Какое существенное преимущество лучистого отопления над традиционным конвективным отоплением

Обновлено: 04.05.2024

Системы отопления помещений: теплые полы, стены, потолки

Системы отопления типа «теплый пол», которые приобрели заслуженную популярность из-за комфортности и экономичности, относятся к системам панельного отопления. К ним относятся также системы потолочного и стенового лучистого отопления. Водяное панельное отопление имеет ряд особенностей и преимуществ.

Панельное отопление – это система обогрева, в которой преобладающее количество тепла передается путем излучения. Поэтому их еще называют системами лучистого отопления. Тепловой поток проходит через трубы, затем они нагревают массивный теплоемкий слой бетона, представляющий собой греющую плиту, а также через покрытие пола, и передается в окружающую среду.

Водяное панельное отопление выполняют внутри зданий со встроенными в стены, потолки и полы нагревательными элементами (стеновое, потолочное и подпольное), системы подогрева открытой поверхности, контактирующей с наружным воздухом (спортивные площадки и поля стадионов, коммуникационные трассы, ступеньки в переходах, подъездные пути и террасы) и пр.

При отоплении внутри зданий используются различные конструкции нагревательных панелей (панельных отопительных приборов) с учетом особенностей здания и его архитектуры, а также в зависимости от предназначения объектов. Например: деревянные полы с воздушной прослойкой, эластичные обогреваемые полы в спортивных залах, подпольное отопление с греющей плитой (заливка бетоном, т. н. «мокрый метод»), теплый пол по «сухому методу» (особенно пригоден при ремонте и реконструкции объектов), стеновое отопление «мокрым» и «сухим методом», потолочные панели, панели отопления помещений неправильной формы (например, наклонные стены в помещениях под скатной кровлей и на мансардах).

Преимущества панельного отопления:

оптимальное распределение температуры в помещении;
экономия энергии;
возможность взаимодействия с экономичными источниками тепла, например, тепловыми насосами и конденсационными котлами;
максимальное использование поверхности помещений;
оборудование может быть использовано летом для охлаждения помещений;
отсутствие сквозняков и активных конвекционных потоков, разносящих пыль в помещении, что благоприятно для аллергиков, и пр.;
водяные системы панельного отопления могут использоваться и для охлаждения помещений в летнее время.

Комфортное распределение температуры в помещении

При панельном способе отопления поверхность пола/стен характеризуется повышенной температурой, благодаря чему т. н. «ощущаемая температура» (результирующая температура воздуха, температура стен и пола в помещении), которая имеет решающее значение для ощущения теплового комфорта, имеет оптимальные значения.

Общая температура воздуха в помещении 20°C при панельном отоплении обеспечивает такой же тепловой комфорт, как и температура от 21 до 22°C при использовании традиционных отопительных приборов (радиаторов и конвекторов), а колебания внутренней температуры на 1°C практически не ощутимы человеческим организмом.

Подпольному и стеновому отоплению свойственно наиболее благоприятное для человека распределение температуры в помещении, близкое к идеальному, см. рис. 1. При панельном отоплении наблюдается существенное уменьшение конвекционного перемещения воздуха по сравнению с радиаторным (конвективным) отоплением, которое вызывает перенос пыли и т. п.

Рис. 1. Вертикальное распределение температуры для разных типов отопления Рис. 1. Вертикальное распределение температуры для разных типов отопления

Основные элементы панельного отопления

Панельное отопление состоит из трубопроводов подачи и отвода теплоносителя, системы распределителей, вспомогательных конструктивных и монтажных технологических элементов, элементов регистрации температуры и автоматического регулирования, см. рис. 2.

Рис. 2. Элементы панельного отопления: 1) греющие трубы; 2) краевая изоляция; 3) тепловая изоляция и гидроизоляция; 4) распределитель теплоносителя подпольного отопления; 5) монтажный шкафчик; 6) регулятор температуры Рис. 2. Элементы панельного отопления: 1) греющие трубы; 2) краевая изоляция; 3) тепловая изоляция и гидроизоляция; 4) распределитель теплоносителя подпольного отопления; 5) монтажный шкафчик; 6) регулятор температуры

Особенности конструкции

Подпольное отопление (или «теплый пол»), выполненное «мокрым методом», основано на непосредственной заливке труб цементным раствором в толще пола. Таким образом получается отопительный прибор, нагревательным элементом которого служит монолитный пол – массивная теплоемкая бетонная плита.

Отопление такого типа широко распространено и успешно применяется как в индивидуальном, так и многоэтажном жилищном строительстве, а также в общественных зданиях, спортивных сооружениях и торговых центрах.

Стеновое отопление (см. рис. 3) отличается от «теплого пола» установкой нагревательных труб во внутренних слоях вертикальных строительных ограждающих конструкций. Для «теплых стен», как и для напольных систем, применяются два основных способа монтажа – фиксация греющих труб на стене с последующим покрытием их штукатуркой («мокрый метод») или отделка внутренней поверхности стены готовыми гипсоволокнистыми панелями с утопленными в них греющими трубами («сухой метод»). Отопление такого типа не только обеспечивает оптимальный тепловой комфорт, но также ограничивает потери тепла из помещения (передача тепла от более теплой среды к холодной окружающей среде через ограждение с более высокой температурой физически невозможна).

