Теплораспределительные пластины для теплых полов

Стержневой

Стержневой карбоновый теплый пол выполнен в виде конструкции, в основе которой находятся токопроводящие стержни, изготовленные из композитного материала. В состав материала входит аморфная форма углерода, также содержатся графит и серебро. На фото изображен отдельный стержень:

Стержни инфракрасного пола соединяются параллельно. Соединение осуществляется медным многожильным проводом в термостойкой оболочке. Собранная конструкция имеет вид проволочного мата, который расстилается на подготовленную основу под покрытие пола.

Схема соединения элементов:

Вид собранного мата:

Карбоновый теплый пол в стержневом варианте имеет ряд особенностей, определяющих его преимущества перед другими системами:

• легкость нагревательных элементов, благодаря чему подогрев не нагружает перекрытия здания;
• высокая коррозионная стойкость, обеспечивающая работоспособность подогрева в течении всего периода эксплуатации здания;
• повышенный уровень пожарной безопасности благодаря применению негорючих материалов;
• возможность использования в помещениях, имеющих повышенную влажность;
• возможность производить монтаж практически под любой вид напольного покрытия;
• высокая надежность — если выходит из строя один или несколько стержней (что само по себе маловероятно), система не теряет работоспособности;
• уникальный эффект саморегулирования нагрузки, определяемый свойством используемого токопроводящего материала.

Саморегулирование заключается в том, что применяемый карбоновый композит увеличивает электрическое сопротивление с ростом температуры, в отличие от металлических проводников. Это свойство предотвращает перегрев нагревательных элементов даже в условиях ухудшенного отвода тепла (например, когда участок обогреваемого пола закрыт стоящей мебелью).

Единственное свойство стержневой системы, которое условно можно отнести к недостаткам, заключается в том, что эту конструкцию необходимо размещать в тонкую стяжку или слой клея под плитку.

Технические характеристики стержневых нагревательных элементов:

Монтаж стержневого инфракрасного теплого пола начинают с укладки теплоизолирующей подложки на предварительно подготовленную поверхность. В качестве подложки используется двухслойный материал, состоящий из слоя вспененного утеплителя и теплоотражающей лавсановой пленки. Эта процедура позволит рациональнее расходовать электроэнергию при обогреве помещения. На следующем этапе раскладываются маты, как показано на фото ниже:

В комплекте системы должна находиться инструкция по подключению, в соответствии с которой необходимо выполнить все электрические соединения. После выполнения этих операций, наступает очередь заливки стержней слоем стяжки или плиточного клея. Толщину стяжки желательно ограничить двумя – тремя сантиметрами. Подачу электричества производят после полного высыхания слоя стяжки или клея.

Схема укладки под плитку и ламинат:

Инструкция по монтажу инфракрасного стержневого пола своими руками предоставлена на видео:

Укладка карбоновых стержней

Кроме упомянутой плитки, монтаж стержневого теплого пола можно осуществлять под ламинат, под линолеум, а также под доску.

Что же выбрать?

Попробуем ответить на вопрос, что лучше для ноутбука или ПК? Термопаста или термопрокладка? Разберём по пунктам:

1. Начнём с того, что по своей эффективности термопрокладка уступает пасте, если расстояние между деталью и системой охлаждения минимально. Например, буквально 0,2-0,3 мм. Если же расстояние близко к 1 мм, то использовать термопасту нельзя. Иначе обеспечен перегрев.
2. Термопрокладка хороша показывает себя, если она используется в устройствах, где посадочные места чипа и радиатора охлаждения удалены друг от друга (более 0,5 мм). Ведь если здесь взять термопасту, то толку от неё не будет никакого. Из-за толстого слоя проявится весьма низкий показатель теплоотвода. Процессор или видеокарта начнут сильно греться.
3. Замена термопрокладки зачастую проще, чем процедура нанесения новой термопасты, которая требует и очистки от старой пасты, и тонкого равномерного слоя, и даже специальных инструментов. Однако и заменить термопрокладку на процессоре или видеокарте не всегда легко. Нужно правильно подобрать её по размеру, учесть толщину, степень сжатия (не должна быть более 70%, иначе из-за сильной деформации она потеряет большую часть своих теплопроводных свойств) и мн. др.
4. Цена. Этот критерий не позволит нам выявить, что лучше. Так как стоимость термопасты и термопрокладки примерно одинакова. Самые дешёвые варианты подобных термоинтерфейсов обойдутся вам в 100-150 рублей. Однако экономить не рекомендуем. Желательно, выбирать изделия, чья стоимость превышает 300 рублей.
5. Срок службы. Тут многое зависит от качества термопасты или термопрокладки. Хотя в среднем последняя служит чуть больше. Правда, если вам по какой-то причине нужно снять радиатор кулера с видеокарты или чипа, то менять придётся и термопасту, и термопрокладку.
6. В среднем по теплопроводности термопрокладки уступают термопастам, лучшие образцы которых имеют показатели на уровне 8-10 W/mK. У термопрокладок таких значений быть не может. У них коэффициент теплопроводности ниже. С другой стороны, есть и термопасты с теплопроводностью 1-2 W/mK. В большинстве случаев уже они будут уступать термопрокладкам.

