Теплоотдача водяного теплого пола: Страница не найдена — Все о кроватях, о том какие они бывают и как в них разбираться

Теплоотдача теплого пола — По полу

Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Расчет потребности в тепле

1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м 2 хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

Каждый этап проекта должен быть грамотно разработан с учетом всех норм, правил и нюансов. Перед тем как рассчитать водяной теплый пол, следует ознакомиться с особенностями его монтажа. Это обосновано тем, что ошибки, которые будут возникать в процессе эксплуатации, исправить будет уже не возможно.

Читать  Чем резать плинтуса пластиковые

Расчет длины трубы теплого водяного пола основывается на том факторе, что максимальная длина любого участка не может быть больше, чем 80-100 м.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Для расчета общей продолжительности трубы, предназначенной для отдельного контура, используется следующая формула:

Также к этому значению следует прибавлять параметры длины трубы, которые требуются для монтажа линии подачи, а также для создания обратной ветки к коллектору.

Прокладывание труб для теплого пола

• рулонная гидроизоляция – количество данного материала определяется путем вычисления площади пола с запасом в 10%, который потребуется для перекрытия стыков;
• утеплитель в виде пенополистирола — используется 5 % для подгонки и обрезки;
• лента демпферная – укладывается по периметру комнаты, а также в местах стыка;
• сетка арматурная – количество сетки равняется площади помещения, которая увеличена в 1,4 раза;
• бетон – зависит от предполагаемой толщины стяжки.

Мощность водяного теплого пола

В основе метода обогрева помещения путем использования способа водяного теплого пола лежит принцип использования не горячей, а теплой воды.

Терморегулятор для теплого пола

Благодаря системе отопления в виде водяного теплого пола, предоставляется возможность создать благоприятные температурные условия, используя при этом лишь 40-150 Вт на квадратный метр. Несмотря на то, что этот показатель является относительно небольшим, но его вполне достаточно для достижения цели. Равномерное распределение водяного потока по всему периметру комнаты дает возможность снижать мощность обогревательного устройства.

Количество электроэнергии, которое необходимо для обогрева 1 кв. м. представляет собой основополагающий фактор. Благодаря ему предоставляется возможность определиться с типом обогрева помещения, а именно основной или дополнительный это вид. При этом следует исходить из тех факторов, что пространство, которое подвергается активному обогреву, должно немного превышать половину общей площади этой комнаты. Зачастую данный показатель имеет значение в 60-70%. Если водяной теплый пол характеризуется, как единственный источник тепла, то значением мощности термопленки принимается показатель в 150Вт/м².

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

С целью экономии затрат на оплату электрической энергии, которая используется обогревательным устройством, рекомендуется подключать термостат в сеть инфракрасного теплого пола. В результате это дает возможность не только установить контроль над работой электрических компонентов, но и снижать при этом затраты на 35%. Таким образом, можно утверждать, что электрический теплоноситель употребляет лишь 65% изначально планируемой мощности.

18 м² х 0,7 х (150 Вт/м² х0,65) = 1229 Вт/час,

0,65 – показатель, уточняющий процент работы элементов при условии использования терморегулятора.

1229 х 3,58 / 1000 = 4,40 р. а за 7 часов работы за весь день: 7 х 4,40 = 30,8 р.

Температурный показатель поверхности пола для ванных комнат при таком способе отопления может достигать различных значений, максимум которых закреплен на 33 градусах.

Значение удельной мощности в зависимости от типа обогреваемых помещений

Такое деление возникает из-за функционального предназначения рассматриваемой площади. Если сравнивать спальню и застекленную лоджию, то для второго варианта требуется намного больше мощности, чем для первого. Стандартными показателями считаются следующие данные: кухня – 110-150 Вт/м², ванная – 140-150 Вт/м², лоджия под стеклянным покрытием – 140-180 Вт/м².

Читать  Конструкция теплого пола водяного

Главным показателем, на который ориентируется человек при выборе способа нагревательного устройства, является расчет мощности водяного теплого пола на квадратный метр. Если теплый пол является единственным источником отопления, то удельная его мощность должна характеризоваться такими значениями – 150-180 Вт/м². Если данный способ обогревания выступает в качестве дополнительного, то величина мощности приравнивается к 110-140 Вт/м² .

Так как погода бывает переменчивая и потребность в обогреве помещений изменяется, следует использовать регуляторы. Различают их ручного и автоматического типа.

При формировании контура теплого пола, особое внимание следует уделить выбору способа его подключения. В качестве места для подсоединения к общей системе может быть радиатор, магистральная труба, полотенцесушитель.

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Если выбор способа подключения к системе отопления сделан в пользу полотенцесушителя, то в обязательном порядке следует предусмотреть установку краном, а именно Маевского или обычного типа. Благодаря таким элементам предоставляется возможность удалить из системы образовавшийся воздух.

В целях безопасности и удобства в последующем обслуживании не следует бетонировать узел подключения. В противном случае доступ к нему будет исключен, что является не очень хорошо. Зачастую в качестве места его установки выбирают пространство под ванной либо нишу в стене, если такая имеется. При втором варианте обычно ее скрывают под декоративной дверцей или же плиткой, которую легко потом снять.

Чтобы теплоотдача теплого водяного пола была максимальной, применяется теплоизоляция. В качестве материала берется экструдированный пенополистирол толщиной в 50 мм и плотностью 35 кг на куб либо фольгированный пеноизолом. Следующим шагом является укладка отражающей пленки, задача которой направить тепловую энергию вверх. Для покрытия стен используется демпферная краевая лента. Ее задача – это защита стяжки от образования трещин.

Самым часто используемым методом является способ «улитка». Для нее характерно:

Если теплоизоляция производится за счет пленки, ее следует прикрепить к напольному покрытию саморезами.

С целью избежать неприятностей в будущем по поводу качества выполненной укладки теплого пола, следует в обязательном порядке проверять ее на герметичность соединения.

Проверка системы на герметичность

Только после 21-28 дней от дня заливки бетонной смеси систему можно вводить в эксплуатацию. Но при этом следует делать это постепенно – повышать температурный режим со временем. В противном случае это грозит появлением разности коэффициента расширения.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Таблица расхода трубы теплого пола

Прокладывание труб для теплого пола

Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола

Терморегулятор для теплого пола

Внешний вид конструкции теплого пола

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

Расчет мощности и таблица теплопотребления разных частей здания

Укладка водяного теплого пола

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Выполнение проекта теплого водяного пола

Металлопластиковые трубы для конструкции теплого пола

Проверка системы на герметичность

Стяжка теплого пола бетоном

Расчет необходимого количества материалов для монтажа системы теплого пола

Схема укладки и расчета трубопровода

Что такое тёплый пол?

Тёплый воздух распространятеся в помещении более равномерно, при использовании тёплых полов, и это положительно влияет на здоровье человека. Области тела с более высокой теплоотдачей требуют соответствующих температурных зон, для того, чтобы выровнять температуру тела. Если в зоне головы тепловой поток выше, чем в зоне ног, то нарушается баланс теплообмена, климат в помещении считается неблагоприятным.

26°С — в помещениях с постоянным пребыванием людей,

По оси нагревательного элемента температура поверхности пола в детских садах, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35°С.

Под напольным покрытием находятся нагревательные элементы, которые отдают тепло полу, нагреваю помещение.

Виды тёплых полов

Водяной тёплый пол

Принцип работы водяного теплого пола довольно очень прост. Горячая вода течет по специальной трубке, вмонтированной в пол. За счёт разницы температуры воды, которая циркулирует в системе тёплого пола, тепло в помещении распространяется более равномерно, чем при использовании обыкновенной системы отопления.

Для системы отопления тёплого пола, как правило использую металлопластиковые трубы, но возможны и другие варианты.

Перед началом монтажа необходимо продумать план укладки (что бы знать необходимую длину трубы), размещение деформационных швов (если площадь тёплого пола более 30м2) и форму и Шаг укладки.

Укладка многослойных металлопластиковых труб может осуществляться в любой удобной форме. Благодаря малому температурному удлинению при применении металлопластиковых труб не возникает проблем, связанных с механическим воздействием температурной нагрузки при длительной эксплуатации.

Форма укладки водяного тёплого пола

Укладка «Спиралью» — Чередование более тёплой подачи и менее тёплой обратки происходит более равномерное распределение температуры поверхности пола.

Укладка «одиночным змеевиком» с уплотнением в краевой зоне: — Меньший шаг в зоне уплотнения увеличивает теплоотдачу поверхности пола в этой зоне.

Не обязательно делать тёплый пол под мебелью, лучше отступить от стены необходимое расстояние.

10, 15, 20, 25, 30см. Шаг в 200мм считается наиболее оптимальным, т.к. обогревается вся поверхность пола и упрощается монтаж в местах поворота трубы.

Теплоотдача водяного теплого пола

Одна секция отопительного прибора высотой 500мм даёт от 140 до 180Вт тепла. 1 квадратный метр тёплого пола даст от 40 до 90Вт. При большей теплоотдачи, температура поверхности пола становится выше 26°С.

Дано: Помещение с температурой внутри +22°С и керамическим напольным покрытием. Толщина цементно-песчаной стяжки 45 мм над трубой.

Теплоотдача 1 квадратного метра тёплого пола при шаге 200мм: 39,9Вт

При средней температуре теплоносителя +40°С.

Температура поверхности: +30,2 °С.(Больше 26°С)

Виды электрических тёплых полов

1. Кабельный
2. Кабельный с армирующей сеткой
3. Пленочный (инфракрасный)

Принцип электрического кабельного тёплого пола точно такой же как и водяного тёплого пола.

Максималную длину одной ветки, а также шаг, глубину укладки и теплоотдачу необходимо смотреть в инструкции к конкретному тёплому полу.

Кабельный с армирующей сеткой электрический тёплый пол

Пленочный электрический тёплый пол

Главный плюс плёночного тёплого пола в том, что его можно монтировать самостоятельно под любое покрытие – от ламината до плитки, без цементной стяжки.

После пленку необходимо подключить к проводке. Установить контактные зажимы на краях медной полосы и к ним подключить контактные провода.

Необходимо заизолировать битумной изоляции все места подключения проводов и места разреза пленки с обратной стороны.

В любом случае необходимо ВНИМАТЕЛЬНО изучить инструкцию по монтажу и эксплуатации перед началом работ с электрическими тёплыми полами

Стяжка для водяного теплого пола или секреты теплоотдачи

Статей как правильно сделать стяжку для водяного теплого пола написано много, да и видео снято не мало. Но наша статья не о заливке, а о теплоотдаче. Все прекрасно знают, что керамическая плитка лучше для водяного теплого пола, ламинат хуже. Но лучше или хуже не даст ответ на вопрос, будет ли тепло в доме, после монтажа водяного теплого пола и укладки напольного покрытия. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, как влияет материал заливки на теплоотдачу водяных полов. Важным элементом является и напольное покрытие.

Водяной теплый пол — единственная система отопления

Водяные теплые полы, в настоящее время, все чаще стали использовать как основную систему отопления. Причина такого выбора, появление большого числа разных утеплителей и самое главное, применение утепления в строительстве домов. Современные утеплители позволяют качественно произвести утепление всех элементов конструкции. В интернете есть много споров о достаточности теплых полов в качестве единственной системы отопления. Многие монтажники или фирмы заявляют однозначно, что теплые полы использовать в качестве основной и единственной системы отопления нельзя, но мы больше чем уверены, если попросить их предоставить расчеты, они не смогут это сделать и будут говорить, что у них большой опыт, они сделали кучу объектов и т.д. Готовы вы опереться на такие высказывания и рискнуть своими деньгами? Хорошо, вы согласились с ними и сделали к теплым полам еще и радиаторную систему отопления, мастера застраховали себя на 100%. Смета выросла процентов на 50-70, а зимой, особенно в условиях климата Краснодарского края, когда всего на неделю придется включить радиаторы, а остальной отопительный сезон пройдете на теплых полах, думаем тогда станет обидно за потраченные деньги. Поэтому в своей статье мы коснемся расчетов в которых покажем, как влияет материал заливки стяжки на теплоотдачу водяного теплого пола. Еще мы «поиграем» шагом укладки и напольным покрытием. В этих расчетах не будет использоваться куча непонятных формул, а воспользуемся одной из лучших и удобных программ, предназначенных для таких расчетов.

Программа компании SANCOM. Этот разработчик делает программы проектирования системы отопления для многих известных брендов: REHAU, KAN, HERTZи др.

Расчет теплопотерь — основа правильного подбора

Чтобы понять, хватит ли нам теплых полов для отопления, необходимо знать теплопотери. Такой расчет можно сделать как самостоятельно, так и воспользовавшись готовыми программами. Зная теплопотери, мы сможем правильно спроектировать «пирог» водяного теплого пола. Для простоты мы взяли проект дома из интернета и сделали два расчета. Кликайте по ссылкам.

Из расчета видно, что теплопотери утепленного дома составляют 4,078 кВт, а теплопотери не утепленного 18,891 кВт. Нагрузка на 1 м2 утепленного дома 24,7 ватт на м2, не утепленного 114,4 ватт м2.

Какой материал использовать для заливки водяного теплого пола

Теперь о том, чего практически не найдете в интернете. Предположим, водяной теплый пол уложен, как заливать знаем, остался вопрос чем заливать. В нашем арсенале три основных материала заливки.

1. Тяжелый бетон с природным заполнителем (мы предпочитаем морской камешек мелкой фракции.
2. Обычный цементно-песчаный раствор
3. Очень популярная, в последнее время, полусухая стяжка.

Нам необходимо понять какой из этих материалов даст нам максимальную теплоотдачу.

Вводные:

-труба REHAURAUTERMS17*2,0 мм

-длина ветки 80 метров

— подводящая линия (подача и обратка) – 10 метров

— шаг укладки будем менять от 100 до 200 мм

— рантовые зоны отключим

— подача 35, 40, 45, 50С

— обратка на 10 градусов ниже

   Под трубами:

         Полы на грунте

         Плита бетонная 100 мм

         Утеплитель ЭППС 50 мм

         Толщина стяжки 70 мм

         Покрытие будем менять. Плитка, линолиум или ламинат. У всех материалов приблизительно одинаковая толщина 10 мм.

Приступаем к вводу данных.

Дальше сам расчет. Расчет разместим в виде картинок только для одного покрытия, остальное сведем в таблицу.

 Таблица теплоотдачи водяного теплого пола в зависимости от температуры подачи и отделочного покрытия при заливке тяжелым бетоном:

 Таблица теплоотдачи водяного теплого пола в зависимости от температуры подачи и отделочного покрытия при заливке цементно-песчанным раствором:

 Таблица теплоотдачи водяного теплого пола в зависимости от температуры подачи и отделочного покрытия при заливке полусухой стяжкой:

Выводы:

Если при строительстве дома был применено утепление, при любых обстоятельствах использование водяных теплых полов, в качестве основной и единственной системы отопления, будет достаточно. Максимальную теплоотдачу мы можем получить если в качестве стяжки будем использовать бетон с натуральным наполнителем.

