Обзор электро-водяного теплого пола

Электро водяной теплый пол – «ноу-хау» нашего времени

Каждому из нас хорошо знакомы водяные системы отопления. Мы привыкли к тому, что по нашим батареям циркулирует горячая вода. Львиную долю в сегменте автономного отопления  занимают обогревательные приборы, в которых основную работу выполняет жидкий теплоноситель. За счет высокого КПД жидкостные отопительные системы остаются одним из наиболее востребованных вариантов обогрева. Теплый водяной пол в этом плане является наиболее удачным инженерно-техническим решением. Однако в последние годы появилась совершенно новая система отопления, электро водяной, универсальный теплый пол.

Эта конструкция представляет собой комбинацию электрического отопления и жидкостного способа обогрева.

В результате грамотных технических решений этот вариант сумел вобрать в себя все лучшие качества и характеристики электрической схемы подогрева и водяных теплых полов. В основу технологии положен принцип взаимодействия тепла и давления. Во время работы электрического элемента происходит нагрев жидкости, находящейся внутри отопительного контура.

Отопительный контур представляет собой герметичный пластиковый канал, заполненный антифризом. В середине пластиковой трубы, на всю ее длину проходит никеле хромовый кабель. В этом и есть одно принципиальное отличие этой модели от обычного водяного теплого пола, где по отопительному контуру циркулирует подогретая котловая вода. Укладка пластикового канала с электрическим подогревом выполняется аналогично монтажу водяной . Используются те же схемы укладки отопительных контуров: улитка, спираль или змейка. Электро водяной пол рассчитан на монтаж под стяжку.

Оценивая устройство конструкции, принцип работы и технологию укладки, можно смело приступать к работе, делая такой теплый пол своими руками.

Сценарий №1: газовый

Первый вариант предполагает установку тёплого пола вместе с конденсационным газовым котлом. Такой комплект может сэкономить 10-15% в сравнении с использованием радиаторов отопления. При этом использование радиаторов вместе с газовым котлом не может похвастаться подобной экономией.

В чём основной плюс? Конденсационные газовые котлы сегодня являются одним из наиболее удобных решений для отопления дома газом. При низкотемпературном устройстве котёл может вырабатывать до 10-15% тепла дополнительно. С радиаторами это оказывается невозможным, поскольку в стандартном режиме они работают на высоких температурах (выше 60 градусов). Однако, если вы установите радиаторы на низкотемпературный режим, конденсационный газовый котёл снова перейдёт в свой эффективный режим и обеспечит экономию, сравнимую при работе в паре с тёплым полом. Это, к сожалению, не всегда возможно, именно потому тёплые полы оказываются более экономичным вариантом (их использование проще и возможно на низкотемпературных режимах без проблем).

Хотя, конечно, ничто вас не останавливает от установки низкотемпературных радиаторов отопления вместе с конденсационным газовым котлом — такие варианты вполне осуществимы, под них подходят медно-алюминиевые конвекторы и стальные панельные радиаторы. Если вы установите их в соответствии с проектом, заложив использование на низких температурах изначально, то никакой выгоды по сравнению с тёплым полом не получите. Тёплый пол окажется экономичнее только по отношению к алюминиевым или чугунным стандартным радиаторам.

Особенности установки и ремонта

Начало монтажа такое же, как и при укладке других теплых полов в стяжку: пирог пола, состоящий из гидроизоляции, утеплителя и теплоотражающего фольгированного слоя, укладка демпферной ленты по периметру комнаты и армирующей сетки для крепления труб.

Отличие жидкостной системы от обычной водяной – концы труб заводятся не в коллектор, а в монтажную коробку. Коробку располагают на полу.

Концы проводов изолируют и крепят в специальных пазах, крышку монтажной коробки фиксируют болтами и заматывают водостойким скотчем. Провода от коробки подсоединяют к терморегулятору.

Терморегулятор ставят также, как для обычных электрических систем: на небольшом расстоянии от пола на стене накладным способом либо в специально подготовленной штробе и замыкают через УЗО на автомат (выбор автоматического выключателя ).