Получается, что у каждого варианта есть свои плюсы и минусы. Поэтому нельзя однозначно сказать, что лучше, а что хуже. Специалисты рекомендуют следующее:

• Для ноутбуков и нетбуков использовать термопрокладку. Они аргументируют это тем, что процессор и видеочип у таких устройств нагреваются сильнее. Помимо этого ноутбук или нетбук в основном не стоит на одном месте. Его берут с собой на работу, учёбу или в гости, а, значит, он нередко подвергается тряске. В таких условиях хорошая и качественная термопрокладка будет более практичной и надёжной. Поэтому лучше выбрать её вместо термопасты.
• Владельцам ПК отдать предпочтение термопастам. Ведь на большинстве моделях зазор между процессором и радиатором кулера минимален. Здесь сложно поместить даже тонкую алюминиевую или медную пластину.

Особенности системы тёплого пола

Чтобы понять, как металлическая теплораспределительная пластина повышает эффективность работы тёплого пола, нужно разобраться в некоторых особенностях классической системы низкотемпературного водяного отопления.

Тёплый пол состоит из сети греющих труб, уложенных на слой теплоизоляции, по которым циркулирует теплоноситель, например, вода, и замоноличенных в бетонную стяжку.

В отличие от радиаторных систем отопления, теплоноситель тёплого пола не нужно греть до высоких температур. Система рассчитывается таким образом, чтобы в жилом помещении температура на поверхности тёплого пола не превышала 28-29 °C. При этом человек субъективно воспринимает лучистое тепло, идущее от тёплого пола, как более комфортное. В результате температуру в комнате можно понизить и сделать её не 20, а 18 °C, а уменьшение температуры всего на 1 °C позволяет сократить среднегодовое потребление энергоресурсов примерно на 6-12 %.

Т.е. потребитель получает двойную выгоду — эффективную и одновременно экономичную систему отопления. Неудивительно, что с каждым годом увеличивается количество людей, желающих смонтировать в загородном доме тёплый пол. Но, при всех достоинствах системы, она имеет ряд недостатков, связанных, в первую очередь, с особенностями конструкции и монтажа.

Выше мы уже говорили, что трубы тёплого пола находятся в бетонной стяжке, имеющей большую массу.

В результате владельцы домов с деревянными перекрытиями, сюда отнесём каркасники, дома из СИП-панелей, брусовые дома (не рассматриваем плитный фундамент УШП и полы по грунту), вынуждены отказаться от тёплого пола, т.к. его вес просто не выдержат несущие балки перекрытия.

В эту группу можно отнести загородных жителей, которые хотели бы реконструировать, без глобальных переделок, старые дома, перекрытия которых также не рассчитаны на повышенную нагрузку от бетонной стяжки. К третьей группе отнесём владельцев коттеджей, которые планируют смонтировать бетонный тёплый пол, но хотели бы повысить эффективность его работы и уровень комфорта.

Отметим, что классическая схема монтажа тёплого пола связана с «мокрыми работами». Это также накладывает ряд ограничений, например, если бетонирование предстоит производить зимой при отрицательных температурах. Кроме этого, залив бетонную стяжку, необходимо дать ей время на набор необходимой прочности. Это увеличивает сроки проведения строительных и отделочных работ и, соответственно, приводит к возрастанию сметы.