Стеновое отопление идеально подходит для помещений со скошенными стенами (для чердачных помещения и мансард), где имеются большие проблемы с планировкой скошенных поверхностей и внутреннего пространства при организации воздушных потоков от высокотемпературных отопительных систем (радиаторного типа).

Рис. 3. Стеновое отопление: 1) укладка мокрым методом – трубы покрыты штукатуркой; 2) укладка сухим методом – трубы утоплены в гипсоволокнистых плитах Рис. 3. Стеновое отопление: 1) укладка мокрым методом – трубы покрыты штукатуркой; 2) укладка сухим методом – трубы утоплены в гипсоволокнистых плитах

В качестве нагревательного элемента в панельном отоплении используются полимерные трубы, которые делятся на два типа исполнения, «мокрый» метод и «сухой» метод. При устройстве мокрым методом греющие трубы крепятся при помощи пластиковых шин системы KAN-therm Rail.

Для изготовления «теплого пола» в системе KAN-therm применяются два вида полимерных труб: полиэтиленовые трубы PE-Xa, PE-Xc и PE-RT с антидиффузионной защитой или многослойные трубы PE-RT/Al/PE-RT с алюминиевой прослойкой. В зависимости от требуемой тепловой мощности подпольного отопления применяются трубы с диаметрами Ø12−Ø26 мм.

Водяной «теплый пол» может быть как с твердым (керамическим, деревянным, ламинированным покрытием), так и с эластичным наружным покрытием (например, для спортивных сооружений, см. рис. 4). Эластичное покрытие, по большому счету, отличается от «теплого пола» с твердым наружным покрытием только конструкцией верхних слоев.

Рис. 4. Конструкция греющей плиты напольного «спортивного» отопления по системе KAN-therm: 1) стена; 2) слой штукатурки; 3) плинтус; 4) разделительный шов; 5) напольное «спортивное» покрытие; 5a) покрытие из стекловолокна; 5b) эластичный слой 10 мм; 6) стяжка; 7) шпилька для труб; 8) греющая труба KAN-therm; 9) краевая лента с защитным фартуком ПE; 10) системная плита KAN-therm Tacker с металлизированной или ламинированной пленкой; 11) гидроизоляция (только возле грунта!); 12) бетонное перекрытие Рис. 4. Конструкция греющей плиты напольного «спортивного» отопления по системе KAN-therm: 1) стена; 2) слой штукатурки; 3) плинтус; 4) разделительный шов; 5) напольное «спортивное» покрытие; 5a) покрытие из стекловолокна; 5b) эластичный слой 10 мм; 6) стяжка; 7) шпилька для труб; 8) греющая труба KAN-therm; 9) краевая лента с защитным фартуком ПE; 10) системная плита KAN-therm Tacker с металлизированной или ламинированной пленкой; 11) гидроизоляция (только возле грунта!); 12) бетонное перекрытие

Требования к тепловой изоляции в соответствии с нормами PN‑EN 1264:

R = 0,75 [м²K/Вт] – требуемое сопротивление тепловой изоляции над отапливаемым помещением;
R = 1,25 [м²K/Вт] – требуемое сопротивление тепловой изоляции над неотапливаемым помещением или на грунте (Tнар ≥ 0°C);
R = 2,00 [м²K/Вт] – требуемое сопротивление тепловой изоляции на грунте (-5°C ≥ Tнар ≥ -15°C).

Материал тепловой изоляции: пенополистирольные плиты Tacker с металлизированной или ламинированной пленкой толщиной 20, 30, 35 и 50 мм или профилированные пенополистирольные плиты Profil1, 2 и 4 толщиной 11 и 30 мм, которые укладываются на пенополистирольные плиты TBS толщиной 25 мм. В случае укладки пенополистирола на битумный слой используется разделительная пленка PE.

Рис. 5. Монтаж труб с помощью скоб и укладкой в профилированную подкладку Рис. 5. Монтаж труб с помощью скоб и укладкой в профилированную подкладку

Основные способы монтажа напольного отопления по системе KAN-therm – это KAN-therm Tacker специальными скобами на изоляционные плиты из EPS, покрытые металлизированной или ламинированной пленкой с нанесенной на них сеткой с шагом 5 см; и система KAN-therm Profil − трубы крепятся за счет фиксации их в специально профилированной части плиты Profil.

В подпольном отоплении можно применять трубы PE-Xc, PE-RT Ø16×2 мм, 18×2 мм, 18×2,5 мм или PE-RT/AL/PE-RT Ø16×2 мм. Трубы поставляются в бухтах по 100–600 м, в зависимости от диаметра трубы. Чтобы избежать перекручивания трубы при монтаже, что приводит к росту упругих деформаций, а также к отставанию трубы от пола и к возрастанию физических усилий, рекомендуется использовать приспособление «Размотчик для труб».

Контур укладки трубы разделяется на две зоны: зона постоянной эксплуатации и граничная зона.

