Маты для теплого водяного пола: виды и устройство

К категории «электрические теплые полы» принято относить несколько разновидностей устройств с разной конструкцией и принципом работы. Отличия касаются также технологии монтажа, что сказывается на высоте стяжки и возможности применить тот или иной финишный материал.

Недостатки укладки в стяжку

Особенность технологии в том, что трубы теплого пола находятся внутри слоя стяжки, поэтому:

  • они замурованы там наглухо и при аварийной ситуации требуют серьезных демонтажных работ;
  • поменять теплый пол крайне трудоемко и долговременно;
  • для тонких и деревянных перекрытий «мокрый» способ не подходит, есть риск затопления нижних помещений;
  • на застывание стяжки требуется время, поэтому монтаж водного теплого пола затягивается.

К счастью, сейчас есть новые технологии укладки труб, менее трудоемкие и подходящие буквально для любых помещений.

Классификация теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения подразделяют на изоляционно-строительные, которые применяют для утепления строительных ограждений, и изоляционно-монтажные — для утепления трубопроводов и промышленного оборудования. Деление это условно, так как некоторые материалы используют как для изоляции строительных конструкций, так и для изоляции промышленных объектов.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по следующим признакам:

форме и внешнему виду:

  • штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты);

  • рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты);

  • рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок и др.);

структуре:

  • волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.);

  • зернистые (перлитовые, вермикулитовые);

  • ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пенопласты, совелитовые и др.);

виду исходного сырья:

неорганические и органические;

средней плотности:

на группы и марки, указанные в табл. 1; материалы, которые имеют промежуточные значения плотности, не совпадающие с указанными выше, относятся к ближайшей большей марке;

жесткости:

  • мягкие (М) — сжимаемость по объему выше 30% при удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, вата из супертонкого стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна);

  • полужесткие (П) — сжимаемость от 6 до 30% при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапельного стекловолокна на синтетическом связующем);

  • жесткие (Ж) — сжимаемость до 6% при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты на синтетическом или битумном связующем);

  • повышенной жесткости (ПЖ) — сжимаемость до 10% при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем);

  • твердые (Т) — сжимаемость до 10% при удельной нагрузке 0,1 МПа;

теплопроводности:

  • класс А — низкой теплопроводности — теплопроводность при средней температуре 298 К (25 °С) до 0,06 Вт/(м·К);

  • класс Б — средней теплопроводности — теплопроводность при средней температуре 298 К от 0,06 до 0,115 Вт/(м·К);

  • класс В — повышенной теплопроводности — теплопроводность от 0,115 до 0,175 Вт/(м·К);

возгораемости:

несгораемые, трудносгораемые, сгораемые, трудновоспламеняющиеся (материалы из пластмасс).

Прошивные маты — сфера применения

Минераловатные прошивные маты нашли применение в криогенных и звукоизолирующих технологиях. Такие покрытия способствуют малозатратной эксплуатации промышленных холодильников, при правильном выборе и монтаже снижают уровень внутренних или наружных шумов до приемлемого уровня.

  • Сказанное относится к современным прошивным матам, не имеющим в своем составе шлаковых компонентов. Маты, изготовленные на основе расплава отходов металлургической промышленности, входят в категорию технической теплоизоляции, более дешевой, менее эффективной и небезупречной в экологическом отношении. В составе минеральной ваты допускается наличие стекла и других безвредных улучшающих присадок.

В зависимости от назначения, выбирается материал разной плотности: марки 75, 100 или 125. Условиями последующей эксплуатации выбирается вид обложки. При выборе следует учитывать, что с увеличением плотности матового покрытия, увеличиваются нагрузки на изолируемые конструкции.

Каким должен быть изолирующий материал для труб

Теплоизолирующие конструкции должны обладать следующими характеристиками:

  1. Теплоизоляционные материалы для труб должны быть плотными и пористыми, не склонными к впитыванию влаги.
  2. Теплоизоляция должна быть в состоянии обеспечить надежную защиту от любых негативных воздействий извне.
  3. Трубопровод не должен перегреваться внутри и замерзать снаружи.
  4. Защита должна иметь быть способна прослужить долго и без потери качества, вне зависимости от подземного или канального способа установки трубопровода.