Я собираюсь сделать теплый пол в новом доме. Замоноличивать трубы в бетонную стяжку не хочу. Задумался о том, как сделать тёплый пол, который быстро выходит на рабочий режим по принципу: пришёл с работы, включил, и он быстро нагрелся.

Решить все эти задачи можно, если смонтировать тёплый пол на базе металлических термопластин, сделав т.н. лёгкие «сухие» тёплые полы, или замонолитить теплораспределительные пластины в бетонную стяжку.

Это интересно: Теплый пол Nexans — схема работы и характеристики, терморегуляция и обогрев помещений, отзывы

Критерии выбора теплораспределительной пластины

Эффективность теплого пола зависит от нижнего утеплителя и финишного покрытия

Выбор изделий заключается в изучении технических характеристик и параметров. Считается, что большой коэффициент теплопроводности металла влияет на КПД системы. Но степень нагрева пола зависит не только от материала пластины. Высокая теплоемкость плохо влияет на регулирующее оборудование, т. к. скорость нагрева будет большой.

На передачу тепла влияет:

• система раскладки и материал труб – пластиковые дольше отдают энергию, чем металлические;
• вид нижнего утеплителя и соблюдение технологии его укладки;
• тип финишного покрытия пола – керамика, ламинат, нагревается быстрее, чем линолеум на основе или ковролин.

Щели в полу затирают, чтобы пар не проникал на пластины – это приводит к коррозии

Ошибочно суждение, что пластины находятся в нагретом состоянии и не подвергаются коррозии. В процессе эксплуатации дома бытовые пары проникают через отделочные покрытия на основание и конструкцию водяного пола. Конденсат в нагретом состоянии действует более разрушительно.

Обращают внимание на присутствие антикоррозионного слоя на поверхности теплоотражающей пластины – тогда можно не ставить слой гидроизоляции при укладке системы. Продавец предоставляет сертификат качества от производителя, чтобы подтвердить надежность изделия

Полиэтиленовые трубы

Для теплого пола используюся два вида полиэтилена — сшитый PEX и специализированный PERT. Термин «сшитый» не означает наличия каких-либо швов. Сшиваются не листы материала, а его молекулы. Под «сшивкой» понимают физические или химические методы обработки, из-за которых изменяется молекулярная структура полиэтилена.

В результате сшивки у полиэтилена появляются новые молекулярные связи, из-за чего он становится более прочным и надежным

Из-за этой процедуры прочность и гибкость материала значительно возрастают, увеличивается температура транспортируемой среды (40оС — максимум для необработанного полиэтилена и 95оС — для сшитого). Чтобы шитый полиэтилен (а также его свойства) можно было различать, он, в зависимости от типа обработки, имеет разное обозначение:

• PE-Xa: термическая обработка с использованием пироксидов. В результате прочность сшивки — 75%.
• PE-Xc: бомбардировка электронами и прочность повышена на 60% (облучение, т.е. — физическое воздействие).
• PE-Xb: влажная обработка силаном при наличии катализатора. Сшивка — 65%.
• PE-Xd: обработка азотом — самая редко встречающаяся на сегодня технология.

Для теплых полов используют шитый полиэтилен с прочностью сшивки от 65% до 80%. Понятно, что чем более прочный материал использовать, тем лучше, но с увеличением этого показателя возрастает также и цена. Тем не менее, рекомендуют использовать для теплого пола сшитый полиэтилен марки PE-Xa или PE-Xc, так как он имеет самые подходящие характеристики. Причем предпочтительнее труба PE-Xc, так как при бомбардировке электронами сшивка происходит равномерно, а вот при химических методах воздействия большую прочность приобретают наружные слои материала, а с углублением, степень обработки снижается.

Самые лучшие трубы для водяного пола — PERT

Собственно недостаток у этого материала один — высокая упругость. Это приводит к тому, что хоть труба и хорошо гнется, ее необходимо жестко привязывать к каркасу, иначе она принимает исходную форму. То есть такой монтаж — не самый легкий. Многие фирмы выпускают специальные маты-подложки, которые выполняют сразу две функции: служат для улучшения теплоизоляции и имеют систему фиксации, в которой хорошо закрепляются трубы из сшитого полиэтилена. Такой способ монтажа гораздо быстрее и проще. А результат в любом случае — высокая надежность, долговечность и относительно невысокая цена. К тому же, при любой скорости движения теплоносителя, система остается бесшумной. Так что полиэтиленовая труба PEX для теплого пола — неплохой выбор, который рекомендуют многие профессионалы.

