Преимущества систем напольного отопления

Системы напольного отопления в последние годы получили широкое применение во всем мире. Наряду с большим количеством поклонников у этих систем есть и свои противники.Отрицательное мнение зачастую формировалось из-за неправильного конструкторского решения, неправильного теплового расчета и применения некачественных комплектующих материалов, в частности труб.

Преимущества напольного отопления

Система напольного отопления является низкотемпературной системой, которая использует большие поверхности пола как источник тепла. Преимущества системы - это:

1. благоприятное для человека с физиологической точки зрения распределение температуры в помещении;
2. равномерное распределение температуры – в помещении нет зон перегрева (чем характеризуются зоны вблизи отопительных приборов, например, радиаторов);
3. многократное уменьшение количества пыли в воздухе и вместе с ней бактерий, которые часто являются причиной различных болезней;
4. ограничение явления сухости воздуха, которым характеризуется радиаторное отопление, а также отсутствие положительной ионизации воздуха, которое оказывает недоброкачественное влияние на здоровье человека;
5. большее использование площади помещения и легкость поддержания чистоты – нет труднодоступных мест для уборки (на радиаторах всегда осаждается много пыли);
6. по сравнению с радиаторным отоплением система экономит энергию от 20% до 30 %, а в высоких помещениях, таких как спортивные залы, торговые павильоны, склады, храмы даже до 50%;
7. отсутствие сильного источника теплоизлучения поблизости человека;
8. возможность применения различных покрытий полов (дерево, камень или керамика);
9. возможность использования для нагрева воды практически любого источника энергии, начиная от котлов работающих на угле, газе, мазуте или электричестве до не конвективных источников, таких как теплонасосы, солнечные коллекторы или геотермические источники.

При напольном отоплении почти 70% тепла передается в виде приятного, ласкового теплового излучения, которое не способствует поднятию пыли в воздух. Почему так происходит? При температуре воздуха в помещении +20 0С средняя температура на поверхности пола в отопительном сезоне составляет 23-24 0С, из чего видно, что разница температур составляет 3-4 0С. А при радиаторном отоплении, при температуре радиатора 50-60 0С, разница температур составляет 30-40 0С. Именно большая разница температур является причиной сильной конвекции воздуха, которая способствует отрыву от поверхности пола и поднятию пыли вверх.

При напольном отоплении естественное перемещение воздуха ограничено, в связи с чем, инфильтрация наружного воздуха в помещение будет значительно меньше. К сожалению, часто этот факт считают причиной отсутствия вентиляции в помещении, намокания стен и образованию на них плесени, в то время как истинная причина этих неблагоприятных явлений заключается в другом. При поиске новых решений экономии тепла остановили внимание на использовании герметичных, суперщельных окон и дверей. В таких помещениях, даже если они имеют встроенную вентиляционную систему, по причине отсутствия подува не будет обмена использованного воздуха (такое явление будет наблюдаться также при радиаторном отоплении).

Существует два типа напольного отопления – водяное и электрическое. Какой из них будет лучше? Для помещений площадью в несколько или несколько десятков кв. м. рекомендуется, скорее - со взглядов экономических – элекроотопление. А в помещениях с большой площадью – отопление водяное. Честно говоря, стоимость монтажа такого обогрева будет выше, но при эксплуатации расходы на обслуживание будут ниже.

Система водяного напольного отопления под ключ позволяет на произвольную расстановку мебели и не ограничивает возможность ее размещения, чего нельзя сказать об электрическом напольном отоплении. А также водяное напольное отопление позволяет выполнять любое покрытие пола, будь то дерево, линолеум, кафельная плитка или др. покрытия. Электрический теплый пол нельзя прокладывать под мебелью, особенно той, которая плотно прилегает к полу, например, под кухонными шкафами. Объясняется это просто. Т.к. в электрокабеле течет ток – то выделяется тепловая энергия. Если тепло не используется (например, под мебелью), то быстро растет температура. Увеличение температуры способствует увеличению электросопротивления, что, в свою очередь, увеличению выделяемого тепла, что в итоге может привести к повреждению системы.

