Модуль для системы напольного водяного отопления
Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству модуля для систем напольного водяного отопления, и может быть использовано при производстве систем водяного обогрева полов в помещениях различного назначения. Модуль для системы напольного водяного отопления включает настил из отдельных профилированных досок (1), соединённых между собой замком паз-гребень, металлизированный скотч (7), трубу из сшитого полиэтилена (8), контактирующую с металлизированным скотчем, термоаккумулирующую цементно-стружечную плиту (11), чистовое покрытие (12) и опорную площадку (13) настила. Профилированные доски используют с размером поперечного сечения 35×130 мм. В каждой доске на сторонах, обращённых к помещению, дополнительно выполнены поперечные (2) и продольные пазы. Поперечные пазы имеют прямоугольное сечение, а в уложенном настиле они сведены в поперечные каналы (5). Продольные пазы выполнены с разными сечениями. При этом доски, уложенные в настиле по его периферии и в средней части, имеют три паза (4), а остальные - один паз (3). Модуль дополнительно включает напольные решётки (6), установленные по периферии настила, над поперечными каналами и на уровне чистового покрытия модуля. Технический результат - обеспечение быстрого повышения температуры в помещении. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству модуля для систем напольного водяного отопления, и может быть использовано при производстве систем водяного обогрева полов в помещениях различного назначения, предпочтительно в строящихся малоэтажных жилых домах и коттеджах.
Известно техническое решение, относящееся к подогреваемому водяному полу, включающее несущую плиту из прессованного волокнистого материала, или из пенопласта, или пеньки, в которой профиль стороны, обращённой к помещению, в поперечном сечении имеет волнообразную форму (выступы и впадины), трубу обогрева, уложенную в углубления несущей плиты, и теплопроводящий слой из смеси штукатурки, и стеклоткани, проложенный поверх несущей плиты с трубами (патент RU №2178122 С2, кл. F24D3/14, опубл. 2002г.). Недостатком указанного решения является низкая тепловая мобильность системы, обусловленная тем, что тепловые потоки из середины массивного слоя распространяются намного длительнее, чем меняется тепловая обстановка в помещении из-за изменения наружной температуры.
Известны также деревянный модуль для системы водяного тёплого пола фирмы Thermotech (Термотех), Швеция, и/или сходное с ним решение, раскрытое в публикуемом патенте Германии (DE) №19755856. Модуль содержит основание, выполненное из полимерного материала с низкой теплопроводностью, у которого одна из сторон снабжена пазами, тепло-распределительное покрытие, в виде алюминиевых пластин, имеющих специальные выступы омега-образного профиля, для размещения в них труб обогрева. Данная конструкция имеет рядом недостатков, в частности, омега-образный профиль алюминиевых пластин сложен в изготовлении, требует наличия специализированного оборудования и дорогих сплавов для его выполнения, что приводит к удорожанию изготовления модуля и трудностям для массового производства.
Известен модуль для системы напольного водяного отопления, раскрытый в описании полезной модели к патенту RU №171590, опубл. 2017 г. F24D 3/12. Данное решение по совокупности существенных признаков выбрано в качестве прототипа изобретения. Модуль для системы напольного водяного отопления, по одному из вариантов изготовления прототипа, содержит несущее основание в виде деревянного полового настила, выполненного из отдельных профилированных досок, соединённых между собой замком паз-гребень, теплопроводящий элемент в виде алюминиевой фольги, которой покрыта вся поверхность деревянного настила, трубопровод, как средство обогрева, из полимерного материала, контактирующего в собранном настиле с теплопроводящим элементом, термоаккумулирующий покрывной слой, чистовое покрытие и опорная площадка настила. Продольный паз замка в профилированной доске выполнен такого размера, в котором при сборке настила укладываются трубопровод обогрева, фольга и гребень, как элемент замкового соединения досок. При образовании системы обогрева пола из множества указанных модулей, вся система монтируется на опорную поверхность (площадку).
Указанный модуль обладает рядом конструктивных и эксплуатационных недостатков. Так, при выполнении продольных углублённых пазов доски возрастает риск её деформации, обусловленной снижением твёрдости настила, Модуль сложен в сборке, а используемые материалы для модуля не обеспечивают достаточную теплопроводность тёплого пола. Используемый вариант продольных пазов не позволяет менять схему укладки греющих элементов контура обогрева и осуществлять в целом легкий ремонт пола, в результате сужаются возможности применения описанного модуля на практике.