Граничная зона – это зона метровой ширины вдоль наружных ограждений. Чтобы компенсировать возможную температурную неравномерность на плитах перекрытия на тех участках, которые расположены ближе к наружным стенам (граничная зона), при монтаже трубы укладывают более плотно, чем в помещениях, ограниченных внутренними стенами и перегородками, см. рис. 6. Для увеличения температуры на поверхности пола граничной зоны в ней обычно уменьшают шаг укладки трубопроводов. Граничная зона может также иметь выделенный контур.

Рис. 6. Схема укладки «теплого пола» во внутренних помещениях и в граничных зонах комнат с наружными стенами

Если шаг трубопроводов в основной зоне (зона постоянной эксплуатации) обычно составляет 150–250 мм, то в граничной зоне трубы обычно укладывают с шагом 100–150 мм. При этом, конечно, при инженерном расчете необходимо опираться не на ориентировочный диапазон шага, а на максимальную температуру, принимаемую как 26°C в зоне постоянного пребывания людей и 31°C – в зонах временного пребывания людей, в граничных зонах, в мокрых помещениях, в прихожих. Наличие граничной зоны является обязательным условием укладки теплого пола в помещениях, где не предусмотрены радиаторы.

Конструкция стеновых панелей, выполненных «мокрым методом», показана на рис. 7. Для стенового отопления используются трубы с диаметрами Ø8−Ø16 мм, которые покрывают сверху специально предназначенным для этого раствором штукатурки («мокрый метод»). Также возможно расположение расположенные в готовых панелях, которые монтируются на стене («сухой метод»), см. рис. 3.

Рис. 7. Конструкция стеновой панели KAN-therm по «мокрому методу»: 1) стеновое покрытие (обои, керамическая плитка); 2) штукатурка; 3) монтажная сетка 7 × 7 мм; 4) греющая труба KAN-therm; 5) шина для фиксации труб; 6) распорный дюбель; 7) стеновая конструкция; 8) теплоизоляция; 9) наружная штукатурка; 10) разделительный шов Рис. 7. Конструкция стеновой панели KAN-therm по «мокрому методу»: 1) стеновое покрытие (обои, керамическая плитка); 2) штукатурка; 3) монтажная сетка 7 × 7 мм; 4) греющая труба KAN-therm; 5) шина для фиксации труб; 6) распорный дюбель; 7) стеновая конструкция; 8) теплоизоляция; 9) наружная штукатурка; 10) разделительный шов

Для потолочных систем тоже, как правило, используют готовые нагревательные панели, выполненные «сухим методом».

Схемы укладки труб «теплого пола» водяного

Независимо от вида крепления труб их можно уложить тремя различными способами, см. рис. 8:

Змеевик (меандр) – самый простой способ укладки, когда трубы укладываются по одной из сторон зоны отопления последовательно с поворотами на 180°.
Такой способ монтажа имеет самый неоднородный профиль температур на поверхности пола, поскольку теплоноситель остывает по ходу движения его в трубе, и, следовательно, возникают локальные зоны перегрева и недостаточного нагрева. Змеевик правильнее применять только в ограниченных случаях: укладка в «теплых полах» в санитарных узлах малой площади (до 4 м²); укладка в обогреваемых наклонных пандусах; обогрев ступеней; укладка граничных зон с выделенным отопительным контуром.

Рис. 8. Схемы укладки труб «теплого пола»: меандр, двойной меандр и улитка (спираль)

Двойной змеевик (двойной меандр) – укладка «бифилярного» типа, где рядом с подающим трубопроводом с самой высокой температурой всегда располагается обратный трубопровод с самой низкой температурой. При таком способе укладки профиль температур на полу, хотя и не идеальный, но уже близок к оптимальному. Это самый удобный способ монтажа для правильной и простой укладки температурно-деформационного шва.
Улитка (спираль) – способ укладки, обеспечивает наиболее равномерное распределение температуры по греющей поверхности, потому что подающие и обратные трубопроводы располагаются попеременно, рядом друг с другом. Выбор укладки греющего контура не влияет на общую теплоотдачу, но имеет решающее значение в распределении температуры по его поверхности.

Управление тепловыми потоками и регулирующая автоматика

Системы панельного отопления нуждаются в автоматическом регулировании – все помещения разнятся по площади и конфигурации, имеют ли перекрытия контакт с наружными стенами или нет. Кроме того, перекрытия (напольное отопление) и/или стены (стеновые панели) имеют разную теплоемкость и тепловую инерционность. Поэтому важно иметь устройства, позволяющие поддерживать желаемую настраиваемую температуру в пределах помещения. Без этого добиться нужной степени комфорта и избежать неэкономичного использования тепла не удастся.

Автоматика позволяет с высокой точностью контролировать температуру в помещениях, не допуская общего и локального перегрева, а значит, перерасхода дорожающих энергоресурсов, что повышает энергоэффективность здания в целом. Экономия энергии может составлять до 20% по сравнению с системами без автоматики.

В программном обеспечении комнатных термостатов реализовано множество функций. Они скоммутированы с сервоприводами на распределителях контуров теплого пола, которые перекрывают поток теплоносителя через те контуры, которые уже достигли заданных желаемых температурных параметров.

