Полы с лучистым отоплением

Обновлено: 01.05.2024

Полы с лучистым отоплением

B. W. Olesen, глава исследовательского отдела в Wirso-Velta (Норденстед, Германия), член Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE)

За последние двадцать лет применение напольного лучистого отопления значительно расширилось. В Германии, Дании и Австрии от 30 до 50 % новых жилых зданий оборудованы напольным отоплением.
В Корее около 90 % жилых домов также обогреваются через полы.

Еще за 100 лет до нашей эры корейцы использовали дым очага как средство обогрева каменного пола. Дым от кухонного огня отводился под массивным каменным полом к противоположной стене, а затем поднимался вверх по внутренней полости стены, игравшей роль дымовой трубы. Таким образом массив пола служил аккумулятором теплоты. Примерно в это же время римляне пользовались аналогичным типом отопления.
Архитектор F. L. Wright впервые применил напольное отопление в США в 1930-х годах. Теплоносителем была горячая вода, пропускаемая по стальным трубам.
В течение 1950–60 годов установки напольного отопления со стальными или медными трубами появились в Западной Европе. К сожалению, в то время теплоизоляция зданий была несовершенной, поэтому для обогрева требовалась чересчур высокая температура пола, что привело к дискредитации этих систем. К концу 1970-х годов по мере усовершенствования теплозащиты зданий напольное отопление получает все более широкое распространение, в частности, в Германии, Швейцарии, Австрии и скандинавских странах. В настоящее время используются в основном полиэтиленовые трубы.
Напольное отопление применяется главным образом в жилых зданиях. Однако в Европе оно также широко используется для коммерческих и промышленных зданий. В настоящей статье рассматривается ряд вопросов, связанных с напольным отоплением, и обсуждается возможность использования этих систем для лучистого охлаждения помещений.

Микроклимат помещения характеризуется совокупностью температуры воздуха и поверхностей, обращенных в помещение, влажностью и скоростью движения воздуха. Температурная обстановка в помещении должна удовлетворять требованиям комфорта.

Излучающее тепло пола: эффективно и доступно

Системами лучистого отопления пола, когда тепло подается непосредственно на пол дома. Как эта система работает они зависят значительно на передаче тепла куда жара сразу поставлена прямо от горячего права поверхности к предметам в комнате и делает так через тепло радиацию. Это может также иногда называют инфракрасным излучением.

Что такое радиационное тепло, спросите вы? Ну, радиационное тепло - это ощущение тепла от горячей плиты, которое вы чувствуете через всю комнату. Теперь разница в том, что когда это тепло помещается в пол, оно называется лучистым теплом пола.

Разводка труб и разводка труб системы отопления позволяют обогревать весь пол быстро и легко без каких-либо неприятностей. Есть много преимуществ использования лучистого отопления. Оно намного эффективнее, чем использование обычного плинтуса, а также более эффективно, чем использование принудительного воздушного отопления. Но основная причина этого заключается в том, что вы не будете терять энергию через каналы. Подогрев пола не состоит из перемещения воздуха по комнате, поэтому аллергикам не нужно беспокоиться.

Лучистое тепло пола также должно использовать конвекцию - это циркуляция естественного тепла внутри помещения. Эта естественная жара причинена жарой постепенно поднимая с пола.

Когда вы ищете варианты отопления пола, важно чтобы вы знали что существует три главным образом типа, эти горячая вода, полы излучающие тепло и электрические полы. Другие пути, в которых их можно продифференцировать путем их установки. Они все имеют различные методы установки, поэтому вы также выберете согласно типу.

Помимо того, что вы всегда можете иметь теплые полы и отключить подогрев пола, когда он вам не нужен. Многие люди также используют этот тип подогрева пола, потому что это экономит им энергию. С этим излучающим теплом пола, не будет необходимо для вас иметь все подогреватели дальше в комнатах, по мере того, как жара от пола поднимается и нагревает комнату.

Если понравилась статья, ставьте палец вверх и подписывайтесь на наш канал.

Системы лучистого отопления и охлаждения

В последнее время в связи со строительством офисов больших площадей со свободной планировкой рабочих пространств появилась необходимость в применении систем отопления и охлаждения помещений, позволяющих трансформировать системы обеспечения микроклимата так же свободно, как и изменять планировку офиса. Появление современных стеклопакетов с высоким сопротивлением теплопередаче позволило убрать отопительные приборы из-под оконных проемов; требования к качеству микроклимата помещения и к энергосбережению возросли. Системы лучистого отопления и охлаждения получили новый виток развития. Теплые полы и излучающие панели, охлаждающие потолки и «балки» – все это не только современная альтернатива традиционным системам отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха, но и оборудование, имеющее в своей основе иной принцип обеспечения комфорта в помещении, когда нагрев или охлаждение воздуха происходит за счет не только конвекции, но и излучения.