Теплозащита для холодных труб должна обладать:

  1. Небольшим весом, хорошей плотностью.
  2. Стойкостью к нагреванию и пожарам.
  3. Недорогими процедурами по ремонту и демонтажу.
  4. Приемлемой стоимостью.

Неорганические материалы и изделия (волокнистые теплоизоляционные материалы)

Минеральная вата

Любой волокнистый утеплитель, получаемый из минерального сырья ( мергелей, доломитов, базальтов и др.) Минеральная вата высокопористая (до 95% объема занимают воздушные пустоты), поэтому у нее высокие теплоизоляционные свойства. Вот эту схемка поможет Вам разобраться в названиях материалов:

Волокно, которое получают из расплава, скрепляется в изделие с помощью связующего, (чаще всего это фенолформальдегидная смола). Есть изделия, которые называются прошивные маты – в них материал зашивается в стеклоткань и прошивается нитками.

Таблица 1. Виды теплоизоляционных изделий и их характеристики

Неорганические материалы и изделия (волокнистые теплоизоляционные материалы)

Минеральная вата занимает одно из первых мест среди теплоизоляции, связано это с доступностью сырья для ее производства, несложной технологией получения, и как следствие — доступной ценой. О ее теплопроводности сказано выше, отмечу следующие ее достоинства:

  • Не горит;
  • Мало гигроскопична ( при попадании влаги тут же ее отдает, главное — обеспечить вентиляцию);
  • Гасит шум;
  • Морозостойкая;
  • Стабильность физических и химических характеристик;
  • Длительный срок эксплуатации.

Недостатки:

  • При попадании влаги теряет теплоизолирующие свойства.
  • Требует пароизоляционной и гидроизоляционной пленки при монтаже.
  • Уступает по прочности (например, пеностеклу).

Маты и плиты из базальтовой ваты

• Высокие теплоизолирующие свойства;

• Выдерживает высокие температуры, не теряя теплоизолирующие свойства;

Базальтовая вата

Неорганические материалы и изделия (волокнистые теплоизоляционные материалы)

Таблица 2. Применение базальтовой ваты и ценообразование

За основу брались средние цены на вату европейского производства.

Стекловата

Производят ее из волокна, которое получают из того же сырья, что и стекло (кварцевый песок, известь, сода).

Стекловата

Выпускают в виде рулонных материалов, плит и скорлуп (для трубной изоляции). В целом ее достоинства такие же (см. минеральная вата). Она прочнее базальтовой ваты, лучше гасит шум.

Недостаток температуростойкость стекловаты 450°С, ниже, чем у базальтовой (речь идет о самой вате, без связующего). Эта характеристика важна для технической изоляции.

Таблица 3. Характеристика стекловаты и ее ценообразование

Неорганические материалы и изделия (волокнистые теплоизоляционные материалы)

За основу брались средние цены на стекловату европейского производства.

Пеностекло (ячеистое стекло)

Производят его путем спекания стеклянного порошка с газообразователями ( например известняком). Пористость материала 80-95%. Это обуславливает высокие теплоизоляционные свойства пеностекла.

Пеностекло

Достоинства пеностекла:

  • Очень прочный материал;
  • Водостойкий;
  • Несгораемый;
  • Морозостойкий;
  • Легкий при механической обработке, в него даже можно вбивать гвозди;
  • Срок его службы практически неограниче;
  • Его «не любят» грызуны
  • Оно биологически стойкое и химически нейтральное.

Паронепроницаемость пеностекла — так как оно не «дышит» , это нужно учитывать, при обустройстве вентиляции. Также его «минус» это цена, оно дорогое. Поэтому оно и применяется в основном на промышленных объектах для плоских кровель (там где нужна прочность, и где оправдываются денежные затраты на такую теплоизоляцию). Выпускают в виде блоков и плит.

