Как сделать электрический теплый пол в бане

При посещении бани, наибольший дискомфорт доставляет неравномерное распределение тепла в горизонтальной проекции:

• Обжигающий жар около потолка,
• Тёплый воздух в середине,
• И холод, тянущий по ногам.

Специфика расположения печки в бане, не даёт возможности повлиять на ситуацию. Единственный способ кардинально изменить такой дисбаланс, это модернизировать пол в бане, разместив в нём независимый источник тепла.

Выбор системы нагрева

Из двух существующих систем, водяной и электрической, тёплый пол для бани выгоднее всего делать именно по второму варианту. Причины такого выбора можно описать по пунктам:

1. Водяная система нагрева пола, обладает чрезвычайно большой тепловой инертностью.
2. Стоимость оборудования и сложность работ для формирования водяного нагрева полов, гораздо выше, чем для электрических систем.
3. Эпизодическое включение, нивелирует экономический эффект на эксплуатации водяного тёплого пола.

Электрический тёплый пол в бане можно организовать на основе следующих технологий:

• Инфракрасная плёнка,
• Аморфная лента,
• Нагревательный кабель.

Важно: У каждого нагревательного элемента есть свои уникальные преимущества, и такие же фундаментальные изъяны.

Поэтому каждый из них заслуживает отдельного описания, чтобы читатель не подумал о тенденциозной направленности излагаемых фактов.

Но прежде всего, надо обосновать выбор напольного покрытия.

Требования к напольному покрытию для тёплых полов в бане

Нет смысла укладывать нагревательные элементы, если сверху над ними будут находиться толстые половые доски.

К тому же, на дерево будут одновременно действовать деструктивные факторы разной этиологии:

• Снизу оно будет нагреваться, что вызовет рассыхание,
• Сверху оно будет увлажняться, что приведёт к короблению.

Значит, от привычных деревянных полов придётся отказаться, в пользу покрытия на минеральной основе. Это может быть как керамическая плитка, так и керамогранит. Но у керамогранита есть преимущество – его коэффициент водопоглощения, на порядок меньше, чем у кафеля.

При выборе, обращать внимание следует не на износостойкость,  а на противоскользящие свойства. Они определяются стандартом DIN 51097-С. Материал из этой группы, используется на полах с уклоном во влажных помещениях, предназначенных для ходьбы по нему босиком.

Совет: в продаже можно найти керамогранитную плиту, толщиной от 3 мм и размерами до 1×3 м. Если электрический тёплый пол для бани покрыть материалом такого размера, то уменьшится не только объём работы, но и количество швов. Следовательно, повыситься герметичность покрытия. А небольшая толщина (3–5 мм), будет способствовать более быстрому нагреву.

Виды электрических нагревательных элементов для полов в бане

Сравнительная характеристика будет приведена только по отношению к применению тех или иных нагревательных элементов в бане. Чтобы избегнуть предвзятости, эксплуатационные характеристики приведены не на основании личного опыта, а взяты от производителя.

Важно: Безопасность электрических тёплых полов в бане, ставится выше экономической целесообразности.

Инфракрасная плёнка

Особенностью нагревательной плёнки является способ передачи тепла. В отличие от других технологий, около 95% передачи тепла у плёнки осуществляется методом излучения. Для проверки, попробуйте подержать ладонь над включённой плёнкой, а затем приложить руку к самому материалу.

При прямом контакте, нагрев практически не ощутим. А учитывая, что плёнка будет находиться в стяжке, эффективность её работы будет чрезвычайно низкой.

Ещё один минус — слабая устойчивость лавсанового основания, к щелочному воздействию цемента.

Этих двух качеств, достаточно чтобы исключить инфракрасную нагревательную плёнку из претендентов для использования в баньке. Но при определённых условиях, на её основе можно сделать подогрев пола в ванной комнате.

Как сделать тёплый пол в ванной на основе нагревательной плёнки

Инфракрасная плёнка может использоваться в ванной комнате, но при условии покрытия ламинатом.

Есть два типа ламината, которые рекомендуются для помещений с повышенной влажностью: влагостойкий и водостойкий.

Влагостойкий ламинат, рассчитан на кратковременный контакт с водой. А ламели водостойкого типа, изготовлены на основе пластика. Им контакт с водой не страшен. Но чтобы сделать тёплые полы в ванной комнате на основе инфракрасной плёнки, потребуется выполнить следующие условия:

• Обязательная гидроизоляция из толстого полиэтилена с проклейкой стыков,
• Герметизация замковых соединений ламината силиконовой композицией,
• Герметизация стыка между ламелями и стеной,
• Обязательное заземление!

При условии, что на таком полу не будет луж, электрический тёплый пол в ванной будет безопасен и прослужит не менее 10 лет.

Аморфная лента

Это относительно новый продукт в этом сегменте рынка, который следует отнести к метаматериалам. Уникальные свойства композитного сплава, достигаются экстремально быстрым охлаждением (около 1 млн. градусов в секунду). В результате, формируется материал с уникальными свойствами:

• Толщина аморфной ленты 250 микрон, а в готовом изделии, на матах, менее 2 мм,
• Отсутствует аккумуляция тепла, а за счёт быстрого нагрева экономия электроэнергии достигает 50%,
• КПД преобразования электричества в тепловую энергию ≈ 99%,
• Высокая коррозионная устойчивость,
• Электромагнитное излучение не превышает фоновых значений.

Выпускается аморфная лента в рулонах и в матах. Производитель рекомендует использовать только маты с аморфной нагревательной лентой, чтобы устроить электрический тёплый пол в ванной или в бане. При этом стяжку можно не заливать!

Единственный недостаток, относительно высокая стоимость. Минимальная цена 1 м² аморфной ленты на матах, мощность 150 Вт, начинается от 1500 р.

Нагревательный кабель

Материал проверенный временем, и большинство электрических тёплых полов сделанных в России, изготовлены на основе нагревающего кабеля. Выпускается в бухтах (погонаж), и в матах. Может быть одно- или двухжильным.

К отрицательным характеристикам нагревательного кабеля, следует отнести:

• Более высокое электромагнитное излучение, по сравнению с другими типами нагревательных элементов,
• Точечная область нагрева (при рассмотрении в срезе) и мощная изоляция провода, повышают инерционность системы, увеличивают расход электроэнергии, и способствуют появлению «эффекта зебры».
• Обязательная заливка стяжки, для предупреждения неравномерного нагрева.

Монтаж кабеля на матах, предпочтительнее, ибо позволяет строго выдержать рекомендуемый шаг укладки и фиксация к основанию получается надёжнее.

Сравнение

Для сравнения остались только нагревательный кабель и аморфная лента.

Нагляднее это будет выглядеть в таблице, при условии что сравнение осуществляется не в абсолютных критериях, а в относительных. То есть, относительно друг друга.

Относительно неравномерности прогрева, следует пояснить отдельно. На снимке среза электрического тёплого пола в поперечной проекции, отчётливо видно, что у аморфной ленты нагрев происходит при более низкой температуре рабочего элемента, но при этом площадь гораздо больше, чем у кабеля.

На этом рисунке схематично показан принцип формирования эффекта «Зебры». Дело в том, что минимальное расстояние между витками кабеля — 8 см. А до поверхности пола минимум 4.5 см (3 см минимальная толщина стяжки + 1 см толщина плитки + 0.5 см толщина клеевой композиции).

Датчик температуры, расположен между витками кабеля, на равном удалении, то есть приблизительно в 4 см.

При поверхностном рассмотрении, скорость нагрева должна быть одинаковой. Но согласно модели Дебая (1912 г), во время теплопереноса, энергия фононов ослабляется, при переходе из одной среды в другую. А в данном случае, происходит переход тепловых фононов из стяжки в клей, затем в напольное покрытие.

Если увеличивать толщину стяжки чтобы нагрев был равномерным, то это повысить энергопотребление и инерционность конструкции.

Более тонкая стяжка, не сможет выполнять защитных функций и при этом вероятность её растрескивания гораздо выше.

Из всех приведённых факторов следует, что использование аморфной нагревательной ленты при организации электрического тёплого пола в бане, это единственный вариант вложения средств для достижения оптимального соотношения между ценой, эффективностью и надёжностью.

Как сделать электрический тёплый пол в бане

Первый этап работ — формирование основания с правильным уклоном для стекания воды. Все последующие этапы, будут проходить именно на этом наклонном основании, а именно укладка:

• Теплоизолятора,
• Нагревательных элементов,
• Напольного покрытия.

Минимально необходимый уклон — 2 см/м или 1˚. При этом, уклон следует делать не к центру баньки, а к одной из стен. В этом случае, удастся избежать работы с чашеобразной поверхностью, на которой гораздо труднее фиксировать все последующие элементы конструкции тёплого электрического пола.

Вдоль стены, где будет собираться вода, формируется желобок, который в свою очередь тоже имеет наклон. Но проекция наклона внутри желоба, ориентирована в перпендикулярном направлении, относительно общего уклона. Сам желоб, будет закрываться решёткой.

Общая толщина конструкции тёплого электрического пола в бане, от грунта до поверхности пола, составит 23 см, в том числе:

• Слой глины — 5 см,
• Подушка песчано-гравийной смеси — 5 см,
• Стяжка основания — 5 см,
• Теплоизолятор — 6 см,
• Нагревательные маты — 0.2 см,
• Клей + плитка ≈ 1.8 см.

Но внутри бани, надо выбрать грунт на 23 см, ниже расчётного уровня пола, плюс 2 см, на каждый погонный метр помещения по линии уклона.

Рассмотрим пример бани 3×4 м. Уклон будет по короткой стороне, следовательно, выбрать надо 23 см + (3 м×2 см) = 29 см.

Выход канализационной трубы поднимают до расчётного уровня пола и заглушают.

Основание трамбуют, затем засыпают 5 см глины и тоже тщательно утрамбовывают.

Совет: уклон легче всего сформировать в самом начале, с помощью подсыпки глины до нужного уровня. После утрамбовки, она будет надёжно держать форму.

Сверху на глину насыпают слой песчано-гравийной смеси, и также тщательно утрамбовывают. Чтобы было удобнее отслеживать необходимый уклон, на противоположных стенах рекомендуется нарисовать линейную шкалу, с обозначением проекции каждого уровня.

Подготовка к заливке и установка маяков

Перед заливкой стяжки, следует установить маяки. Расстояние между ними 1–1.5 м, варьируется в зависимости от опытности бетонщика и длины правила. При ширине заливаемой поверхности 3 м, можно поставить 1 маяк по центру, и по два с каждой стороны от него, на расстоянии 1 м.

Важно: именно маяками, должен быть окончательно выдержан требуемый угол наклона поверхности.

По периметру стен, необходимо приклеить демпферную ленту толщиной 10 мм, и высотой 200 мм.

Стяжка

Наклонную поверхность заливают полусухой стяжкой. Объём бетона рассчитывается исходя из размеров помещения и толщины стяжки. Например, для бани 3×4 м, при толщине стяжки 5 см, потребуется 3×4×0.05 = 0.6 м³ бетона.

Водоцементное соотношение 0.45.

Важно: для армирования используют стальную фибру!

Дисперсное армирование на порядок повышает прочность готового покрытия, ибо сцепление осуществляется по всему объёму смеси, а не локально, как в случае использования обычной арматуры.

Объём фибры зависит от марки стальных волокон, и обозначается на упаковке производителя.

Консистенция готового раствора полусухой стяжки, напоминает увлажнённый песок, при сжимании в ладони, вода не вытекает.

Такая смесь гораздо лучше держит форму, и быстрее набирает прочность. Но после заливки, дальнейшие работы требуют технологического перерыва, необходимого для полного цикла, для созревания «цементного камня».

При толщине стяжки 5 см, полный цикл составит около 4 недель.

Укладка теплоизолятора

Для теплоизолятора необходимо твёрдый пенополимер с прочностью на сжатие от 2 кг/см². По характеристикам лучше всего подходит экструдированный пенополистирол толщиной 3 см. Но укладывать его надо в два слоя с разбежкой. Стыки проклеивают скотчем.

Обустройство желоба для стока воды

Самый лёгкий способ обустроить желоб, это уложить вдоль стены канализационную трубу ПВХ диаметром 100 мм, разрезанную вдоль.

Для герметизации соединения между стеной-трубой-теплоизолятором, рекомендуется применять водостойкий силиконовый герметик.

Планирование и укладка нагревательных матов

Нагревательные маты с аморфной лентой, выпускаются шириной 0.5 м и 1 м. А длина варьируется от 0.5 м до 6 м, с шагом 50 см.

Мощность нагревательных элементов на единицу площади всегда одинакова — 150 вт/м².

Перед покупкой, следует начертить схему размещения нагревательных матов на полу бани. Если парилка будет отделена от моечного отделения, то для предупреждения возникновения эффекта «запирания тепла» от поставленной перегородки, внутри парной следует уложить отдельный контур.

Для соблюдения всех требований, следует придерживаться следующих ограничений

Нагревательные полосы, должны располагаться снизу, а сетка сверху.

Для фиксации используют скотч.

Важно: Размещение термодатчика, подключение питания и заземления, следует выполнять строго по инструкции от производителя!

После всех работ этого этапа, необходимо проверить работоспособность конструкции. Для этого её включают на 5–10 минут. Если все полосы равномерно нагреваются, то можно приступить к наклеиванию декоративного покрытия.

Приклеивание декоративного покрытия

Вне зависимости от материала декоративного покрытия, керамическая плитка или керамогранит, приклеивание начинают от желоба.

Хотя уклон очень небольшой, но такая последовательность предупредит возможность сползания свежеприклееных плиток.

Толщину клеевого слоя, рекомендуется выдерживать равной толщине плитки. Это будет способствовать полному заполнению подплиточного пространства, и предупредит появление пустот.

Крупногабаритные плитки предпочтительны при наклеивании на маты аморфного тёплого пола в бане, так как они более равномерно распределяют нагрузку, на нагревательные элементы.

Электрические тёплые полы в бане рекомендуется покрывать плиткой по бесшовной технологии. Для этого лучше всего подходит керамгранит. У него ровные грани, исключительно низкое водопоглощение и практически нулевой коэффициент температурного расширения, в диапазоне температур от 0 до 50˚C.

Финишные работы

После застывания плиточного клея, обрезают демпферную ленту чуть ниже уровня плитки. Образовавшуюся ложбинку заливают силиконовым герметиком.

Рекомендуется дополнительно обработать силиконовой композицией щели между напольными плитками. Даже если они минимальной толщины, тщательное втирание силикона, ликвидирует возможность будущих протечек.

Видео по теме