Достаточно распространенные в странах Северной Европы системы лучистого отопления и охлаждения обозначили отход от традиционных водяных и воздушных систем и сегодня представляют оригинальную европейскую методику. Хотя у данных систем тоже есть свои недостатки, они обеспечивают комфорт, в большей степени соответствующий характеру теплообмена человека.

Имеющиеся сегодня инженерные решения на основе систем лучистого отопления и охлаждения позволяют более рационально, по сравнению с традиционными, выстраивать архитектурный облик здания и интерьеры помещений. Теплоноситель (как правило, вода), используемый в таких системах, имеет умеренную температуру как для отопления, так и для охлаждения, отсюда оптимальные условия для работы конденсационных котлов и тепловых насосов, солнечных коллекторов, высокий уровень энергетической эффективности и экологической безопасности.

Часть 1. Отопление излучающими панелями

При использовании систем лучистого отопления средняя температура в помещении обычно выше, чем температура воздуха, т. к. передача тепла осуществляется нагретыми поверхностями пола, потолка, стен большой площади либо их сочетанием.

Вследствие большой площади теплоотдающих поверхностей их температура близка к требуемой температуре в помещении и нет необходимости использовать воздух в качестве дополнительного способа нагрева помещения. Равные условия комфорта в помещении можно обеспечить при более низкой температуре воздуха, сократив расход тепла на подогрев вентиляционного воздуха. Основное отличие между традиционным и лучистым отоплением как раз и состоит в температуре воздуха. В жилом помещении с лучистым отоплением она всегда ниже в среднем на 2 °C: понижение температуры всего на 1 °C позволяет снизить потребление энергоресурсов в среднем до 7 %. При этом должно быть понятно, что величина экономии растет пропорционально отапливаемым объемам. То есть в помещениях очень большой площади – соборах, музеях и пр. – экономия энергии достигает 40–50 %. Если к тому же системы лучистого отопления использовать в комбинации с современными генераторами тепла, результаты по параметрам сезонной производительности просто потрясающие.

Что касается материалов, применяемых для изготовления излучающих панелей, на первом месте стоит медь – по показателям теплопроводности, меньшей высоте прокладки, высокой термостойкости и отсутствию проблем с осмосом. Пластмассовые материалы (полиэтилен, полибутилен и др.), в свою очередь, очень технологичны при монтаже, что позволяет значительно снизить его стоимость.

Рисунок 1.

Вертикальное распределение температуры от теплого пола близко к идеальному

Отопление теплыми полами

Отопление теплым полом обеспечивает практически безградиентное распределение температуры по высоте человека, при этом к ногам поступает тепла чуть больше, чем к голове.

Основным параметром при проектировании систем с теплым полом является температура его поверхности: известно, что при превышении определенных значений вероятно возникновение проблем физиологического характера, касающихся кровообращения нижних конечностей. По этой причине международными стандартами установлена максимальная температура теплого пола 29 °C при температуре внутреннего воздуха 20 °C. Для участков пола, где нахождение людей маловероятно, допускается максимальная температура поверхности пола 35 °C, в туалетных и ванных комнатах эта температура не может превышать 33 °C при температуре внутреннего воздуха 24 °C.

Рисунок 2.

Теплоотдача теплого пола. В целях предотвращения проблем с кровообращением нижних конечностей человека температура поверхности теплого пола не может превышать 29 °C

Теплоотдача пола с постоянной равномерной температурой рассчитывается по следующей формуле:

где q – тепловой поток поверхности пола, Вт/м 2 ;

t_п – средняя температура поверхности пола, °C;

t_в – средняя температура воздуха, °C.

Если t_п = 29 °C и t_в = 20 °C, тепловой поток составит:

q = 8,92 х (29 – 20) 1,1 = 100 Вт/м 2 .

Схема регулирования температуры воды на подаче в контур излучающей панели. Рекомендуется для систем малой и средней площади

Одной из причин, по которым в 1950-е и 1960-е годы отопление теплым полом было признано недостаточно надежным, были проблемы с регулированием, обусловленные, главным образом, высокой тепловой инерцией системы, что плохо подходило для обеспечения регулирования температуры воздуха.

Рисунок 4.

Теплоотдача излучающей панели в стене. Поскольку пользователи здесь непосредственно не контактируют с излучающей поверхностью панели, допускается более высокий уровень температуры поверхности, чем у теплого пола

Сегодня в результате улучшения теплозащиты зданий, оптимизации геометрической раскладки труб и практически повсеместного наличия теплоизоляции под цементной стяжкой обогревающие полы могут давать очень неплохие результаты по обеспечению регулирования температуры воздуха, вполне сопоставимые с параметрами других систем отопления.