Монтаж стяжки тоже не имеет особенностей. Схватывается она примерно месяц, после чего можно включать пол. Для систем этих полов подходят любые покрытия с достаточной теплопроводностью и низкой температурной чувствительностью: плитка, определенные виды ламината, линолеума и паркета.

При повреждении концевых муфт, при необходимости замены кабеля (как выбрать кабель для электропроводки) или антифриза пол вскрывают в области монтажной коробки и все необходимые процедуры осуществляют через нее.

Повреждение трубы на другом участке определяется по наличию потека.

В этом случае испорченный отрезок трубы заменяют на новый и муфтируют соединения стандартными двухсторонними фитингами нужного диаметра (для системы XL PIPE – два сантиметра).

Видео о жидкостном электрическом теплом поле.

https://youtube.com/watch?v=ektV65t0d_E

Лучшая ремонтопригодность

В качестве одного из главных преимуществ системы выставляется ее хорошая ремонтопригодность. При выходе из строя кабеля его без особых проблем можно заменить, просто вытянув из трубки старый и затянув туда новый.

С греющим кабелем, напрямую замурованным в стяжку, такой фокус не пройдет. В реальных условиях лучшая ремонтопригодность системы “немножко” отличается.

Спросите любого электрика, сможет ли он заменить кабель, проложенный в гофре под штукатуркой?

Первый вопрос, который он вам задаст – “А сколько будет поворотов и под каким углом?”.

Если там более трех изгибов, то сделать это будет уже не реально. А теперь вспомните змейку, которой укладываются теплые полы.

Сколько вы насчитаете закруглений и поворотов на площади хотя бы в 10м2, не говоря уже о гораздо больших величинах?

При наличии эксклюзивной спецмашинки с насосом (она меняет кабель в трубе за счет циркуляции жидкости под давлением) это еще можно сделать.

А вот самостоятельная замена на сухую, без специнструмента вам не светит. Также возникнут проблемы при наличии дырки в трубе.

Вот так выглядит труба, прожженная сгоревшим кабелем. Нагнетаемая жидкость попросту будет уходить через нее.

Кроме того, при коротком замыкании на обычном греющем кабеле, можно найти это место повреждения, локально вскрыть пол и установить там ремонтную муфту.

Кабель, замурованный в трубе с жидкостью, локально уже не отремонтируешь. Придется менять целиком и платить за него целиком.

Повредился в каком-то конкретном месте контур длиной 84 метра? Будь добр купи эти 84 метра заново!

Прибавьте сюда вероятность повреждения самой трубки, отдельно от кабеля (случайно просверлили или вбили гвоздь). В итоге появляются дополнительные разъемные соединения в стяжке.

Как думаете, это нормально для дальнейшей эксплуатации системы?

Вот и получается, что надежность из-за всех этих факторов заметно снижается.

Даже хваленая ремонтопригодность труб при их нагреве феном не спасает. Как гласит реклама, при изломе любого участка, достаточно его нагреть феном, и стенка трубки вернется в изначальное состояние.

На самом деле на всех картинках при таком ремонте разогревается пустая труба, без теплоносителя. А значит у вас появляется еще одна головная боль.

Как слить и залить антифриз, сохранив при этом заводскую надежность герметизации всего отопления?

Кроме того, как “восстановилась” стенка трубки мы можем визуально проконтролировать только снаружи. Что происходит с ней внутри, никто не знает.

Приличный производитель не даст вам никакой гарантии после такого залома.

Устройство и особенности

Пол представляет собой двухсантиметровую трубу из структурированного полиэтилена с антифризом внутри. Внутри трубы по всей длине проходит кабель.

В системе жидкостного теплого пола XL PIPE – семижильный хромо-никелевый, покрытый тефлоном. Труба вместе с кабелем укладывается по любой существующей схеме в стяжку (от чего зависит толщина стяжки для водяного теплого пола) толщиной четыре-пять сантиметров.

При подаче электроэнергии кабель греется, повышенное давление приводит к пузырьковому кипению. Система нагревается мгновенно, а потом долго держит тепло.