Рис. 9. Сервоприводы на распределителях контуров «теплого пола» и/или стеновых панелей Рис. 9. Сервоприводы на распределителях контуров «теплого пола» и/или стеновых панелей

Автоматика системы KAN-therm – это мультифункциональная система, которая позволяет не только обогреть помещения в режиме отопления, но и обеспечивает охлаждение помещений в теплый период года. При этом обеспечивается контроль и регулирование температуры в разных зонах отопления и охлаждения, производится управление источником тепла и работой насоса, осуществляется контроль влажности воздуха в режиме охлаждения во избежание образования конденсата. Кроме того, реализуются функции защиты насоса и вентилей (запуск после больших периодов простоя), защиты от замерзания и чрезмерной критической температуры благодаря ограничителю температуры и внешнему управляющему таймеру, подключенному к механической клеммной колодке.

Большой выбор термостатов с различной функциональностью позволяет подобрать оптимальные параметры управления каждым объектом как в ручном режиме (с автоматическим понижением ночной температуры) и минимальным набором встроенной защиты (например, от замерзания), так и в автоматическом.

Автоматика термостатов имеет возможность регулирования систем отопления/охлаждения для работы по программам комфорта, в которых пользователь сам задает соответствующую температуру воздуха по времени суток. Также предусматривается возможность подключения датчика температуры пола для поддержания комфортной температуры поверхности пола после достижения заданной температуры воздуха в помещении.
Термостаты также имеют функции ограничения настроек температуры, защиты системы от замерзания, защиты вентилей, блокировки включения режима отопления или охлаждения. Кроме того, имеется возможность согласованной работы и регулирования теплых полов и радиаторов в одном помещении.

Мощность сервоприводов, применяемых в системе KAN-therm, минимизирована до 1 Вт.

В современных условиях актуальным становится не только надежность и эффективность работы устройств автоматики, но и беспроблемное, легкое обслуживание, возможность разнообразной конфигурации, в том числе дистанционное управление с помощью ноутбука или смартфона, а также, возможность расширения системы в будущем.

Система KAN-therm предлагает для панельного отопления/охлаждения современные решения для управления оборудованием и для автоматической регулировки температуры на базе беспроводных устройств, коммутация между которыми осуществляется по радиосвязи. Это значительно упрощает монтаж автоматики и устраняет проблемы и затраты, связанные с разводкой большого количества проводов в здании. Такой тип автоматики особенно необходим в случае модернизации систем отопления в имеющихся зданиях.

Что важно помнить

Несложные рекомендации по реализации систем отопления сводятся к нескольким пунктам, о которых нужно помнить при выборе систем панельного отопления, приведены ниже:

Лучистое отопление: недостатки и преимущества помощи мини-солнца

Выбор оптимального вида отопления — один из главных этапов любого строительства. Оно может быть различным: например, печным или котельным. При решении этой задачи учитывают многие факторы — доступность вида топлива, особенности дома — планировку, этажность, местность, где он будет располагаться, и толщину его стен. Однако прежде надо узнать, какие виды отопления бывают, познакомиться с относительно новыми технологиями. К ним с полным правом можно отнести лучистое отопление, поэтому перед выбором не помешает понять, что это такое, а также оценить недостатки и достоинства данной альтернативы.

Системы отопления по виду энергоносителя

Перед тем как приступать к вопросу о том, что такое лучистое отопление, нужно «пробежаться» по всем используемым системам. Их можно классифицировать по-разному, однако начать лучше с источника тепла, с вида топлива. Ассортимент в этом случае достаточно широк.

Газовые

Главное достоинство этого теплоносителя — его невысокая цена. Конечно, если вести речь о магистральном, а не сжиженном виде топливе. Но основе газа есть возможность реализовать любую схему отопления. Основной недостаток — большие затраты на присоединение к газопроводу, если он проходит относительно далеко от участка. Другой минус — необходимость согласования операции (и проекта системы отопления) с газовой службой.

Жидкотопливные

Эти рассматриваемые варианты энергоносителя — дизельное топливо, солярка либо легкие сорта мазута. Такие жидкотопливные системы также подходят для частного дома. Современное оборудование имеет достаточно высокий КПД, а автоматические системы делают управление простым, а расход топлива экономичным. Минусы есть: это сложность конструкции, поэтому дороговизна жидкотопливной горелки, высокая цена теплоносителя, необходимость его транспортировки, места для хранения.

Твердотопливные

В этом случае источниками тепла служат дрова, пеллеты или уголь. Этот вариант обычно рассматривают владельцы участков, на которые нет возможности провести газ, к тому же нередки перебои с электричеством. Современное оборудование, использующееся для автоматизации системы, дозирования топлива, серьезно упрощает ее эксплуатацию. Однако недостатки тоже существенны. Это цена, несравнимая со стоимостью газа, расходы на транспортировку, необходимость выделить помещение для хранения топлива.

Комбинированные

Это отопительные системы, в которых используют несколько видов топлива. Например, к газовому котлу и радиаторной водяной системе добавляют теплые полу, обогреваемые с помощью электричества, либо инфракрасные обогреватели. Возможны и другие варианты.

К этой же категории относится почти универсальное оборудование — многотопливные котлы, способные работать на 2-4 видах топлива. Плюс их — шанс бесперебойной, эффективной работы в любых условиях. Минус — высокая цена, которая растет пропорционально количеству продуктов в «рационе» агрегата, и такая же стоимость ремонта.