Таблица 4. Характеристика пеностекла

Неорганические материалы и изделия (волокнистые теплоизоляционные материалы)

Кроме перечисленных материалов, есть еще целый ряд материалов, которые также относят к данной группе материалов неорганических теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционные бетоны бывают: газонаполненные (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон) и на основе легких заполнителей (керамзитобетон, перлитобетон, полистиролбетон и т.п.).

Засыпная теплоизоляция (керамзит, перлит, вермикулит ). Отличается высоким водопоглощением, неустойчива к вибрации, может дать усадку со временем, что приводит к образованию пустот, требует высоких затрат при монтаже. У нее есть и плюсы, например: керамзит обладает высоким уровнем морозоустойчивости и прочности. Стоимость керамзита — 350 грн/м3.

Требования к теплоизоляции

Для чего нужна теплоизоляция (ее также называют утеплителем) при обустройстве теплых электрических полов? В процессе эксплуатации такого пола возникают теплопотери, которые связаны с нагревом кабеля/мата/пленки и пола. Избежать ухода тепла поможет укладка специального материала, который называется теплоизоляционным. Он будет основой, на которую монтируются составляющие теплого пола.

В торговой сети материалы с теплоизоляционными свойствами представлены в большом ассортименте, купить их не составляет труда. Изготавливаются они из разных составляющих в виде рулонов, панелей, пленки и мембран. Не все материалы подходят для создания электрического теплого пола. Требования к материалу теплоизоляции для электрических теплых полов следующие:

Требования к теплоизоляции
  • должен иметь низкий коэффициент теплопроводности;
  • иметь устойчивость к повышенным температурам;
  • легко укладываться и не деформироваться в процессе работы;
  • должен выравнивать небольшие неровности основания;
  • должен выдерживать большие нагрузки;
  • обладать звукоизоляционными свойствами;
  • выдерживать действие агрессивных сред;
  • иметь высокую степень прочности;
  • не поглощать влагу;
  • быть электробезопасным;
  • изготавливаться из экологически чистых материалов (не должен выделять токсические вещества в окружающее пространство);
  • иметь длительный срок эксплуатации.

Виды теплоизоляции

Термомат ТЭМ-800

Термоматы ТЭМ-800 – самые мощные в линейке ТЭМ. Они обеспечивают мощность прогрева 800 Вт на квадратный метр, что позволяет использовать их в особо холодных условиях при прогреве бетона или грунта.

Это экономичное и эффективное решение при бетонировании при отрицательных температурах. За счет излучающей в инфракрасном диапазоне пленки достигается прогрев бетона на глубине до 25 сантиметров от поверхности. При этом маты подключаются к бытовой сети 200 В, что исключает необходимость использования трансформаторов.

Конструкция ТЭМ-800

Греющим и излучающим элементом термоматов ТЭМ-800 является инфракрасная пленка Heat Plus на основе углеродистых соединений. Она покрыта электроизолирующим материалом, что полностью исключает возможность поражения электрическим током. Для направления всего тепла в сторону бетона с противоположной стороны пленки находится теплоизолирующий материал.

Также конструкция предусматривает наличие встроенного регулятора температуры. Благодаря ему в ТЭМ-800 поддерживается температура в районе 60-70 °С. Внешнее покрытие мата выполнено из ПВХ, которое надежно защищает устройство от влаги и механических повреждений.

Эксплуатация ТЭМ-800

Термоматы ТЭМ-800 разрешено использовать как в помещении, так и на открытом воздухе.

Сразу после заливки в утепленную опалубку бетона все его открытые части необходимо закрыть пленкой, предотвращающей испарение влаги. Поверх нее укладываются термоматы греющей стороной вниз.

Термомат ТЭМ-800

Не допускается их укладка внахлест. Также следует убедиться, что ТЭМ-800 плотно прилегает к обогреваемой поверхности.

При особо низких температурах воздуха необходимо уложить слой утеплителя поверх матов. Сгибание допускается лишь вдоль специальных линий сгиба.

Технические характеристики термомата ТЭМ-800

ПараметрЗначение
Напряжение сети 220 В
Частота сети 50 Гц
Потребляемая мощность 800 Вт/м2
Размеры в рабочем состоянии 1,2 на 3,2 м
Размер в сложенном состоянии 1,2 на 1,1 м
Вес 9 кг
Класс водонепроницаемости IPX7
Ресурс работы До 3 лет
Гарантия 1 год

Купить термоматы ТЭМ-800 можно по цене 2700 руб/м2 или от 10300 рублей за единицу мата стандартного размера. Также можно заказать термоматы нестандартных размеров под заказ.

Документация на термомат ТЭМ-800

Инструкция по эксплуатации термомата ТЭМ-800

Температурный режим

Использование датчика температуры и программатора дает возможность самостоятельного ввода нужного режима.

Однако каждая из разновидностей нагревателей обладает своим пределом:

  • Греющие кабели выдерживают +100 градусов, при максимальной рабочей температуре +65 градусов.
  • Маты имеют диапазон максимальных температур в пределах +80-104 градусов. Рабочая температура зависит от материала изготовления: +60 градусов у кабельных матов и +55 градусов у стержневых.
  • Рабочая температура пленочных инфракрасных систем ― около +55 градусов.

Так как терморегулятор может изменять температуру в широких пределах, точное потребление электроэнергии указать невозможно. Однако в любом случае эти системы будут более экономичными. Наименьшим уровнем энергопотребления славятся стержневые нагреватели; на втором месте по экономичности идут пленочные.

Как выбрать материал правильно

Чтобы полистирол для тёплого пола прослужил долгие годы, особое внимание следует уделить выбору материала. Нужно изучить основные свойства каждого вида и определить, какие из них подойдут под теплоснабжающее оборудование

Выбирать стоит по следующим критериям:

Для самых нижних этажей лучше всего выбирать более плотные плиты. Так прохладный воздух не будет проникать в помещение, а тёплый уходить. Нельзя использовать рулонный тип матов для водяного тёплого пола в таких местах, поскольку они слишком тонкие и не способны осуществлять свои функции должным образом. Можно применять в качестве дополнительного источника теплоизоляции.

Нагревательные элементыИсточник

В помещениях, которые очень нуждаются в сохранении тепла, лучше всего использовать пенополистироловые маты с фольгированной поверхностью. Они обладают самыми высокими теплоизоляционными свойствами. Кроме того, такие маты для тёплого пола способны выдерживать большие нагрузки, в отличии от пенопласта. Поэтому можно устанавливать в комнатах с самой большой проходимостью.

Толщина теплоизоляции отопительных систем

Толщина изоляции трубопроводов отопления определяется путем расчета, в основе которого лежат требования нормативной документации.

Произвести данные расчеты непросто. Чтобы получить верный результат нужно запастись терпением и вниманием. Наиболее распространенный метод – это подсчеты по показателям потерь тепла.

При этом правила СНИП указывают, что изоляция всех трубопроводов отопления должна быть рассчитана так, чтобы потери тепла не превышали значений, указанных в СНИП.

Кроме СНИП толщина изоляции регламентируется Сводом Правил, и он предоставляет более простую методику. Это такие упрощения:

  1. потеря тепла при нагревании стенок магистрали протекающей средой не такие большие, как в слое наружной защиты, по этим причинам их можно не брать в расчет.
  2. большинство конструкций изготавливают из стали, а ее сопротивление к проводимости тепла маленькое, поэтому сопротивление стенок конструкции из металла тоже можно не брать в расчет.

Толщину изоляции однослойной конструкции рассчитывают по сложным формулам, их легко можно найти в интернете. При этом нормативы СНИП предлагают разные формулы для определения расчета для круглых труб и для плоской поверхности.

Толщина изоляции в несколько слоев просчитывается формулами, причем это выполняют для каждого слоя отдельно.

Когда рассчитывается толщина изоляции, то нужно иметь в виду, что СНИП устанавливает точные величины тепловых потерь для трубопроводов разных объемов, и для различных способов их прокладки.

Все эти расчеты вести трудно, и дабы сэкономить время многие используют персональный компьютер и специальное программное обеспечение. При этом быстро и успешно получают нужный результат. Предлагаем скачать бесплатную программу для расчета толщины изоляции трубопроводов отопления для windows.

Читайте также:  Приспособление для кладки пеноблоков своими руками