полного демонтажа стяжки, ремонт (в отличие от водяного «теплого пола», место потери контакта легко определяется приборами).

Рассмотренные сильные и слабые стороны каждого вида обогрева помещения не позволяют сделать однозначный вывод: «теплые полы» — водяные или электрические, что лучше.

Продолжим анализ. Для этого будем сравнивать технико-эксплуатационные характеристики.

Особенности эксплуатация водяного теплого пола

Подключать водяной теплый пол следует как только начинаются первые холодные дни. Прогрев помещения может занять достаточно много времени. Ведь сначала полностью прогревается пол, затем — стены, и только после этого нагревается воздух и устанавливается постоянная температура.

Если поверхность теплого водяного пола покрыта ламинатом или деревом температуру циркулирующей жидкости рекомендуется повышать постепенно. Такой подход продлит срок службы покрытия.

Обогревать помещение при помощи теплого водяного пола при необходимости можно круглый год. Летом стоит отдельно подключать отопительные ветки под керамической плиткой, которая бывает холодной даже в жару.

Напольное отопление благодаря большой поверхности теплоотдачи обеспечивает здоровое — снизу вверх и равномерное распределение тепла в помещении. Основным достоинством водяного теплого пола является безопасность и долговечность.

Современный подход к отоплению способствует созданию атмосферы комфорта и уюта в доме.

Принцип работы электрического теплого пола

Главным рабочим элементом является греющий кабель. В отличие от обычной электропроводки, его сопротивление больше. По нему пропускают электрический ток, что приводит к нагреву кабеля. При этом тепло передается бетонной стяжке. Для комфортного обогрева кабель снабжается терморегулятором, поддерживающим заданную температуру путем отключения электричества после его нагрева до заданной температуры и повторного включения при ее снижении.

Нагревающие элементы теплого пола отличаются большим разнообразием:

• Одножильный резистивный кабель. Нагревательная жила с экранированной оболочкой изготавливается из нихрома, меди или латуни. Тепло выделяется равномерно по всей длине при пропускании электрического тока. При ухудшении теплоотвода на локальном участке поверхности пола возможен выход кабеля из строя из-за перегрева. Другим недостатком является необходимость возврата свободного конца кабеля к месту подключения. При этом приходится делать весь монтаж теплого пола своими руками, что является трудоемкой операцией. Под теплый пол лучшая укладка – это «улитка» или «змейка». Могут применяться их комбинации. Одножильный кабель выбирают по причине небольшой стоимости. После укладки теплого пола его подключают к теплорегулятору и заливают в бетонную стяжку.
• Двухжильный резистивный кабель. В одной оболочке содержатся две жилы. Уложить теплый пол здесь легче, поскольку возврат кабеля для подключения не требуется. Достаточно лишь на конце замкнуть обе жилы между собой и защитить соединение изоляцией. Они обе могут быть греющими, или одна из них служит только проводником тока. Локальный перегрев в таком кабеле также может произойти.
• Саморегулирующийся кабель. Он содержит две проводящие параллельные жилы с размещенной между ними полупроводниковой матрицей, которая является нагревающим элементом. При подключении к проводникам напряжения, ток течет через матрицу от одной жилы к другой в поперечном направлении. Система закрыта изолирующей оболочкой и экранирующей стальной оплеткой. При повышении температуры в помещении сопротивление матрицы увеличивается, а количество выделяемого тепла снижается. В саморегулирующемся кабеле нет местных перегревов, поскольку величина тока на любом участке зависит только от его температуры. Цена на такой кабель выше, чем на резистивные, но срок службы больше.
• Греющий кабельный мат. По устройству кабельный электрический мат – это тот же одножильный резистивный нагреватель, прикрепленный к полотну армирующей сетки. Установка заключается в том, что рулонный теплый пол раскатывается по ровной основе. Современные материалы имеют клеевой слой, с помощью которого они крепятся к базовой поверхности. Для поворота сетка разрезается. После уложенный теплый пол соединяют с силовым кабелем и подключают к термостату, а затем укладывают в стяжку или в клеевую прослойку под керамическую плитку.
• Карбоновый мат. Конструкция состоит из карбоновых нагревательных стержней, параллельно подключенных друг к другу с помощью двух продольных изолированных проводников. Тепловая энергия выделяется за счет инфракрасного излучения от стержней, передаваемого окружающим предметам. Стержни обладают свойством саморегулирования нагрева. При выходе из строя одного из них, другие продолжают нормально функционировать. Инфракрасные маты укладывают под керамическую плитку.
• Принцип обогрева тот же самый, что и у инфракрасных стержней, но теплый пол монтируется непосредственно под напольное покрытие: ламинат, ковролин, паркетную доску и др. Карбоновые нагреватели здесь запаяны в пленку и соединены с пленочными токопроводящими шинами. Теплый пол продается в рулонах и служит преимущественно для создания дополнительного тепла.

Как выбрать теплый пол

При выборе систем тёплых полов нужно учитывать ряд влияющих факторов:

• технология укладки, уровень сложности, необходимость привлечения специалистов;
• требования к условиям эксплуатации;
• технические характеристики – предельная температура нагрева, потребляемая мощность;
• оценить количество преимуществ и недостатков типов систем.

В Таблице 1 показаны основные характеристики каждой из видов отопительных систем тёплых полов, которые помогут определиться с выбором.

Таблица 1. Сравнение систем тёплых полов.

Параметр	Виды полов
Водяные	Плёночные	Кабельные
Толщина полов, включая стяжку	11-12 см	0,5-1 см	0,5-10 см
Срок готовности к эксплуатации	От 28 суток	Мгновенно	От 28 суток
Сроки установки	До 5 суток	1 день	1 день
Способы установки	На пол	Любые поверхности, отвечающие требованиям монтажа	На пол, на стены установку сложно реализовать
Необходимость обслуживания	Да	Нет	Да
Влияние на здоровье	Нет	Да, лечебное	Одножильный кабель создаёт магнитное поле, двужильный — не оказывает влияния
Надёжность	Любые повреждения делают систему отопления неработоспособной	При повреждениях работают остальные сегменты конструкции	Повреждение кабелей вызывает частичный выход из строя системы либо полный
Распределение нагрева	С температурным градиентом, сильно зависит от количества контуров и площади помещений	Равномерное	Присутствуют зоны высокого нагрева, в остальном равномерное