Нельзя не сказать об альтернативных системах, которые для обогрева помещений используют энергию солнца или ветра, тепло земли, естественных водоемов или воздуха. В некоторых случаях они могут функционировать почти автономно. Многих привлекает их экономичность и экологичность. Однако пока хозяев домов останавливает высокая цена оборудования, проектирования и монтажа. Ждать окупаемости таких систем приходится долго.

Отопление: способы передачи тепла

Основных разновидностей отопительных систем существует две. Это конвективное и лучистое (инфракрасное) отопление.

Конвективное

Конвективным считают любую отопительную систему, в которой передача тепловой энергии происходит благодаря естественному перемещению теплых и холодных воздушных масс. Нагретый воздух всегда поднимается вверх, холодный или остывший опускается вниз.

В этом и есть основной недостаток любого конвективного отопления: в помещении всегда большой перепад температур. У потолка всегда тепло, у поверхности пола — холодно. Этим «грешит» традиционная радиаторная система, однако еще больший «эффект-дефект» наблюдается при работе тепловентиляторов или тепловых пушек.

Лучистое

Альтернатива — инфракрасное, лучистое отопление. В этом случае тепло передается посредством излучения. Сравнить эту систему можно с мини-солнцем. Располагают отопительное оборудование над обогреваемой зоной, под ней, или сбоку, на стенах.

В роли теплоносителя в таких системах выступает вода, реже горячий воздух либо пар. Альтернатива — легкие электрические нагреватели, которые чаще монтируют в потолок. Большая часть отопительных приборов (конвекторы, радиаторы, теплые полы, стены) являются конвективно-лучистыми, то есть переносят тепло конвекцией и излучением, но соотношение этих способов отопления у них разное.

Лучистое отопление: его особенности

Прежде надо разобраться, как работает инфракрасный обогрев, какова его польза для организма.

Польза инфракрасного оборудования

Для понимания лучше сначала поближе познакомиться с «работой» его большого «брата». Солнце является источником электромагнитного излучения. Оно состоит из трех волн различной длины.

Видимый свет. С помощью призмы его можно расщепить на семь цветов, порядок которых всем известен со школьных времен (каждый охотник желает знать, где сидит фазан).
Ультрафиолетовые волны более короткие, их невозможно различить невооруженным глазом, потому что это излучение находится за пределами фиолетовой области спектра. Атмосфера земли УФ поглощает, а результатом воздействия этих волн на людей является загар.
Инфракрасное излучение — длинные волны, также невидимые для человека. Они находятся с другой стороны солнечного спектра, за красной областью. Люди воспринимают его как тепло.

Из-за широкого диапазона инфракрасного излучения его разделили на три диапазона — на ближний (он примыкает к видимому свету), средний и длинноволновый, или дальний. Если говорить о максимально полезном воздействии на человека, то идеалом оказывается та часть излучения, что находится ближе к среднему поддиапазону.

Длина «полезной» волны составляет 5-15 мкм. Такое излучение называют «лучами жизни». Причина — совпадение с частотами теплового излучения человека. Эти волны, повышающие иммунитет, успешно применяют для борьбы с различными заболеваниями. Именно в этом диапазоне работают лучистые обогреватели.

Полноценной системой лучистого отопления может считаться та, при работе которой около 75% теплоты передается помещению лучеиспусканием, а около 25% — конвекцией. Такое соотношения позволяет получить максимальный комфорт для человека.

Инфракрасное отопление будет нагревать поверхности (пол, мебель и т. д.), сосредотачивать тепло, необходимое человеку на конкретном участке комнаты. Эта система не будет распространять его в зоны, которым максимальный комфортный обогрев не нужен. В первую очередь, это касается потолка.

«Собственное солнце», по сути, является почти полным аналогом настоящего светила. Отличие одно: это отсутствие ультрафиолетового излучения, которое в больших дозах вредно для организма человека.

Области применения лучистого отопления

Эти системы используют для обустройства обогревательных систем в различных помещениях. Их можно увидеть:

Лучистыми системами отопления нередко оборудуют медицинские центры, клиники, больницы, санаторно-курортные комплексы.

Лучистые нагреватели бывают пленочными (ПЛЭН) и панельными. Первый вид работает только от электричества. Второй вариант более универсален: помимо электроэнергии он позволяет использовать воду или газ. По понятным причинам газовые лучистые панели (ГЛО) походят для обогрева складов, производственных помещений, больших мастерских или ангаров. В квартирах и частных домах идеалом будут максимально безопасные электрические системы.

Выбор отопительного оборудования

Такие приборы можно размещать на потолке, полу или стенах. Решение владельцев дома зависит только от климата в местности. На Крайнем Севере рекомендуют устанавливать напольное лучистое отопление. Там, где климат жаркий, советуют монтировать потолочные конструкции сверху. В этом случае систему летом можно использовать в качестве кондиционера, пропуская по трубам холодную воду.

Лучистое отопление: недостатки или достоинства?

Отопительные системы постоянно совершенствуются, появляются новые виды. Первое доказательство прогресса — лучистое отопление, которое относится к новейшим технологиям.