Есть еще одна труба из полиэтилена, которая имеет лучшие характеристики — PE-RT (перт). Причем эти характеристики не приобретенные, как у сшитого полиэтилена, а «врожденные» — молекулярное строение этого материала таково, что он имеет высокую гибкость, хорошо переносит повышенные температуры и давление. Потому, труба PERT для теплого пола — лучший выбор: показатели PEX (пекс) труб зависят от качества обработки химикатами (PEX-a и PEX-b), а в этом материале являются постоянными. Есть только одно преимущество у труб PEX-a — наличие молекулярной памяти, из-за чего и соединять их проще (используют обычные обжимные фитинги) и можно восстановить исходную форму после перегиба. Как это сделать, смотрите на видео, где испытывается труба Rehau для теплого пола.

Также стоит отметить, что полиэтиленовая труба для теплого пола любого типа должна обязательно иметь кислородонепроницаемый барьер из слоя EVOH пленки (на маркировке трубы должно присутствовать это название). Только в этом случае металлические части системы будут защищены от окисления и отопление будет долговечным. То есть получается, что для отопления и трубы PERT и трубы PERT должны быть пятислойными.

Часто бывает сложно решить какие трубы использовать для теплого водяного пола, какие из них лучше и почему — схожие характеристики, много разновидностей, в которых неспециалисту разобраться трудно. Доступно о разнице между PE-Rt и PE-X трубами, между ними и металлопластиковыми изделиями, об их особенностях и признаках хороших качественных труб рассказано в видео.

Виды

Теплый пол может использоваться в помещениях как дополнение к существующим системам отопления, так и в отдельном самостоятельном виде. На сегодняшний день существуют две разновидности теплого пола – это водяной и электрический.

Еще в начале прошлого столетия благодаря изобретению водяного насоса появилась первая разновидность теплого пола. Источником тепла служила горячая вода, которая циркулировала по медным трубам. Оборудование было не из дешевых, поэтому должного широкого применения система не получала вплоть до 80-х годов прошлого века.

После замены железных труб на полимерные – удалось снизить стоимость готового изделия. Это привело к повышенному спросу, и теплый водяной пол начал массово появляться в европейских домах.

Современный водяной теплый пол представляет собой теплоизоляционную прослойку с металлической сеткой и алюминиевой фольгой, на которую укладывается трубчатая гофро-система. За температуру отвечают два устройства. Под ламинатом – это датчик, а с наружной стороны – терморегулятор.

Вода под определенной температурой циркулирует по трубкам благодаря работе насоса. Ее можно подвести от стояка – это хорошее решение для ванных комнат и кухонь, а также от центрального отопления – во всех остальных случаях. В исключительных вариантах возможна работа системы без насоса.

Теплый пол, основанный на системе циркуляции горячей воды, несмотря на свои плюсы – демократичную стоимость изделия и дешевизну монтажа, имеет и свои минусы:

• при заливке стяжки его легко повредить;
• в городских квартирах могут возникнуть проблемы с соседями, есть возможность их затопить.

Нагревательный кабель с резистивным сопротивлением был запатентован около века назад. Норвежская компания Nexans была первой, ей же принадлежит и мировой рекорд. Еще в конце 30-х годов прошлого столетия была уложена одна из первых систем электрического теплого пола в городе Осло. Проработала она без сбоев до начала тысячелетия, после капитального ремонта в помещении систему заменили на новую.

В течение последних десятилетий электрический вариант теплого пола всячески развивался. На сегодняшний день известны его разновидности – кабельный, пленочный и стержневой.

Принцип работы кабельного электрического пола основывается на проводах из спецсплавов. Специалисты разработали провода таким образом, чтобы они преобразовывали энергию в тепло, а за температуру отвечает терморегулятор.

Такая система отличается длительным сроком эксплуатации и низким энергопотреблением. Из минусов можно назвать высокую стоимость монтажа. У дешевых комплектов велика вероятность выработки электромагнитного излучения. Качественный греющий пол маркируется значками ISO 14000 и KIMA.

У пленочного электрического теплого пола принцип работы основан на специально разработанной углеродной пленке. Под действием электрического тока ее элементы нагреваются, вырабатывая инфракрасные лучи и выделяя анионы. Излучает непосредственно паста на карбоновой основе. Она наносится либо прямыми, либо изогнутыми линиями.

В дорогих моделях практикуется сплошное нанесение, что обеспечивает прогревание всей зоны рабочей поверхности. Температура выставляется при помощи терморегулятора. Такой рулонный пол по силам уложить любому взрослому человеку.

Стержневой (карбоновый) электрический теплый пол появился недавно. Но за время своего существования он зарекомендовал себя как надежный и экологически чистый строительный материал. Корейские ученые придумали систему, работающую на карбоновых стержнях. Непосредственно в магазинах реализуются маты с «интеллектуальной начинкой».

Термомат обладает следующими преимуществами:

• Прочностью. Его элементы не ломаются под действием веса бытовой техники и крупной мебели. Саморегулирующийся инфракрасный теплый пол уменьшает возможность локального перегрева.
• Совместимостью с любыми видами стяжек. Его контакты не портятся, система не выходит из строя.
• Влагостойкостью. Стержневой пол можно монтировать в ванных комнатах, на лоджиях и террасах.
• Экологической безопасностью.
• Саморегулирование температуры позволяет контролировать расход электроэнергии. Энергосберегающие полы устанавливают не только в городских квартирах, но и в загородных домах. Даже обеспеченные люди не готовы тратить деньги впустую.

Как и любая новинка, экономичный карбоновый теплый пол имеет высокую стоимость. Благодаря этому активизируются и мошенники, выпуская контрафакт. Нужно быть очень внимательным при покупке.

Подложка под теплый пол должна быть с низкой теплопроводностью. В связи с этим чаще всего используется в качестве основы полипропилен и экструдированный пенополистирол.

Особенности деревянных водяных теплых полов

Пирог теплого пола с использованием базальтового утеплителя и теплораспределительных пластин

Такой тип устраивается в деревянном доме или жилище с балочным перекрытием из природного материала. Сухой способ предполагает реечную или модульную систему укладки. Первый вид делается с помощью досок или брусков, а при втором используются готовые блоки из ДВП с готовыми пазами.

Опорный слой толщиной 20 мм выполняется из древесины, влажность которой не больше 6-10%. Доски лиственных пород должны быть шириной 80 мм, длиной – до 1200 мм.

Состав конструкции теплого пола по дереву:

• основание со слоем гидроизоляции;
• доски, модули или бруски, разложенные по плану;
• разводка труб с применением пластин;
• изоляция от пара и влажности;
• гипсоволокнистый лист толщиной 10 мм;
• напольное покрытие.

Другой вариант в том, что доски раскладываются с зазором, который по ширине и длине соответствует выпуклому пазу пластины. Площадь основания под теплый пол выравнивается по горизонтальному уровню, чтобы не нарушать ток энергоносителя.

Преимущества

Основной задачей теплораспределительных пластин является оптимизация обогрева помещений за счет равномерного рассеивания теплых потоков по всей поверхности напольного покрытия. В настоящее время ассортимент пластин очень широк, у разных производителей они отличаются размерами, формой, материалом.

Поэтому стоит рассмотреть основные преимущества пластин, чтобы полагаться на них при выборе изделия:

Возможность сухого монтажа непосредственно на деревянное перекрытие. Многие специалисты рекомендуют использование пластин именно в таких случаях, поскольку установка непосредственно на стяжку не дает высокой эффективности теплоотдачи. Но даже в случае бетонного перекрытия для повышения теплообмена перед установкой системы можно уложить на стяжку полистирольную подложку. Теплораспределительная система также отлично подходит для нового строительства или при реконструкции здания.

