Вопреки кажущейся простоте, теплые полы представляют собой технически сложную систему. Ведь за долгий срок своей службы конструкция теплых полов подвергается серьёзным термомеханическим нагрузкам, вызывным многократными циклами нагрева и последующего остывания. Помимо технических достоинств греющего кабеля KIMA, срок службы которого достигает 75 лет, ресурс теплого пола во многом зависит от правильного устройства, иначе говоря, от верно выбранной конструкции системы теплого пола.

Состав системы теплого пола

Теплые полы представляют собой многослойную строительную конструкцию, в состав которой входят следующие элементы.

Нагревательный кабель - это основной компонент обогреваемого пола, функцией которого является производство тепловой энергии. Количество тепла, генерируемого греющим кабелем, зависит от его погонной мощности. А для теплого пола в целом, важна также плотность укладки греющего кабеля. Чем плотнее располагаются нити термокабеля, тем больше удельная, т.е. приходящаяся на каждый квадратный метр,мощность теплого пола. Плотность распределения нагревательного кабеля характеризуется шагом его укладки.

Стяжка теплого пола не менее значима в конструкции теплого пола. Являясь «средой обитания» греющего кабеля, она выполняет несколько важных функций. Прежде всего, она отвечает за равномерный «съём тепла» с поверхности термокабеля. От того насколько она однородна и не имеет ли «воздушных карманов» во многом зависит срок службы теплого пола. Во-вторых, стяжка является аккумулятором тепла, вырабатываемого греющим кабелем. От её толщины зависит то, сколько тепловой энергии может принять в себя конструкция теплого пола.

Теплораспределительный экран в виде стальной сетки помимо функции монтажного приспособления, выполняет в конструкциях теплых полов с толстой стяжкой также и роль армирующего элемента, но, в первую очередь, за счёт высокой теплопроводности металла, служит для более эффективного распределения теплапо площади обогрева.

Теплоизоляция в некоторых типах конструкции теплого пола необходима для предотвращения теплопотерь. В теплых полах с толстой стяжкой она служит своеобразным «тепловым зеркалом», отражающим и направляющим тепло из глубины к поверхности обогреваемого пола. Для теплых полов прямого действия, с тонкой или сверхтонкой стяжкой, когда тепло греющего кабеля сосредоточено прямо под поверхностью напольного покрытия, необходимость в теплоизоляции отпадает.

Терморегулятор представляет собой электронное устройство, управляющее режимами работы теплого пола. Осуществляется это по данным, получаемым им отдатчика температуры теплого пола. Датчик располагают посередине, между двумя нитями греющего кабеля, поэтому он замеряет температуру нагрева кабелем стяжки теплого пола. Если измеренная температура совпадает со значением, установленном на терморегуляторе, электропитание термокабеля отключается и нагрев теплого пола приостанавливается. Как только температура стяжки снизится более, чем на полградуса, терморегулятор вновь подаст электрическое напряжение не греющий кабель, нагрев теплого пола возобновиться. Таким образом может быть достигнута определённая экономия электроэнергии.

Напольное покрытие тоже, как это ни странно на первый взгляд, является неотъемлемым элементом конструкции теплого пола. Так, для теплых полов прямого действия, когда кабель расположен близко к поверхности пола, напольное покрытие должно обладать хорошейтеплопроводностью, во избежание неблагоприятных условий работы греющего кабеля. В теплых же полах аккумулирующего типа, где термокабель располагается «на глубине» и большое значение имеет низкая теплоотдача с поверхности стяжки, используют напольное покрытие с низкой теплопроводностью.

Обогрев напольного покрытия

Для обогрева напольного покрытия используются теплые полы прямого действия. В конструкции теплого пола этого типа греющий кабель располагается непосредственно под напольным покрытием. В толстой стяжке здесь не необходимости, она будет слишком долго прогреваться, поэтому все, что требуется от стяжки в этой конструкции теплого пола – это равномерно укрыть кабель на всю его толщину, которая составляет всего 5,5 мм. Именно в этой конструкции теплого пола часто используются нагревательные маты – тонкий 3 мм греющий кабель, закреплённый на капроновой сетке (подробнее о нагревательных матах смотри в разделеКОМПЛЕКТАЦИЯ  ТЕПЛОГО ПОЛА). 

Теплоизоляция в данной конструкции тоже не нужна, т.к. не нужно перенаправлять тепло «с глубины», ведь оно уже находится у самой поверхности пола. Терморегуляторздесь будет служить скорее для управления общим включением-выключением теплого пола. Из-за большой теплоотдачи с поверхности напольного покрытия, датчик температуры будет всё время «давать команду» терморегулятору на включение обогрева. В этом смыслетеплые полы прямого действия наименее экономичны. Но, несмотря на это обстоятельство, именно эта конструкция теплых полов является наиболее распространенной. Объясняется это тем, что при ремонте крайне сложно «пожертвовать» даже несколькими сантиметрами высоты помещения для устройства теплого пола с толстой стяжкой.