В случае водяного отопления, даже если тепло не используется, температура пола не будет выше температуры воды в системе. Вода будет отдавать тепло дальше там, где оно необходимо, не охлаждаясь при этом. Кроме этого, следует обратить внимание на тот факт, что отопление электрокабелями полностью зависит от электроэнергии, которая есть и скорее всего так и останется самым дорогим источником энергии. Эксплуатационные расходы при этом будут самыми высокими (стоимость отопления электроэнергией в настоящее время почти в 2,5 раза выше стоимости газового обогрева).

Следующим важным преимуществом водяного отопления является возможность использования любого источника энергии для нагрева воды, который зависит только от выбора пользователя. Может это быть котел, работающий на угле, газе, электричестве или любом другом топливе.

Проектирование системы напольного отопления

Приступая к проектированию, следует выполнить в начале теплорасчет, чтобы определить необходимое количество тепла для каждого помещения в целях определения необходимой теплоотдачи поверхности пола.

В напольном отоплении существует понятие максимальной теплоотдачи пола, которая зависит от температуры воздуха и пола. Необходимо знать, что при разнице температуры воздуха в помещении и температуры на поверхности пола на 1 0С эмиссия тепла составляет 11 Вт/м2 поверхности пола. Если здание отвечает требованиям действующих тепловых норм, то получаемой с напольного отопления теплоотдачи абсолютно достаточно для обеспечения полного теплового комфорта. Проект системы напольного отопления должен также включать дополнительные элементы, которые могут менять условия теплоотдачи системы, например, толстый ковер, ковровое покрытие или паркет. В таких случаях достаточно повысить температуру воды для отопления на 1-2 0С, для того чтобы преодолеть связанное с этим увеличение теплового сопротивления пола.
Температуру воздуха в каждом помещении можно регулировать индивидуально путем установки соответствующих значений на регулирующих клапанах, обслуживающих отдельные петли.

Максимальная температура поверхности пола в помещениях, где постоянно находятся люди, определена европейскими нормами и составляет +29 0С (эмиссия тепла при такой температуре составляет 100 Вт/м2). Однако, рекомендуется температура 26-27 0С, которая позволяет получить эмиссию тепла около 80 Вт/м2 (при температуре воздуха +20 0С).

Следующим этапом в проектировании напольного отопления является выбор покрытия пола. Конечно, из-за хорошей теплопроводности лучшим решением является железобетонная плита перекрытия с покрытием, выполненным из натурального камня или керамической плитки. Допускаются и другие решения, например, деревянные балки с покрытием из паркета или PCW. Однако в случае применения этих материалов в системе напольного отопления, материалы должны соответствовать определенным требованиям, а именно ковровые покрытия должны быть без резины и поролона, а паркет высушен и его толщина должна быть не больше, чем 15 мм (рекомендуется около 10 мм).

Тип покрытия, его толщина, и, прежде всего требуемая теплоотдача с 1 м2 поверхности, позволяет определить шаг труб. Для трубы диаметром 20 мм, используемой в технологии Wirsbo концерна Uponor, рекомендуется шаг труб 300, 225 и 150 мм. Шаг не должен превышать 300 мм, т.к. тогда на малых поверхностях полов могла бы быть разница температур больше 1 0С. Это могло бы быть причиной определенного теплового дискомфорта, потому что такую разницу температур человек в состоянии ощутить босой ногой.

Рекомендации при укладке петель напольного отопления

Очень важным делом является способ укладки петель отопления. Следует помнить, что трубу отопления следует укладывать на расстоянии не ближе, чем 15 см от стен. Укладку труб с еще не остывшей, теплой водой следует вести от наружных стен (возле любых наружных охлаждающихся преград).