Простой и быстрый монтаж. Благодаря конфигурации самих пластин монтаж осуществляется достаточно просто и быстро, без механического крепежа, путем вкладки профиля в желоба. Предварительно стоит наметить линии фиксации самих пластин, обломать профили по существующим наметкам и осуществлять укладку с небольшим шагом в 10-15 см.
Минимальные потери высоты помещений. При использовании традиционной бетонной стяжки высота пола увеличивается примерно на 10 см, установка системы с пластинами уменьшает используемую высоту до 3 см.
Меньшая нагрузка на перекрытия. Благодаря легким материалам система обладает низким весом и не создает дополнительной нагрузки на перекрытие, что наблюдается в случае укладки теплого пола под цементно-бетонную стяжку

Это очень важно при применении в старых домах, где не допускается увеличение нагрузок на перекрытия.
Простой демонтаж в случае протечки.
Возможность установки своими руками.
Отсутствие конвекции.
Экономия электроэнергии.

Помимо вышеперечисленных преимуществ, существуют и некоторые заблуждения, которые производители сами создали в процессе раскрутки и рекламы своего товара:

Высокая теплопроводность пластин повышает КПД. Материал, используемый в производстве пластин, практически не оказывает влияния на коэффициент полезного действия. Наибольшее влияние оказывает теплоизоляционный материал, расположенный под системой.

Высокая теплоемкость

Абсолютно неважно, насколько хорошо термопластина размером 190 мм аккумулирует тепло, поскольку она должна его отдавать, равномерно распределяя, и ее поверхность постоянно нагревается. Высокий уровень теплоемкости больше влияет на то, как быстро нагревается материал, что также не приносит пользы для систем, оборудованных регуляторами.

Пластинам не нужна защита от коррозии

Это распространенное заблуждение. Влага может образоваться за счет скопления конденсата или попасть через декоративное покрытие, а поскольку пластина находится постоянно в состоянии нагревания, коррозия происходит гораздо быстрее
При выборе материала пластины стоит обратить внимание на наличие антикоррозийного покрытия, либо озаботиться покупкой влагозащитного состава для ее обработки.

Особенности теплораспределительных пластин

Металлические теплообменники обладают малым весом. К примеру, пластина из оцинкованного металла размером 1000 мм весит всего 550 г. В итоге по сравнению с бетонной стяжкой, вес конструкции теплого пола, выполненной «сухим» методом, снижается в 7 раз.

Минимальный шаг раскладки труб при использовании метода сухой стяжки равен 12,5 см. То есть, зная шаг укладки труб в контуре, можно подсчитать примерный вес всей конструкции теплого пола. Малый вес конструкции является не единственным преимуществом использования теплораспределительных пластин. Существуют и другие факторы, говорящие в их пользу.

Монтаж теплораспределительных пластин

• Простота монтажа своими руками и экономия времени. В процессе монтажа трубы укладываются в желобки. Их не нужно крепить к армирующей сетке, как делается в случае с заливкой бетонной стяжки. К тому же, при традиционном способе укладки, к эксплуатации водяного контура можно приступать лишь после полного высыхания стяжки, которое происходит через 28 дней. В случае использования металлических теплообменников включать систему можно уже после укладки финишного напольного покрытия.
• В отличие от бетонной стяжки, которой требуется длительное время для разогрева, теплоотражающие пластины нагреваются практически мгновенно, что способствует быстрому нагреву поверхности пола.
• При заливке бетонной стяжки высота пола в среднем увеличивается на 10 см. Установка металлических теплообменников снижает этот показатель до 3 см.
• В процессе установки теплораспределительных пластин отсутствует необходимость резать металл. Каждый теплообменник снабжен специальными насечками, что позволяет просто обламывать его в нужном месте.

Естественно, данные элементы не лишены и некоторых недостатков.

• При отключении отопительного котла теплоотражающие пластины быстро остывают, а бетонная стяжка в течение длительного периода остается теплой.

• Но основным их недостатком является высокая стоимость.

Устранить последний недостаток можно, если изготавливать теплораспределительные пластины своими руками. А так как гнуть алюминий проблематично, это делается на станке.

Станок также изготавливается своими руками. Для этого требуются следующие материалы:

Теплораспределительные пластины RT.FP.SZ.0125

• отрезки фанеры;
• металлический прут диаметром 16 мм.

В отрезке фанеры делается желоб соответствующего диаметра. На него укладывается алюминиевая пластина, в которой металлическим прутом продавливается желоб.