Рисунок 5.

Модульная панель, выполненная из меди, для установки под штукатурку.

Система практична и монтируется в кратчайшие сроки

Для организации эффективного регулирования обогревающих полов необходим грамотный расчет циркуляционных колец, при котором в каждую излучающую панель (циркуляционное кольцо) должен поступать расчетный расход теплоносителя. Как правило, регулирование температуры теплого пола состоит в регулировании температуры воды на подаче в контур в зависимости от температуры наружного воздуха. Такое регулирование далеко не всегда может обеспечить комфортные условия в отдельных помещениях, поскольку центральное регулирование по датчику температуры наружного воздуха не позволяет учесть внутренние тепловыделения в отдельных помещениях. Более эффективно сочетание центрального регулирования с местными термоэлектрическими клапанами, устанавливаемыми на каждую панель и получающими сигнал от комнатного термостата. В этом случае центральное регулирование обеспечивает подачу теплоносителя с оптимальной, в соответствии с погодными условиями, температурой, а комнатные термостаты обеспечивают комфортные условия в каждом помещении с учетом внутренних тепловыделений.

Рисунок 6.

Теплоотдача потолочных излучающих панелей. Для жилых помещений рекомендуется перепад 10 °C между поверхностью активных элементов и температурой воздуха в помещении. Рабочие параметры и ограничения аналогичны параметрам теплых полов

Излучающие панели в стенах

Излучающие панели в стенах применяются, как правило, дополнительно к другим системам отопления, но могут использоваться и в качестве самостоятельной системы.

Поскольку пользователи не имеют непосредственного контакта с нагретой поверхностью панели, действующие европейские нормативы допускают температуру поверхности более 30 °C. Теплоотдача панелей выше, чем у обогревающих полов, и варьируется от 160 до 200 Вт/м 2 .

Монтаж панелей

Монтаж под штукатурку

Модульные блоки змеевика панелей монтируются непосредственно на стену обычным крепежом и покрывают штукатуркой слоем толщиной около 3,5 см.

Монтаж под облицовочные панели

Модульные блоки змеевика панелей монтируются на стену и закрываются гипсокартоном либо иной жесткой облицовкой.

Блоки змеевика крепятся посредством вертикальных либо горизонтальных осевых опорных штанг на слой теплоизолирующего материала, покрытого, как правило, алюминиевым листом.

Заделка в армированные бетонные панели

Модульные блоки змеевика крепятся к металлической арматуре, затем заливаются бетоном по традиционному методу. Готовая панель оставляется открытой либо штукатурится.

Температурная динамика в помещениях, оборудованных обогревающими панелями в стенах, достаточно плавная. Установлено, что при средней температуре 40 °C подаваемой в змеевик воды и температуре воздуха в помещении в пределах 19–20 °C доля излучения в теплоотдаче панелей составляет 80–85 %, доля конвекции – 15–20 %.

Другая особенность панелей в стенах – низкая тепловая инерция, которая (будучи обусловленной особенностями установки) в любом случае оказывается ниже, чем у теплых полов. Это обстоятельство приобретает особое значение для объектов, где теплоснабжение работает в переменном режиме. Следует, однако, признать, что в этом вопросе есть одна немаловажная особенность, которая оказывает влияние на выбор в пользу того или иного решения – в жилых помещениях, обставленных мебелью, эффективность обогревающих панелей в стенах существенно снижается.

Потолочные излучающие панели

Первые излучающие панели, которые появились на рынке отопительных систем, были потолочными.

В силу отсутствия прямого контакта излучающих панелей с человеком для них (как и для обогревающих панелей в стенах) допустимы более высокие значения температуры поверхности, нежели для теплых полов, что позволяет обеспечить достаточно высокую теплоотдачу, не создавая особого дискомфорта для пользователей.

Очевидно, что допустимые максимальные значения температуры поверхности для потолочных панелей в значительной степени обусловлены высотой потолков. Для жилых помещений со стандартной высотой потолков рекомендуется перепад 10 °C между температурой поверхности панели и температурой воздуха в помещении.

Высокая тепловая инерция самых первых отопительных систем этого типа была вызвана тем обстоятельством, что панели встраивались в бетонные междуэтажные перекрытия. Подвесные излучающие потолки модульного типа отличаются низкой тепловой инерцией, простотой установки и – что немаловажно – чрезвычайной легкостью и безопасностью доступа для обслуживания.

Распределение температуры по вертикали в режиме отопления показывает, что излучающие потолки подходят скорее для охлаждения помещений в летний период. Как бы там ни было, системы такого рода представляют собой добротный функциональный компромисс между летним охлаждением и зимним отоплением и особенно подходят для предприятий сферы услуг, где модульность подвесных потолочных конструкций обеспечивает:

- неплохую гибкость, поскольку используемые соединения позволяют без труда реконструировать систему в случае перепланировки помещений;

- возможность интеграции других типов систем (освещения, противопожарной системы и пр.) без изменения внешнего вида и нарушения функциональности установленных панелей.