Плюсы

О пользе таких систем для людей уже было написано, но это не единственное преимущество данного вида обогрева. В списке преимуществ:

Равномерный нагрев. Принцип действия лучистой технологии основан на передаче тепла всем предметам, находящимся в помещении. Они, нагреваясь, начинают передавать тепловую энергию в пространство — воздуху. Этот эффект называют «вторичным излучением».
Относительная простота монтажа любого вида лучистых обогревателей — безусловный плюс. Все крепежные элементы уже присутствуют в комплекте, поэтому дополнительных расходов владельцам не потребуется.
Удобство: есть возможность быстрой регулировки температуры, поддерживания низкотемпературного режима в том случае, если хозяева временно отсутствуют.
Низкая расчетная температура: достаточно нагреть теплоноситель до 40°, чтобы на выходе получить 35°. В морозы достаточно 45/40°.
Шанс монтажа оборудования в любой зоне: например, над кроватью, либо около нее.
Простое обслуживание инфракрасных электрических приборов.
Быстрый прогрев любого помещения.

Еще одно преимущество такого отопления — энергоэффективность. Считается, что системы лучистого нагрева в скором времени могут потеснить привычные радиаторы и традиционное климатическое оборудование. Причина — универсальность: данные приборы способны обеспечить не только обогрев, но и охлаждение.

Недостатки

Эффективность оборудования — достоинство, которое сразу превращается в недостаток, если речь заходит о лучистом отоплении в квартирах. Такое решение не совсем целесообразно. Причина — некоторые потери тепла. Поскольку прибор будет нагревать все поверхности, часть тепловой энергии будет неизбежно уходить в соседние помещения.

Конечно, эту проблему решит монтаж теплоизоляции, однако нужно учесть и еще один недостаток: это большие расходы. Вкупе с изоляционными материалами такой обогрев обойдется дороже обычных радиаторов отопления.

В небольшую «армию» минусов можно отнести цену таких приборов, однако вполне логично ожидать, что эффективность оборудования всегда требует каких-то жертв. Рано или поздно, но оно обязательно окупится.

Необходимость грамотного, точного расчета тоже крайне важна. В противном случае эффективной работы оборудования можно не дождаться. Поэтому перед покупкой нужна консультация со специалистом.

Системы инфракрасного отопления

Если размышлять о «идеальном идеале» лучистого обогрева, то им была и остается обычная массивная печь. В ней даже выпечка получается вкуснее, причина — инфракрасное излучение. Причем это факт, а не просто ощущение. Представителей современных систем лучистого отопления существует несколько. Это «теплые полы», пленочные лучистые обогреватели и излучающие панели — стеновые либо потолочные.

Системы «теплый пол»

Они отличаются как конструкцией, так и принципом отопления.

Конвективные системы. К ним относятся любое отопление, где теплоносителем выступает вода. Другие разновидности — кабельные или кабельные, уложенные в теплоизоляционные плиты, а также пленочные. Последние конструкции называют греющими матами. Это тонкие кабели, которые укладывают на сетчатую основу.
Лучевые, инфракрасные системы. Такое тепло вырабатывают два вида теплых полов. В пленочных полах полосы графита запаивают в пленку, изготовленную из полиэтера. Стержневые инфракрасные полы — маты, заполненные параллельными рядами карбоновых стержней. Соединены все элементы силовыми проводами.

Лучевые системы теплых полов имеют большое преимущество перед простыми конвективными конкурентами. В случае выхода из строя одного элемента обогрев будет продолжать работать. Но надо отметить, что эффективность потолочных панелей (пленок) выше, чем у напольных систем. Разница составляет примерно 15% (85 против 70). Причина — более выраженная конвекция напольного отопления.

Пленочные лучистые электронагреватели (ПЛЭН)

ПЛЭН считают самыми рациональными системами для обогрева любых помещений: как жилых, так и нежилых. Пленочные обогреватели могут стать основной или дополнительной системой. Чаще их располагают на потолке.

ПЛЭН состоит из двух слоев полимера. Между ними располагаются резисторы, отдающие лучистое тепло алюминиевой фольге. Стандартная ширина устройства составляет 300 мм, толщина — 1 мм. Максимальная температура нагрева — 450°.

Плюсы таких систем — компактность, практичность, относительная простота монтажа, так как крепежные элементы входят в любой комплект. Малое потребление электроэнергии — еще одно немаловажное достоинство пленочных обогревателей.

Стеновые панели

Эти обогревательные системы — закрытые модульные блоки, изготовленные из медных труб. Их толщина — 20-25 мм. Корпус делают из алюминия. В роли теплоносителя выступает горячая вода. Панель отопительного прибора служит не только в роли кожуха: труба, спрятанная в корпусе, способна отдать больше теплоты, чем та, что проложена открыто.

При температуре 40° лучевая теплопередача у данного оборудования составляет около 80%. Оставшиеся 20 процентов — передача конвективным способом. Перед монтажом модулей стены защищают фольгированным утеплителем. Панели фиксируют на стенах с помощью вертикальных либо горизонтальных штанг. Существуют встроенные модели панелей.