Следует также не забывать о температурных деформационных швах. Площадь поверхности пола без температурного шва не должна быть больше, чем 40-50 м2 (в помещениях длинных и узких, а также сложной формы на плане площадь должна быть еще меньше). Не следует прокладывать трубы через деформационные швы, а в тех местах, где этого не избежать, следует трубу уложить в защитную трубу «Пешля» на участке около 20 см с каждой стороны шва.

Выбирая тип напольного отопления, следует помнить, что после его укладки и заливки бетонной стяжки какие либо поправки или изменения будет сделать крайне сложно или вообще не возможно. Это обозначает то, что система напольного отопления должна быть выбрана так, чтобы заказчик был уверен в ней, т.е. чтобы соединительные элементы, которые будут замурованы в стяжку пола, были высокого качества. В каждой системе особое значение уделяется ее слабым местам, а именно соединениям, поэтому трубы в стяжке должны иметь как можно меньше соединений. Самым лучшим решением является применение однородных эластичных пластиковых труб в системе напольного отопления.

Интересное предложение имеет концерн Гзщтщк (один из мировых лидеров в производстве полимерных материалов для систем отопления и водоснабжения), который предлагает трубы из полиэтилена самой высокой марки – поперечносшитого полиэтилена. Характеризуют его следующие уникальные свойства:

1. трубы имеют молекулярную память формы, что позволяет их исправлять (например, в случае перегиба после подогрева до температуры 100 0С труба возвращается в свое первоначальное состояние);
2. трубы являются стойкими на действие низких и высоких температур от – 110 0С до + 110 0С;
3. эластичные, поэтому из них легко можно делать петли;
4. имеют очень высокое сопротивление на изгиб;
5. трубы для напольного отопления реРЕХ имеют противодиффузионный слой и соответствуют требованиям нормы DIN 4726, которая отвечает за проникновение кислорода сквозь стенки полимеров. Благодаря этому слою металлические части системы, такие как радиаторы, насосы, котлы, элементы арматуры надежно защищены от коррозии.

Монтаж системы

Монтаж системы напольного отопления следует начинать с укладки слоя теплоизоляции, через который не должно проникать вниз тепла больше, чем 10% (90% тепла должно идти вверх на обогрев помещения). Для этих целей применяется теплоизоляция из пенополистирола толщиной 4-5 см, если напольное отопление выполняется над обогреваемым помещением и 7-8 см - если над не обогреваемым помещением или на грунте. Следует также помнить, что изоляция должна соответствовать требованиям несущей способности – в жилищном строительстве - 150 кг/м2 поверхности пола при вдавливании цементной стяжки не больше, чем 3 мм. Таким требованиям отвечает пенополистирол плотностью не меньше, чем 20 кг/м3.

На слой теплоизоляции рекомендуется укладывать полиэтиленовую пленку, которая будет служить для того, чтобы оградить пенополистирол от бетонного раствора и проникновения бетонного раствора между плитами утеплителя, образовывая тем самым температурные и акустические мостики.

На полиэтиленовую пленку следует укладывать арматурную сетку с ячейками 150-300 мм. Практическим решением является применение сетки с ячейками соответствующими шагу или половине шага труб. Арматурная сетка играет роль стеллажа, облегчающего точную укладку труб напольного отопления. К ней прикрепляются трубы при помощи крепежной проволоки или пластиковых фиксаторов. Кроме этого, сетка не позволяет трубе отопления лежать непосредственно на слое теплоизоляции, тем самым, трубы полностью будут утоплены в бетоне. После заливки раствора рекомендуется потрясти сетку, так чтобы бетон полностью заполнил пространство под трубами.

Разумеется, перед заливкой бетонного раствора необходимо выполнить испытание системы на герметичность. Если нет специальных рекомендаций по выполнению испытания на герметичность, испытание системы из полимерных материалов выполняют следующим образом:

1. следует выпустить весь воздух из системы и поднять давление до 1,5 рабочих;
2. поддерживать повышенное давление в течение 30 минут (в течение этого времени давление может понизиться приблизительно на 10% из-за линейного удлинения материала);
3. быстро понизить давление на половину и наблюдать за показаниями манометра. Если в течение следующих несколько минут его показания возрастут и не изменятся в течение 90 минут, система является герметичной.

Во время выполнения стяжки пола система должна быть заполнена водой и находиться под рабочим давлением. Позволяет это исключить лишние напряжения. Оптимальная толщина бетонной стяжки в жилищном строительстве, в соответствии с немецкой нормой, составляет 6,5 см. Если толщина стяжки будет меньше, то на поверхности пола может наблюдаться слишком большая разница температур, которая, как говорилось раньше, не должна превышать 1 0С. В свою очередь, слишком толстая стяжка, кроме больших инвестиционных расходов, является причиной лишних нагрузок на конструкции здания и роста тепловой неспособности системы (и так значительно большей, чем при радиаторном отоплении).

Существенным вопросом является качество бетона, используемого для выполнения стяжки пола. Одни советуют добавлять в бетон различные добавки и пластификаторы, которые облегчат выполнение стяжки и улучшат ее параметры работы при нагревании и охлаждении. По мнению других, добавки в бетонной стяжке не всегда благоприятны для здоровья человека, в связи, с чем следует отказаться от их применения. Из практики известно, что оба эти метода оправдали себя на объектах с напольным отоплением, хорошо взаимодействуя с системой отопления. Стяжку пола выполняют из полусухого бетонного раствора с консистенцией, как у влажной земли, для того чтобы избежать растрескивания бетона, после того как он схватиться.

Регулировка системы

В целях обеспечения правильной работы системы напольного отопления следует произвести регулировку отопительного оборудования, т.е. установить соответствующие данные на регулирующих клапанах обратного коллектора. Величины этих установок зависят от различных параметров: длины отопительной петли, шага труб, требуемой теплоотдачи, температуры в отапливаемом помещении, типа покрытия пола и т.п. Правильный расчет этих параметров является очень существенным (этот расчет обеспечивают профессиональные компьютерные программы), т.к. несоответствующая регулировка может быть причиной недогрева или перегрева помещений.

Вторая степень регулировки находится на подающем коллекторе. Управление может осуществляться вручную – при помощи регулирующих клапанов находящихся непосредственно на коллекторе или автоматически - при помощи комнатных термостатов находящихся в каждом обогреваемом помещении.

Источники тепла

Как говорилось раньше, система напольного отопления является низкотемпературной системой отопления. Средняя температура воды для отопления в системе Wirsbo заключается в границах от двадцати до сорока градусов Цельсия. Если в здании предусматривается установка классической котельной с котлом, работающим на газовом или мазутном топливе, то следует предусмотреть установку насосно-смесительной группы для смешивания воды с системы теплого пола с горячей водой с котла. Это можно осуществить при помощи трехходового или четырехходового клапанов, которые приводятся в движение управляемыми термометрами отапливаемой воды и температуры в отапливаемом помещении.

Дополнительную безопасность обеспечивают термостатические клапаны, которые не допускают установки слишком высокой температуры в системе напольного отопления. Непосредственное подсоединение классического котла к низкотемпературной системе отопления без насосно-смесительной группы из-за возможного выхода пара и оксида серы является не допустимым. Только некоторые источники тепла, например, теплонасосы, могут непосредственно подключаться к системе напольного отопления.

Благодаря применению современных материалов и технологии можно монтировать системы отопления в больших помещениях, таких как костелы, храмы, спортзалы, бассейны. На открытых площадях – спортивных стадионах, аэродромах или улицах – системы отопления (похожие на напольное отопление) применяются, особенно зимой, для удаления с больших площадей за короткий срок снега и льда.

Обращайтесь в "Акватерм Плюс", чтобы спроектировать систему отопления, купить радиаторы Пурмо или другие товары.