Заключение

В прошлом негативное влияние определенных факторов, а точнее поверхностный подход к решению функциональных проблем, свойственным излучающим панелям, приводило к известному скептицизму в отношении систем лучистого отопления. Однако сегодня – в связи с улучшением теплоизоляции зданий и системы регулирования температуры воздуха – системы лучистого отопления переживают второе рождение.

Большие поверхности систем лучистого отопления, нагреваемые до невысоких температур, обладают целым рядом преимуществ, среди которых выделяются:

- высокий тепловой комфорт;

- лучшее качество воздуха;

- практически полное отсутствие воздействия на окружающую среду;

То обстоятельство, что монтаж таких систем осуществляется, как правило, специализированными организациями, которые гарантируют функциональные проектные параметры, является залогом непрерывного роста числа излучающих панелей в сдаваемых объектах жилищного строительства.

В статье использованы материалы:

1. G. Redondi. Il riscaldamento a pannelli radianti // Costruire Impianti. 2003. № 1.

2. Ф. А. Миссенар. Лучистое отопление и охлаждение. М.: ГСИ, 1961.

3. В. Н. Богословский. Строительная теплофизика. М.: ВШ, 1970.

Системой обогрева – охлаждения в помещении должна быть создана благоприятная для человека тепловая обстановка. Самочувствие и работоспособность человека зависят от состояния физиологической системы терморегуляции организма, которая нормально функционирует при температуре около 36,6 °C. Для поддержания постоянной температуры организм человека непрерывно вырабатывает тепло, которое отдается окружающей среде. В зависимости от физиологического и эмоционального состояния человека, его одежды, возраста, вида выполняемой работы и индивидуальных особенностей организма количество тепла, выделяемого в окружающую среду, может быть различным.

Общий тепловой (энергетический) баланс человека (Вт) характеризуется следующим уравнением:

где D Q_ч – избыток (накопление) или недостаток тепла в организме;

Q_ч – теплопродукция организма (общее количество энергии, вырабатываемой организмом);

Q p _ч – расход тепла (энергии) на механическую работу;

Q к _ч – составляющая теплообмена человека конвекцией;

Q л _ч – составляющая теплообмена человека излучением;

Q т _ч – тепловая энергия, обусловленная теплообменом со средой посредством теплопроводности;

Q и _ч – составляющая теплообмена человека за счет затрат тепла на испарение влаги;

Q ф _ч – тепло, затрачиваемое на физиологические процессы (нагрев вдыхаемого воздуха, естественный обмен веществ и пр.).

Основным способом передачи тепла является теплообмен между кожными покровами человека и окружающей средой посредством теплопроводности, конвекции, излучения и потоотделения (поскольку впоследствии пот испаряется).

Посредством теплопроводности тепла передается настолько мало, что в общем расчете теплового баланса его можно не учитывать, поскольку такие поверхности тела человека, как ладони рук или ступни ног, чрезвычайно малы по сравнению с общей площадью тела, а в тех случаях, когда температура поверхности в точке контакта существенно отличается от температуры тела человека, как правило, используются защитные предметы одежды.

Общая теплопродукция организма Q_ч в основном зависит от степени тяжести выполняемой человеком работы.

Расход тепла на механическую работу Q p _ч обычно составляет от 5 до 35 % от дополнительных тепловыделений, связанных с выполнением физической или умственной работы. Например, для работы средней тяжести, выполняемой стоя (Q_ч = 300 Вт), этот процент равен 20 и Q p _ч = 0,2 (Q_ч – 100) = 40, где 100 Вт – тепловыделение в покое. Тепло, затрачиваемое на физиологические процессы, Q ф _ч не превосходит 11,6 Вт, и в расчетах его можно не учитывать.

Если теплопродукция организма и потери тепла не сбалансированы, то в организме может наблюдаться накопление тепла D Q_ч, связанное с повышением температуры, или его дефицит, приводящий к переохлаждению организма. Система терморегуляции организма позволяет в определенных пределах обеспечивать баланс продуцируемого и теряемого теплом тела. Однако возможности терморегуляции весьма ограничены.

В пределах значений температуры среды, соответствующих комфортным условиям, теплообмен происходит главным образом конвекцией и излучением. В условиях теплового комфорта теплообмен человека происходит посредством:

- скрытого тепла (потоотделения и дыхания) – 21 %;

Таким образом, основными параметрами среды в определении тепловлажностного комфорта являются: температура, влажность, подвижность воздуха и средняя температура окружающих поверхностей помещения.