Цементно-песчаный раствор – это золотая середина между заливкой бетоном и полусухой стяжкой.

Полусухая стяжка – больше подходит как утеплитель, чем как стяжка для водяный теплых полов. Подробнее о коеффициенте сопротивления можно прочитать в этом документе. Да, ее можно прогреть. Из таблички видно, что поверхность теплого пола еще далека до нормы для жилых помещений (29С), но нам и котел необходимо разгонять выше 50С и практически всегда треть тепла будет уходить в землю вместе с деньгами за отопление.

В качестве подложки для водяного теплого пола под ламинат, необходимо применять обычный строительный картон. Он лучше проводит тепло и выполняет функцию прокладки между доской и бетоном. Не стоит применять специальные вспененные подложки для теплого пола, это все маркетинговые штучки, которые значительно уменьшат теплопередачу от труб водяного пола к воздуху в помещении.

Какая теплоотдача теплого пола с одного квадратного метра площади расчет?

Теплоотдача, которая приходится на каждый градус разницы между комнатной температурой и средней температурой поверхности пола составляет 11,5 Вт/кв.м.

Мы также рассчитаем для Вас и иные параметры и важные показатели используемой системы. Мы уверены, что теплый пол будет комфортным и экономичным!

Также мы предлагаем и тепловые насосы, с принципом работы которых Вы можете познакомиться прямо сейчас!

Читайте также: Какой должна быть теплоотдача теплого пола с одного квадратного метра чтобы при -28С на улице температура в доме была +20С?

Такая система отопления, как водяной теплый пол прочно укоренилась и широко востребована, как в жилых помещениях, так и получила распространение у помещений с большим масштабом. Такая система отопления проста в эксплуатации, не требует сложного оборудования и не возникает никаких сложностей при монтаже. Надежная система, с низком шумом и высоким коэффициентом теплоотдачи создаёт комфорт в вашем доме. Из-за своей легкости и простоты при монтаже, заказать укладку и проект вы сможете в нашей компании, цены на укладку теплого пола достаточно низкие.

Самое важное звено при монтаже такого типа отопления – это расчёт теплоотдачи теплого пола. Тепловые потери высчитываются по удельному потреблению энергии. При расчёте теплоотдачи технологии теплого пола в жилых помещениях, напольная система обогрева способна покрыть нагрузку в 100 Вт на квадратный метр. В помещениях же больших габаритов, мощность теплоотдачи умножают на площадь помещения.

Основные параметры расчёта:

— диаметр труб и шаг укладки;

— температура входящей в контур воды;

— материал и толщина стяжки;

Заказать монтаж водяного пола и расчёт теплоотдачи вы сможете, обратившись в компанию «Вантубо-Сервис». Наши специалисты произведут расчёт всех важных параметров и подскажут стоимость работ. Цены в компании конкурентоспособные, приемлемые для всех.

Теплоотдача теплого водяного пола на м2: расчет онлайн

Оглавление статьи:

Устройство теплого водяного пола — отличное решение для обеспечения стабильной и благоприятной атмосферы в доме. Отопление достаточно экономично в потреблении электричества, но дает много тепла. Данный способ обогрева актуален для холодных квартир или при наличии в семье маленьких детей. Холодная климатическая зона вынуждает владельцев жилья оснащать квартиру не только обогревателями, но и подогревом пола. Даже если квартира достаточно теплая, теплое покрытие, например, в ванной, несомненно добавит комфорта жильцам.

Теплый водяной пол универсален, прост в использовании. Установить его возможно даже самостоятельно без обращения к профильным специалистам. Важно лишь провести грамотные вычисления и правильно подобрать материалы.

Как рассчитывать теплоотдачу

Рассмотрим несколько вариантов, чтобы у вас не возникло вопросов при планировании пола. 

Расчет для пленочного нагревателя

Для такого типа устройства номинальная мощность предполагает диапазон от 150 до 220 Вт. Стоит учесть, что данный тип устройства представляет собой слой фольгоизола для контура. Покрытие поверхности фольгой позволяет части тепловой энергии рассеиваться.

Для стабилизации температурного режима используют специальные устройства — терморегуляторы. Чаще всего температура не превышает 40 градусов по Цельсию. После окончания работы его отключают, чтобы регулятор мог остыть. Таким образом, теплоотдача составляет 70 Вт на 1 кв.м.

Расчет для греющего кабеля

Теплоотдача устройства составляет 30 Вт на 1 кв.м. Принцип расчета заключается в определении оптимального шага укладки контура. Также необходимо учитывать следующее:

1. Расстояние между контурами – от 10 до 30 см. Чем крупнее шаг, тем более неравномерный нагрев произойдет.
2. Длину кабеля рассчитывают так: L=S/D*1,1, где S – площадь, а D – расстояние между контурами.

Стоит учитывать, что контур укладывается не на всю площадь обогрева. Поэтому необходимо вычислить средние показатели, которые достигнут максимальной эффективности. Так, теплоотдача для нагревающего кабеля составит 120 Вт на 1 кв.м. При таких показателях в комнате сохранится комфортная температура.

Расчет для теплого водяного пола

В некоторых случаях можно сэкономить при наличии источника тепла. Это актуально, когда стоимость киловатта меньше цен на электроэнергию. Необходимо учитывать следующее:

1. Контроль температуры воды. Обычно она составляет 50 градусов по Цельсию, что значительно превышает температуру напольного покрытия.
2. Поток тепловой энергии увеличивается со понижением температуры.
3. Расчет диаметра контура. При шаге в 250 мм на 1 кв.м. напольного покрытия выходит 82 Вт. Правильно рассчитанная теплоотдача теплого водяного пола поможет осуществить рациональное проектирование отопления.

Рассчитываем теплопотери здания

Существуют множество формул для вычисления теплопотерь здания. Для оценки квартиры используют формулу: Q=S/10, где Q – киловатты, S – площадь. Для того чтобы отопить комнату в 30 кв.м потребуется 30/10=3 КВт.

Однако, стоит учитывать, что такой способ расчета имеет несколько погрешностей:

• эта формула актуальна для квартиры с потолками не более 2,5 метров;
• теплоотдача теплого водяного пола на м2, кроме всего прочего, зависит от климата;
• потребность в тепле угловых квартир, находящихся в середине или у торца, отличаются между собой;
• в частных домах теплопотери происходят также через пол и потолок.

Расчет мощности системы теплого пола

Перед планированием необходимо учесть:

• площадь комнаты;
• желаемый уровень температуры;
• вид напольного покрытия;
• размер и конструкцию окон;
• мощность котла.

Процесс вычислений включает в себя несколько этапов. Первым шагом становится отрисовка плана комнаты. Желательно делать это на миллиметровой бумаге с указанием расположения окон и дверей. Далее рассчитывается шаг контуров, их расположение и диаметр.

Как известно, теплоноситель теряет часть тепла передвигаясь по трубам. Это приводит к тому, что пол прогревается неравномерно. Температура прогретого напольного покрытия не должна превышать 30 градусов.

Сопротивление возрастает при увеличении длины контура и частых поворотах при укладке. Общая обогреваемая контурами площадь не должна быть больше 20 кв.м В противном случае помещение разделяют на участки.

Важно! Наиболее оптимальный вариант – это коллектор с конкретным количеством отводов.

Стоит выдерживать одинаковое гидравлическое сопротивление в каждой трубе, подключенной к коллектору. Если планируется обогрев веранды или балкона, то для этих помещений создают независимый контур, так как на их отопление уходит гораздо больше тепловой энергии.

Шаг трубы прямо пропорционально влияет на равномерный и безопасный обогрев помещения. В среднем расход трубы на 1 кв.м выходит около 5 п.м. при расстоянии между контурами от 20 до 30 см. То есть для прокладки труб в помещении площадью 20 кв.м необходимо 100 п.м. трубы.

Для достижения оптимального уровня теплоотдачи в 50 Вт на 1 кв.м предусматривают шаг не больше 30 см. Иначе увеличивают уровень температуры воды для равномерного обогрева помещения.

Важно! При планировании водяного пола важно учитывать места теплопотерь (оконные и дверные проемы).

Методика расчета на 1 м2

Расчет выполняется просто. Однако есть некоторые нюансы, необходимые для учета (такие, как нормативные документы и т.д.).

Основный принцип – укладка контура между плитой перекрытия и покрытием пола. Контурная магистраль состоит из:

• теплоизоляции;
• контура;
• коллектора;
• крепежей и т.д.

Для получения данных собираются следующие данные:

• предназначение и размеры комнаты;
• площадь;
• уровень тепловой потери; 
• тип покрытия пола.

Также необходимо учитывать следующие факторы:

• этаж;
• тип остекления;
• уровень теплоизоляции.

Программы для расчета

Для точного расчета теплоотдачи стоит учитывать не только тип выбранного материала, но и другие параметры. Например, температура воды в обратке, скорость движения, давление и т.д.

Для того, чтобы произвести наиболее правильный расчет теплоотдачи теплого пола водяного применяют калькулятор онлайн. В сети есть достаточно подобных программ. 

Необходимо знать имеющиеся данные, потребуются:

• размеры;
• уровень температуры воздуха;
• температура воды, поступающей в коллектор;
• температура в обратке;
• расстояние между контурами;
• тип покрытия;
• вид теплоизоляции.

При наличии сомнений в правильности проведенного расчета и для того, чтобы теплоотдача водяного теплого пола с 1м2 была посчитана правильно, необходимо обратиться к специалистам, которые смогут учесть всевозможные нюансы, возникающие в каждом отдельном случае. На вычисления , как мы выясняли, влияет не только размер комнаты, но и количество зон с повышенным уровнем тепловых потерь, материал труб, схема укладки контура и др.

Система укладки теплых полов в деревянном доме

На сегодняшний день, самой известной конструкцией водяного теплого  пола служит — бетонная система, обладающая  высочайшими эксплуатационными характеристиками и доступной ценой.

Однако существуют ситуации, в которых нет возможности установки «Бетонной » системы. Как пример, дома с деревянными перекрытиями. Масса «бетонной» системы высотой  5 см – около 150 кг/м2. Лаги из дерева не смогут выдержать такую  массу конструкции, в отличие от перекрытий из монолита или пустотелых плит у которых гораздо выше несущие характеристики.

В таких домах  выполняют «сухую» (по технологии укладки) и  «легкую» ( по массе систему), изготовленную  из дерева или пенополистирола конструкцию теплого пола . 

Основным базовым элементом конструкции в обоих вариантах служит теплораспределительная пластина.

Основным элементом сухой, легкой настильной системы теплого пола служит  теплораспределительная пластина.

В первом  варианте – Пластины для распределения тепла  укладывается в пазы деревянных направляющих. А в паз пластины укладывается труба из сшитого полиэтилена. За счет плотного облегания пластиной трубы происходит максимальная  теплопередача к напольному покрытию.

Во втором варианте, в пазы  уложенных  полистирольных плит  как и в первом случае укладывается пластина с трубой

.

Сверху конструкцию теплого пола накрывают одним или несколькими слоями ГВЛ или ЦСП и напольное покрытие(плитка, ламинат)

Плюсами сухой  конструкции являются:
• Маленький вес.
• Быстрота выполнения. ( В связи с отсутствием бетонирования)
• Небольшая высота системы. (Вся конструкция высотой от 2 до 3 см.)
• Быстрый пуск системы.
• Отсутствие трудозатрат, связанных с заливкой стяжки.

Такие достоинства «сухих» систем определяют их выбор при:
• Ограничения по высоте пирога(слоев) теплого пола,
• реставрации  пола,
• ограничениях во времени сборки теплого пола,
• также для домов с деревянными лагами и в помещениях, где имеются ограничения по нагрузке на перекрытия.

Однако у таких конструкций есть и минусы:
1. Отдача тепла меньше чем у бетонной. Теплоотдача  сухой системы теплого пола 60-80 Вт/м2,    это достаточно для полноценного  обогрева в домах с хорошей  утепленностью .  Но в домах с плохой утепленностью или в северных регионах этого недостаточно. 
2. Стоимость, которая на 30процентов дороже и  складывается в основном из цены пластин теплораспределения  и  установочных работ, поскольку укладка  конструкции сухого пола по лагам более трудозатратна.

Теплый пол по деревянным лагам (Лёгкая деревянная система)

Здесь в качестве основы применяют элементы из дерева, такие как: доска, ДСП, МФ, фанера и др. Важно применять изделия с влажностью не более десяти процентов и высотой около 20 мм. 
Размер направляющей  полосы из дерева определяется расстоянием укладки труб, например, для шага трубы 150мм необходимо нарезать полоски шириной по 130мм. Это основные составляющие  слоя опоры, укладку, которого, выполняют  как на старый  пол, так и  на сами лаги, что в последнем случае позволит значительно уменьшить  высоту пирога.

К лагам предъявляют особые требования. Если конечным настилом пола будут ковролин или паркетная доска, то расстояние между лагами достаточно сделать  60см. Если применять покрытие из керамической плитки,  лаги стоит класть с расстоянием 30см. В полости между лагами необходимо поместить теплоизоляционный материал. Обычно это минеральный утеплитель или эковата. На лаги, если позволит высота, можно положить черновой пол, к которому предъявляют серьезные требования (неподвижность, идеальная поверхность, допускаются перепады высот до двух мм).

Далее устанавливают базовые направляющие  с учетом выбранного варианта вязки контуров или согласно карте укладки полов. С карты на пол переносят схему маршрута прокладки греющих труб, далее контура труб с обеих сторон выкладываются направляющими, чтобы промежуток составлял 2см. Доски, в местах поворотов трубы, важно округлить. Направляющие фиксируются саморезами к основанию.

Между опорными досками монтируются металлические теплораспределительные пластины, установка которых, производиться строго по проектной документации. Пластина представляет собой элемент теплораспределения, имеющий омегообразный паз, с помощью которого пластина плотно прилегает к трубе  и повышает эффективность теплоотдачи. Для сбалансированного нагревания полов  теплораспределительными пластинами нужно покрыть около 65-80 процентов поверхности.

Греющую трубу укладывают в профильный паз теплораспределительных пластин, без дополнительных креплений.  После укладки труб на покрытие  укладывают листы  ГВЛ, ЦСП, которые фиксируют  крепежом. Этот несущий, ровный слой теплораспределения, является базой для финишной отделки пола. В случае применения керамического покрытия, необходимо более прочный несущий слой(два слоя ГВЛ или ЦСП.
Деревянная конструкция в сравнении с системой из пенополистирола имеет несколько преимуществ: прочность (благодаря рейкам жесткости), небольшая толщина.

Теплый пол по полистирольным матам (Сухая полистирольная система)

Пенополистирольная система в отличие от  деревянной по лагам является более простой по исполнению и менее трудоемкой по времени. В данной конструкции пенополистирольные элементы являются теплоизолирующим  и базовым слоем для укладки теплораспределительных пластин.

В полистирольной системе существует два варианта изготовления теплого пола:

1.Готовыепенополистирольные маты с пазами.
Пенополистирольные маты заводской готовности имеют все необходимые элементы с пазами,    маты с различным шагом укладки, угловые и поворотные элементы. Главное преимущество данного варианта — быстрота сборки. Необходимо учитывать, что данную продукцию производят крупные и известные компании в области отопительного оборудования для теплых полов. Цена соответственно получается недешевой. При комплектации объектов можно столкнуться с отсутствием  отдельных элементов на складе. Ожидание прихода или покупка под заказ растягивают сроки выполнения работ.  А исполнение проектов с нестандартным шагом или в индивидуальном  варианте становится невозможным.  Соответственно главными недостатками является – цена, сроки монтажа и невозможность нестандартных решений.

2. Вырезание в пенополистирольных матах пазов термоножом.
В этом случае мы можем использовать любой пенополистирольный утеплитель  любой высоты, но не менее 22мм, разных габаритных размеров. Самое главное чтобы несущая способность соответствовала эксплуатационным нагрузкам или проектным данным.
Последовательность работ  по этому варианту:
— необходимо уложить пенополистирольный утеплитель 
— прочертить предполагаемые контура  теплого пола
— вырезать термоножом пазы по расчерченной раскладке контуров
— уложить в пазы теплораспределительные пластины
— в пазы пластин уложить трубу
— подключить концы контуров к коллектору
Преимущество этого  метода – скорость монтажа и возможность делать нестандартные варианты.

Специалисты технического отдела нашей компании готовы оказать любую помощь организациям, частным лицам заинтересованным в освоению и  внедрению системы теплый пол по сухому(консультации, проектирование, шеф-монтаж, семинары)
А менеджеры торгового отдела предложат самые лучшие цены и максимальную комплектацию.

Расчет электрического теплого пола

Подогрев пола становится все более обыденной вещью в наших жилищах. Подогревают пол при помощи водяного отопления, уложив трубы в стяжку, или электричества — различных нагревательных элементов, которые электроэнергию превращают в тепло. Водяной теплый пол сделать можно далеко не всегда — в старых квартирах на него получить разрешение нереально. С электрическим подогревом проще — можно найти вариант даже для старых перекрытий, который нагрузку дает минимальную. Но чтобы в доме было тепло, обязательно предварительно сделать расчет электрического теплого пола. Тогда расход на обустройство будут оптимальны, а мощности достаточно даже для самых холодных периодов. 

Подогрев пола значительно повышает уровень комфорта

Содержание статьи

Методики расчета

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

Расчет электрического теплого пола по теплопотерям

Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.

Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.

Пример расчета теплопотерь помещений

Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.

Обратите внимание! Электрический теплый пол укладывают только на той площади, которая не занята мебелью и крупной бытовой техникой. Это связано с тем, что в большинстве своем нагревательные элементы теплого пола не переносят перегрева (кроме саморегулирующегося греющегося кабеля). Потому расчет электрического теплого пола начинается с расположения на плане комнаты мебели и техники (в масштабе). Определив площадь не занятую обстановкой, можно приступать к расчету. Еще один важный момент: если теплый пол является основным источником тепла, то обогреваемая поверхность не должна быть меньше 70% от общей площади помещения.

Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

При расчете электрического теплого пола найденную  незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в  жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может  140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Что может повлиять на теплоотдачу

На то, насколько хорошо будет работать подогрев пола, оказывает влияние не только мощность нагревательных элементов, но и то, насколько правильно разработан и сделан весь «пирог», как верно подобраны материалы.

Покрытие

В первую очередь на теплоотдачу влияет покрытие, которое укладывают поверх нагревательных элементов. Например, если используется для обогрева резистивный или саморегулирующийся кабель, маты из него или стержневой инфракрасный пол, чаще всего их заливают в стяжку. При этом используют специальные смеси для теплого пола. Другой вариант — в стандартный цементно-песчаный раствор добавлять присадки, которые повышают теплопроводность бетона. Второй вариант дешевле, но придется искать информацию о необходимых добавках. Зато можно сэкономить.

Покрытие теплого пола во многом определяет насколько комфортно будет им пользоваться

Затем на стяжку укладывают керамическую плитку — в ванной, коридоре, на кухне. В жилых комнатах чаще используют ламинат, линолеум, ковролин.

Независимо от того, какое напольное покрытие вы планируете приобрести, надо использовать только те материалы, которые предназначены для укладки на теплый пол. Они имеют повышенную теплопроводность, нормально переносят длительный нагрев. Так что повышенная цена обоснована, да и обогрев будет более эффективным.

Самый неудачный выбор финишного покрытия для теплого пола — ковролин. Даже специальный, он хуже всех других проводит тепло. Для того чтобы нагреть его до приемлемых 28-29°C, приходится поднимать температуру нагревательных элементов на 4-5°C  больше, чем при других типах отделки.

Самый удачный выбор — керамическая плитка или керамогранит. У них хорошая теплопроводность, но они также отличаются повышенной теплоемкостью — много времени проходит, пока они прогреются. Укладывать плитку а теплый пол надо на специальный клей.

При использовании греющих кабелей (любых) или стержневого теплого пола, технология укладки одинакова. Сначала заливается стяжка, бетон набирает прочность на протяжении 28 дней, потом укладывается плитка. При использовании матов из греющего кабеля процесс изменяется, причем значительно: плитку можно класть сразу поверх матов на требуемый слой клея. Расход клея в этом случае большой (минимальный слой плитка+клей   3 см), но времени требуется значительно меньше.

Под ламинат лучше использовать пленочный теплый пол

Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, ДСП или ОСП (OSB), а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.

Теплоизоляция

Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).

Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).

Стандартная схема устройства электрического теплого пола с греющими кабелями или матами

Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.

Терморегуляторы и датчики

Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.

Расчет водяного теплого пола, онлайн калькулятор теплопотери

Желаемая температура воздуха

Это комфортная для жильцов температура в помещении. Желаемая температура — очень индивидуальный параметр, ведь кому-то нравится высокая температура в помещении, а кому-то прохлада.

Европейские нормы указывают, что в спальне, кабинете, гостиной, столовой и кухне оптимальной является температура 20-24°С; в туалете, кладовой, гардеробной — 17-23°С; в ванной — 24-25°С.

Усредненно можно задать 20°С.

Вверх

Температура подачи / температура обратки

Температура подачи — температура теплоносителя в подающем коллекторе. Т.е. на входе в контур теплого пола.

Температура обратки — температура теплоносителя в обратном коллекторе (на выходе из контура).

Для того, чтобы теплый пол отапливал помещение, он должен отдавать тепло, т.е. температура подачи должна быть выше температуры обратки. Оптимально, если разница температуры подачи и обратки составляет 10°С (например, подача — 45°С, обратка — 35°С).

Для обогрева помещения температура подачи должна быть выше желаемой температуры в помещении.

Вверх

Температура в нижнем помещении

Эта температура необходима для учета тепла, идущего вниз, т.е. теплопотерь.

Если теплый пол располагается над помещением (нижний этаж, подвал), то используется температура, поддерживаемая в нем. Если пол располагается над грунтом или на грунте, то для расчета используется температура воздуха для самой холодной пятидневки года. Этот показатель автоматически подставляется для выбранного города.

Вверх

Шаг укладки труб теплого пола

Это расстояние между трубами, залитыми в стяжку пола. От шага укладки зависит теплоотдача теплых полов — чем меньше шаг, тем больше удельная теплоотдача, и наоборот.

Оптимальный шаг укладки труб теплого пола лежит в пределах 10-30 см. При меньшем шаге возможна отдача тепла из подачи в обратку. При большем — неравномерный прогрев пола, когда на поверхности пола над трубой ощущается тепло, а между трубами — холод.

Вверх

Длина подводящей магистрали теплого пола

Это сумма длин труб от подающего коллектора до начала контура теплого пола и от конца контура до обратного коллектора.

При размещении коллектора теплого пола в том же помещении, где и теплые полы, влияние подводящей магистрали незначительно. Если же они находятся в разных помещениях, то длина подводящей магистрали может быть большой и ее гидравлическое сопротивление может составлять половину сопротивления всего контура.

Вверх

Толщина стяжки над трубами теплого пола

Назначение стяжки над трубами теплых полов — воспринимать нагрузку от людей и предметов в отапливаемом помещении и равномерно распределять тепло от труб по поверхности пола.

Минимально допустимая толщина стяжки над трубой составляет 30 мм при наличии армирования. При меньшей толщине стяжка будет обладать недостаточной прочностью. Также, малая толщина стяжки не обеспечивает равномерный нагрев поверхности пола — возникают полосы горячего пола над трубой и холодного между трубами.

Заливать стяжку толще 100 мм не стоит, т.к. это увеличивает инерционность теплых полов, исключает возможность быстрого регулирования температуры пола. При большой толщине изменение температуры поверхности пола будет происходить спустя несколько часов, а то и суток.

Исходя из этих условий, оптимальная толщина стяжки теплого пола — 60-70 мм над трубой. Добавление в раствор фибры и пластификатора позволяет уменьшить толщину до 30-40 мм.

Вверх

Максимальная температура поверхности пола

Это температура поверхности пола непосредственно над трубой контура. По нормативным требованиям этот параметр не должен превышать 35°С.

Вверх

Минимальная температура поверхности пола

Это температура поверхности пола на равном расстоянии от труб (посередине).

Вверх

Средняя температура поверхности пола

Этот параметр является основным критерием расчета теплого пола в плане комфорта для жильцов. Он представляет собой среднее значение между максимальной и минимальной температурой пола.

По нормам в помещениях с постоянным нахождением людей (жилые комнаты, кабинеты и т.д.) средняя температура пола должна быть не выше 26°С. В помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны) или с непостоянным нахождением людей температура пола может составлять до 31°С.

Температура пола в 26°С не обеспечивает ожидаемого комфорта для ступней. В частном доме, где никто не вправе владельцу указывать какой температурой обогревать жилье, можно настраивать среднюю температуру пола в 29°С. При этом ступни будут ощущать комфортное тепло. Поднимать температуру выше 31°С не стоит — это приводит к высушиваю воздуха.

Вверх

Тепловой поток вверх

Тепловой поток вверх — тепло, отдаваемое теплым полом на обогрев помещения.

Если водяной теплый пол является единственным источником тепла, то тепловой поток вверх должен немного превышать теплопотери помещения.

При использовании теплого пола в комбинации с радиаторами, он компенсирует лишь некоторую часть теплопотерь.

Вверх

Тепловой поток вниз

Это тепло, уходящее в перекрытие и нижнее помещение, т.е. тепловые потери. Тепловой поток вниз должен быть как можно меньше. Добиться этого можно увеличением толщины утеплителя.

Вверх

Суммарный тепловой поток

Мощность теплого пола, включающая полезное тепло (обогрев помещения) и теплопотери (тепловой поток вниз).

Вверх

Удельный тепловой поток вверх

Полезное тепло, идущее на обогрев помещения, выделяемое каждым квадратным метром теплого пола.

Вверх

Удельный тепловой поток вниз

Теплопотери каждого квадратного метра теплого пола.

Вверх

Суммарный удельный тепловой поток

Количество тепла, выделяемого каждым квадратным метром теплого пола, на обогрев помещения и на теплопотери вниз.

Вверх

Расход теплоносителя

Величина расхода необходима для правильной балансировки нескольких контуров теплых полов, подключенных к одному коллектору. Полученное значение нужно выставить на шкале расходомера.

Вверх

Скорость теплоносителя

От скорости движения теплоносителя по трубе теплого пола зависит акустический комфорт в отапливаемом помещении. Если скорость теплоносителя превышает 0,5 м/с, то возможно образование посторонних звуков от циркуляции теплоносителя. Снижения скорости теплоносителя можно добиться увеличением диаметра трубы или уменьшением ее длины.

Вверх

Перепад давления

По перепаду давления в контуре теплого пола (между подающим и обратным коллектором) подбирается циркуляционный насос. Напор насоса должен быть не меньше, чем перепад давления в самом нагруженном контуре. Если напор насоса ниже перепада давления в контуре, то следует выбрать более мощную модель или уменьшить длину контура.

Вверх

Система теплообменника | | Теплый пол своими руками

Введение

В этой системе используется эффективный теплообменник для отделения питьевой воды от замораживания пола. Используется только один источник тепла, и можно полностью использовать преимущества защиты от замерзания.

Один из многих творческих способов использования теплообменника.

Очень красивый пример 4-х зонной теплообменной системы, установленной владельцем дома.

Другой пример теплообменной системы, установленной заказчиком.

Схема теплообмена со стандартным водонагревателем

Однако всегда спрашивайте себя: «Действительно ли мне нужен теплообменник?»

Чаще всего для защиты от замерзания используются теплообменники, но другим применением может быть излучающая система с одним источником тепла, который по той или иной причине должен быть отделен от бытового водоснабжения.Это редко. Даже необходимость защиты от замерзания часто переоценивается, потому что излучающая система хранит так много тепла в массе дома.

Пример дизайна Radiant и плинтуса / фанкойла.

Система теплообменника с использованием антифриза может защитить систему лучистого отопления до минус 60 мин. Но компромисс — эффективность. Передача тепла от одной среды к другой (в данном случае от питьевой воды к антифризу через теплообменник) стоит британских тепловых единиц. Сам теплообменник нагревается и излучается в окружающий воздух, хотя иногда это тепло помогает согреть жилое пространство … даже если это всего лишь подсобное помещение.Довольно часто теплообменник изолирован, чтобы минимизировать этот эффект. Тем не менее, любое тепло, излучаемое теплообменником, представляет собой тепловую энергию, которая могла бы уйти на ваши полы.

Кроме того, антифриз как теплоноситель уступает простой воде. В целом система теплообменника на 10-20% менее эффективна, чем система open .

Конечно, вода имеет неприятную привычку замерзать при температуре ниже 32 градусов, и в некоторых ситуациях эта реальность намного перевешивает недостатки использования теплообменника.Обогрев второго дома в удаленном месте, подверженном перебоям в подаче электроэнергии, было бы идеальным профилем для системы теплообменника. В этом случае вы можете слить воду из бытовой системы водоснабжения, если уезжаете зимой на несколько недель, а антифриз защищает систему отопления.

Другим примером может быть отопление удаленного здания. Если вы отправляете воду по заглубленной изолированной трубе над линией замерзания, незаменим антифриз.

В солнечных коллекторах почти всегда используется антифриз, поэтому здесь также необходим теплообменник.

Важно понимать, что в большинстве случаев теплообменники не являются необходимыми в излучающих системах.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И НАЗНАЧЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «типичными» водонагревателями, поэтому не позволяйте компактным размерам вводить вас в заблуждение! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления.Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как вашу лучистую (отопление), так и горячую воду.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытая, закрытая или теплообменник, или требуемый тип топлива, пропан, природный газ, электрическая или масляная … Компания Radiant Floor позаботится о вас !!!

Система теплообменников с водонагревателем резервуарного типа

Комплект теплообменника с водонагревателем Polaris

Высокоэффективный водонагреватель / обогреватель Polaris стандартно поставляется с двумя парами входных и выходных отверстий для горячей и холодной воды.Это делает его идеальным для использования с теплообменником.

Использование водонагревателя по запросу с системой теплообменника

Многозонная система теплообмена с использованием водонагревателя по запросу

Однозонная система теплообмена с водонагревателем по запросу

Мультизонная система теплообменника, работающая на жидком топливе ~ отопление Radiant с комбинированной системой плинтуса, а также горячее водоснабжение, разделенное посредством теплообменника.

С этим предварительно смонтированным сантехническим комплектом теплообменника (фото вверху, схематическое изображение внизу) водонагреватель по запросу может обеспечивать как обогрев помещения (с использованием незамерзания), так и горячую воду (питьевую).

Система теплообменников с несколькими зонами

Разрежьте плоский пластинчатый теплообменник пополам, и вы увидите стопки пластин из нержавеющей стали. Две разные жидкости (обычно вода с одной стороны, антифриз с другой) текут между чередующимися пластинами.Сами жидкости никогда не смешиваются, но тепло легко передается от более горячей жидкости к более холодной.

Теплообменник в разрезе

Сантехника теплообменника

Монтаж и установка теплообменника

Теплообменник смонтированный и подключенный

Важно установить теплообменник «противотоком», а не «параллельно». Противоток означает, что самая горячая жидкость, поступающая на сторону A теплообменника, течет с по направлению к , самая холодная жидкость, поступающая со стороны B на противоположном конце теплообменника (см. Иллюстрацию выше).Это максимизирует теплопередачу, заставляя самую холодную жидкость непрерывно течь к самой горячей части теплообменника.

Параллельный водопровод приведет к тому, что Сторона A «горячая» и Сторона B «холодная» попадут в один и тот же конец теплообменника, и оба будут течь параллельно по длине теплообменника. Конечно, такая неэффективная водопроводная система все равно будет передавать некоторое количество тепла от более горячей жидкости к более холодной, но при этом теряется целых 40% мощности теплообменника.

Внутренние и внешние теплообменники

Иногда теплообменник вообще не является пластинчатым, а располагается ВНУТРИ резервуара для хранения.Неудивительно, что их называют «внутренними теплообменниками». Преимущества внутреннего стиля — простота и эффективность. Просто потому, что для перемещения тепла необходим только один насос, и эффективен, потому что, хотя внешний теплообменник ОЧЕНЬ быстро передает тепло от одной среды к другой, он также излучает тепло в окружающий воздух.

Внутренние теплообменники не так быстро передают тепло, но теплу некуда идти, кроме окружающей воды (которая, можно утверждать, также передает тепло в окружающую комнату — да ладно, ничто не является эффективным на 100%).

Итак, все сводится к применению, то есть к тому, какой тип теплообменника лучше всего подходит для данной системы отопления. В некоторых системах используются оба типа, как показано ниже.

Это схема водопровода, которую мы составили для клиента, который хотел, чтобы дровяной котел обогревал резервуар с водой, который, в свою очередь, обеспечивал как домашнее горячее водоснабжение, так и лучистое тепло пола. Да, и в лучистом полу должен быть антифриз, то есть он должен быть «закрыт».

Как видите, это очень сложная система отопления.Большинство излучающих систем намного проще. Но, как пример того, как видение может стать реальностью, смотрите фото готовой инсталляции ниже.

Накопительный бак с внутренним теплообменником находится за рамкой этой фотографии, но это часть этого выдающегося примера мастерства, сделанного своими руками. Наш заказчик, Робин Эллинс, доказывает, что гордость за владение и внимание к деталям, наряду с предварительно собранными сантехническими пакетами компании Radiant Floor, может привести к созданию системы отопления, которая может конкурировать даже с самой сложной профессиональной установкой.

Подключение EPK к зонному коллектору

На следующем рисунке показаны медные фитинги, необходимые для подсоединения комплектов расширения и продувки различных размеров к коллектору зоны . Эти фитинги и печатная копия этого чертежа включены в каждую систему Closed и Heat Exchanger .

Комплекты расширения и продувки

ЗАПОЛНЕНИЕ И ПРОДУВКА БЫТОВОГО (водонагревателя) СТОРОНА ВАШЕЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕННИКА:
При недавно установленной системе лучистого отопления первый запуск является наиболее важным, а удаление воздуха из вашей системы является обязательным.Воздух в вашей системе — НАИБОЛЬШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/#Filling_the_Open_System Для получения сведений о хранении и очистке открытой системы, а также сведений об очистке / удалении фильтра водонагревателя по запросу. Выключите или отключите электропитание водонагревателя, чтобы не тратить горячую воду во время этого процесса. .

Помните, простое открытие арматуры для горячего водоснабжения в любом месте дома приведет к вытеснению воды через зону.Однако открытие сливного клапана котла вправо / над смесительным клапаном / термометром является наиболее удобным и обеспечивает лучший поток.

Наши системы лучистого отопления не требуют особого ухода, кроме очистки фильтра в водонагревателе и поддержания давления в системе. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ и прокрутите вниз половину страницы, чтобы получить информацию о чистке фильтра и сетчатого фильтра для вашей закрытой системы лучистого отопления.

ЗАКРЫТАЯ (отопление / зона) СТОРОНА СИСТЕМЫ:
Заполнение и продувка системы лучистого отопления — критический процесс! Когда воздух покидает систему, давление падает.Когда ваша система лучистого отопления нагревается, давление возрастает, но когда она остывает, давление падает … Мы рекомендуем поддерживать давление не менее 15 фунтов на квадратный дюйм, когда система холодная. Когда давление в нагретой системе приближается к 0,… а затем охлаждается,… создается ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ давление… Таким образом, создавая ВАКУУМ, он засасывает воздух в систему!

Ваш расширительный бак предварительно заправлен и не требует давления. Если ваше давление падает ниже 15 фунтов на квадратный дюйм, это означает, что в вашей системе все еще остается воздух,…Воздух — это ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ для получения информации о заполнении и продувке вашей закрытой водяной системы отопления.

Если у вас есть три зоны, например, закройте шаровые краны под насосами для зон 2 и 3 и направьте поток воды на зону №1.

Если зона № 1 имеет несколько контуров трубопровода, каждый контур будет иметь шаровой клапан на стороне подачи петлевого коллектора, перекрыть все контуры зоны № 1, кроме первого, и направить воду в этот первый контур. .Когда контур №1 зоны №1 был очищен, закройте контур №1 и разомкните контур №2. Повторите этот процесс для каждой цепи в каждой зоне .

Если вы не используете давление в помещении (из шланга и т. Д.), Вы можете использовать перекачивающий насос для перекачки жидкости в вашу систему.

Мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (не автомобильный, этиленгликоль).

Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2.7 галлонов на 100 футов 7/8 ″ Pex… 1,9 галлона на 100 футов 3/4 ″ Pex… 1,3 галлона на 100 футов 1/2 ″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер) .

Определите, какое процентное соотношение незамерзающей смеси к воде рекомендуется производителем источника тепла. Соотношения могут быть разными. Некоторые производители рекомендуют от 20% до 30% антифриза, другие — 50%. На правильное смешивание также влияет степень низкой температуры, от которой вы хотите защитить. Некоторые антифризы поставляются «предварительно разведенными». Обязательно проверьте перед покупкой.

«ВСЕГДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО РАЗМЕШАЙТЕ АНТИФРИЗ ПЕРЕД ЗАКАЧИВАНИЕМ ЕГО В СИСТЕМУ»!

Перекачивающий насос Насос — НЕ отстойник должен использоваться при обратной промывке агрегата, а также при заполнении и продувке закрытой системы, использующей смесь антифриза. Мы рекомендуем мощный универсальный насос, такой как Wayne EC-50, или Wayne PC-4, или эквивалентный насос, такой как Utilitech .5 HP Cast Iron Transfer Pump , каждый из которых может генерировать до 45- psi.По следующей ссылке https://www.waynepumps.com/solution-center/utility-pumps-transfer/pc4 приведены технические характеристики насоса (модель № PC4).

Исследование теплообменных пластин

Что такое теплообменные пластины и для чего они нужны?

облегченный алюминиевый

алюминий большой толщины

половинное покрытие алюминием

Пластины

Heat Transfer Plates используются в так называемых «скрепочных системах», где пол нагревается путем размещения нагревательных трубок под полом.

Алюминиевый материал оборачивается вокруг нагревательной трубки, затем распространяется и прикрепляется к нижней стороне теплого пола.

Пластины теплопередачи выполняют три важные функции.

1. Они помогают отводить тепло от труб и распределять его по балкам перекрытия и по полу. (Теплопередача)
2. Они поддерживают пластиковую трубку теплообменника.
3. Значительно уменьшают теплопотери в нисходящем направлении (обратные потери).

Существуют разные мнения о том, сколько алюминия следует использовать, какой толщины он должен быть и даже если алюминий вообще необходим.

Здесь мы предлагаем вам воспользоваться нашими исследованиями и опытом, чтобы вы могли лучше понять наши рекомендации или составить собственное мнение.

RADIANTEC ВНИМАТЕЛЬНО ИССЛЕДОВАЛ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ ПЛИТ, ЧТОБЫ ПОМОЧЬ ВАМ ПРИНЯТЬ НАИЛУЧШИЕ РЕШЕНИЯ.

Исследовательский центр Radiantec

Тщательные измерения температуры

Измерение и запись производительности

Без алюминия

Полное покрытие

Половина покрытия

Алюминий для тяжелых условий эксплуатации

ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА — Ваша система лучистого отопления предназначена для выработки тепла в виде теплой воды (мы надеемся, что это эффективно), а затем передачи этого тепла на ваш пол.Какой-то процесс должен отводить это тепло от трубки и подавать его на нижнюю часть пола, чтобы пол мог нагреть область выше. Алюминий — это материал, который исключительно хорошо передает тепло. , но он дорогой, и его использование должно быть тщательно сбалансировано с другими методами, позволяющими сделать то же самое, а его применение должно быть оптимизировано с точки зрения производительности и экономической эффективности.

ОТСУТСТВИЕ АЛЮМИНИЯ против ПОЛНОГО ПОКРЫТИЯ АЛЮМИНИЯ — Контролируемые эксперименты показали, что покрытие трубок алюминиевыми пластинами среднего / тонкого калибра заставляет систему выделять примерно на 60% больше тепла при работе при той же температуре.

Если вы вообще не используете алюминий, вы должны либо поднять температуру жидкости в трубках до очень высокого уровня, либо использовать дополнительные трубки, либо и то, и другое. Нежелательно эксплуатировать пластиковые трубки теплообменника при высоких температурах из соображений безопасности, эффективности и срока службы.

ПОДДЕРЖКА — Алюминиевые пластины поддерживают пластиковую трубку. Пластиковые трубки с плохой опорой со временем будут прогибаться, особенно при работе при высоких температурах. У трубок на фотографии, установленных без алюминиевых пластин, возникла проблема провисания в течение нескольких часов, даже при умеренных температурах и при использовании фитингов каждый раз. 5 футов.

У этой трубки, установленной без алюминиевых пластин, возникла проблема провисания в течение нескольких часов

НАПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА — Тепло, идущее в неправильном направлении, называется «ОБРАТНАЯ ПОТЕРЯ».

Если обратные потери не контролируются должным образом, все наши другие усилия по разработке эффективной системы лучистого отопления будут напрасными. Худшая проблема, которую мы наблюдали с системами, в которых не использовались алюминиевые пластины, заключалась в том, что почти все тепло уходило, а не повышалось.Распространенное заблуждение, что «Жара всегда нарастает». Это не всегда так. . Это правда, что теплый воздух или теплая вода почти всегда будет подниматься по сравнению с более холодной жидкостью из-за разницы в весе и плотности. Но лучистое тепло распространяется во всех направлениях . Те, кто сказал бы, что алюминиевые пластины не нужны, потому что тепло все равно будет расти, дезинформируют. Верно, что эти потери можно уменьшить с помощью изоляционных и отражающих барьеров, но это будет стоить денег и не будет полностью удовлетворительным.

Алюминиевые пластины теплопередачи обладают уникальным и, как правило, недооцененным свойством. Алюминий обладает так называемой «низкой излучательной способностью». Коэффициент излучения алюминия составляет 0,05 по сравнению с 0,95 для обычных материалов. Это означает, что когда алюминий теплый, он излучает лучистую энергию с гораздо меньшей скоростью, чем большинство других материалов (всего на 5%).

На этих двух изображениях показано, как алюминиевые пластины могут существенно повлиять на производительность системы типа «скрепление скобами».

Изображение слева представляет собой обычную фотографию нижней стороны пола с трубами лучистого отопления, полностью покрытыми алюминиевыми нагревательными пластинами.

Изображение справа представляет собой инфракрасный термограф той же ситуации. Желтый и красный цвета указывают на более высокую эмиссию тепловой энергии, а синий — на меньшую эмиссию тепловой энергии. В этом случае все материалы имеют примерно одинаковую температуру (110 ° F).

Алюминиевые пластины, температура которых составляет около 110 ° F, излучают тепло в нисходящем направлении (обратные потери), как если бы они имели температуру всего 60 ° F. Это свойство имеет очень положительный и, как правило, недооцененный эффект на общую производительность «основной» системы.

ФОРМА И ТОЛЩИНА АЛЮМИНИЕВОЙ ПЛАСТИНЫ — Алюминиевые теплообменные пластины доступны в любом количестве конфигураций, и необходимо принять решение о том, какая из них является идеальной. Алюминий стоит дорого, и стоимость монтажа также важна. На этих фотографиях показаны некоторые варианты.

алюминий большой толщины

облегченный калибр

плоский сток

Более толстая алюминиевая ложа будет передавать тепло быстрее, чем более легкая.Канавка для экструдированной трубки плотнее прилегает к пластиковой трубке для лучшего контакта. В целом, более толстая алюминиевая пластина большой толщины на 6% эффективнее передает тепло, чем предварительно штампованная алюминиевая пластина меньшей толщины. Тем не менее, из толстого материала в четыре раза дороже, чем из более легкого материала . Кроме того, он должен быть предварительно просверлен и прикручен к черному полу, а общая стоимость намного выше, чем у более легкого материала. Меньший размер означает, что у алюминия будет меньше излучательная способность.

Более легкий предварительно штампованный материал достаточно экономичен, чтобы его можно было использовать более тщательно. Он достаточно толстый, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, и достаточно тонкий, чтобы его можно было прикрепить скобами вместо сверления и завинчивания. Толщина немного больше, чем у высшего качества, но это чистый алюминий, прошедший процесс термообработки, который делает его более пластичным (так называемый «мертвый мягкий»), так что с ним легче работать.

Плоский материал для специальных применений. Материал достаточно податлив, чтобы его можно было сгибать в нестандартные формы.

Сверхпрочная алюминиевая фольга, которую можно купить в супермаркете, представляет собой другую крайность. Однако он недостаточно толстый, чтобы хорошо передавать тепло, и это немного лучше, чем ничего.

РЕЗУЛЬТАТЫ — Наши данные показывают, что варианты без алюминиевых пластин вообще, сверхпрочные алюминиевые пластины и алюминиевая фольга, как правило, могут быть исключены . Реальный выбор — между непрерывным покрытием трубки алюминиевой ложей средней / легкой толщины или периодическим покрытием половины трубки.Мы пришли к следующим рекомендациям:

Если теплопотери вниз (обратные потери) полностью расходуются на подполье или подвал, полностью закройте трубы и хорошо изолируйте. Если потеря тепла вниз полезна для другого помещения, следует рассмотреть возможность сокращения вдвое алюминия.

Если материал пола толстый или покрыт ковром, трубы должны быть полностью закрыты.

Если требуются низкие рабочие температуры, например, для солнечного отопления или для очень высокой эффективности, или по другим причинам, полностью закройте трубопровод.

Не стесняйтесь проконсультироваться со своим техническим специалистом Radiantec, если у вас есть какие-либо вопросы или специальные приложения.

Электрическое и водяное лучистое тепло

, Брайан Уайтхерст (26.11.2012)

Лучистое отопление становится все более популярным, и преимущества
становятся все более распространенными. Для некоторых людей они сделали
решение перейти на лучистое отопление, но еще не решили, какой
было бы лучше с точки зрения и электрической системы, или гидронной.
Теплые полы нагреваются либо электрическими кабелями сопротивления, либо горячими
вода течет внутри трубки. Давайте посмотрим на них.

Электрические системы

В отличие от систем на водной основе, электрические системы не требуют дорогостоящих
котел, насос и система управления. Боб Вила пишет в своем блоге: «The
кабели, которые часто предварительно прикрепляются к матам для простоты установки,
укладываются на черный пол в слой тонкосиленного раствора.Керамический или
каменная плитка — популярный выбор для отделки пола. Также есть сияющие
электрические коврики для подогрева пола, которые можно установить под ламинат и
другие плавающие полы, например, из искусственной древесины ». Вы можете использовать маты HeatWeave с предварительно подключенными кабелями, которые почти так же легко установить, как раскатать коврик. WarmWire — это просто нагревательный кабель для зон «произвольной формы». Существует также мат Underfloor HeatWeave, который можно прикрепить к черному полу в комнатах, где пол уже установлен, но он открыт.

Системы электрического теплого пола немного дороже за квадрат
футов, поэтому обычно ограничиваются небольшими помещениями, такими как ванная или
кухня. Но если учесть труд, он может быть дешевле, чем гидронный.
системы на больших площадях отопления.

Продукты

HeatWeave® обеспечивают истинное лучистое отопление. Это похоже на
нежный массаж стоп или прогулка по теплому пляжу. Теплые полы тоже сухие
полы, и это важно в любой ванной, кухне или прихожей.

Гидравлические системы

Они предназначены для обогрева всего дома. Вода течет по трубам, установленным под полом. «Трубка может быть
устанавливается несколькими способами: встраивается в бетонную плиту, устанавливается поверх
существующая плита из цемента, скрепленная скобами под черным полом или встроенная внутри
каналы специально разработанных черновых панелей ». Гидронные системы
сэкономит электроэнергию и снизит ваши счета за коммунальные услуги. (Вместо использования бойлера для подогрева воды. — убрать) В
эффект, весь этаж представляет собой радиатор, поэтому котел может работать на более высокой
эффективные низкие температуры воды, чем те, которые требуются для горячего
обычные радиаторы.

Труба PEX
отлично подходит для систем распределения питьевой воды, но имеет
произвел революцию в области теплого пола с тех пор, как он появился в
рынок. Вы можете чувствовать себя уверенно, используя трубу PEX в своем следующем сияющем полу
или установка бытовой системы водоснабжения.

Трубка PEX-AL-PEX
это модернизация трубок из полиэтиленгликоля. Благодаря внутреннему алюминиевому сердечнику. PAP имеет
более высокая прочность на гидростатическое давление, более высокая изгибаемость и не
расширяться и издавать шум, как трубки из полиэтиленгликоля. Рассмотрите трубы PEX-AL-PEX на вашем
следующий проект «шпалы» или чернового пола.

Onix Tubing — это
революционный способ доставки водяного тепла. Оникс самый быстрый,
самая дружелюбная и безопасная излучающая труба, которую вы можете указать или установить.Когда
По сравнению с PEX с системой теплообменных пластин, Onix выигрывает по цене
и производительность. Этот резиновый шланг EPDM не расширяется, не сжимается и
обладает такими характеристиками теплопередачи, что не требует тепла
переносные пластины при скреплении под черным полом. Подрядчики находят это
идет на «реконструкцию» примерно за четверть времени, так как трубы PEX с
тепловые плиты. Если вы делаете обогреваемую бетонную плиту с декоративной
разрезов, вы можете использовать гибкую трубку Onix, чтобы гарантировать отсутствие утечек
система.

С тегами: электрическое лучистое отопление, водяное отопление, водяное лучистое отопление, теплый пол

Системы лучистого отопления: типы и применение

Системы лучистого отопления отводят тепло через пол, стены или потолок здания. Как следует из их названия, эти системы в основном полагаются на лучистую теплопередачу — прямую доставку тепла от теплой поверхности к людям и объектам посредством излучения.

Системы лучистого теплого пола отличаются своей бесшумной работой и энергоэффективностью.Поскольку источник тепла расположен внизу, повышение температуры происходит равномерно по мере того, как теплый воздух поднимается и вытесняет более холодный. Это также позволяет осуществлять обогрев без системы принудительной подачи воздуха: установка не мешает проникновению пыли и аллергенов, улучшая при этом комфорт пассажиров за счет устранения сквозняков. Лучистое напольное отопление также предлагает более низкие эксплуатационные расходы, чем системы отопления на основе печи — вы можете ожидать экономии от 25% до 50% по данным Министерства энергетики США. Отопление помещений — это самый высокий расход энергии в зданиях Нью-Йорка, поэтому проекты, повышающие его эффективность, как правило, имеют отличную окупаемость инвестиций.

Теплый пол — отличный вариант для домов с детьми и для школ. Обычные системы воздуховодов отводят тепло сверху, а нижняя часть комнаты не всегда отапливается эффективно, потому что теплый воздух имеет тенденцию подниматься. Из-за своего меньшего роста дети более восприимчивы к неравномерному нагреву от систем принудительной подачи воздуха, что потенциально может привести к проблемам со здоровьем. С другой стороны, лучистые полы с подогревом доставляют тепло снизу вверх и улучшают комфорт для детей.

Системы лучистого отопления настоятельно рекомендуются в домах с большими комнатами и высокими потолками. Обычные системы принудительного обдува в этих случаях нецелесообразны, поскольку они имеют тенденцию нагревать только верхнюю часть комнаты, тратя энергию.

Типы систем теплого пола

Системы лучистого теплого пола можно классифицировать в зависимости от среды, используемой для передачи тепла: воздушные, электрические и водяные.

1) Система излучающего пола с подогревом воздуха: В этой конфигурации системы горячий воздух проходит через каналы под полом, что вызывает эффект тепла.Основное ограничение заключается в том, что воздух не может удерживать много тепла, поэтому эти системы не подходят для жилых домов.

2) Система электрического излучающего пола: В этой конфигурации используются нагревательные кабели или токопроводящие пластиковые маты, встроенные в пол. Основным ограничением систем электрических лучистых полов является их зависимость от нагрева сопротивлением, что может привести к очень высоким эксплуатационным расходам, если цена за киловатт-час высока.

Электрические лучистые полы с подогревом лучше всего подходят для владельцев недвижимости, у которых есть доступ к тарифам на электроэнергию по времени использования, а также для полов с большой тепловой массой (напр.грамм. конкретный). Систему можно настроить для работы при низких ценах на электроэнергию, что обычно происходит в непиковые часы, сохраняя как можно больше тепла в самом полу. Система также настроена на отключение в часы пиковой нагрузки из-за дорогостоящего электричества, и пол может обеспечивать от 8 до 10 часов обогрева без потребления энергии, если его тепловая масса достаточно высока. Если пол имеет пониженную тепловую массу, электрическая система RFH должна работать чаще, и эксплуатационные расходы могут резко возрасти в часы пиковой нагрузки.

3) Гидравлическая (горячая вода) система излучающего пола: Это самый популярный и экономичный из трех типов систем излучающего пола, который подходит для применений, где жильцы могут использовать термостат для управления теплопроизводительностью помещения. по комнатам. Горячая вода из бойлера перекачивается по гидравлическим трубам, которые равномерно распределяются под полом, а распределение между различными участками трубопроводов регулируется через коллектор. Системы Hydronic RFH требуют минимального обслуживания и могут быть установлены между балками под существующими этажами, что делает их идеальными для ремонта.

Типы систем теплого пола

Системы лучистого теплого пола можно разделить на мокрые и сухие. Обратите внимание, что эта классификация не зависит от теплоносителя: слова «влажный» и «сухой» не относятся к жидкостным трубопроводам или электрическому сопротивлению.

1) Мокрая установка: Это самый старый тип установки теплого пола. Электрические кабели, маты или гидравлические трубки заделаны в толстую бетонную плиту или тонкий бетонный пол, что означает, что этот тип установки дороже, чем сухой.Системе RFH требуется больше времени для нагрева пола и воздуха в помещении, но большая тепловая масса бетона сохраняет эффект нагрева в течение нескольких часов после выключения системы.

2) Сухая установка: Сухая установка проще в установке, дешевле и, как правило, наиболее удобна. Нагревательные кабели, маты или трубки устанавливаются в воздушном кармане под полом, а не в бетоне, что приводит к более быстрому нагреву, чем при влажной установке.Однако эта конфигурация системы должна работать при высокой температуре, поскольку она не заделана в материал пола.

Как напольные материалы влияют на рабочие характеристики

На характеристики лучистого напольного отопления сильно влияет материал напольного покрытия: теплопроводящие материалы улучшают характеристики, а изоляционные материалы вредны. Однако это не означает, что вам следует избегать изоляции — просто убедитесь, что она не установлена ​​там, где она может блокировать теплопередачу между системой лучистого пола и внутренними помещениями.

Благодаря высокой теплопроводности и накопительной способности керамическая плитка считается наиболее эффективным укрывным материалом для теплого пола. Другие материалы, такие как винил и линолеум, обеспечивают слишком большую изоляцию, что снижает эффективность системы. Деревянные полы хорошо проводят тепло, но ламинированные полы предпочтительнее цельной древесины, которая может легко сохнуть и сжиматься.

Как работают излучающие панели?

В отличие от систем излучающих полов, эти панели обычно устанавливают в стенах и потолках, используя электричество или горячую воду для нагрева алюминиевых листов.Системы с электрическим обогревом предлагают удобство, предотвращающее проблемы с утечкой воды, но также имеют гораздо более высокие эксплуатационные расходы из-за зависимости от электричества. Системы излучающих панелей могут иметь поверхностную конструкцию или могут быть встроены в стену, но имейте в виду, что будущие изменения во втором случае нецелесообразны.

Каковы основные компоненты систем теплого пола?

1) Трубки PEX / нагревательные кабели / нагревательные маты: Эта часть системы отвечает за отвод тепла.Трубки PEX распределяют горячую воду из бойлера, в то время как два других варианта производят тепло непосредственно за счет электрического сопротивления.

2) Коллектор: Распределяет горячую воду между различными гидравлическими контурами.

3) Приводные клапаны и фитинги: Клапаны позволяют регулировать поток воды, а фитинги обеспечивают соединение между участками трубопроводов и другими компонентами системы.

4) Блок управления: Управляет системой в соответствии с настройками пользователя.

5) Контроль нагрева (термостат): Позволяет пользователю устанавливать требуемую температуру.

Преимущества лучистого теплого пола

1) RFH подходит для новых построек с большими помещениями и высокими потолками, улучшая как эксплуатационные характеристики, так и комфорт.

2) Легко регулируемые уровни комфорта и элементы управления обогревом.

3) Экономия энергии и снижение счетов.

4) Доступно больше свободного пространства за счет исключения систем принудительной подачи воздуха и связанных с ними воздуховодов.

5) Воздух движется за счет естественной конвекции, сводя к минимуму распространение пыли и аллергенов.

6) Бесшумная работа

7) Универсальное управление

Вода движется слишком быстро?

Один вопрос о жидкостном отоплении, который возникает снова и снова: Если вода движется по жидкостному контуру слишком быстро, не сможет ли удерживаемое в ней тепло «спрыгнуть», когда поток проходит через излучатель тепла? Ответ, только с точки зрения теплопередачи, нет. Но вместо того, чтобы просто верить мне на слово, давайте посмотрим, почему это правда.

КОНВЕКЦИЯ СЧЕТА

Тепловая мощность любого водяного излучателя тепла регулируется всеми тремя режимами теплопередачи. Например, прежде чем излучающий пол сможет отдавать тепло в комнату за счет теплового излучения и, в меньшей степени, естественной конвекции, это тепло должно пройти через материалы пола и стенку труб за счет теплопроводности. Прежде чем это произойдет, тепло должно перейти от потока жидкости к стенке трубы за счет конвекции. Таким образом, теплоотдача от излучающего пола или любого другого водяного теплового излучателя зависит от конвективной теплопередачи между водяным потоком и внутренней стенкой теплового излучателя.

Площадь контакта с поверхностью, разница температур между жидкостью и смачиваемой поверхностью, а также коэффициент конвекции определяют конвекцию. Последнее можно оценить с помощью сложных вычислений, зависящих от таких переменных, как физические свойства жидкости, геометрия поверхности и скорость жидкости.

Но вам не нужно быть мастером математики, чтобы понять, как работает этот процесс. Вместо этого нарисуйте поток, движущийся по внутренней части трубы, как показано на рис. 1 . Тонкий «пограничный слой» жидкости ползет вдоль внутренней стенки, поскольку основная масса жидкости движется с более высокими скоростями по «сердцевине» потока.

Поскольку молекулы жидкости в пограничном слое не смешиваются агрессивно с молекулами в сердцевине потока, они отдают тепло стенке трубы и охлаждают больше, чем молекулы жидкости в сердцевине. Это ограничивает скорость теплопередачи к стенке трубы, особенно если поток является ламинарным, а не турбулентным. Вы даже можете думать о пограничном слое как о тонком слое «жидкой изоляции» между теплом, содержащимся в ядре потока, и стенкой охлаждающей трубы.

Чем выше скорость потока через трубку, тем тоньше пограничный слой и тем меньше он ограничивает теплопередачу между сердечником и стенкой трубки. Таким образом, при прочих равных условиях более высокие скорости потока всегда увеличивают конвективную теплопередачу, а это увеличивает тепловую мощность для любого водяного излучателя тепла.

ПРОВЕРИТЬ

Этот эффект можно увидеть на тепловых характеристиках многих типов излучателей тепла. Например, тепловая мощность плинтуса из оребренных труб часто указывается для произвольных значений расхода в один галлон в минуту (галлон в минуту) и четыре галлона в минуту.Производительность при 4 галлонах в минуту всегда будет немного выше, чем при 1 галлонах в минуту (при прочих равных условиях).

Несколько лет назад Институт гидроники в США разработал следующую формулу для оценки увеличенного тепловыделения плинтуса из ребристых труб при расходах выше одного галлона в минуту.

Q _f = Q ₁ x (f ^0,04 )

Где:

Q _f = тепловая мощность при расходе f (БТЕ / ч / фут)

Q ₁ = тепловая мощность при расходе 1 галлон в минуту (БТЕ / час / фут)

f = расход через плинтус (галлонов в минуту)

0.04 = показатель степени

Вот пример: Предположим, что номинальная тепловая мощность плинтуса из оребренных труб составляет 550 БТЕ / час / фут при температуре воды 180F и расходе один галлон в минуту. Оцените производительность этой плинтуса при скорости потока пять галлонов в минуту и ​​той же температуре воды 180F.

Q _f = Q ₁ x (f ^0,04 ) = 550x (5 ^0,04 ) = 550x (1,066) = 587 БТЕ / фут

График в Рисунок 2 показывает, как эта формула оценивает тепловую мощность плинтуса при расходе до 10 галлонов в минуту.Хотя при увеличении потока наблюдается определенное увеличение тепловой мощности, величина увеличения довольно мала. Например, увеличение расхода с одного до четырех галлонов в минуту увеличивает тепловую мощность примерно на шесть процентов.

Затем найдите номинальную мощность конвекторов с вентилятором или нагнетателем. На случай, если у вас нет под рукой каталога, мощность небольшого настенного конвектора, работающего при фиксированной температуре воды на входе, показана на , рис. 3, .

И снова вы обнаружите, что увеличение расхода через змеевик увеличивает тепловую мощность.Как и в случае с плинтусами, увеличение незначительно при более высокой скорости потока. Вы также обнаружите, что тепловая мощность увеличивается при более высоких скоростях вентилятора. Это происходит по той же причине, что и на водяной стороне излучателя тепла; более быстрые потоки уменьшают толщину и, следовательно, термическое сопротивление пограничного слоя между потоком воздуха в объеме и поверхностью змеевика.

Как насчет контуров теплого пола? График на рис. 4 показывает восходящую тепловую мощность 250-футового контура 1/2-дюймовой трубы из полиэтиленгликоля, встроенной с интервалом 12 дюймов в четырехдюймовую голую бетонную плиту.Температура подаваемой воды 110F. Единственное, что меняется, — это расход.

Повышенный расход снова приводит к увеличению теплопроизводительности, направленной вверх. Прирост намного более заметен при более низких расходах, чем при более высоких расходах. При скорости потока 0,2 галлона в минуту, что составляет всего 10% от максимального расхода, показанного на графике, контур выделяет около 44% максимальной тепловой мощности. Увеличение расхода с одного до двух галлонов в минуту увеличивает тепловую мощность примерно на 11 процентов.

ДРУГАЯ СТОРОНА ИСТОРИИ

Надеюсь, вы убедились, что тепловая мощность любого водяного излучателя тепла увеличивается с увеличением расхода.Только с точки зрения теплопередачи более быстрый поток всегда лучше.

Однако теплопередача — не единственное, что необходимо учитывать при проектировании гидравлических систем. Такие проблемы, как потеря напора, эрозия трубопроводов и эксплуатационные расходы системы, также играют роль в выборе скорости потока и последующего оборудования трубопроводов / циркуляторов. Вот где становится очевидным обратная сторона высокой скорости потока.

Один очень существенный недостаток высокой скорости потока — это резко возросшие эксплуатационные расходы.Каждый раз, когда есть поток через компонент трубопровода, возникает потеря напора, и эта потеря напора связана с входной мощностью циркулятора. Таким образом, каждый гидравлический компонент имеет свои эксплуатационные расходы. Вот пример того, как быстро могут расти эксплуатационные расходы при увеличении расхода.

Возьмите 250-фут. на ½ дюйма. Обсуждаемый ранее контур теплого пола из PEX. Работая при 1 галлонах в минуту и ​​температуре подачи 110 F, эта цепь выделяет 7117 БТЕ. Увеличение расхода до двух галлонов в минуту при той же температуре подачи увеличивает тепловую мощность до 7902 БТЕ (скромное увеличение на 11 процентов).

Потеря напора в контуре при 1 галлонах в минуту составляет 9,98 футов. Падение давления, соответствующее этой потере напора, составляет 4,3 фунта на квадратный дюйм. Предполагая, что небольшой циркуляционный насос с мокрым ротором, работающий с эффективностью подачи проволоки в воду 25%, обеспечивает поток и напор, электрическая мощность, необходимая для работы этого контура, может быть рассчитана, как показано в Формуле 2 (справа).

Где:

Вт = требуемая потребляемая электрическая мощность циркуляционного насоса (Вт)

f = расход (галлонов в минуту)

P = падение давления (фунт / кв. Дюйм)

0.25 = предполагаемая эффективность циркуляции воды по проводам (десятичные проценты)

Предполагая, что схема работает 3000 часов в год в районе, где электроэнергия стоит 0,10 доллара за кВтч, годовые эксплуатационные расходы на электроэнергию этой единственной схемы составляют 2,24 доллара, что, вероятно, меньше, чем вы заплатили за свой последний гамбургер.

Теперь давайте удвоим скорость потока в контуре до двух галлонов в минуту. Потеря напора в контуре достигает 33,58 футов, а соответствующее падение давления составляет 14,4 фунтов на квадратный дюйм. При такой же эффективности циркуляционного насоса электрическая мощность, необходимая для работы схемы, возрастает до 50 Вт.Годовые эксплуатационные расходы на электроэнергию для этой одной цепи с использованием ранее предполагавшихся условий теперь составляют 15 долларов.

Дополнительные годовые затраты на эксплуатацию этого контура при двух галлонах в минуту вместо одного галлона в минуту составляют 12,76 долларов США. Имейте в виду, что это для одной цепи и одного года. Если предположить, что 10 идентичных цепей будут работать в течение 20 лет с подачей электроэнергии на четыре процента в год, общие дополнительные эксплуатационные расходы будут ошеломляющими.

C _T = C ₁ x {(1 + i) ^N -1 / i} = 127 долларов США.6x {(1 + 0,04) ²⁰ -1 / 0,04} = 3 800

долларов США

Где:

C _T = общие эксплуатационные расходы за период N лет ($)

C ₁ = эксплуатационные расходы в первый год ($)

i = уровень инфляции по годовым затратам (десятичный процент)

N = количество лет в жизненном цикле

Тратить еще 3800 долларов на электроэнергию для увеличения выработки тепла на 11 процентов (с соответствующими 11-процентными добавками топлива, необходимыми для производства этого тепла) просто не имеет смысла.

ИЗНОС ТОНКИЙ

Другой эффект, связанный с увеличением скорости потока, — это возможность эрозии медных труб. Согласно отчету, опубликованному Национальной ассоциацией инженеров по коррозии, устойчивый поток в медных трубах не должен превышать четырех футов в секунду, чтобы избежать потенциальных проблем с эрозией. Это соответствует пределу скорости, часто устанавливаемому, чтобы избежать нежелательного шума потока для труб, проложенных через занятые пространства.

Согласно одной ссылке, трубки из PEX могут выдерживать постоянные скорости потока, превышающие 90 футов в секунду при повышенных температурах, без повреждений.Однако такие скорости полностью выходят за рамки практической конструкции системы с точки зрения потери напора, шума потока и эксплуатационных затрат. Я предлагаю выбрать размер трубки PEX для максимальной скорости потока в диапазоне четырех футов в секунду.

На рис. 5 перечислены скорости потока, соответствующие скорости потока четыре фута в секунду для обычных размеров медных трубок, труб из PEX и PEX-AL-PEX. В нем также перечислены скорости потока, связанные со скоростью потока два фута в секунду.Эти минимальные скорости потока рекомендуются для обеспечения уноса пузырьков воздуха.

ДУМАЙ СРЕДНЕЕ

Наконец, если вы все еще думаете, что вода может двигаться слишком быстро, чтобы тепло могло спрыгнуть, рассмотрите следующую ситуацию как практическое обоснование того, что это не так.

Плинтус из оребренных труб работает при трех различных расходах, но с одинаковой температурой воды на входе 180 ° F и одинаковой температурой окружающего воздуха (см. , рис. 6, ).

При низком расходе перепад температуры на излучателе тепла составляет 20F, и, таким образом, средняя температура воды в нем составляет 170F.Когда поток увеличивается до среднего уровня, температура на выходе повышается до 170 ° F, и, следовательно, средняя температура воды внутри излучателя тепла составляет 175 ° F. Наконец, когда скорость потока повышается до высокого уровня, температура на выходе 178 ° F оказывается всего на 2 ° F ниже температуры на входе. Средняя температура воды 179F. В каждом случае средняя температура воды внутри излучателя тепла увеличивалась по мере увеличения потока. Повышение средней температуры воды внутри любого излучателя тепла всегда увеличивает тепловую мощность.Физики этой ситуации просто не обойтись.

СКАЖИ ЭТО НЕ ТАК

В следующий раз, когда вы услышите, как кто-то сетует на то, что их система не выделяет достаточно тепла из-за слишком быстрого протекания воды через излучатели тепла, используйте то, что здесь обсуждалось, чтобы убедить их в обратном. Также убедитесь, что они понимают последствия чрезмерного расхода. На кону обычно сотни и даже тысячи долларов.

Джон Зигенталер, П.Э. окончила политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» была выпущена в прошлом месяце (см. Стр. 55 в цифровом издании на сайте www.hpacmag.com или посетите www.hydronicpros.com для получения дополнительной информации).

(PDF) ПОЛ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ, СВЯЗАННЫЙ С ПОДЗЕМНЫМ ТЕПЛООБМЕННИКОМ: ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Proceedings: Building Simulation 2007

— 316 —

Район Монреаля.Скорость естественной инфильтрации воздуха на чердаке

оценивается в 0,3 ач.

Таблица 1 Площадь ограждающей конструкции

Система работает в режиме отопления с

15 октября по 30 апреля, чтобы поддерживать рабочую

температуру пространства первого этажа рядом с установкой

значение точки 20ºC. Система работает в режиме охлаждения

с 1 июня по 30 сентября.

В период с 1

по 31 мая и с 1 по 14 октября система не работает ни с обогревом, ни с охлаждением.

Таблица 2 Тепловое сопротивление различных компонентов

ограждающей конструкции здания

Компоненты

Тепловое

сопротивление

(м2 · К / Вт)

Надземные стены 4,1

Стены, контактирующие с землей 3,1

Промежуточные этажи 4,6

Полы, контактирующие с землей 1,1

Крыша чердачного типа 7,0

ПОДХОД МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ

TRNSYS

Общий подход

Дом моделируется с использованием среды TRNSYS

2006 (TRNSYS

) , как многозонное здание

(Тип 56) с лучистым полом, определенным как

, активный слой пола между наземным

уровнем

и цокольными зонами.Пластиковые трубы

заделаны в бетонный слой с шагом 150 мм

по центрам. Насос постоянной скорости (тип 114) мощностью

500 Вт используется для циркуляции воды к и от

к лучистому полу. Постоянная скорость водяного пола и переменная температура подачи

на пол являются входами

в активный слой. Подводящие и обратные трубы

определены с использованием ТИПА 31 (труба-воздуховод) для уменьшения

быстрых колебаний температуры подаваемой воды, поступающей

в излучающий пол.

Тип 701 (теплопроводность подвала) используется для

моделирования теплопередачи между полом / стенами подвала

и почвой, окружающей дом. Температура

внутренней поверхности Tis каждой

стены / пола подвала, контактирующей с почвой, как

, рассчитанная ТИПОМ 56, вводится в ТИП 701,

, в то время как температура внешней поверхности Tout, прибоя

каждой стены / этажа подвала, рассчитанное по ТИПУ

701, вводится в ТИП 56.Только в режиме охлаждения,

, температура внутренней поверхности цокольного этажа,

, рассчитанная с помощью ТИПА 56, сначала изменяется как

, представленное в следующем разделе, а затем становится

входом для ТИПА 701.

In Чтобы снизить потребление энергии на охлаждение летом

, вода с теплого пола

циркулирует через теплообменник под бетонной плитой

, она смешивается с возвратной водой и

, затем подается в лучистая плита.В режиме отопления

воду нагревает электрокотел.

Модель разработана с использованием некоторых доступных

ТИПОВ (14h, 16g, 23, 31, 56, 69b, 89e, 93, 114,

515, 701) плюс несколько новых уравнений для расчетов

за пределами доступных ТИПОВ такие как контроль

температуры приточной воды, поступающей в пол (Цуп,

Цуп-охлаждение, Цуп-тепло) и коррекция внутренней температуры поверхности

цокольного этажа в режиме охлаждения

(Tis-new ).

Моделирование проводится для трех идентичных лет,

, с использованием данных о погоде для Монреаля в формате EPW

(EnergyPlus 2006), чтобы исключить влияние

начальных температур ближнего поля,

до регистрации результатов.

Теплопередача через пол и стены подвала

Тип 701 рассчитывает температуру узлов

сетки, которая описывает ближнюю землю, контактирующую

с домом.На границах

ближнего и дальнего полей температура почвы равна

, рассчитанная с использованием корреляции Кусуды в

условиях земной поверхности (например, поверхностное поглощение

= 0,5, среднегодовая поверхность

температура = 6ºC, а амплитуда поверхности

температура = 11ºC), термические свойства почвы и

глубина. Используются следующие термические свойства грунта

: теплопроводность — 1.5 Вт / (м · ºC),

плотность 1800 кг / м3 и удельная теплоемкость

2,0 ​​кДж / (кг · ºC).

Температура на поверхности земли рассчитывается

из теплового баланса в каждом узле. Начальная температура земли

в каждом узле ближнего поля

также рассчитывается с использованием корреляции Кусуды.

Грунт в ближнем поле под цокольным полом

моделируется как состоящий из семи слоев. Для экземпляра

первый слой грунта под бетонной плитой

состоит из 25 контрольных объемов, каждый из которых

имеет следующие размеры: 3 м (длина), 1 м

(ширина) и 0.1 м (высота). Следующий слой имеет

высотой 0,2 м, а третий слой имеет высоту

Компоненты

Площадь

[м2]

Стены выше уровня 170

Стены и пол ниже уровня 142

Потолок 93

Окна 15.7

Двери 8.2

Системы лучистого и кондуктивного обогрева

Рисунок: Панель электрического лучистого отопления или «темный радиатор», прикрепленная к стене. Источник: EasyTherm.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как мы видели в предыдущей статье, тепло может передаваться посредством конвекции (нагревание воздуха), теплопроводности (прямой физический контакт) и излучения (электромагнитная энергия).Большинство современных систем отопления нагреваются за счет конвекции, но важно отметить, что теплопроводящие и лучистые источники тепла также нагревают воздух.

Это особенно актуально для источников лучистого отопления. 100% лучистого обогревателя не существует. Солнце производит 100% излучения, но находится в вакууме. На Земле поверхность системы обогрева всегда будет контактировать с воздухом, который нагревается за счет теплопроводности и поднимается вверх. Следовательно, устройство лучистого отопления определяется как нагревательное устройство, в котором доля лучистого тепла в общей теплопередаче равна или превышает 50%.

Изразцовые печи или каменные обогреватели

Есть одна система отопления, которая сохранилась в прошлые времена, которую все еще можно очень рекомендовать: изразцовая печь или каменный обогреватель. Фактически, не существует современного нагревательного устройства, которое могло бы сравниться по комфорту и энергоэффективности с изразцовой печью со встроенным сиденьем или спальной платформой, прибора, сочетающего теплопередачу за счет излучения и теплопроводности. Изразцовая печь — это центральное место комфорта и уюта, которое нам больше не предлагают современные системы воздушного отопления.

Изразцовая печь или каменная печь — также самый эффективный и наименее загрязняющий способ обогрева дровами. Это достигается за счет высокой тепловой массы, которая позволяет дровам гореть при очень высоких температурах без перегрева помещения. Из-за их высокой эффективности сгорания (близкой к 100%) и высокой эффективности нагрева (до 90%) изразцовые печи потребляют гораздо меньше древесины и производят гораздо меньше загрязнения воздуха, чем обычная дровяная печь или камин. [1] [2] [3]

Современная изразцовая печь, изготовленная мастером.Источник: De Meiboom.

Кроме того, их нужно топить только один или два раза в день и продолжать излучать тепло от 12 до 24 часов, что значительно сокращает объем работы, необходимой для обогрева здания дровами. Напротив, дровяная печь или камин требуют постоянного внимания. Наконец, поскольку он чисто сжигает древесину и большая часть тепла передается каменной кладке, возгорание дымохода практически невозможно.

Сегодняшние изразцовые печи несравнимы с печами прошлого.В восемнадцатом веке были сделаны большие улучшения, в результате которых появилось более эффективное отопительное устройство — шведское «какелугн». В 1970-х финны усовершенствовали дизайн, и технология продолжает развиваться. В наши дни каменные обогреватели могут быть построены мастерами или собраны из готовых деталей. Второй вариант намного дешевле, но он ограничивает вас доступными формами и размерами. Когда изразцовая печь строится мастером, возможна любая форма.

Недостатки изразцовых печей

Однако непревзойденный комфорт и эффективность изразцовой печи понравятся далеко не всем.Во-первых, это, безусловно, самые большие и самые тяжелые отопительные системы. Следовательно, должно быть доступно достаточно места и прочный пол. По логике, изразцовая печь или каменный обогреватель тоже требует дымохода. Кроме того, хотя плиточные печи, сделанные из модульных частей, можно перемещать, те, что построены мастерами, навсегда прикреплены к дому, в котором они построены, поэтому они не являются таким привлекательным вариантом для арендаторов.

Еще один недостаток изразцовой печи в том, что она не может быстро обеспечить тепло.Высокая тепловая масса конструкции задерживает передачу тепла в помещение. Это не проблема для часто используемых помещений, поскольку тепловой комфорт можно поддерживать, топя печь один или два раза в день, в зависимости от погодных условий. Однако, если поблизости нет людей, которые хотя бы раз в день топили печь, люди попадают в холодный дом с отопительным прибором, который заработает на полную мощность только через много часов. Удобство нашего современного образа жизни может заставить нас рассматривать это как более серьезную проблему, чем это было 150 лет назад.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Высокая тепловая масса изразцовой печи делает ее наиболее подходящей для часто используемых помещений и для постоянно холодных погодных условий.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Из-за своей медленной реакции изразцовая печь или каменный обогреватель также лучше подходят для постоянно холодной погоды, чем для быстро меняющегося климата.Если утром вы сожгли слишком много дров, днем ​​снизить тепловыделение изразцовой печи невозможно; например, когда солнце неожиданно пробивается сквозь облака и быстро нагревает дом.

Изразцовая печь, изготовленная мастером. Источник: Lehm und Feuer.

Точно так же, если вы сожгли недостаточно дров, невозможно увеличить выработку тепла в случае неожиданного падения наружной температуры. Вам всегда нужно ждать следующего цикла огня, чтобы адаптировать тепловую мощность печи, а это значит, что вы должны угадывать, какой будет погода в следующие 12–24 часа.

Наконец, как и любой другой источник лучистого отопления, изразцовая печь обеспечивает тепло только в том помещении, в которое она встроена, а не в других комнатах. Чтобы противостоять этой проблеме, изразцовые печи могут быть построены в каждой комнате, а большие изразцовые печи могут быть построены через полы или стены для распределения тепла по всему зданию. Однако, поскольку речь идет о большом и тяжелом отопительном устройстве, эти планы потребуют много денег, времени и очень прочного здания. Таким образом, изразцовая печь лучше подходит для больших помещений, чем для зданий с большим количеством небольших помещений.

Подогреватели реактивной массы

Многие особенности изразцовой печи применимы и к нагревателю ракетной массы, его низкотехнологичному собрату. Нагреватель ракетной массы появился только в 1980-х годах в результате исследования более эффективных кухонных плит. Он нагревается больше за счет теплопроводности, чем от излучения; он использует скамейку вокруг обогревателя, чтобы направлять горячие дымовые газы в дымоход. Сам нагреватель — обычно металлический бочонок — довольно небольшой. Большая часть тепла огня сохраняется в массе каменной кладки перекрытий, откуда оно медленно выделяется.

Вверху: Нагреватель ракетной массы Круно Ладишича. Через я чертовски люблю ракетные печи. Внизу: сборка нагревателя ракетной массы. Картина: Год Грязи.

Обогреватели ракетной массы имеют несколько важных преимуществ перед плиточными печами. Они менее тяжелые и громоздкие, намного дешевле и проще в сборке. С другой стороны, они менее эффективны, их нужно запускать более регулярно, они требуют большего обслуживания, чем изразцовые печи, и они так же медленно реагируют.Это делает их наиболее подходящими для часто используемых помещений и в постоянно холодном климате. Для обогревателей ракетной массы также требуются длинные прямые дрова.

Несмотря на эти недостатки, нагреватель ракетной массы по-прежнему является гораздо более эффективным и удобным выбором, чем обычная дровяная печь. Если условия подходящие, и вы не можете позволить себе обогреватель для каменной кладки, создание обогревателя с ракетной массой все еще является жизнеспособным вариантом. Однако предупреждение от человека, который изобрел устройство, Янто Эванса: «Эти печи не использовались достаточно долго, чтобы определить реальный риск возгорания в дымоходе, поэтому почаще проверяйте дымоход.»[4]

Термически активные поверхности зданий

С появлением общественного водоснабжения в девятнадцатом веке появилась новая система лучистого отопления: поверхности зданий нагреваются горячей водой, протекающей через контур из металлических труб. Хотя эти системы обычно известны как излучающие полы или полы с подогревом, мы предпочитаем термин «термически активные поверхности здания», поскольку эта технология также работает в стенах и потолках, и она может не только обогревать, но и охлаждать здание, что достигается за счет запуска холодная вода по трубам.[5]

Нагревание поверхностей зданий, конечно, происходило задолго до девятнадцатого века. Римляне обогревали свои бани и большие виллы гипокаустами, системами центрального отопления, которые распределяли тепло от подземного пожара через дымоходы в полах и (иногда) стенах. Однако из-за высокой плотности энергии вода является лучшей средой для теплопередачи, чем дым. Водопроводные трубы могут быть намного меньше дымовых, что значительно снижает риск возгорания. В настоящее время как медные трубы, так и трубы из полиэтилена (PEX) могут использоваться для распределения горячей (и холодной) воды.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В отличие от изразцовых печей, термически активные поверхности здания равномерно распределяют тепло по всему пространству.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как и изразцовые печи, термически активные поверхности зданий имеют высокую тепловую массу, что означает, что они не могут быстро отводить тепло.По этой причине они лучше всего подходят для часто используемых помещений и при устойчивых низких температурах. Однако, в отличие от изразцовых печей, они равномерно распределяют тепло по всему помещению, а это означает, что они не подходят для локального отопления. С термически активной поверхностью здания будет комфортно все помещение, независимо от того, сколько людей внутри и сколько места занято.

Теплый пол в стадии строительства. Источник: Wikipedia Commons.

Основное преимущество термоактивных поверхностей зданий состоит в том, что они устраняют асимметрию лучистой температуры: нет больших перепадов температуры во всем пространстве.Нет необходимости в местной изоляции (стулья с капюшоном, складные ширмы — см. Предыдущую статью) для обеспечения теплового комфорта. С другой стороны, по сравнению с системами воздушного отопления экономия энергии обычно довольно мала, если только вода не нагревается с помощью солнечного коллектора или теплового насоса.

Из-за большой поверхности нагрева температура воды может быть относительно низкой, обычно ниже 30ºC (86ºF). Тепловые насосы и солнечные коллекторы очень эффективны в обеспечении таких низких температур.Воду для обогреваемой поверхности здания также можно согреть с помощью изразцовой печи (при условии, что она обладает достаточной теплопроизводительностью), что является еще одним способом распределения тепла от изразцовой печи по всему зданию.

Интересно, что термически активные поверхности зданий не нагревают нас излучением. Поскольку температура поверхности нагрева обычно ниже, чем температура нашей кожи, на самом деле именно мы греем поверхности здания излучением. Однако нагретые поверхности здания ограничивают потерю лучистого тепла от нашего тела в окружающую среду, обеспечивая тепловой комфорт другим способом.Они также создают значительную долю конвекции (особенно для полов с подогревом), в то время как полы и стены с подогревом могут обеспечивать тепло за счет теплопроводности.

Западный фасад Центра клеточных и биомолекулярных исследований Терренса Доннелли в Торонто, Канада, здания, которое нагревается и охлаждается за счет термически активных поверхностей здания. Картина: Университет Торонто.

Главный недостаток обогреваемых поверхностей здания состоит в том, что они требуют радикального ремонта здания, потому что пол, стену или потолок приходится отламывать и заново наращивать.Кроме того, теплоизоляция необходима для внешних стен, иначе будет потеряно много тепла наружу.

Термически активные поверхности зданий — это почти логичный выбор для новых зданий, по крайней мере, для часто используемых пространств и особенно в климатических условиях, которые также нуждаются в охлаждении в летние месяцы. Однако, если мы ищем решения для снижения энергопотребления в уже имеющихся зданиях и для экономии энергии во временно отапливаемых помещениях, нам следует искать другие варианты.

Инфракрасные нагревательные панели

Самыми последними системами лучистого отопления являются инфракрасные панели, которые могут работать от электричества или горячей воды. Они могут быть полезны как в качестве альтернативы, так и в качестве дополнения к изразцовой печи или обогреваемой поверхности здания. Гидравлические (водные) панели излучающего отопления появились на рынке около 50 лет назад, тогда как панели электрического излучающего отопления появились в конце 1990-х годов. Обе технологии сильно изменились за последние годы. [6] [7]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Панели излучающего отопления имеют небольшую тепловую массу или совсем не имеют ее и могут очень быстро выделять тепло

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как и изразцовые печи, излучающие панели нагреваются локально, создавая более теплый микроклимат в более прохладном помещении.Однако, поскольку инфракрасные нагревательные панели имеют тонкую металлическую поверхность нагрева с небольшой тепловой массой или без нее, они могут быстро выделять тепло. Это делает их интересными вариантами для использования в менее часто используемых помещениях и в более изменчивом климате, в ситуациях, когда изразцовые печи, обогреватели ракетных масс и термически активные поверхности зданий менее полезны. Поскольку панели излучающего отопления могут быстро обеспечить тепло, комнату нужно обогревать только тогда, когда в нее кто-то входит.

Электрические длинноволновые инфракрасные нагревательные панели.Источник: EasyTherm.

Панели излучающего отопления имеют больше преимуществ по сравнению с более старыми системами. Например, они такие же легкие и компактные, как изразцовая печь тяжелая и громоздкая, и, в отличие от обогреваемых поверхностей здания, их легко установить в существующем здании. Излучающие панели могут быть установлены на стенах или потолке, они могут быть свободно подвешенными или встраиваться в систему подвесного потолка.

Это делает их практичным для использования в нескольких комнатах, а также делает их подходящими для арендаторов, которые могут взять свою систему отопления с собой, когда они переезжают в другое место.С другой стороны, к нагревательной поверхности излучающей панели нельзя безопасно прикасаться, потому что ожоги могут возникнуть сразу. Это означает, что теплопередача невозможна.

Гидравлический или электрический?

В гидравлических панелях нагретая вода течет по пластиковым или медным трубам, прикрепленным к металлической пластине, которая затем излучает тепло в пространство. Электрические панели выглядят очень похоже, но тепло вырабатывается электрическим сопротивлением. Подобно термоактивным строительным поверхностям на водной основе, жидкостные излучающие панели также могут охлаждать здание, чего не могут сделать электрические излучающие нагревательные панели.С другой стороны, электрические панели проще в установке и они даже более отзывчивы, чем гидравлические панели — требуется менее 5 минут, прежде чем электрическая панель излучает тепло на полной мощности. [6]

Гидравлические панели лучистого отопления не следует путать с так называемыми «радиаторами», которые распространены во многих европейских зданиях. Хотя это тоже системы водяного отопления, их конструкция направлена ​​на создание максимально возможной доли конвекции (поэтому их на самом деле следует называть «конвекторами»).Излучающие металлические поверхности «радиатора» обращены друг к другу, так что большая часть поверхности нагрева не может излучать энергию напрямую людям.

Излучающие панели для систем водяного отопления и охлаждения в спортивном зале, ориентированные на публику. Источник: Zehnder ZBN.

Вместо этого они излучают энергию друг другу, нагревая воздух между панелями за счет теплопроводности, которая затем поднимается вверх и нагревает пространство за счет конвекции. Еще одно отличие состоит в том, что «излучатели» имеют более низкую температуру поверхности, чем инфракрасные панели.Как следствие, доля лучистого тепла в общей теплоотдаче составляет всего 20-30%. То же самое и с электрическими «радиаторами». [8]

Что касается панелей электрического лучистого отопления, важно отметить, что речь идет об электрических длинноволновых инфракрасных обогревателях . Их не следует путать со старыми — и гораздо более известными — электрическими коротковолновыми инфракрасными обогревателями , которые при работе излучают красный свет. Длинноволновые лучистые обогреватели не излучают видимого света (это «темные радиаторы») и имеют гораздо более низкие температуры поверхности.Обе технологии по-разному влияют на здоровье, о чем мы поговорим в конце этой статьи.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Электрические длинноволновые инфракрасные обогреватели не следует путать со старыми и гораздо более известными электрическими коротковолновыми инфракрасными обогревателями, которые при работе излучают красный свет.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Инфракрасные нагревательные панели являются прекрасным дополнением к мощной системе лучистого отопления.Например, инфракрасная нагревательная панель может быстро нагреть (часть) комнаты, в то время как изразцовая печь набирает обороты, что решает проблему комфорта для людей, которые придерживаются нерегулярного графика. Точно так же комбинация «быстрого» и «медленного» источника лучистого отопления предлагает больше возможностей при работе в изменчивых погодных условиях. Различные источники лучистого отопления также могут дополнять друг друга в разных помещениях одного здания. Например, изразцовая печь в гостиной может быть объединена с панелями лучистого отопления в менее часто используемых спальнях и ванных комнатах.

Гидравлические панели для лучистого отопления и охлаждения. Источник: Zehnder ZBN.

Однако важно помнить, что излучающие нагревательные панели теряют часть своего преимущества в эффективности по сравнению с излучающими системами большой массы, когда они постоянно используются в часто посещаемых помещениях. Это особенно верно для электрических излучающих панелей, которые испытывают большие потери при преобразовании энергии на электростанции. Панели электрического лучистого отопления также могут потерять свое преимущество в эффективности по сравнению с системами воздушного отопления, если они будут использоваться для обогрева всего помещения, а не для создания микроклимата (см. Следующую статью).

Гибридные системы отопления

Некоторые технологии лучистого отопления стирают границы между системами, которые мы обсуждали. Например, некоторые электрические и водяные панели лучистого отопления имеют высокую тепловую массу природного камня, что в основном превращает их в электрический или водяной каменный обогреватель. Высокая тепловая масса снижает температуру поверхности, поэтому эти нагревательные элементы также могут обеспечивать теплопередачу за счет теплопроводности, когда мы опираемся на них.

Гидравлический каменный радиатор.Источник: The-Radiators.

И наоборот, некоторые электрические и водяные системы отопления создают термически активные поверхности здания с небольшой тепловой массой или без нее, используя маты (электричество) или соединенные между собой сборные легкие панели (вода), которые можно прикрепить к поверхности здания. Эти системы могут быть такими же отзывчивыми, как излучающие панели, но они распределяют тепло по всему пространству, а не локально. Их также проще установить, чем системы с высокой тепловой массой.

Модульные излучающие нагревательные панели, которые можно соединять между собой для создания термически активной поверхности здания.Источник: Ray Magic.

Вертикальное или горизонтальное лучистое тепло?

Как было отмечено в начале статьи, каждый источник лучистого отопления также нагревает воздух. Однако доля излучения в общей теплопередаче источника лучистого тепла может варьироваться от 50 до 95%, в основном в зависимости от ориентации поверхности лучистого нагрева. Направленные вниз излучающие поверхности нагрева достигают наибольшей доли излучения (до 95%), в то время как обращенные в сторону излучающие поверхности нагрева обеспечивают лучистую теплопередачу на 60-70%.Тепловые поверхности, обращенные вверх, достигают лишь 50-60% доли лучистой теплопередачи. [6] [9]

Большое влияние ориентации поверхности связано с естественным восходящим движением горячего воздуха. Поскольку нисходящей конвекции не существует — теплый воздух всегда поднимается вверх — обращенная вниз лучистая тепловая поверхность почти не нагревает воздух. Как следствие, потолочные излучающие поверхности нагрева являются наиболее энергоэффективными: для производства такого же количества излучения, как и у обращенной вниз панели излучающего обогрева мощностью 250 Вт, панели, ориентированной сбоку, требуется 325 Вт, а панели, обращенной вверх, 350 Вт.[6]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В то время как потолочная панель максимизирует производство лучистого тепла, вертикально расположенная панель максимизирует прием лучистого тепла

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Однако высокая доля лучистого тепла для нагревательных панелей, обращенных вниз, не означает, что потолок по определению является наиболее подходящим местом для лучистого источника тепла.В часы бодрствования люди обычно находятся в вертикальном положении, стоя или сидя. Таким образом, в то время как потолочная панель максимизирует тепловое излучение , вертикально расположенная панель максимизирует прием теплового излучения . [10]

Часть силуэтов объекта в различных позах, соответствующая участкам, освещенным солнечными лучами под указанными углами высоты и азимута. Из: «Тепловая среда человека: влияние горячей, умеренной и холодной окружающей среды на здоровье, комфорт и производительность человека, третье издание», Кен Парсонс, 2014 г.

Большая часть тела будет облучаться напрямую, когда поверхность нагрева находится в вертикальном положении — см. Рисунок выше.Если поверхность нагрева направлена ​​вверх или вниз, большая часть излучаемого тепла будет проходить по телу, ограничивая прямой эффект нагрева. Потолочная панель максимально увеличивает прием лучистого тепла только тогда, когда мы лежим, но тогда мы в основном спим и под одеялом.

Еще одна причина выбрать вертикально ориентированную лучистую поверхность нагрева — это асимметрия лучистой температуры. В предыдущей статье мы видели, что человеческое тело может испытывать большие перепады температуры, когда оно нагревается от местного источника лучистого тепла.Человек, сидящий перед открытым огнем, будет получать достаточное количество лучистого тепла с одной стороны своего тела, в то время как другая сторона отдает тепло холодному воздуху и поверхностям в противоположной половине комнаты. Однако на чувствительность асимметрии лучистой температуры сильно влияет ориентация источника тепла.

Люди наименее чувствительны к ассиметрии лучистой температуры, вызванной теплой вертикальной поверхностью, такой как изразцовая печь или настенная панель инфракрасного обогрева.Разница в температуре излучения может достигать 35ºC (63ºF), прежде чем 1 из 10 человек будет жаловаться на тепловой дискомфорт. Однако в случае теплого источника лучистого тепла, направленного вниз, жалобы были отмечены при разнице температур всего 4-7º C (7-13ºF). Когда разница температур составляет 15 ° C (27 ° F), 50% испытуемых сообщают о тепловом дискомфорте. Это потому, что голова является наиболее чувствительной к теплу частью тела. [10] [11] [12]

Чувствительность к горячей поверхности над нашими головами не проблема, когда весь потолок превращен в источник лучистого отопления, как в случае с термически активным потолком.Из-за большой поверхности нагрева лучистая температура такой системы может быть очень низкой, часто ниже температуры кожи. Однако гораздо более высокие температуры электрических или водяных панелей излучающего обогрева могут сделать температурную асимметрию проблематичной для некоторых людей.

Безопасны ли системы лучистого отопления?

Существует важное различие между излучением, исходящим от солнца, и излучением, создаваемым системами лучистого отопления, обсуждаемыми здесь.Солнце намного горячее, и именно температура объекта определяет, какие длины волн электромагнитного спектра преобладают: чем выше температура, тем выше доля коротковолнового излучения. Поскольку солнце имеет очень высокую температуру поверхности, солнечное излучение также производит значительное количество вредных ультрафиолетовых и коротковолновых инфракрасных волн, поэтому нам не рекомендуется проводить слишком много времени на солнце. [10]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Длинноволновое инфракрасное излучение не проникает через кожу и безвредно.Однако чрезмерное использование коротковолновых инфракрасных обогревателей или токопроводящих систем обогрева может привести к заболеванию кожи, которое называется Erythema ab igne .

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Однако, если температура поверхности остается ниже 100ºC (212ºF), как в случае со всеми системами лучистого отопления, которые мы обсуждали, длинноволновое инфракрасное излучение преобладает в передаче тепла.Длинноволновое инфракрасное излучение не проникает через кожу и безвредно, что хорошо, учитывая, что наши тела постоянно обмениваются длинноволновым инфракрасным излучением с другими телами вокруг нас. [13] [14]

Камины, дровяные печи и коротковолновые лучистые обогреватели — другое дело. Хотя их температура поверхности не такая высокая, как у солнца, она намного выше, чем у изразцовых печей, инфракрасных панелей или обогреваемых поверхностей зданий. Это означает, что они также излучают коротковолновое излучение и могут иметь последствия для здоровья.[13] [14]

Женщина 22 лет с синдромом поджаренной кожи, вызванным коротковолновым источником лучистого тепла. Из «Кожных болезней», Джеймс Х. Секейра, 1915.

Эритема ab igne , также известная как «термический кератоз» или «синдром поджаренной кожи», — это заболевание кожи, вызванное многократным и длительным воздействием источника тепла, в результате чего на коже появляются пятна. Это доброкачественный дерматит, и пятна обычно исчезают через несколько месяцев после окончания теплового воздействия.Однако, если тепловое воздействие продолжается, лоскутное одеяло может стать постоянным. Эти случаи могут в конечном итоге перерасти в рак кожи много лет спустя, хотя это бывает редко. Основная проблема — косметическая, но эффект впечатляющий — вас могут обмануть, решив, что это татуировка.

Состояние было впервые описано в начале 1900-х годов, но должно было существовать до этого. В медицинском справочнике 1920 года это описывается как «редкое заболевание передней поверхности ног, приводящее к стойкой пигментации и обнаруживаемое у старческих, слабых или алкоголиков, подвергающихся воздействию сильной жары (пожарные, кочегары)».[15] В недавних публикациях об этом заболевании говорится, что оно было «довольно распространено среди пожилых людей, которые стояли или сидели у открытого огня или дровяных печей». Это заболевание обычно проявляется на передней поверхности голени и внутренней поверхности бедер, потому что люди греются прямо перед печью. [16] [17] [18] [19] [20]

Безопасны ли системы кондуктивного нагрева?

В настоящее время, Erythema ab igne , вызванная источником лучистого тепла, может проявляться у поваров и пекарей (на руках), а также у ювелиров, серебряных дел мастеров и стеклодувов (на лице) как профессиональное заболевание.Это также было замечено на ногах женщин, которые ежедневно готовят на открытом огне, сидя на земле. Медицинские случаи, вызванные сидением слишком близко к коротковолновому источнику лучистого тепла, все еще регистрируются, хотя в настоящее время это обычно касается коротковолновых электрических обогревателей с красным светом, а не каминов или дровяных печей. Нет сообщений о том, что Erythema ab igne вызывается длинноволновыми источниками лучистого тепла.

Однако современные токопроводящие источники тепла представляют опасность.Электрические и гидравлические нагревательные элементы с более низкой температурой поверхности также можно вставлять в столы, столы, стулья или скамейки, или их можно использовать в качестве переносных грелок. Если вы не можете позволить себе сияющий пол, вы можете выбрать, например, ковер с водяным подогревом. Некоторые из этих технологий пересекают границу между мебелью и одеждой, например браслеты с подогревом или одежда с электрическим подогревом. Недавние отчеты показывают, что Erythema ab igne появляется после использования грелок, обогревателей автомобильных сидений, обогревающих одеял, бутылочек с горячей водой и даже ноутбуков, горячих ванн и душевых.

Настольное кресло с беспроводным обогревом. Источник: Хаммахер.

Все зарегистрированные случаи связаны с очень частым использованием источника тепла. Например, два инцидента касаются мужчины, который ежедневно принимал от 5 до 6 горячего душа, и девушки, которая ежедневно принимала горячую ванну продолжительностью 60-90 минут. [16] [17] У 16-летнего мальчика появились пятна на шее после того, как он спал на подогретой подушке каждую ночь в течение двух месяцев, причем первые пятна появлялись через четыре недели. [18] Сообщалось о случае, когда женщина постоянно использовала сиденья с подогревом в своей машине, управляя автомобилем от 2 до 4 часов в день в течение нескольких лет.[19] Большинство случаев было зарегистрировано из-за использования бутылочек с горячей водой для облегчения хронических болей. [20]

В то время как некоторые из этих инцидентов, очевидно, являются следствием чрезмерного использования токопроводящего нагрева, другие — нет. Например, использование теплопроводного источника тепла в течение 2–4 часов в день — как женщина в ее машине — вполне вероятно в помещении, где теплопроводный нагрев играет важную роль в обеспечении теплового комфорта. На данный момент зарегистрированы только отдельные случаи, и мы не знаем, появляется ли Erythema ab igne у всех людей, которые используют токопроводящие источники тепла в течение длительного времени, или только в исключительных случаях.Тем не менее очевидно, что токопроводящие нагревательные системы могут оказывать воздействие на кожу, поэтому рекомендуется соблюдать осторожность.

В следующей статье мы исследуем влияние местных систем отопления на потребление энергии, тепловой комфорт и здоровье помещений.

Крис Де Декер (под редакцией Дженны Коллетт)

Эта статья переведена на испанский.

Примечания:

[1] «Каменные обогреватели: проектирование, строительство и жизнь с кусочком солнца», Кен Матес, 2010 г.

[2] «Poêles à Накопление: Le meilleur du chauffage au bois», Vital Bies and Marie Milesi, 2011

[3] «Книга каменных печей: заново открывая старый способ утепления», Дэвид Лайл, 1984

[4] «Ракетные нагреватели массы, третье издание», Янто Эванс, Лесли Джексон, 2013 г.

[5] «Термически активные поверхности в архитектуре», Киль Мо, 2010

[6] Справочник по лучистому отоплению и охлаждению (Справочники Макгроу-Хилла), Ричард Ватсон, 2008 г.

[7] Личное сообщение, Лео и Ричард де Мос, Li-tech / Prestyl.

[8] «Отопление и кондиционирование зданий Faber & Kell», Дуг Огтон и Стивен Ходкинсон, 2008 г.

[9] «Beispielhafte Vergleichsmessung zwischen Infrarothstrahlungsheizung und Gasheizung im Altbaubereich», Peter Kosack, TU Kaiserslautern, 2009

[10] «Тепловая среда человека: влияние горячей, умеренной и холодной окружающей среды на здоровье, комфорт и производительность человека, третье издание», Кен Парсонс, 2014 г.

[11] «Thermisch Binnenklimaat» (PDF), Atze Boerstra et al., 2008

[12] «Моделирование теплового комфорта с помощью сияющих полов и потолков», З. Ван, 4-я Международная конференция по строительной физике 2009 г., 15-18 июня, Стамбул

[13] «Заявление ICNIRP о воздействии дальнего инфракрасного излучения», ICNIRP, 2006

[14] «Рекомендации ICNIRP по пределам воздействия некогерентного видимого и инфракрасного излучения» (PDF), ICNIRP, 2013

[15] «Дерматология: основы кожной медицины», Уолтер Джеймс Хайман, 1921 г.

[16] «Некоторым нравится погорячее: эритема Ab Igne, вызванная каннабиноидной гиперемезисом», Райан Р.Крамер, 2014

[17] «Эритема ab igne, вызванная частым горячим купанием», Сунг-Ян Линг, 2002 г.

[18] «Тепловая подушка: необычный возбудитель эритемы ab igne» (PDF), Enver Turan et al., 2013

[19] «Эритема ab igne: развивающаяся технология, развивающаяся презентация», Катарин Кести и др., 2014 г.

[20] «Erythema ab igne: история болезни» (PDF), Мелинда Мор и др.