Теплый пол как система отопления

Принципы устройства теплого пола этого типа, в каком-то смысле противоположны тем, на которых основывается конструкция теплых полов прямого действия. Прежде всего, для этих теплых полов характерна большая толщина стяжки – чем она больше, тем больше тепла будет способна аккумулировать система отопления на базе электрического теплого пола. Толщина такой стяжки может достигать величины до 12-15 см. Нагревательный кабель располагают в середине толщины стяжки для более равномерного её прогрева по вертикали. В тех же целях, то есть для равномерного распространения тепла, но только уже в горизонтальной плоскости, служит теплораспределительный экран из металлической сетки.

Эта же металлическая сетка может выполнять армирующие функции, что более чем актуально при такой большой толщине стяжки. Особую значимость для данной конструкции теплого пола имеет хорошая теплоизоляция, препятствующая «утечке» тепла от стяжки через строительные конструкции перекрытия. Именно в теплых полах аккумулирующего типатерморегулятор в полной мере реализует себя как управляющее устройство, обеспечивающее экономию электроэнергии. Толстая стяжка характеризуется большой термодинамической инертностью – она достаточно долго прогревается, но и так же долго остывает. Поэтому определяемые терморегулятором временнЫе промежутки включения-отключения нагрева теплого пола будут также более продолжительными. В результате чего, может быть достигнута 30% экономия электроэнергии. Более того, при двухтарифной системе оплаты электроэнергии, когда в ночное время ставка оплаты в несколько раз ниже дневной, можно добиться ещё большей экономии.

В этом случае, интенсивный прогрев стяжки теплого пола ночью, обеспечит возможность использовать накопленное тепло в течение дня. Напольное покрытиев теплых полах аккумулирующего типа должно способствовать сохранению тепла в стяжке, снижая интенсивность процесса теплопотерь с поверхности пола. Для этого применяются виды напольного покрытия с низкой теплопроводностью: ковролин, линолеум, пробковое покрытие и пр.

Теплый пол для вспомогательного отопления

Можно сказать, что это «промежуточный вариант» двух ранее рассмотренных видов конструктивного устройства теплого пола. Здесь важно понимать, что функционально, роль вспомогательной системы отопления заключается скорее не в том, чтобы стать ещё одним источником тепла в помещении, а в том, чтобы «поставить заслон» проникновению холода, распространяющегося по строительным конструкциям перекрытия. При этом температура напольного покрытия, как правило,  только на 2 ºС выше комнатной температуры воздуха, то есть составляет 22-24 ºС. Врядли такая температура будет тактильно ощущается нами как «тепло», хотя при этом система вспомогательного отопления теплого пола работает в своём штатном режиме, выполняя все возложенные на неё функции. Стяжка в данной конструкции теплого пола имеет среднюю толщину 5-7 см, минимальное же значение толщины составляет 3 см.

Слой теплоизоляции также гораздо тоньше, чем в теплых полах аккумулирующего типа, и обычно составляет 3-4 мм, хотя для конструкции теплого пола, устраиваемого над холодными помещениями, в лоджиях и на балконах, целесообразно в качестве теплоизоляции использовать жесткий пенополиуретан до 3-5 см толщины.Нагревательный кабель в этой конструкции теплого пола находится «на дне» стяжки, сразу над слоем теплоизоляции, которая работает здесь, в буквальном смысле, как «тепловое зеркало», отражающее тепловые пототоки, и, тем самым, препятствующее оттоку тепла от греющего кабеля вниз и подъему холода от бетонного перекрытия вверх. Так как для вспомогательной системы отопления на безе теплого пола характерны низкие значения удельной мощности, когда кабель укладывают с большим шагом, то, чтобы добиться равномерного прогрева слоя стяжки и избежать образования на поверхности пола, так называемой "температурной зебры", используется теплораспределительный экраниз металлической сетки. Применение терморегуляторадля теплых полов вспомогательного отопления позволяет добиться некоторой экономии электроэнергии.

Теплый пол под ламинат

Основным моментом, который необходимо учесть при устройстве теплого пола под ламинат, ковролин, линолеум или паркетную доску, становится обеспечение приемлемого температурного режима на поверхности стяжки, на которую укладывается тот или иной вид напольного покрытия. Рекомендации по выбору удельной мощности теплого пола под эти виды напольного покрытия приведены в разделе ВЫБОР ТЕПЛОГО ПОЛА. Она составляет 80-60 Вт/м², для ламината и паркетной доски и 100 Вт/м², для линолеума и ковролина. Совершенно очевидно, что рассматриваемые виды напольного покрытия могут использоваться либо в случае теплого пола, системы вспомогательного отопления, либо в случае аккумулирующей системы отопления теплого пола. И хотя для аккумулирующего теплого пола используются удельные мощности, превышающие указанные выше, температура на поверхности массивной стяжки находится в пределах приемлемых температурных режимов, рекомендуемых для представленных видов напольных покрытий.

Обогрев деревянных полов

При устройстве теплого пола для обогрева деревянных полов, нагревательный кабель крепится к металлической сетке (теплораспределительному экрану), расположенной над слоем теплоизоляции. Лаги деревянного пола, в тех местах, где через них проходит греющий кабель, защищаются несгораемым материалом, как правило, алюминиевой фольгой.

Таким образом, обогрев деревянных полов осуществляется за счёт прогрева воздушного пространства под досчатым напольным покрытием. Рекомендуемая удельная мощность при таком способе устройства теплого пола – 80-100 Вт/м².