Человек ощущает не столько температуру воздуха, сколько совокупность температур воздуха Т_в и радиационную температуру помещения T_R, что иначе называется «температура помещения» T_п.

В умеренной тепловой среде или при температуре (T_R – T_в) < 4 °C показатель T_п составит среднее арифметическое T_в и T_R. Точнее значение T_п определяется следующей зависимостью:

где коэффициент А имеет значения, приведенные в таблице.

Таким образом, определенная «температура помещения» может быть получена двумя способами:

- повышением прежде всего радиационной температуры T_R всех или части поверхностей помещения;

Интенсивность отдачи тепла человеком зависит от тепловой обстановки в помещении, которая определяется следующими показателями: температурой Т_в, подвижностью М_в и относительной влажностью j _в воздуха в помещении, температурами поверхностей Т_i, обращенных в помещение, расположение (относительно человека) и размеры которых определяют радиационную температуру помещений T_R. Комфортное сочетание этих показателей соответствует таким оптимальным метеорологическим условиям, при которых сохраняется равновесие, отсутствует напряжение в процессе терморегуляции; в подавляющем большинстве случаев комфортное сочетание этих показателей положительно оценивается находящимися в помещении людьми. Допустимыми считаются такие метеорологические условия, при которых возникает некоторая напряженность процесса терморегуляции и может иметь место небольшая дискомфортность тепловой обстановки.

Первое условие комфортности

Комфортной будет такая общая температурная обстановка в помещении, при которой человек, находясь в середине помещения, будет отдавать все явное тепло, не испытывая перегрева или переохлаждения. На теплоощущения человека в определенной мере влияют радиационная температура, температура воздуха.

Согрейте свой дом снизу вверх: виды отопления

Один из моих наименее любимых вещей в зиме, как холодно, когда вы встаете утром и ступив на холодный пол вставать с постели или выходя из душа. Затем вы ходите по дому, и тепло, которое вы раньше имели, исчезает, потому что ваш дом никогда не бывает достаточно теплым. Ну, если у вас нет неограниченного финансирования для отопления вашего дома, тогда это не проблема. Но мы довольно экономны, поэтому термостат установлен ниже.

Я слышал, что есть способ предотвратить некоторые из этих проблем с холодом, поставив систему подогрева пола , которая использует лучистое тепло. Если ваш дом уже построен, то установить теплый пол уже будет проблемой, потому что вы должны ломать напольное покрытие, но если вы все равно реконструируете или строите новый, то определенно рассмотрите один из них. Трубы и трубки под полом промываются водой, а иногда они просто электрические, и они нагревают пол, который, в свою очередь, нагревает все, что касается пола лучистым теплом. Довольно здорово на самом деле. С теплым полом и более теплой мебелью, нагрев не должен быть настолько сильным, чтобы нагревать верхний воздух. Это, в свою очередь, снижает ваш счет за энергию, и вы можете наслаждаться теплым домом, не страдая от холодных ног.

Один наш друг даже установил эту систему в своем гараже , чтобы согреть свои машины, и несколько наших местных предприятий установили ее под своими новыми тротуарами, чтобы снег таял быстрее. Это довольно удивительная система и должна рассматриваться теми, кто ищет более эффективные способы отопления.

Лучистое отопление пола - некоторые распространенные способы его использования. Лучистое отопление, как решение проблем с холодным полом в зимний период.

Пол " лучистое отопление " очень популярен в качестве решения для отопления домов. Большинство люди используют этот тип прибора отопления для их ванных комнат или столовых. Ходить босиком зимой может быть абсолютно невозможно, но при таком отоплении полы будут теплыми и подрумяненными. Это может быть хорошей инвестицией для любого дома из-за ряда преимуществ, которые она предлагает.

Различные инновации в отрасли

Усовершенствованные характеристики радиационного отопления.

Радиационное отопление пола сегодня прошло долгий путь с первых дней, благодаря технологическому прогрессу. Сегодня, ввиду того, что требование для этих продуктов увеличено, продукты можно легко найти для даже промышленных и коммерческих применений. Производители сегодня постоянно исследуют и развивают свою продукцию и предоставляют новые функции и инновационные идеи. Некоторые из проблем, которые были общими с предыдущими приложениями, теперь устранены. Сегодня нет никаких поломок или сбоев, о которых нужно беспокоиться. Не похоже на традиционным методам отопления, которые нужно установить под пол.

Различные способы его использования

Основное место использования такого вида отопления , как теплый пол. Его отличительные характеристики и основные методы установки.