В этом случае медные змеевики крепят к стенам с помощью вертикальных либо горизонтальных направляющих. После завершения монтажа лучистое оборудование закрывают слоем штукатурки (35 мм), листами гипсокартона или другими стеновыми материалами. Кроме внешнего монтажа можно осуществить внутреннюю установку. В этом случае модульные блоки крепят на арматуру, а затем бетонируют.

Эффективность работы этой разновидности лучистой системы напрямую зависит от свободного пространства. Большое количество корпусной мебели по периметру стен располагать не рекомендуется.

Потолочные модели

Эти конструкции можно назвать «пионерами» лучистого обогрева, так как именно они появились раньше всех своих конкурентов. Объясняется их популярность просто: потолок располагается на максимальном расстоянии от жителей квартиры, а тем более — дома, где высота чаще превосходит параметры многоэтажек. По этой причине ничто не мешает нагреть их до относительно высоких температур без вреда для здоровья домочадцев.

Максимальная температура моделей для потолка зависит от его высоты. Оптимальным считается перепад 5-10° между температурой поверхности панели и воздуха в помещении. Такие лучевые панели не встраивают в потолок, поэтому монтаж их относительно прост, а обслуживать системы удобно.

Лучистое отопление постепенно становится все более популярным, так как эта альтернатива привычным для всех системам безопасна, практична, к тому же обеспечивает комфортные условия для людей.

Конвекция или излучение - что выбрать

Чем быстрее идет циркуляция воздуха, тем быстрее идет прогрев помещения, тем равномернее прогревается оно по высоте, соответственно, тем более комфортно чувствуют себя люди, которые находятся в этом помещении.

Плечо конвекции – это перепад высоты, разница между уровнем, на котором воздух заходит во внутреннее пространство конвекционной печи или камина, то есть между топкой и кожухом снизу и уровнем, где выходит уже нагретый воздух.

Если в доме стоит обычный современный камин, у которого снизу под топкой сделана ниша, куда заходит воздух на нагрев, а сверху, на высоте не ближе чем 30 см. от потолка расположены решетки, из которых выходит уже нагретый воздух, то в такой ситуации плечо конвекции составляет в среднем 2,5 м (при высоте потолка 3-и метра). В данном случае плечо конвекции уже значительно больше.

Чем больше плечо конвекции, тем лучше возникающая конвекционная тяга, то есть скорость потока воздуха, который в условиях высокой температуры имеет возможность разогнаться в этой внутренней зоне и с большой скоростью выйти из зоны камина, соответственно, с такой же скоростью увлекая за собой воздух снизу. Если подойти и поднести руку к решеткам на выходе у такого камина или наоборот, снизу на входе, где воздух засасывается во внутреннюю зону, можно ощутить очень мощное движение воздуха. Именно за счет большого плеча конвекции возникает ситуация, когда «дует» так, как будто работает некая турбина, хотя это все работает за счет разницы в высоте и разгона потока воздуха.

Чем больше плечо конвекции, тем больше разгон потока воздуха, тем лучше осуществляется теплосъем с топки. А чем быстрее и лучше отводится тепло от топки, тем лучше она воспринимает его от огня, тем самым увеличивая КПД.

Например, если снизу мы подставим турбину и начнем сильно нагнетать воздух в каналы, по которым циркулирует и нагревается воздух в помещении, то все будет происходить гораздо быстрее и эффективнее. В данном случае благодаря именно большому плечу конвекции и увеличивается КПД, увеличивается скорость потока, увеличивается количество тепла передаваемого в помещение за единицу времени.

Часто можно услышать. «Вот, у вас весь воздух выходит наверху, он там и будет оставаться». Это заблуждение, потому-что если плечо конвекции большое, то циркуляция очень хорошая, воздух не будет застаиваться и разница температуры между полом и потолком не будет больше, чем 7-10 градусов, именно благодаря большому плечу конвекции. А вот при работе небольших печей, готовых каминчиков, плечо конвекции небольшое и циркуляция потока воздуха очень небольшая, поэтому идет большое расслоение нагреваемого воздуха по высоте. Потому что воздух не успевает разогнаться, выходит и тут же смешивается с окружающим воздухом, частично его подогревая. Возникает сильное расслоение по температуре, близкое к обычной накопительной печи.
Поэтому, в небольших печах конвекционный кожух не выполняет своей функции, он лишь снижает температуру боковых поверхностей, препятствует теплоотдаче, значительно снижая КПД.

Если раньше очень сильно пропагандировались даже самые маленькие печурки, имеющие конвекционный кожух, как приборы, которые дают гораздо больше тепла, то сейчас именно это поставлено под сомнение. Потому что (как мы уже отмечали) эффективная теплопередача за счет конвекции осуществляется, если у нас достаточно большое плечо конвекции, то есть расстояние между заходом воздуха в зону камина внутреннюю и выходом. Что касается небольших печек, имеющих высоту 0,5 м – 1м, то здесь плечо конвекции минимально. И горячий воздух между топкой и кожухом не получает такого разгона. Он выходит через верхние щели и тут же смешивается с окружающим воздухом, то есть конвекция в данном случае минимальна и не оказывает такого существенного влияния на КПД, в отличие от большинства действующих современных каминов. Мало того, такой кожух снижает теплопередачу, и КПД, его функция только защитная.
Сейчас уже многие производители это поняли и стали гораздо больше уделять внимание этому и небольшие печи стали больше делать без конвекционного кожуха, чтобы они со всех сторон отдавали только лучистое тепло.

Минус? Да, есть. Такая печь – горячая со всех сторон, поэтому, конечно, обращение с ней должно быть, гораздо более аккуратное и соответственно, нужно ограждать семью, детей от возможного соприкосновения с такой печью. Хотя, в любом случае, если в доме горит огонь, проблемы безопасности домочадцев, присутствуют всегда. А вот качество тепла от подобной печи, конечно, значительно лучше и теплотворная способность тоже, потому, что они относительно низкие и излучают тепло во все стороны, но на нижнем уровне. Поэтому воздух, нагреваясь от поверхности самой печи, устремляется вверх, а на его место также приходит воздух снизу более прохладный. Поэтому такая печь, находясь в нужном месте, дает такое же тепло, как хорошая чугунная батарея и конвекция присутствует и хорошо перераспределяет тепло в помещении, но лучистое тепло преобладает и это хорошо.

Сравнение конвективного и инфракрасного отопления

Обогреть свое жилье сегодня можно различными способами. Выбор достаточно большой. Но есть два вида отопления, которые широко применяются, но отличаются своим принципом обогрева. Речь идет об конвективном и инфракрасном отоплении.

Отопление конвективное

Тепло в помещении генерируется с помощью отопительного прибора – конвектора. Называется он так от слова конвекция (конвективные потоки), физического свойства на основе которого работает. Конвектор нагревает воздух (он является теплоносителем), который выходит из прибора и поднимается вверх, а на его смену, снизу, затягивается холодный воздух.

Происходит постоянная циркуляция воздуха, который нужно постоянно нагревать. Конвектор работает тем эффективнее, чем ближе к полу, где скапливается прохладный воздух.

В качестве конвектора выступают батареи и радиаторы центрального отопления, электроконвекторы, тепловые пушки и тепловентиляторы. Конвекторные радиаторы водяного отопления у нас в стране используются чаще всего, их можно считать традиционными. Их располагают у внешних стен здания и получается, что стены в этих местах прогреваются больше всего, а это увеличивает теплопотерю.

Рынок предлагает огромный выбор обогревателей конвекторного типа с различной мощностью и дизайном.

Особенности конвекторного отопления:

- Конвектор должен работать постоянно для поддержания комфортной температуры в помещении.
- Тепло скапливается под потолком, имеется существенный перепад температур у пола и потолка.
- Осушается воздух.
- Невозможность вентиляции помещения без потерь тепла.
- Нагреть высокие помещения (свыше 10 м) очень сложно, надо прогреть весь объем воздуха.

Отопление инфракрасное

Инфракрасное отопление осуществляется обогревателями (инфракрасными излучателями), излучающими в длинноволновой части спектра электромагнитных волн. Инфракрасный спектр волн является для нас естественным и даже необходимым, как обычный свет и тепло от солнца. Такое тепло заложено самой природой.

Инфракрасные обогреватели своими тепловыми лучами нагревают все что находится рядом: пол, стены, мебель. Помещение прогревается в результате теплообмена между нагретыми предметами и воздушной массой. Наиболее теплыми являются нижние слои воздуха, прогревание идет по всей площади помещения.

Нагревательные приборы для инфракрасного обогрева представлены на рынке широко. Системы отопления могут быть запитаны от электричества, газа, дизельного топлива, горячей воды. Монтировать их можно на потолке, стене, в полу практически любого помещения. Нужно только выбрать вид прибор, его мощность, дизайн и места желательного расположения. Это зависит от строения вашего дома, квартиры или производственного помещения, теплицы, гаража и даже открытой террасы.

нфракрасное отопление может выступать в качество основного и дополнительного, резервного, сезонного. Удобно оборудовать локальные зоны обогрева: рабочие места, зоны отдыха и т.п.

Достоинствами инфракрасного (лучистого) отопления выступают:

- Быстрый и удобный монтаж-демонтаж.
- Самый широкий выбор вариантов монтажа.
- Наличие возможности автоматического и программируемого регулирования отопления.
- Бесшумная работа, экологичность, не сжигается кислород, отсутствие сквозняков, пожаробезопасность.
- Нет конвективного движения воздуха, разница температур по высоте в помещении незначительная.
- Способность энергосбережения - не менее чем 45% энергии (или топлива, если газовое инфракрасное отопление) по сравнению с другими отопительными системами. Максимальная экономия обеспечивается применением терморегуляторов.
- Энергоэффективны, имея КПД до 90%. Более чем в 2 раза эффективнее, чем отопление электрокотлом, электроконвекторами или масляными обогревателями.
- Быстрое достижение комфортной температуры отопления через 5 минут после включения.
- Длительные сроки эксплуатации и простота в обслуживании.

Компания Буран предлагает ознакомиться со своим каталогом приборов инфракрасного отопления – современное, энергосберегающее, безопасное и хорошо управляемое.
У нас можно получить подробные консультации и помощь в выборе отопительного оборудования, сделать теплорасчет и заказать монтаж отопления.

Читайте также: