Водяные теплые стены и теплый пол

Водяные теплые стены и теплый пол

Делать теплые стены водяные начали в Европе, хотя и у нас при советах уже внедряли этот метод обогрева. Разработкой и расчётами занимались не кто-либо, а целые НИИ (научно-исследовательские институты). До сих пор можно найти дома, где низкотемпературные системы обогрева вмурованы в стены. Так что метод, далеко не новый.

Особенности теплых стен

Водяные теплые стены и теплый пол

Боковое излучение тепла наиболее комфортно для людей.

Теплые стены бывают водяные и электрические. Для водяных используются трубы из металлопластика полиэтилена со степенью сшивки от 70%. Для электрического подогрева допускается использовать одножильный или двухжильный толстый кабель (5 мм) или тонкий кабель (2,5 мм), наклеенный на сетку из стекловолокна. Последний вид теплого пола выпускается в рулонах.

Теплые стены – это прекрасная альтернатива, когда невозможно сделать подогрев пола – в гаражах, мастерских, складах, маленьких спальнях с двуспальной кроватью, просто заставленных мебелью помещениях, прочее. Можно комбинировать эти две системы отопления. Особенности теплых стен:

  • воздух не перегревается;
  • можно сэкономить от 3 до 6% энергии;
  • обогрев помещения происходит лучистым способом;
  • нет конвекции – нет пыли.

Благодаря лучистому методу нагрева температура в помещении может быть ниже на 2 градуса. На комфорте это никак не отразится, соответственно можно сэкономить на энергоносителе.

Нельзя заставлять стены мебелью, чтобы максимально эффективно использовать тепловую энергию. Боковое излучение тепла наиболее комфортно для людей, к тому же нет сильных перепадов температуры снизу и сверху помещения.

Теплые стены как отопление более эффективны, чем теплый пол в помещениях с повышенной влажностью, так как не расходуется энергия на испарение воды. Например, в ванной комнате. Обогрев  может монтироваться как на наружные стены, так и на внутренние перегородки. Во втором случае один контур может обогревать сразу два помещения. Сделать водяные теплые стены своими руками сложнее, чем электрические. Но, несмотря на это, к монтажу электрического кабеля на стены под штукатурку практически никогда не прибегают, отдавая предпочтение водяной системе низкотемпературного отопления.

Водяные теплые стены и теплый полПеред тем как утеплить свайный фундамент деревянного доманеобходимо сделать цоколь.

 

О том зачем утеплять отмостку читайте в этой статье.

 

Необходимость утепления

Водяные теплые стены и теплый пол

В ванной можно класть электрические нагревательные маты прямо под плитку.

Чтобы сделать наружные теплые стены водяные своими руками необходимо утепляться. Теплоизоляция укладывается снаружи. Хоть это и приведет к перерасходу энергоносителя на нагрев стен, зато точка росы будет смещена в утеплитель, и не будет оседать конденсат. О том, как утеплять стены снаружи мы уже рассказывали в одной из статей. В зависимости от метода утепления (мокрый или вентилируемый фасад) подбираются материалы:

  • пенопласт;
  • минвата;
  • пенополиуретан;
  • эковата;
  • пеноизол и прочее.

Также нужно правильно рассчитать толщину утеплителя. Для Московской области слой теплоизоляции должен быть 8-10 см. В крайнем случае, если наружное утепление невозможно, можно укладывать теплоизоляцию изнутри. Для этого удобно использовать теплые панели для стен с алюминиевыми вставками, которые после разводки контура зашиваются гипсокартоном.

Водяные теплые стены и теплый полОдин из видов фундамента — это утепленная шведская плита. Технология достаточно сложная, есть много нюансов монтажа.

 

Многие не понимают нужно ли утеплять цоколь дома. В принципе, это не обязательно, а вот без гидроизоляции никак. Подробности здесь.

Разводка контура теплых стен

Водяные теплые стены и теплый пол

Горизонтальная змейка предпочтительней, нежели вертикальная.

Разводка теплых водяных стен осуществляется горизонтальной или вертикальной змейкой. Способ укладки улиткой затрудняет вывод воздушных пробок, поэтому его не используют. Теплоноситель движется снизу вверх, от пола к потолку. При вертикальной разводке возникает проблема удаления воздуха, в верхних полукольцах. При горизонтальной разводке воздух выгнать проще. В отличие от теплого пола, шаг кладки труб не ограничивается, так как допускаются перепады температуры. Можно использовать переменный шаг, чтобы добиться распределения температуры в помещении близкого к идеальным условиям:

  • от пола до высоты 120 см трубы укладываются с шагом 10-15 см;
  • на промежутке 120-180 см шаг составляет 20-25 см;
  • выше 180 см шаг может быть 30-40 см.

Контур укладывается под стяжку либо под гипсокартон (влажный и сухой методы).

Как класть теплый пол под стяжку мы уже рассказывали. Со стенами все происходит аналогично, так что не будем повторяться. При монтаже сухим методом чтобы увеличить площадь теплообмена на стену крепится лист оцинкованного профнастила. В пазы укладывается РЕХ труба, изготовленная по любому из методов сшивки (а, b, с). На профнастил накручивается гипсокартон.

На теплые стены водяные, по отзывам, обязательно нужно ставить отдельный электрический насос. В вертикальном низкотемпературном контуре скорость теплоносителя должна составлять минимум 0,25 м/с. Напор воды должен быть достаточно сильным, чтобы выдавить воздух, который может скопиться в системе. Кстати, теплый пол такой проблемы лишен, хотя насос для него зачастую тоже нужен. Теплые стены подключаются к основной системе отопления через коллекторный узел, в котором устанавливаются терморегуляторы и автоматический воздухоотводчик.

Допускается монтаж теплых стен в деревянных домах. В этом случае подходит только сухой метод отделки. Не обязательно использовать профнастил. Можно укладывать контур между обрешеткой, предварительно уложив отражающую изоляцию фольгой внутрь помещения. При этом для нормального утепления Пенофола недостаточно, это всего лишь экран для ИК лучей.

 

Настенное водяное отопление сравнительно с другими способами передачи тепла в помещение имеет ряд неоспоримых превосходств.

Основные преимущества:

  1. Передача тепла от теплых стенок осуществляется на 85% за счет лучистого теплообмена. При таком теплообмене человек и домашние животные в помещении чувствуют себя комфортно, при том, что температура на 1,5-2,5С ниже, чем при теплообмене конвективном. Конвективная составляющая теплового обмена преобладает при отоплении радиатором. То есть, поддерживая температуру 18-20°С вместо 21-22°С, системы теплых стен дают возможность значительно сэкономить топливо за сезон ( до 11% для отопительного теплогенератора (котла).
  2. Снижение конвективных потоков до минимума, при настенном отоплении позволяет уменьшить, а в большинстве случаев и полностью прекратить циркуляцию пыли по помещению. Такие условия улучшают микроклимат, особенно для дыхания человека.
  3. Происходит компенсация теплопотерь помещения, в пределах 150-180 Вт/м2. Это значительно большие показатели, по сравнению с отоплением теплым водяным полом (100=120 Вт/м2). Такие процессы связаны с тем, что температуру подаваемой в систему отопления воды можно увеличить до 70°С, чтобы получить перепад температур между подающей обратной линией в системе теплых стен, которая может достигать 15°С (в теплых полах этот показатель огранчивается 10°С).
  4. В сравнении с водяными теплыми полами, системы водяных теплых стен могут обходиться циркуляционными насосами с меньшей производительностью, что обусловлено повышенной разностью температур, возникающей между прямым и обратным трубопроводами.
  5. При настенном отоплении шаг укладки трубопроводов не ограничивается ничем. Это происходит благодаря наличию температурных перепадов, возникающих между соседними участками поверхности стены. Эти перепады никак не отражаются на ощущениях человека, который находится в помещении.
  6. При использовании переменного шага укладки трубопроводов, в системе водяных теплых стен, добиваются распределения тепла в помещении, который близок к идеальному. Для этого на участках 1-1,2 м от пола укладываются трубы (шаг 10-15 см); на участке 1,2-1,8 м от пола – шаг 20-25 см, а выше, чем 1,8 м – шаг труб может достигать 30-40 см. Это величина зависит от расчетных данных по теплопотерям. Направление движения теплоносителя при этом почти всегда принимается от полов к потолку.
  7. Внимание! Система водяных теплых стен относится к системам лучистого теплообмена, поэтому ее не рекомендуют размещать на участках стен, которые будут закрыты мебелью в процессе эксплуатации.
  8. Использование системы водяных теплых стен дает возможность отапливать одной петлей две смежных комнаты. Для этого укладку петель производят по внутренним перегородкам, которые выполненны из материалов с относительно низким сопротивлением теплопередаче (железобетон, кирпич).

 

Водяные теплые стены и теплый пол

 

Особенности системы теплых стен, которые перечислены ниже, определяют сферы ее применения, где этот способ отопления даст максимальный потребительский и экономический эффект.

Основные свойства и преимущества системы теплый пол – теплые стены:

  • Элементом отопления является вся поверхность пола и стен. Отсутствуют отопительные приборы. Возможность более эффективного использования площади жилого, офисного или другого помещения;
  • Низкая температура поверхости, которая составляет примерно +25-28°С, для СПА зон до 35°С
  • Равномерное и благоприятное для человека, с точки зрения физиологии, распределение температуры в помещении по его высоте;
  • Гигиеничность – многократное снижение количества пыли в воздухе помещения и вместе с ней бактерий, которые часто являются причиной различных болезней;
  • Экономия тепловой энергии. В жилых зданиях – 10-35%, а в помещениях с высокими потолками, например, спортзалах, выставочных павильонах, церквях и т.п. – до 50% и выше!
  • Оптимальная влажность воздуха в помещении;
  • В отличие от горячих радиаторов (более +70°С) напольное отопление не способствует возникновению неблагоприятной для человека положительной ионизации воздуха, которое оказывает недоброкачественное влияние на здоровье человека;
  • В помещениях, где постоянно находятся люди, максимальная температура поверхности пола составляет по европейским нормам +27°С, а средняя температура за отопительный период колеблется в границах +23-24°С.
  • Высокий комфорт.
    При использовании систем настенного отопления ощущение теплового комфорта возникает уже при температурах воздуха в помещении 17-18°С. Температура воздуха в помещении может быть снижена на 2-3 °C.
     
  • Экономия энергии до 12%.
    Температура теплоносителя составляет 30-35°С, поэтому теплые стены с эксплуатационной точки зрения есть более экономичное решение по сравнению с другими водяными системами. и позволяют сократить годовые энергозатраты помещения. 
     
  • Отсутствует циркуляция пыли. 
    Благодаря низкой величине конвективных потоков, системы настенного отопления создают минимальную подвижность воздуха в помещении. При этом отсутствует циркуляция мелко-дисперсной пыли, что щадит легкие особенно у людей, страдающих аллергией. 
     
  • Высокая эстетичность, т.к. отсутствуют отопительные приборы.
    При устройстве системы настенного отопления, отпадает необходимость в использовании традиционных систем отопления. Это увеличивает свободное пространство и возможности для дизайна помещения.
     
  • Идеальное сочетание с тепловыми насосами.
    За счет высокой теплопроизводительности при низких температурах теплоносителя системы напольного отопления легко могут быть скомбинированы с тепловыми насосами.

Водяные теплые стены и теплый пол   Водяные теплые стены и теплый пол

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

Водяные теплые стены и теплый пол


В отличии от традиционных систем, достигается лучистый тепловой баланс между человеком и окружающими его поверхностями в помещении. Благодаря равномерному распределению температуры по высоте помещения система настенного отопления обеспечивает мягкий и комфортный обогрев, а также не высушивает воздух и не ионизирует его, как инфракрасное отопление; предотвращает появление плесени и грибка на стенах.

В системе отопления теплые стены тепловой комфорт достигается уже, начиная с температуры воздуха в помещении 17-18°С, а это на 2-3°С ниже, чем в системе обогрева с радиаторами.

 

Водяные теплые стены и теплый пол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водяные теплые стены и теплый полВ комбинации теплые стены и теплый пол допустимо выполнять любое покрытие пола, будь то дерево, линолеум, кафельная плитка и др. покрытия.

Функциональность всей системы зависит от ее конструкции, поэтому проектировщик и монтажник в равной степени несут ответственность перед заказчиком за правильное выполнение системы, в соответствии с требованиями предъявленными изготовителем.

Примеры оптимальных условий применения:

  • помещения с небольшим количеством мебели и оборудования, размещенного возле стен (офисные помещения, аудитории коридоры, спальни);
  • помещения без свободных площадей пола, где нельзя разместить системы водяного теплого пола (санузлы, бассейны, гаражи, мастерские);
  • помещения с высокой влажностью пола, где неэффективно применение теплого водяного пола из-за больших энергозатрат на испарение влаги (ванные комнаты, мойки, прачечные, бассейны);
  • любые помещения, имеющие недостаточную мощность одной отдельной системы;
  • водяные теплые стены - в дополнение к водяному теплому поламу, для компенсации теплопотерь через окна(любые помещения).


При монтаже водяных теплых стен, нужно уделить особое внимание расчетам температурных режимов наружных стенок. При проектировании системы могут возникнуть вопросы - где быть утепляющий слой, и какой толщины он должен быть. При использовании утепляющих слоев с наружных сторон точка промерзания будет смещена в толщину утеплителя, и поэтому ограждающие конструкции можно выполнять из неморозостойких материалов. Недостатком такого решения будет то, что кроме энергозатрат на отопление помещений, значительная доля тепловой энергии будет тратится на обогрев ограждающих конструкций.

Вариант с размещением слоев утеплителя со стороны помещений приведет к смещению точки промораживания стен, в направлении внутренней грани. Это решение потребует применения морозостойких стеновых материалов, и быстрого, малоинерционного урегулирования средней температуры теплоносителя. В противных случаях возможны ситуации, с полным промораживанием стен и неизбежным появлением конденсата.

Эти же требования предъявляют и при настенном отоплении, без применения утеплителя. В таких случаях ошибочные расчеты или задержки в регулировании тепловых потоков могут привести к значительным потерям тепла через наружные стены. В конструктивном отношении установка системы теплых стен для специалистов, которые знакомы с устройством водяных теплых полов, не представляет серьезных трудностей.

 

Водяные теплые стены и теплый пол

 

При использовании настенного отопления с помощью труб для водяных теплых стен, помните несколько технологических правил, с помощью которых можно избежать наиболее распространенных ошибок:

  • При создании штукатурного слоя, его оптимально производить в два этапа. Первый слой наносят по каркасам из арматурной проволоки, к которым крепятся трубы. Когда этот слой достигнет нужно прочности, к нему крепят штукатурную сетку и наносят финишный штукатурный слой.
  • Сверху финишного штукатурного слоя нужно наносить слой сетки «Строби», или же эластичную подобойную бумагу. Такая мера необходима для предотвращения появления трещин на выравнивающем слое;
  • Толщина слоев цементно-известкового раствора, над трубой для водяной теплой стены должна находиться в пределах 20-30 мм.
  • До начала работ при устройстве водяных теплых стен нужно заранее установить распределительные и монтажные коробки, для слаботочных и электрических проводок. Сами проводки прокладываются после окончательного оштукатуривания в толщине верхних слоев штукатурки.
  • Подача теплоносителей в трубы допускается после окончательного высыхания штукатурного слоя.
  • Чтобы избежать последующего механического повреждения труб настенного отопления, рекомендуют выполнять его исполнительную схему с привязками осей труб.
     

Водяные теплые стены и теплый пол

 

Водяные теплые стены могут одновременно использоваться с водяным теплым полом. Водяная теплый пол является самостоятельной трубопроводной системой, устанавливаемой ниже напольного покрытия. Это замкнутые системы, по которым циркулирует вода. Подпиткой для водяного теплого пола могут служить, как имеющийся в доме источник тепла, так и коммунальные отопительные системы. А если в доме есть котел, то водяные теплые полы полностью заменят имеющуюся систему отопления. Протекать такие тепловые системы не будут, так как состоят из гибких труб прочного материала со слоем стяжки, защищающей от любого рода повреждений. Различают легкую и бетонную системы, в зависимости от того, где устанавливаются водяные теплые полы. Если системы ориентировать на деревянные загородные дома, то технология установки теплого пола на втором этаже, и выше будет использовать не в тяжелую бетонную стяжку, а в пенополистирол, после чего пол покрывают влагостойким гипсо- волоконных листом. При установке такого вида пола в городских квартирах, вполне можно использовать легкую полистирольную систему. Если это крупномасштабные строительные объекты, можно прибегнуть к бетонной стяжке.

При наличии систем водяных теплых полов в квартире радиаторы отопления просто теряют свою ценность. Для повышения теплоотдачи водяного теплого пола не нужно использовать пробку и паркет, так как такие половые покрытия не пропускают тепло, и быстро портятся из-за несовместимости с теплоносителями. Для покрытия таких полов лучше выбрать другие материалы, такие, как линолеум, ламинат, ковролин, плитка или керамогранит.

 

ВИДЫ КОНСТРУКЦИЙ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ СТЕН

Конструктивно тёплые стены могут быть выполнены двумя способами: с горизонтальным расположением труб:

Водяные теплые стены и теплый пол

- и с вертикальным:

Водяные теплые стены и теплый пол

При горизонтальном расположении труб будет проще удалить воздух из системы.

Благодаря переменному шагу укладки трубы, можно добиться максимально идеального распределения тепла в комнате. Так, на высоту от пола 1.2 м трубы уложить с шагом 10…15 см; от 1.2 до 1.8 м от пола шаг увеличиваем до 20…25 см; выше 1.8 м шаг труб допустим 30…40 см:

Водяные теплые стены и теплый пол

Направление движения теплоносителя принимается от пола к потолку, т. о., самые тёплые участки расположены внизу стены.

Поскольку теплые стены – источники лучистой энергии, то их нужно располагать так, чтобы они не были потом закрыты мебелью.

Допускается отопление одной петлёй двух смежных помещений. То есть теплой стеной делают перегородку между помещениями.

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ СТЕН

Если система теплых стен монтируется на наружную стену, то особое внимание нужно обратить на расчёт температурных режимов, а именно: где и какой толщины на стенах должен бытьутеплитель? При наружном утеплении стены точка промерзания смещается в толщу утеплителя, поэтому для таких стен могут применяться неморозостойкие материалы. Минус такого утепления: помимо энергозатрат на непосредственное отопление помещения энергии тратится на прогревание стены.

Другой вариант - стена утеплена изнутри помещения. Тогда точка промерзания стены смещается тоже внутрь. Но уже не утеплителя, а самой стены. В таком случае нужно использовать морозостойкие стеновые материалы, иначе будет иметь место промерзание стены и появление конденсата (между стеной и утеплителем и в толще самой стены). Также имеет значение оперативное регулирование температуры теплоносителя.

Если стены вообще не утеплены, то ошибочный расчет или задержка в регулировании температуры могут привести к значительным теплопотерям через наружные стены. Большие теплопотери получаются из-за большой разницы температур внутреннего и наружного воздуха. И большие теплопотери, приводят к большому количеству конденсации влаги из пара, попадающего из помещения в наружную стену при диффузии (полагаю, понятно, что эта конденсация происходит внутри стены? То есть, в сильный мороз эта влага может замерзать, при замерзании вода расширяется – стена разрушается; оно вам надо?).

После расчета теплопритоков нужно учесть следующее: систему теплые стены можно делать на внутренних стенах, причём, с одной стороны:

Водяные теплые стены и теплый пол

Тепло при таком монтаже распределяется так, как показано на рисунке: 70% в ту комнату, где уложена труба, 30% - в смежную комнату (при отсутствии теплоизоляции между помещениями). Это можно учитывать при проектировании и расчетах.

Хоть конструктивно водяные теплые стены очень похожи на водяной теплый пол, однако ряд особенностей здесь есть и их нужно учесть при проектировании или монтаже. Так, скорость воды в трубах теплых стен не должна быть ниже 0.25 м/с (это рассчитывается в специальной программе, о чём поговорим в других материалах). Почему? При такой и больших скоростях происходит «вымывание» воздушных пробок. При слишком низкой скорости теплоносителя очень вероятно завоздушивание системы.

В системе теплого пола удаление воздуха из системы достигается весьма просто: ставим воздухоотводчик на коллекторе и – всё.

В теплых же стенах наивысшей точкой контура является верхняя петля, здесь и наиболее вероятно скопление воздуха. Так что воздухоотводчик на коллекторе ничего не даст, а ставиться это устройство на верхней петле, о чём подробно рассказно в статье про монтаж.

В теплых полах трубу можно укладывать двумя способами: улиткой и змейкой. Для водяных теплых стен улитка не подходит, т. к. в ней не будут вымываться воздушные пробки. Вывод однозначный: только змейка!

 

 

Инсталляция настенного отопления

Водяные теплые стены и теплый пол



Основные варианты укладки труб

Водяные теплые стены и теплый пол

                           1. Укладка труб в виде одинарного змеевика

 

Водяные теплые стены и теплый пол

                           2. Укладка труб в виде двойного змеевика

 

 

 

Принципиальные схемы

Водяные теплые стены и теплый пол

Схема независимого присоединения отдельных контуров системы: 

1 - подача, 2 - обратка, 3 - распределительный коллектор; 4 - настенный контур N1; 5 - настенный контур N2.

 

Водяные теплые стены и теплый пол
Схема последовательного соединения контуров системы: 

1 - обратка; 2 - подача; 3 - распределительный коллектор; 4 - контуры настенного отопления.
 

Водяные теплые стены и теплый пол

 

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

avatar

Что бы оставить комментарий войдите


Комментарии (0)






Инженерные сети