Полы с подогревом являются гораздо более предпочтительными сегодня, чем большинство других типов традиционных систем отопления из-за преимуществ, которые они обеспечивают. Для домов, данное отопление можно использовать в ванных комнатах для того чтобы насладиться теплыми полами, когда вы вышли из душа. Эти приборы можно также использовать в столовой. Так как кухни и ванные комнаты, как правило, на влажных местах в доме, использование такого решения, позволит быстро просушить. Спальня - еще одно место, где эти устройства могут быть использованы, если вы хотите наслаждаться теплыми полами первым делом утром, когда вы встаете с постели. Вследствие чего, применение отопления можно использовать для любого вида комнат, где вы хотите наслаждаться теплом.

Эти системы отопления также широко использованы для коммерческих и промышленных применений. Есть довольно много предприятий, которые поменяли свои отопительные предпочтения из-за экономической эффективности и высокого качества тепла. Которое обеспечивается этой технологией. Поскольку установка этих устройств довольно проста и может быть выполнена практически любым человеком, проще игнорировать традиционные устройства с воздуховодами и трубами, и просто установить нагревательный коврик под полом, чтобы начать его использовать. Поскольку существует довольно много различных вариантов, доступных на рынке для отопления вашего дома, это займет некоторое время для вас, чтобы решить, какой тип приложения будет работать лучше для вас. Теплый пол может использоваться различными способами в вашем доме и даже в вашем офисе.

Если понравилась статья, ставьте палец вверх и подписывайтесь на наш канал.

Лучистое отопление пола

Инфракрасное излучение — способ передачи тепловой энергии. Типы лучистого отопления, их преимущества перед другими способами обогрева помещений. Методы установки лучистого отопления.

Лучистое отопление является более удобным, чем другие системы отопления по целому ряду причин:

оно не пересушивает воздух, поэтому дышится легче,
не вызывает сквозняков,
воздух внутри дома остается чистый, без пыли и аллергенов, поднимаемых воздушными потоками в конвекционных отопительных системах,
не производит шума при включении,
не занимает площади дома, так как элементы системы скрыты под напольным покрытием или напольной плиткой. Профессионалы для укладки плитки на пол, оснащенный лучистым отоплением предпочитают использовать системы выравнивания плитки, чтобы она лежала идеально.

Тепло концентрируется равномерно вблизи пола, где находятся люди, вся поверхность и предметы в помещении тоже нагреваются и постепенно прогревается воздух. Полы с подогревом повышают ценность дома, уменьшая общие затраты энергии, не требуют частого обслуживания (нет воздушных фильтров, требующих регулярной чистки).

Содержание

Методы установки лучистого напольного отопления

Методы установки отопления: «мокрый» и «сухой». Они оба подходят под любой из типов лучистого напольного отопления.

При «мокрой» установке электрический кабель или трубы прокладывают в черновом полу из бетона или гипса, заливают бетоном, а сверху размещают напольное покрытие.

При «сухой» установке электрический кабель или трубы прокладывают в воздушном пространстве между стяжкой и покрытием пола. Снизу монтируется отражающая изоляция, чтобы исключить потери тепла. Во втором случае для подогрева пола требуется нагреть воздух, поэтому система должна работать при более высокой температуре.

Типы лучистого напольного отопления

Есть три основных типа лучистого напольного отопления:

электрическое,
гидравлическое,
воздушное.

Тип лучистого отопления выбирается с учетом многочисленных факторов, в том числе географического расположения дома, вида напольного покрытия, бюджета.

Система воздушного лучистого отопления применяется редко, так как теплоносителем является подогретый теплогенератором воздух, который не нагреется до высокой температуры.

Рекомендуем: Лучшие фильтры для воды бассейна

Электрический пол с подогревом является идеальным решением при реконструкции жилья. Электрический кабель (коврики, рулоны) прикрепляется к черновому полу, а сверху размещается напольное покрытие. Он дешевле в установке, температуру пола можно регулировать по желанию. Этот метод не очень эффективен для больших площадей, лучше использовать на небольших участках (ванная комната, кухня). Рекомендуется устанавливать программируемые термостаты температуры пола, чтобы сэкономить на затратах энергии.

В гидравлической системе лучистого отопления теплоносителем является горячая вода, насосом прокачиваемая по пластмассовым трубам под полом. Вода нагревается любым источником тепла (котлом электрическим, газовым, на мазуте, геотермальным). Гидравлическая система лучистого напольного отопления используется чаще других, но сложна в установке. Она подходит под любое твердое покрытие пола для помещений с высокими потолками и большим количеством окон. Гидравлическая система лучистого отопления пола самая эффективная: котлы нагревают воду до более низких температур (увеличивается и срок эксплуатации котла) и сокращаются расходы на топливо.

5 вещей, которые нужно знать о лучистом напольном отоплении

Может кто-нибудь устоять от ощущения хождения босиком по полу с подогревом?
Если вы только начинает ремонт или строительство нового дома, рассмотрите возможность установки лучистого отопления (также известный как пол с подогревом), эффективный способ сохранить тепло в течении холодных месяцев.

