спорный материал.. тут правда про ТП, но принципы похожие

Эффективен ли утеплитель пенополиэтилен (НПЭ/ППЭ)? Исследование

25/05/2012 00:58:24

В своем доме я сделал напольное отопление и не жалею потраченных денег. Ходить по теплому полу комфортно, а детям и лежать на нем приятно. Низкотемпературное отопление всей площадью пола намного более оптимально с точки зрения прогрева помещения, чем точечное радиаторное отопление, в котором температура теплоносителя в несколько раз выше. Лучистая энергия, идущая от теплого пола, обеспечивает более равномерное распределение тепла и создает благоприятный микроклимат ("держи ноги в тепле…"). Но чтобы теплый пол радовал комфортным теплом и уютом долгие годы, его нужно сделать правильно. Ведь в технологии теплого пола (далее ТП) есть масса нюансов.

Коротко о главном

Всем или по крайней мере многим известен стандартный пирог теплого пола.

1. Основание (плита перекрытия, грунт и т.д.)

2. Утеплитель (пенополисторол/пенопласт, минвата, пенополиэтилен)

3. Металлическая сетка (ячейка зависит от расстояния между трубами, диаметр прутка 4-5 мм)

4. Труба ТП (если теплый пол водяной) или кабель (если электрический)

5. Стяжка (чаще всего ЦПС с пластификаторами или без них и/или с фиброй)

6. Чистовое покрытие (плитка, линолеум, ламинат, паркет)

Кратко остановимся на каждом слое.

Утеплитель. Необходим для предотвращения потери тепла вниз. Важно добиться, чтобы тепло максимально распространялось вверх. Это позволяет держать температуру теплоносителя ниже и экономит энергоресурсы. Большинство солидных производителей систем ТП рекомендуют в качестве утеплителя использовать пенополисторол (прежде всего, экструдированный/экструзионный — он же ЭППС или XPS). Обычный пенополистирол с плотностью 35 кг/м3 или экструдированный достаточно твердый материал, чтобы нормально работать внутри стяжки. Но его минимальная толщина должна составлять 20-30 мм. Производители рекомендуют применять 30 мм пенопласт в случаях, когда внизу отапливаемое помещение. Если внизу неотапливаемое помещение или же грунт, то применяется более толстый слой утеплителя, 50-80 и даже 100 мм. Однако на практике далеко не всегда есть возможность настолько увеличить толщину стяжки. Более того, чаще всего нежелательно ее увеличивать даже на 10мм. Тогда традиционно применяют 3-5 мм слой пенополиэтилена. Коммерческое название пенополиэтилена или иначе вспененного полиэтилена (НПЭ или ППЭ) может быть совершенно разным: Пенофол, Экофол, Изолон, Полифом, Пенолон, Порилекс, Теплофол, Энергофол, Изоком, Вилатерм, Неофол. Суть одна и та же! В системах теплого пола чаще всего используется фольгированный или металлизированный пенополиэтилен (фольга с защитным слоем пленки, металлизированная лавсановая пленка и т.д.). Считается, что пенополиэтилен способен эффективно работать как утеплитель, а фольга отражать тепло. Так ли это? Читайте дальше.

Сетка. Сетка выполняет несколько функций.

а) К сетке проще крепить трубу или кабель. Размер ячейки подбирается в зависимости от требуемого расстояния между трубами. Чаще всего это 15х15 см, 20х20, 25х25 или 30х30.

б) Сетка также выполняет роль арматуры. Но чтобы она эффективно работала нужно в момент заливки стяжки немного (на несколько миллиметров) приподнять ее от основания

в) Сетка помогает более равномерно распределять тепло в ТП. Труба нагревает металлические прутки, которые, в свою очередь передают тепло стяжке. Трудно сказать без отдельного исследования насколько это достоверное утверждение

Труба. В системах водяного отопления можно использовать любую трубу: металлопластик, сшитый полиэтилен, полипропилен, медь и даже просто металл. Но удобнее всего применять металлопластик или сшитый полиэтилен. Считается, что сшитый полиэтилен более надежен и имеет лучшую теплоотдачу. Но если углубиться в тему, то окажется, что и металлоплатик бывает разным и сшитого полиэтилена наберется с десяток разных типов. У каждой конкретной марки трубы есть свои плюсы и свои минусы. Сшитый полиэтилен в массе своей несколько хуже гнется, но зато металлопластик имеет свойство на крутых радиусах заламываться. Сегодня качественная труба от европейских производителей предлагается примерно по одной цене и каждый выбирает исходя из собственных критериев. По большому счету разница не очень велика. Я для себя выбрал современную недорогую металлопластиковую, а точнее металлополимерную трубу Sahna MultiFit Flex (PE-RT/AL/PE-HD) по цене 36 руб (лето 2012) за метр. Эта труба очень эластичная и хорошо гнется.

Несколько слов о расположении трубы в стяжке. Необходимо, чтобы толщина стяжки над трубой составляла не менее 30 мм, иначе прогрев будет неравномерным. Укладывать трубу можно змейкой или улиткой. Улиткой укладывать трубу предпочтительней, так как в этом случае обратная труба всегда идет рядом с подающей и этим достигается более равномерный прогрев помещения. Расстояние между трубами определяется расчетами, но оно не должно составлять более 30 см. Если укладывать трубу с шагом 30 см, то при расходе теплоносителя менее 2,5 л/м, будет чувствоваться полосатость теплого пола (проверено на собственном опыте!). Если выбирается шаг укладки 30 см, обеспечивайте расход как минимум 3,5-4 л/м. Расход видно, если установить коллектор с расходомерами. Диаметр трубы чаще всего используют 16 или 20. Для 16 трубы максимальная длина контура не должна быть более 80-100 метров, а для 20 трубы более 120 м.

Стяжка. Здесь в целом все как обычно. Многие при монтаже стяжки с трубами ТП применяют пластификаторы или фибру для предотвращения растрескивания стяжки. Практика показывает, что и обычная стяжка без пластификаторов и добавок вполне нормально ведет себя с напольным отоплением. Делать можно как полусухую, так и обычную стяжку. Появление трещин будет зависеть в большей степени от качества выполнения работ, а не от наличия труб или кабеля в стяжке.

Чистовое покрытие. Лучше всего ТП работает с керамической плиткой, так как ее теплопроводность из всех чистовых покрытий самая высокая. Но есть люди, которые успешно применяют линолеум, ковролин, ламинат и даже массивную доску. Чем ниже теплопроводность чистового покрытия, тем выше нужно будет поддерживать температуру теплоносителя (определяется рассчетами и опытным путем). Если для плитки достаточно будет в межсезонье 29-35 градусов, то для массивной доски температуру нужно будет держать выше градусов на 10.

Эффективен ли вспененный полиэтиен как подложка-теплоизолятор в системе Теплый Пол?

А теперь я перехожу, собственно, к самому исследованию применения пенополиэтилена как теплоизолятора и подложки под трубы и кабеля теплого пола. Как я уже сказал выше, далеко не всегда имеется возможность увеличить толщину стяжки применением пенополистирола. Часто для утеплителя оставляют всего 3-5 мм. И тогда в ход идет фольгированный пенополиэтилен.

У себя в подвале я использовал экструдированный пенополистирол от фирмы Техно-Николь, так как внизу холодный грунт. А вот при монтаже теплого пола между первым и вторым этажом я не на шутку задумался. По большому счету совсем отсекать поток тепла вниз в моем случае было вовсе необязательно. Ведь цокольный этаж у меня жилой и отапливается. Кроме того, 30 мм слой пенополистирола с монтажом на мою площадь выходил в сумму около 26 000 руб. Поэтому я решил не применять пенопласт. Иметь в собственном отапливаемом подвале теплый потолок нисколько не лишнее. Но применять ли подложку из пенополиэтилена? Затраты значительно ниже, но они, тем не менее, есть. Пустая ли это трата денег или же все-таки тонкий слой пенополиэтилена в некоторой степени изолирует поток тепла вниз. Все отопление в моем доме автоматизировано и разбито на зоны и контуры с индивидуальным регулированием. С точки зрения автоматики это означает, что влияние напольного отопления первого этаже на отопление цоколя лучше минимизировать, так как характер отопления разный. Например, в цоколе за счет большой инерции грунта, отопление всегда осенью включается последним. Остро возник вопрос, тратить ли 5-6 тыс на несколько рулонов пенополиэтилена под ТП или нет. Работает ли он или нет? В таких случаях я часто прибегаю к помощи Интернета…

НПЭ — "фуфел"?

Но в этот раз меня ждало разочарование. Производители пенополиэтилена в один голос хором твердят — фольгированному пенополиэтилену в системах теплого пола быть! Этот чудо материал чуть ли не полностью изолирует поток тепла вниз. С другой стороны существует большое количество форумов, на которых ставится под сомнение необходимость применения этого материала. Аргументы людей таковы:

1. Теплопроводность пенополиэтилена сравнима с теплопроводностью пенополистирола. Технические расчеты показывают — чтобы эффективно блокировать передачу тепла вниз через плиту перекрытия, необходимо использовать как минимум 30 мм слой пенопласта. Какой же смысл применять 3 или 5 мм слой пенополиэтилена. Это ничтожно малая толщина и абсолютно ничего не даст.

2. В стяжке пенополиэтилен (фактически полиэтилен с пузырьками воздуха) сожмется до 1 мм и работать перестанет.

3. Фольга отражает ИК (инфракрасное) излучение, но только не внутри твердого тела. Заявление о том, что фольга работает как отражатель в системе теплого пола не соответствует действительности и является попросту бредом. Кроме того, алюминиевая фольга "на ура" разъедается щелочной средой схватывающейся стяжки, а всякого рода металлизированные лавсановые пленки, имеющие вид "алюминиевой фольги" хоть и не разъедаются стяжкой, но являются полным "фуфелом" с точки зрения отражения ИК излучения.

Вот такие мнение можно встретить на страницах форумов. Что ж, вполне вроде бы убедительно. Но мнение форумных авторитетов — это одно, а проведенные исследования — это совсем другое. К сожалению я нигде не нашел в Интернете информации об эффективности применения фольгированного пенополиэтилена в системах ТП. А потому меня терзали смутные сомнения, особенно на фоне сообщений типа "я вот сделал без подложки — не греет, а сосед сделал с подложкой — греет". Принимать решения на основе бабушкиных сказок не хотелось, поэтому я решил провести свой собственный эксперимент, чтобы достоверно выяснить — быть пенополиэтилену в стяжке или не быть.

ППЭ, НПЭ и НПП

Чтобы предвосхитить всевозможные "сам дурак" в отзывах скажу, что я знаю, чем отличаются различные подложки. Вспененные полиэтилены бывают двух типов: газонаполненный несшитый пенополиэтилен (НПЭ) и сшитый пенополиэтилен (ППЭ). Сшитый полиэтилен обладает рядом преимуществ, но в разрезе данного исследования, который ставит задачу установить эффективность 3-5 мм утеплителей в системах теплый пол, нет значительной разницы что это будет за материал. На российском рынке представлен также вспененный полипропилен НПП, который, якобы, выдерживает бОльшие, чем НПЭ нагрузки, но и цена его раза в 3 выше. Утверждается, что НПП более долговечен и стабилен, не сминается как НПЭ в стяжке. Я специально по этому поводу был в магазине, где долго и пристально крутил разные теплоизоляторы в руках. У меня есть, скажем так, сомнения по поводу того, что НПП действительно в 3 раза лучше (судя по цене) пенополиэтилена. Думаю, что скорее всего в стяжке они будут работать примерно одинаково. В данном исследование используется самый ходовой несшитый пенополиэтилен по цене 50 руб за п.м.

Практика — критерий истины

Итак, в своем собственном доме на чердаке я соорудил что-то вроде испытательного стенда. Основание — обычные пустотные плиты перекрытия из бетона типа ПК. Из кирпича я сделал три небольшие емкости, через которые провел металлопластиковую трубу 16 диаметра.

Первая емкость (слева на фото) расположилась прямо на плите перекрытия. Вторая емкость (по центру) была размещена на фольгированном пенополиэтилене толщиной 5мм. Взял в магазине самый дешевый материал, который продавался под маркой Изолайн. Что представляет собой металлизированный отражающий слой достоверно выяснить не удалось. Вы же знаете квалификацию продавцов… Третья емкость (справа) была размещена на том же пенополиэтилене толщиной 5 мм, но без отражающего слоя.

Задача исследования — установить, какую роль играет пенополиэтилен в системе теплого пола и играет ли какую-либо роль отражающий слой.

Задачу поставили, цемент замесили. Слой стяжки над трубой составил 35 мм, так как это самый распространенный вариант.

Когда стяжка застыла, я подключил трубу к коллектору и подал в нее воду с температурой 39 градусов. Чтобы минимизировать эффект от последовательного размещения блоков, расход в контуре составлял более 5 литров в минуту. Замеры показали, что температура воды на входе и выходе фактически не изменялась.

Измерения производились с помощью высокоточных калиброванных цифровых термометров DS18B20, работающих по шине 1-wire. Значения температуры каждую минуту поступали в базу данных и я мог в режиме он-лайн следить за процессом.

Каждые 3-5 минут я на всякий случай производил альтернативные измерения вручную с помощью аналогового датчика, подключенного к мултиметру. Кроме того, с помощью этого датчика я оценивал прогрев тестовых кубиков в нескольких точках.

Результаты измерений оказались намного интереснее, чем я предполагал…

1. Красный график — стяжка без теплоизолятора

2. Синий график — стяжка с пенополиэтиленом толщиной 5 мм без отражающего слоя

3. Зеленый график — стяжка с пенополиэтиленом толщиной 5 мм с отражающим слоем

Поверхность стяжки, под которым лежал фольгированный НПЭ в среднем примерно на 1,5 градуса была выше, чем поверхность стяжки без всякой подложки. Это хорошо видно на графике. 1,5 градуса — много это или мало? Наверное многим приходилось щупать лоб больного с температурой 38 градусов. Сравните с температурой лба здорового человека 36,6. Разница небольшая, но рука чувствует вполне однозначно. Примерно тоже самое получилось и в этом случае. Рука вполне определенно ощущала более высокую температуру стяжки с подложкой из фольгированного НПЭ. Причем субъективно казалось, что температура выше более, чем на градус-полтора, но нет. Измерения в различных точках квадрата показывали — разница примерно в 1,5 градус. Это подтверждалось и повторным измеренеим с помощью мультиметра.

А что же НПЭ без отражающего слоя. И тут сюрприз! Температура поверхности прогретой стяжки примерно на 0,5-0,7 градуса ниже, чем с фольгированным НПЭ. Более того, как прекрасно видно на графике металлизированный слой в целом играет такую же роль, как все остальные 5 мм собственно утеплителя! То есть половину разницы в 1,5 градуса дает пенополиэтилен, а половину — металлизированный отражающий слой! Этого я никак не ожидал. Это доказывает обоснованность применения отражающего слоя в системах теплого пола. Какие законы физики работают в этом случае? Ведь ИК-излучение не передается в твердом теле. Но факт остается фактом. И пусть в абсолютных значениях это всего лишь 0,7 градуса, но они есть.

Признаться, перед началом эксперимента я довольно скептически относился к целесообразности монтажа пенополиэтилена в стяжке под теплым полом. Я не верил в то, что отражающий слой играет какую-то роль. Но выводы вполне однозначные. НПЭ/ППЭ работает! Более того, каким-то образом работает (и хорошо работает!) и металлизированный отражающий слой НПЭ.

Но в каком из трех случаев происходит более равномерный прогрев стяжки? Может быть, НПЭ и здесь преподнесет сюрпризы! Увы, измерения в 7 точках каждого кубика показали, что применение НПЭ не сказывается на более равномерном прогреве стяжки. График падения температуры ближе к углам кубика абсолютно идентичный во всех трех случаях.

График температуры стабилизировался примерно через 2,5 часа после начала работы. А теперь посмотрим что произойдет после отключения насоса теплого пола. Как поведут себя графики? Ведь в первом случае, где стяжка контактирует с плитой перекрытия, а значит сильнее нагревает ее, инерция должна быть выше и стяжка должна остывать медленнее. Проверим.

Так и есть. Красный график снижался медленнее и в конце концов температура первого кубика стала выше. Инерция, учитывая незначительную площадь участка и малое время работы теплого пола, не очень значительна, но она все же присутствует.

Ну а что будет, если сравнить работу 5 мм пенополиэтилена с 20 мм экструдированного пенополистирола? Будет ли достигнут значительный эффект? Я демонтировал подложку без отражающего слоя, а вместо нее смонтировал слой пенополистирола.

Теперь снова запустим насос теплого пола и посмотрим на результат. Синий график отражает температуру поверхности стяжки где использовался пенополистирол.

И снова сюрприз. Конечно, стяжка над 2 сантименровым пенополистиролом прогревается лучше, но всего на 0,3-0,4 градуса. Я предполагал, что разница будет куда заметнее. Итого получается, что 5 мм слой пенополиэтилена с отражающим слоем в качестве теплоизолятора в системе теплого пола совсем немного уступает 20 мм слою пенопласта.

НПЭ-Л и НПЭ-Ф

Считается, что щелочная среда застывающей цементной стяжки разъедает алюминиевою фольгу. Скорее всего, так и есть. Поэтому производители выпускает две разновидности вспененного полиэтилена с отражающим слоем: с алюминиевой фольгой (традиционно обозначается буквой "Ф") и с фольгой, ламинированной пленкой, или с металлизированной полимерной пленкой (чаще всего имеет в названии букву "Л"). Для систем теплого пола предназначен НПЭ-Л, отражающий слой которого устойчив к воздейстию щелочи и не разрушается в цементном растворе.

На втором этаже у меня смонтирован пенополиэтилен под брендом Экофол. На первый этаж я долго выбирал в магазине и щупал, сравнивал десяток различных материалов из разряда НПЭ. Несмотря на разницу в цене (иногда в 2-3 раза), существенного различия я не увидел. Экофол был одним из дорогих, но мне показалось, что лопаются поры у него при сжатии пальцами легче, чем у других, поэтому приобрел самый дешевый материал под брендом Мегафлекс. Он мне обошелся в 49 руб за м2. Мегафлекс дешевле Изолайна, а отличить их друг от друга невозможно.

Краткий вывод

Там, где нет возможности использовать в качестве утеплителя пенополистирол, применяйте пенополиэтилен. Металлизированному пенополиэтилену в системе Теплого Пола все-таки быть! Точка.

PS: Рекомендации по поводу стяжки для ТП

Я в процессе строительства накопил некоторый жизненный опыт по поводу устройства стяжки с трубами теплого пола. Поэтому хочу поделиться этой информацией. Часто так бывает, что стяжка дает трещины, разваливается на куски, бухтит, ходит и так далее. Трещинообразование в стяжке и по сей день, даже для опытных строителей является непредсказуемым процессом. Но есть ряд рекомендаций, которые позволяют снизить риск образования трещин.

В подавляющем большинстве случаев, стяжка ТП является плавающей. Это означает, что она не имеет непосредственного контакта с основанием. Между плитой перекрытия и стяжкой монтируют ППЭ, пенопласт или просто полиэтиленовую пленку. Стоит сказать (а то многие с недоумением об это узнают), что любая плавающая стяжка при простукивании или ходьбе издает глухой или даже звонкий звук. Все потому, что стяжка не связана с основанием. Это не страшно и является характерной особенностью плавающих стяжек.

Итак:

1. Стяжка на экструдированном пенополистироле трескается меньше, чем на ППЭ. Это связано с тем, что ППЭ — деформирующийся материал. Там, где это позволяет ситуация, лучше использовать пенополистирол.

2. Минимальная толщина плавающей стяжки 40 мм. А на ППЭ я бы рекомендовал толщину в 60 мм или больше. Идеальная толщина стяжки на деформируемом основании (например ППЭ) с трубами теплого пола 80 мм и более.

3. Считается, что полусухая стяжка прочнее, чем обычная "мокрая", и меньше подвержена трещинообразованию.

4. Надо правильно ухаживать за стяжкой после ее устройства. НИКОГДА не допускайте сквозняков. Укрывайте свежую стяжку пленкой. Держите ее влажной, но не переливайте. В жаркую погоду стяжка может по краям высыхать быстрее, значит края нужно дополнительно увлажнять. Вода — это и друг и враг стяжки. Много воды — потрескается, мало — тоже потрескается.

5. Обязательно необходимо оставить зазор между стеной и стяжкой, проложив тот же ППЭ. Величина зазора — 5 мм.

6. Обязательно необходимо устраивать компенсационные швы. Максимальная площадь стяжки одним куском ориентировочно 20-25 м2. Если таких разрывов не сделать, то скажем, на 50 м2 стяжка скорее всего сама лопнет.

7. Армирование сеткой. Не обязательно, но желательно. Важно, чтобы сетка располагалась в 10 мм, от низа стяжки, а не просто лежала на полу, хотя технически это усложняет работы.

8. Пользуйтесь качественными материалами! Цемент покупайте у проверенных поставщиков. Песок должен быть крупным и мытым. Можно использовать также качественный пескобетон (если найдете). Поверьте, лучше немного или даже много переплатить, чем потом выносить потрескавшуюся стяжку вместе с трубами теплого пола и заливать заново. Прочность стяжки не обязательно должна быть М-200 или М-300. Практика показывает, что честные М-150 — это очень хорошая и прочная стяжка. Только если это честные М-150.

9. Армирование фиброй и применение пластификаторов. Не обязательно, но если ваши мастера знают качественные материалы вполне допустимо. Самостоятельно, наугад покупать пластификаторы, использовать ПВА или покупать фибру на рынке я не рекомендую. Что получится в результате предсказать сложно.

Автор: Andrey_B

https://ab-log.ru/build/heat/tp-ppe

Теплопроводность всепененого полиэтилена от 0,038 до 0,051, примеем 0,045, тогда сопротивление этого слоя 3 мм будет 0,0666, сопротивление теплопередаче от воздуха к стенке 1/8,7=0,1149, толку от эти 3 мм при наличии утепления из минваты никакого кроме траты денег.

Не знаю, что заявляет производитель, но по факту оно всегда в трещинках от сморщиваний и там образуются дырочки.

Я видел, так делают парные, но даже для них меня берут сомнения. Фольга на скотче по-моему герметичнее получитсся.

А в данном случае в целях экономии заложил бы простую строительную крафт-бумагу.

Начал было крепить к потолку, и взглянул на свет сквозь материал. Обнаружил то тут то там небольшие просветы — то порезик на фольге, то точка. Такие косяки вроде только на фольге, вспененная часть целая.

А вы пароизоляционную пленку в руках держали? Если держали, то про вспененный полиэтилен не спрашивали бы  И потом — вы думаете что фольга выполняет роль пароизоляции что-ли?

Короче — не парьтесь, все будет нормально.

Начал было крепить к потолку, и взглянул на свет сквозь материал. Обнаружил то тут то там небольшие просветы — то порезик на фольге, то точка. Такие косяки вроде только на фольге, вспененная часть целая.

А вы пароизоляционную пленку в руках держали? Если держали, то про вспененный полиэтилен не спрашивали бы  И потом — вы думаете что фольга выполняет роль пароизоляции что-ли?

Короче — не парьтесь, все будет нормально.

Фольга как раз таки пароизоляция

Про погрешность это к абсолютным измерениям. В данном случае измерения относительные и проводятся одним датчиком, я так понял по статье. А эксперимент может и не претендует на абсолютную достоверность, но по относительной оценке видно, что польза есть.

Да, и про ИК. Кто говорит, что через твёрдую среду оно не передаётся. А через стекло?. Все зависит от коэффициента пропускания или поглощения. Часть ИК прооходит, а часть поглощается материалом.

Измерения производились с помощью высокоточнЫХ калиброваннЫХ цифровых термометрОВ DS18B20, работающих по шине 1-wire. Значения температуры каждую минуту поступали в базу данных и я мог в режиме он-лайн следить за процессом.

Судя по тексту, датчиков больше одного и измерения были непрерывными.

Осталось подождать пару недель, когда щелочная цементная среда разъест металлическую пленку пенофола — чтобы результаты образцов 2 и 3 выравнялись 

посмотрите видео про утепление лоджий. Там все пароизолируют ППЭ.

Тем не менее, это не является правильным. 

А про видосики на ютубе, меня поразил один кадр, у которого был очень странный пирог утепления: изоспан(не проклеенный, просто внахлест)->пропененный пеноплекс (в два слоя, с перекрытием швов)->фольгированный вспененный полиэтилен (фольгой внутрь балкона) ->вагонка. Спросил его, зачем он так сделал и кто ему посоветовал такой пирог — ответил, что мол менеджеры в магазине и они ошибаться не могут.

Вобщем, не стоит верить роликам на ютубе…

автор- делай как решил, я 4год так живу: минвата-ЭППС20-пленка3мм с фольгой-гибс с зазором