Задачей заявленного изобретения является создание модуля с быстрой и простой сборкой, с хорошим уровнем теплопроводности и более функционального, чем в прототипе, в части расширения возможности его использования.
Техническими результатами предлагаемого модуля являются достижение простой конструкции модуля с простой сборкой, модуля имеющего полную ремонтопригодность, небольшой вес, высокую функциональную гибкость при использовании и обеспечивающего быстрое повышение температуры в помещении. Кроме того, техническим результатом является и то, что модуль можно применять, как таковой, для оснащения помещения без образования системы из множества таких модульных элементов.
В соответствии с настоящим изобретением, технические результаты достигаются тем, что в известном модуле для системы напольного водяного отопления, включающим настил из отдельных профилированных досок, соединённых между собой замком паз-гребень, металлизированный теплопроводящий элемент, трубопровод из полимерного материала, контактирующий с теплопроводящим элементом, термоаккумулирующий покрывной слой, чистовое покрытие и опорную площадку настила, в предложенном модуле профилированные доски используют с поперечным сечением 35×130 мм, в каждой доске, на сторонах, обращённых к помещению, дополнительно выполнены поперечные и продольные пазы, причём поперечные пазы имеют прямоугольное сечение, а в уложенном настиле они сведены в поперечные каналы, продольные пазы выполнены с разными сечениями, при этом доски, уложенные в настиле по его периферии и в средней части, имеют три паза, а остальные - один паз, модуль дополнительно включает напольные решётки, установленные по периферии настила, над поперечными каналами, и на уровне чистового покрытия модуля, в качестве металлизированного теплопроводящего элемента используют металлизированный скотч, а в качестве трубопровода - трубу из сшитого полиэтилена, при этом труба утоплена в продольных пазах досок и зафиксирована крепёжными зажимами в поперечных каналах, а её изгибы, уложенные в поперечном канале, фиксируются брусками, в качестве покрывного слоя используют цементно-стружечные плиты, а в качестве опорной площадки - лаги.
Кроме того, отличительными признаками являются то, что: в каждой доске шаг лагов составляет 550-600 мм; в настиле поперечные каналы расположены между двумя лагами и по центру; металлизированным скотчем покрыты поперечные каналы настила и продольные пазы досок, причём края скотча заходят внахлёст на поверхности досок.
Также отличиями являются то, что в профилированной доске с тремя продольными пазами трубопровод углублён в среднем пазе, а количество напольных решёток определяют с учётом объёма обогреваемой площади, вида оконного проёма и нагрузки коллекторной системы.
Предложенный модуль для системы напольного водяного отопления иллюстрируется следующими рисунками, где:
на Фиг. 1 изображены фрагменты, а также размеры профилированных досок настила, показывающие доску с поперечным пазом прямоугольного сечения и одним продольным пазом (б), доску с поперечным пазом и тремя продольными пазами (г), поперечные сечения (а) и (е) соответственно и продольные сечения (в) и (д) соответственно;
на Фиг. 2 изображён фрагмент соединения двух профилированных досок, имеющих один и три продольных пазов, а также изображены контакты утопленных трубопроводов в пазах с металлизированным скотчем;
на Фиг. 3 - вид сверху Фиг. 2, при этом изображены поперечный канал с металлизированным скотчем и брусок в канале, фиксирующий сгиб трубопровода;
на Фиг. 4 схематично изображена совокупность конструктивных признаков предложенного модуля для системы напольного водяного отопления.
Заявленный модуль для системы напольного водяного отопления включает:
1 - профилированные доски; 2 - поперечные пазы с прямоугольным сечением; 3 - доска с одним продольным пазом; 4 - доска с тремя продольными пазами, средний паз; 5 - поперечные каналы настила; 6 - напольные решётки; 7 - металлизированный скотч; 8 - труба из сшитого полиэтилена; 9 - крепёжный зажим трубы в поперечных каналах; 10 - брусок; 11 - цементно-стружечная плита; 12 - фрагмент чистового покрытия пола; 13 - лаги (опорная площадка).
Монтаж модуля для системы напольного водяного отопления осуществляют следующим образом.