1. Что такое лучистое отопление пола?
Изобретено инженерами древнего Рима. Полы с подогревом - это процесс обогрева окружающей среды помещения, непосредственно через теплопроводность пола.

2. Как действует такой вид отопления?
Существует несколько типов напольного обогрева: тепло через электропровода и тепло посредством горячей воды, трубы, оба из которых расположены под полом. Сравним эти два типа: Электрический лучистый-системы отопления пола проще и доступнее в установке, но дороги в установки и эксплуатации, это делает их желанным выбором для обогрева небольших площадей. Гидравлические системы являются менее дорогостоящими в установке, это позволяет их использовать для больших площадей и целого дома. Загвоздка в том, что они обладают более высокими начальными затратами, так как они сложны при установке и требуют нагретой воды от котла или водонагревателя.

3. Каковы плюсы лучистого отопления пола?
Не только полы с подогревом держат пальцы теплыми, но это гарантирует, что и остальные части вашего тела будут сохранять комфортную температуру. Волны инфракрасного излучения, поднимаясь с пола, прогревают здание, гарантируется, что тепло не теряется в окружающей поверхности. В обычной приточно-вытяжной системе отопления, нагретый воздух (вместе с пылью и аллергенами) поднимается к потолку и падает обратно вниз, когда ее температура понижается.

4. Какие минусы лучистого отопления пола?
Лучистого напольного отопления системы трудно установить после того, как пол уже на месте, и это действительно осуществимо, если вы готовы снять пол. В времена быстрого развития технологий, когда появляются новые продукты, такие как электрические лучистые колодки, которые могут быть установлены между лагами под полом, они требуют доступ снизу, через подвал.

5. Какие из материалов лучше всего функционируют с лучистым теплом?
Буквально любые материалы для пола могут быть использованы с подогреваемым полом, некоторые работают более эффективно, чем другие. Материалы с тепло-проводящими свойствами (камень, бетон, керамическая плитка), способные удержать тепло более эффективно продолжительное время. Твердые деревянный пол может сжиматься и расширяться при перепадах температуры оставляя неприглядные зазоры. Если вы неравнодушны к деревянным полам, тем не менее, опытный установщик деревянного пола сможет управлять возможной усадкой. Виниловые и пластиковые ламинированные полы, также имеют ограничения по температуре, в то время как ковры имеют теплоизоляционные свойства, которые потенциально уменьшают тепловой поток.

Лучистое отопление — мифы и реальность

В последнее время в научных публикациях и каталогах фирм-производителей можно встретить информацию о системах лучистого отопления.

Рис. 1. Средняя температура поверхности излучателей

Рис. 2. Доля теплоотдачи излучением

Эти системы рассматриваются в качестве альтернативы традиционным системам водяного и воздушного отопления. Среди преимуществ лучистых систем указываются следующие:

Расчет лучистого отопления включает определение тепловой нагрузки, выбор типа, конструкции и количества излучателей. Кроме того, необходимо обеспечить равномерность обогрева помещения и допустимую поверхностную плотность лучистого теплового потока (облученность).В зависимости от норм облученности должна определяться температура поверхности излучателя или расстояние до него.

Область применения систем лучистого отопления и допустимые температуры излучателей установлены СНиП 41-01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [1].Там же приведены значения допустимой поверхностной плотности лучистого теплового потока при лучистом отоплении постоянных рабочих мест. Для систем обогрева с газовыми инфракрасными излучателями величины допустимой облученности даны в Рекомендациях [2].

Для животноводческих помещений допустимые значения облученности приведены в [3]. Фирмы-производители предлагают широкий ассортимент инфракрасных обогревателей. Чаще всего их классифицируют на две группы: приборы, работающие на газообразном топливе, и электрические приборы. В каталогах фирм, поставляющих данное оборудование, приводятся данные о мощности и габаритах инфракрасных обогревателей.

Однако зачастую отсутствует информация о температуре излучающей поверхности и ожидаемой облученности в обслуживаемых зонах. Вместо этого приводятся не вполне обоснованные рекомендации по размещению обогревателей по высоте и минимальные расстояния от поверхности стен, на которых предполагается установка панелей. Таким образом, не представляется возможным прогнозировать соответствие принимаемых решений требованиям действующих норм.

Контроль нормируемых параметров также затруднен ввиду дефицита необходимых приборов (актинометры, пирометры). Нами были определены основные характеристики газовых обогревателей GoGas, ГИИ, ИКГН и электрических обогревателей фирмы FRICO [4] для варианта горизонтальной установки. Исходные данные (габаритные размеры, мощность и т.д.) приняты из каталогов фирм-производителей. Результаты расчетов представлены на рис. 1 и 2.