Затраты на обогрев получаются гораздо ниже, чем при использовании обычного кабельного пола: энергопотребление жидкой системы – примерно 14,4 ватта на квадрат, а остывает такой пол вдвое дольше кабельного (мощность потребляемая электрическим теплым полом).

Есть и другие особенности, выгодно отличающие электро-водяной теплый пол XL PIPE от обычного кабельного:

  • отсутствует электромагнитное излучение;
  • система не боится перегрева, можно безболезненно двигать мебель с места на место (классические электрические полы допускается монтировать только на открытых участках);
  • хорошая ремонтопригодность. Место повреждения обычного кабеля установить проблематично, приходится поднимать стяжку целиком (как сделать ремонт электрического теплого пола). В случае с жидкостной моделью стяжку можно вскрыть локально, в месте протечки при повреждении трубы антифриз выступает на поверхность.

Систему необязательно укладывать по всей комнате, можно обогревать какой-то отдельный участок. Этот участок оснащается собственным терморегулятором, т.е., полностью автономен и не зависит от работы теплых полов в других помещениях.

А что мы выиграем, если уложим жидкостную систему вместо классической водяной:

  • не нужен котел – самый дорогой элемент системы (котлы для теплого водяного пола). Электрические модели стоят дешевле других, но дороже в эксплуатации. Все модели, кроме электрических, в той или иной мере экологически вредны, т.к. присутствуют продукты сгорания;
  • коль скоро нет котла, отпадает потребность в установке расширительного бака;
  • не требуются циркуляционный насос и коллекторный узел, т.к. жидкость находится в трубах постоянно и никуда не движется;
  • равномерный прогрев теплоносителя по всей длине трубы, подойдет любая схема укладки;
  • жидкостные электрические теплые полы можно устанавливать в городских квартирах: не потребуется врезка в общедомовой трубопровод отопления, на которую в большинстве случаев местная администрация разрешения не дает;
  • при отключении системы можно не беспокоиться о замерзании и, как следствие, разрушении труб.

Справедливости ради следует отметить недостатки.

Жидкостные полы всегда монтируются в стяжку. С точки зрения пожарной безопасности можно настилать жидкостные теплые полы в деревянном доме, т.к. вероятность возгорания сведена к минимуму.

Но класть стяжку на деревянное перекрытие не рекомендуется, т.к. для деревянной основы это слишком большой вес.

Второй минус – отсутствие котла: котел может быть двухконтурный, т.е. не только отопление, но и ГВС. При монтаже жидкостной системы придется ограничиться отоплением.

Материалы для водяного теплого пола

Труба

Для водяных теплых полов используются трубы из сшитого полипропилена или металлопластиковые трубы. Подробнее читайте тут. Важными моментами при выборе трубы является ее рабочее давление (10 бар) и выдерживаемая температура (выше 90°С). Сертифицированные к продаже трубы имеют заданные характеристики, поэтому на этот момент обычно не обращают внимания

Более пристальное внимание уделяется диаметру трубы и таким характеристикам, как антикислородное покрытие. Диаметр трубы подбирается исходя из расчета теплого пола и варьируется в пределах 16-20 мм

Если расчет производить не хотите или не можете, ваш выбор труба диаметром 20 мм. Антикислородное покрытие трубы призвано обеспечить минимальное количество воздуха в системе теплого пола. Заметим, что при правильном монтаже и достаточном сечении трубы, такая характеристика трубы становится необязательной. Все остальные характеристики и особенности труб для водяного теплого пола призваны маркетологами обеспечить безбедное существование производителям труб, поэтому рассматривайте их исходя из собственных убеждений и возможностей.

Коллектор (распределительный шкаф)

Важная часть системы теплого пола. Здесь собираются все ветки и петли труб теплого пола. Здесь происходит смешение горячей и холодной воды до нужной температуры. Здесь находятся клапаны, регулирующие теплоту ваших полов посредством увеличения-уменьшения количества воды в отдельном контуре. А также температуру всей системы в целом. В распределительном шкафу может устанавливаться насос для прокачки теплоносителя по трубам, в случае, если мощности встроенного в котел насоса не хватает для этой операции.

Важные моменты.

Количество клапанов должно быть равно числу труб подачи-обратки. Если у вас пять контуров теплого пола, берите коллектор с 10-тью клапанами (5х2 трубы).
Настоятельно рекомендуется коллектор с регулируемыми клапанами. Так вы сможете настроить каждую из веток теплого пола отдельно от других

Это важно, т.к. разные помещения по разному прогреваются

У вас должна быть возможность увеличить или уменьшить температуру в отдельном помещении, не изменяя общую температуру теплоносителя.
На коллекторе желателен воздушный клапан для удаления пузырьков воздуха из системы теплого пола.

Утеплитель

Перед укладкой труб водяного теплого пола, поверхность надо выровнять (перепады не должны быть больше 1-го сантиметра) и утеплить. Утеплять следует бетонные основания, деревянные же не требуют утепления, если они достаточной высоты. Толщина слоя утеплителя варьируется в пределах 20-150 мм в зависимости от того, что под ним. Если там потолок отапливаемого помещения, то слой будет небольшим, а если холодные полы по грунту, то толщина слоя возрастет. Рекомендуем использовать экструдированный пенополистирол в качестве подложки под теплые полы. Он обладает необходимой прочностью, гидроизоляционными и теплоизоляционными свойствами.

Фитинги и расходники

Необходимые фитинги и комплектующие для монтажа теплого водяного пола вам помогут выбрать в любом специализированном магазине. Ничего сложного в этом нет.

  • Для монтажа оконцовок труб берутся «евроконусы».
  • Для утепления труб — изоляция из вспененного полипропилена.
  • Так же можно приобрести фиксаторы для труб. Они служат для закрепления труб теплого пола в контуре с заданным шагом.
  • Важный расходник — демпферная лента. Ее надо будет приклеивать по периметру теплового контура, чтобы компенсировать тепловое расширение бетонной стяжки пола. Без нее стяжка может лопнуть.
  • Гидроизоляционная пленка.
  • Обычно рекомендуется укладывать армирующую сетку. Ее роль довольно сомнительна, поэтому класть ее или нет — это целиком ваш выбор. Мы считаем, что при должной толщине стяжки, фиксаторах для труб и прочном основании, армосетка не нужна. Но если у вас отсутствует хоть один из перечисленных факторов, то об армировании стоит задуматься.

Сценарий №2: электрический

Второй вариант оказывается очень похожим на первый, только газовый котёл заменяем на электрический котёл. Но, надо отметить, на специфический котёл — речь идёт о тепловых насосах. Тепловые насосы работают на электричестве по схеме преобразования энергии Земли в тепловую энергию. «Энергия Земли» может быть получена из воздуха, из воды, из земли — три основных разновидности тепловых насосов по источнику. Коэффициент преобразования разный, специалисты говорят, что он может достигать значений в 4-5 единиц. То есть, у вас есть возможность экономить потребляемое электричество до 4-5 раз в сравнении с использованием исключительно радиаторов.

Схема работы теплового насоса

У этой схемы такой же минус, как и в первом случае. Тепловой насос оказывается энергоэффективен для экономии только в низкотемпературном режиме — до 60 градусов. Но насос редко может поднять температуру выше 60, поэтому в паре с тёплыми полами, которые комфортно работают в таком режиме, или с радиаторами в межсезонье тепловой насос оказывается экономичен.

Этот вариант будет выгоден с экономией на электричестве в том случае, если на участке не проведён газ. На данный момент в большинстве стран тарифы на газ оказываются выгоднее тарифов на электричество, поэтому при наличии газа на участке предпочтительнее воспользоваться первым сценарием.

Если вы планируете установку низкотемпературных радиаторов, как при сценарии №1, вместе с тепловым насосом они дадут такую же экономию и будут сравнительно успешны без заметной разницы с тёплыми полами.

Дополнительные минусы данной схемы связаны с логикой работы тепловых насосов. Самая популярная модель на сегодняшний день — воздушный насос, но если на улице падает температура воздуха, эффективность насоса также снижается. Чем ниже температура воздуха, тем хуже эффективность теплового насоса. Он всё ещё остаётся эффективным и экономичным даже при минусовых температурах, просто коэффициент экономии будет значительно ниже (уже не в 4 раза, но меньше), имейте это в виду. В конечном счёте значения будут приближаться к тому, что насос будет сравним с обычным электрокотлом.

Со скважинными насосами ситуация лучше, с грунтовыми тоже — сложность присутствует только с воздушными насосами.

Что и в каком случае лучше выбрать

Проведенный сравнительный анализ позволяет определить, какой тип обогрева помещения выбрать в каждом конкретном случае.

1. Площадь отапливаемого помещения определяет, какой теплый пол дешевле, водяной или электрический. Поэтому в значительных по площади помещениях экономически выгодно устраивать обогрев жидким теплоносителем, в маленьких, до 10 м2, — электроэнергией.

Рекомендация обусловлена высокой стоимостью оборудования для водяного обогрева и особенностями технологического процесса подогрева теплоносителя. Так, на маленькой территории у водяного «теплого пола» резко увеличиваются эксплуатационные затраты по двум показателям:

  1. Высокие амортизационные отчисления (к стоимости топлива и обслуживания системы необходимо равномерно, равными частями добавлять стоимость котла, труб, смесителей и т.д. для достижения окупаемости затрат на оборудование), что съедает экономию на топливе.
  2. Принцип действия многих отопительных котлов — непрерывность процессов горения, что ведет к перерасходу топлива и дополнительному охлаждению горячей воды на входе в систему. В этой ситуации наблюдаем следующую картину. Во-первых, постоянное подмешивание холодной воды в теплоноситель ведет к его частичному сбросу в канализацию. А это перерасход топлива. Во-вторых, за время прохождения по маленькому контуру вода не успевает охладиться, а котел работает и дальше ее нагревает, что требует ее охлаждения, т.е. возвращаемся опять к первому пункту.

В итоге дешевый источник тепла резко дорожает, превышая во многих случаях затраты на электроэнергию.

2. В многоквартирных домах нет выбора источника тепла — только кабельный обогрев пола.

3. При отсутствии электроэнергии или недостаточной мощности электропроводки вариант с электрическим обогревом не рассматривается в принципе. Здесь альтернативы отопительным котлам нет.

4. Электрический обогрев очень эффективен в ванной комнате и туалете, где можно в считанные секунды прогревать кафельную плитку при необходимости — в остальное время система отключается.

5. В дополнение к центральному отоплению, кабельным «теплым полом» можно обогревать лоджии и мансарды — здесь достаточно поддерживать плюсовую температуру, что не ведет к большим расходам на электрическую энергию.

Преимущества комбинации электричества и жидкого теплоносителя

Основное и главное преимущество, которым обладает новая электро водяная схема внутрипольного обогрева – это отсутствие сложного дополнительного оборудования. Без насосно-смесительного узла, коллектора, предохранительных клапанов и расходомеров трудно представить полноценный водяной теплый пол в рабочем состоянии. В случае с электро водяными полами ситуация кардинально отличается. Система не требует установки целого комплекса обслуживающих приборов, устройств и агрегатов.

К другим преимуществам данной системы можно смело отнести следующие аспекты:

  • система равномерно прогревает поверхность пола до заданных значений температуры;
  • быстрый выход отопительного оборудования на оптимальные рабочие параметры;
  • автоматическое управление;
  • безопасная эксплуатация;
  • крайне малое потребление электроэнергии;
  • быстрый и простой монтаж.

Налицо явное усовершенствование хорошо знакомых нам всем водогрейных полов. За счет новых технологий удалось исключить из устройства системы целый ряд сложных и дорогостоящих агрегатов и механизмов. К тому же комбинированную систему можно использовать для отопления любых жилых помещений. Особый интерес вызывает тот факт, что электро водяная схема обогрева одинаково эффективная при работе в разных температурных режимах. Такой обогрев можно устанавливать для отопления в помещениях любой площади (насколько хватит средств).

С экологической точки зрения и безопасности данная схема практически безопасна. Автоматическая регулировка исключает перегрев нагревательных элементов. Соответственно, в отапливаемом помещении всегда будет поддерживаться заданная температура. При оборудовании такого варианта отопления можно использовать практически любое напольное покрытие.

О недостатках электро водяного теплого пола можно сказать немного. В сравнении с водяным полом, расходы на обогрев немного превысят привычные суммы. Одноразовое вложение средств при покупке оборудования так же может существенно отразиться на вашем бюджете. Однако в комплексе, серьезных минусов от такой отопительной системы в практической плоскости не наблюдается.

Основными преимуществами водяного тёплого пола являются:

  • эстетичность. Элементы системы отопления находятся под декоративным покрытием, а потому не способны ухудшить внешний вид помещения, выполненного в любом стиле;
  • безопасность. Можно не опасаться ожога при случайном касании отопительной системы;
  • экономичность. Если сравнивать тёплый водяной пол с отопительной системой, включающей радиаторы, экономия может достигать 20-30%;
  • комфортность. По тёплому полу комфортно перемещаться даже в сильный мороз, что особенно актуально для семей с маленькими детьми. При этом если у пола температура будет +22°С, то на уровне головы – +18°С. При радиаторном отоплении происходит круговая циркуляция воздушных масс: тепло сначала поднимается, а затем опускается, остыв, к полу. В результате человек чувствует себя некомфортно;
  • длительный срок службы. Система, изготовленная из качественных материалов, способна прослужить до полувека;
  • равномерный прогрев помещения;
  • возможность изменения степени нагрева.

Внешний вид напольного покрытия остаётся неизменнымПо полу комфортно ходить босыми ногами

Из недостатков стоит отметить:

  • сложность монтажа в квартире, расположенной в многоквартирном доме;
  • трудоёмкий монтаж;
  • сложность выполнения ремонтных работ.

Чтобы отремонтировать трубы, надо поднять напольное покрытие

История теплого пола

Под понятием теплый пол одни подразумевают огромный, на всю комнату, ковер, служащий термоизоляционным слоем, другие — современную систему отопления жилого помещения.

В это трудно поверить, но история теплого пола в качестве обогревателя насчитывает несколько сотен лет. Прототипом современных высокотехнологичных систем отопления послужили бани Римской империи, где по специальным каналам, расположенным под полом, пропускали теплый воздух или дым.

Богатые римляне также могли себе позволить такую систему обогрева. Турки подсмотрели и стали аналогично нагревать пол в своих банях. До начала 20-го века воздух был единственным носителем тепла при обогреве через пол.

С появлением насосов в начале прошлого века, основным теплоносителем стала вода. В 50-х годах 20-го столетия, когда электроэнергия резко подешевела, изобретатели предложили обогревать жилые помещения при помощи электрокабелей, вмонтированных в пол.

Водяной теплый пол.

Теплый пол, как средство обогрева помещений, получил широкое распространение в скандинавских странах, Латинской Америке, Испании и Франции. В странах СНГ ее стали применять лет 15 назад. Сегодня в России квартиру, не имеющую обогрева пола хотя бы в ванной комнате и туалете, не относят к разряду элитного жилья.

В этих помещениях обогрев подключают к системе сушки полотенец (работает круглогодично). В остальных помещениях используют электрический кабель в качестве источника тепла — подключение к центральному отоплению запрещено. Поэтому перед жильцами многоквартирных домов нет дилеммы, что покупать — системы с электроподогревом пола или водяным.

А вот в частных строениях возможен любой «теплый пол». Лидируют здесь с огромным отрывом полы с жидким теплоносителем. Насколько обосновано такое положение вещей? Давайте разбираться. Для этого выясним сильные и слабые стороны каждой системы обогрева помещения, проведем сравнение водяного и электрического теплого пола по основным технико-экономическим показателям.

Электрический (кабельный) теплый пол.

Павел Шепелев
ШколаПола.ру