Понятие «профилированная» доска подразумевает придание ей особой заданной конфигурации, как правило, в сечении. Все виды профилей в доске для настила заявитель изготавливает фрезерованием. В качестве материала для досок используют хвойную породу древесины. В профилированной доске 1 (Фиг.2), как и в прототипе, на одной из кромок доски выполнен паз, а на другой – гребень соединение двух досок осуществляют с помощью контакта паз-гребень. Доски используют с поперечным сечением, равным 35×130 мм, т.е. у которой толщина 35, а ширина без гребня - 130 мм (Фиг.1). Перед укладкой настила доски выдерживают в том помещении, где будет проведена укладка настила. Такая акклиматизация способствует избежать усадки при монтаже.
Настил монтируют на лаги 13 в виде деревянных прямоугольных брусов с соотношением сторон сечения 1,5-2 и, как правило, из хвойных пород дерева. Лаги служат опорной площадкой модуля и рёбрами жёсткости для настила.
Устанавливают лаги на деревянном, или грунтовом, или бетонном основаниях, а перед установкой их обрабатывают антисептической и противопожарной пропиткой. Шаг лагов в заявленном модуле составляет 550-600 мм.
Укладку профилированных досок начинается от стены. Настилку осуществляют по известной технологии, а именно: каждую следующую доску размещают вплотную к предыдущей, после чего через специальную прокладку по ней ударяют молотком, насаживая на паз. Затем доску прибивают к лагам с помощью гвоздей или саморезов, которые в 2-2,5 раза длиннее её толщины.
В каждой профилированной доске настила, на стороне, обращённой к помещению, выполнены поперечные и продольные паз. Поперечные пазы 2 имеют прямоугольное сечение с соотношением сторон в сечении, равным 2×100 мм. (Фиг.1) и в уложенном настиле они сведены в поперечные каналы 5 (Фиг.4). Последние в настиле обеспечивают равномерную циркуляцию тёплого воздуха и тем самым увеличивает КПД тёплого пола.
Продольные пазы в досках выполнены с разными сечениями, при этом доски, уложенные в настиле по периферии и в его средней части, имеют три паза 4 (профиль - «гребёнка»), а остальные - один паз 3. (Фиг.1-4). В доске с тремя пазами трубопровод укладывают в среднем пазе 4, а два крайних паза служат для дополнительной циркуляции тёплого воздуха и выхода воздуха через напольную решётку (Фиг. 2,4). При монтаже настила, доску с тремя пазами укладывают первой, а затем такую же доску укладывают в средней части настила, в зависимости от местонахождения напольной решётки 6 (Фиг.4).
Над поперечными каналами 5, по периферии настила и на уровне чистового покрытия 12 модуля, устанавливают напольные решётки 6, которые представляют собой металлические изделия с небольшими сквозными отверстиями. Присутствие их в модуле обеспечивает уменьшение теплопотерь у окон, а также оптимальный теплообмен и вентиляцию в обогреваемом помещении. Напольные решётки чаще всего изготавливают из алюминия, который хорошо противостоит внешним воздействиям, а дизайн решёток может украсить интерьер помещения.
Взамен алюминиевой фольги по прототипу, в качестве теплопроводящего элемента используют металлизированный скотч (ГОСТ 28964-91), у которого есть синтетическая основа и рабочий слой, в виде напылённого металлического покрытия. Металлизированный скотч имеет преимущества перед фольгой по пластичности, высокой прочности, водо- и газонепроницаемости и по высоким антикоррозионным свойствам. В настиле металлизированным скотчем 7 покрывают поперечные каналы 5 и продольные пазы 3 и 4 досок (Фиг.2-4), причём края скотча заходят внахлёст на поверхности досок (Фиг. 2).
В качестве трубопровода в модуле используют трубу 8 из сшитого полиэтилена (ПЭ-С), диаметром 16 мм и отвечающую требованиям СП 41-109-2005. От полиэтилена по прототипу он отличается физическими свойствами в частности, лёгкостью, гибкостью, повышенной механической прочностью на срок не менее 50 лет, устойчивостью трубы к термодеформации, истиранию, царапинам, усадке и появлению трещин вследствие внутреннего напряжения. Кроме того, труба из сшитого полиэтилена удобна в монтаже, устойчива к замерзанию в холодную погоду и выдерживает высокие перепады температур и давления.
При хранении бухт труб ПЭ-С, или перевозке при температуре ниже нуля, перед раскаткой и дальнейшими монтажными операциями, их выдерживают в течение 24 ч при температуре не ниже +10 град. Монтаж следует производить при температуре воздуха не ниже 0°С. Контур греющей трубы образовывается при укладке труб в продольных пазах 3 досок и в средних пазах 4 досок с тремя пазами, при этом в поперечных каналах уложенную трубу фиксируют крепёжными зажимами 9, а её изгибы фиксируют брусками 10 (Фиг. 4). Крепёжные зажимы позволяют устранять передачи усилий на трубу в процессе её монтирования и эксплуатации, а бруски обеспечивают укладку трубы без заломов, загибов и одновременно формируют плавные повороты трубы в контуре.
На настил с металлизированным скотчем и трубопроводом укладывают термоаккумулирующий покрывной слой толщиной 10 мм в виде цементно-стружечной плиты 11 (ЦСП). Плиты ЦСП отличаются простотой выполнения монтажных работ, большим запасом прочности, стойкостью к воздействию влаги, способностью сохранить тепло в помещении и высокими звукоизоляционными свойствами. Кроме того, ЦСП не содержат в рецептуре вредных веществ, устойчивы к грибку и плесени, сохраняют рабочие свойства при температурных колебаниях, воспринимает нагрузки, не нуждаются в выравнивании поверхности, стойкие к агрессивным жидкостям, поглощают шумы, имеют хорошие теплоизоляционные характеристики.
Поверх плит ЦСП в качестве чистового покрытия 12 применяют ламинат, или керамическую плитку, или паркет.
Трубопровод, уложенный в предложенном модуле или в системе обогрева пола из множества таких модульных элементов, образуют магистрали, которые подключают к распределительному коллектору подачи и отвода теплоносителя. Коллектор, работая в комплекте с водонагревательным котлом и циркуляционным насосом, обеспечивает подачу подогретого теплоносителя в трубопроводы и далее тепло путём конвенции поступает в помещение.
Настоящее изобретение использовано, причём в промышленном масштабе (разработаны ТУ «Система тёплый пол «Технология»). Доказано, что по сравнению с прототипом совокупность заявленных признаков модуля для системы напольного водяного отопления, отражённая в формуле изобретения, позволяет получить модуль, имеющий простую сборку, полную ремонтопригодность, небольшой вес, высокую функциональную гибкость при использовании и обеспечивающий быстрое повышение температуры в помещении. Кроме того, в отличие от прототипа предложенная конструкция модуля позволяет применять его для оснащения помещения без образования системы из множества таких модульных элементов.
1. Модуль для системы напольного водяного отопления, включающий настил из отдельных профилированных досок, соединённых между собой замком паз-гребень, металлизированный теплопроводящий элемент, трубопровод из полимерного материала, контактирующий с теплопроводящим элементом, термоаккумулирующий покрывной слой, чистовое покрытие и опорную площадку настила, отличающийся тем, что профилированные доски используют с размером поперечного сечения 35×130 мм, в каждой доске на сторонах, обращённых к помещению, дополнительно выполнены поперечные и продольные пазы, причём поперечные пазы имеют прямоугольное сечение, а в уложенном настиле они сведены в поперечные каналы, продольные пазы выполнены с разными сечениями, при этом доски, уложенные в настиле по его периферии и в средней части, имеют три паза, а остальные - один паз, модуль дополнительно включает напольные решётки, установленные по периферии настила, над поперечными каналами, и на уровне чистового покрытия модуля, в качестве металлизированного теплопроводящего элемента используют металлизированный скотч, а в качестве трубопровода - трубу из сшитого полиэтилена, при этом труба утоплена в продольных пазах досок и зафиксирована крепёжными зажимами в поперечных каналах, а её изгибы, уложенные в поперечном канале, фиксируются бруском, в качестве покрывного слоя используют цементно-стружечные плиты, а в качестве опорной площадки - лаги.
2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что в каждой доске поперечный паз имеет соотношение сторон в сечении, равное 2×100 мм.
3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что шаг лагов составляет 550-600 мм.
4. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что в настиле поперечные каналы расположены между двумя лагами и по центру.
5. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что в настиле металлизированным скотчем покрыты поперечные каналы настила и продольные пазы досок, причём в последних края скотча заходят внахлёст на поверхности досок.
6. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что в профилированной доске с тремя продольными пазами трубопровод углублён в среднем пазе.
7. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что количество напольных решёток определяют с учётом объёма обогреваемой площади, вида оконного проёма и нагрузки коллекторной системы.