В нижней части графиков нанесены данные для электрических обогревателей, а в верхней — для газовых. Наши расчеты показали, что температуры поверхности панелей лучистого отопления весьма высоки и составляют 155–600°C (рис. 1). На рис. 2 представлена зависимость составляющей теплоотдачи излучением инфракрасных обогревателей от плотности теплового потока излучателя. Установлено, что не вся тепловая мощность передается излучением, и доля его составляет 60–85%.

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы. Температура излучателей во всех рассматриваемых случаях больше 150°C, что может ограничивать возможность их применения ввиду несоответствия нормативным требованиям. При высокой температуре поверхности излучателя достаточно сложно обеспечить допустимую облученность в обслуживаемой зоне. Чем выше температура поверхности обогревателя, тем больше лучистая составляющая (рис. 2).

Для излучателей, работающих на газообразном топливе, она составляет 75–85% общей мощности. Для электрических излучателей доля лучистой составляющей достигает 60–75%. При меньших значениях плотности теплового потока излучателя значения лучистой и конвективной составляющих примерно одинаковы. Таким образом, не весь тепловой поток инфракрасного обогревателя передается излучением, как зачастую указывается в каталогах фирм-производителей.

При этом конвективная теплота, в основном, поступает в верхнюю зону помещений, увеличивая температуру удаляемого воздуха и теплопотери через покрытие. Очевидно, что наиболее эффективны высокотемпературные системы лучистого отопления, однако их применение ограничено требованиями норм [1]. В каталогах фирм-производителей указывается минимальная высота установки излучателя, однако решение о размещении инфракрасных обогревателей можно принимать только после выполнения расчета облученности на каждом рабочем месте и в обслуживаемой зоне.

Не стоит верить утверждениям, что все тепло от инфракрасного нагревателя передается излучением. Нужно разумно сопоставлять предлагаемые характеристики с требованиями нормативных документов для данной категории помещений и только тогда, основываясь на расчете облученности на рабочем месте, определяться с выбором системы лучистого отопления, наиболее эффективной для рассматриваемого случая.

Для оценки параметров систем лучистого отопления необходимо выполнить подробный расчет распределения лучистого тепла по внутренним поверхностям помещений, а также определять уровень облученности находящихся в них людей или животных с учетом закономерностей лучистого теплообмена. Наиболее полно закономерности лучистого теплообмена применительно к задачам строительной теплофизики рассмотрены В.Н. Богословским.

Так, в монографии «Строительная теплофизика» [5] приведены основные зависимости и данные о распределении лучистого тепла по внутренним поверхностям ограждающих конструкций. В технической и справочной литературе, например [6],имеются формулы и графики для расчета угловых коэффициентов облучения для конкретных условий взаимного расположения поверхностей, участвующих в теплообмене.

Непосредственное использование этих формул для расчетов распределения лучистого тепла по поверхностям помещений весьма трудоемкая работа даже для компьютерных расчетов. Методики расчета лучистого отопления приводятся в справочном пособии Л.Д. Богуславского [7] и в справочнике проектировщика [8]. Для упрощения расчетов предложены вспомогательные материалы (таблицы, графики).Однако эти методики весьма сложны и разработаны для определенных типов нагревательных панелей, параметров теплоносителя и т.д.

Поэтому применение их для практических расчетов зачастую не представляется возможным. В своих подходах мы ориентировались на полную алгоритмизацию расчетов, что позволило в итоге разработать компьютерные программы, позволяющие рассчитывать лучистый теплообмен для решения различных задач, в том числе для проектирования лучистого отопления.

Для этого были использованы приемы стереометрии, что позволило получить удобные соотношения для расчета взаимных площадей излучения через координаты центров площадок, между которыми происходит теплообмен. Кроме того, применили метод численного интегрирования, что позволяет использовать предлагаемую методику для любых случаев взаимного расположения теплоотдающих и тепловоспринимающих поверхностей. Предлагаемая авторами методика расчета лучистого отопления [9] позволяет решить следующие задачи:

по заданной температуре и размерам обогревателя облученности в обслуживаемой зоне;
по заданной облученности определить допустимую температуру поверхности излучателя;
по заданной облученности и характеристикам обогревателя найти количество излучателей, ориентацию и высоту установки.

Разработанная методика апробирована при проектировании системы инфракрасного отопления Дома спорта «Снежинка» в г.Екатеринбурге [10].С учетом нормативных требований было определено размещение и количество панелей электрического инфракрасного отопления. Выполнена оценка воздействия лучистого теплового потока на кабели систем электроснабжения, а также обоснована возможность предотвращения конденсации влаги на строительных конструкциях при заливке льда. Разработанные рекомендации нашли подтверждение при пуске объекта.

Читайте также: