Нужны ли радиаторы в дополнение к нагреваемым полам — проверка теории

Часто возникает вопрос, нужны ли радиаторы, если в доме имеются водяные теплые полы. Сможет ли водяной теплый пол самостоятельно отапливать дом или квартиру, чтобы в комнатах было комфортно?

Дополнительные траты на установку батарей нести никто не хочет. Но почему тогда их все равно устанавливают?

Далее подробней рассмотрим особенности современного отопления в частных домах и квартирах, и применение указанных систем совместно и раздельно.

Теплопотери дома вычисляют специалисты

Точные теплопотери дома или квартиры могут определить только специалисты, проведя расчеты. Такие услуги не дешевы, при частном строительстве, часто не проводятся вообще.

Для выбора отопительных приборов, в том числе и для принятия решения о конструкции теплых полов, руководствуются приблизительными «прикидками» по теплопотерям и опытом строительства в регионе. При этом, как правило, критической ошибки в выборе мощности отопительных приборов не возникает.

• Теплопотери в доме будут напрямую зависеть от климата региона.
• Также теплопотери будут зависеть от степени утепленности здания.

Определение мощности отопления для комнат

Для среднеутепленного дома в центральном регионе, где зимы довольно суровые, считается, что теплопотери составляют около 1 кВт на 10 м кв. площади. Но для каждой комнаты эти значения корректируются.

• Для комнат не имеющих наружных стен теплопотери принимаются равными нулю и отопительные приборы там не устанавливаются.
• Для комнаты с неширокой наружной стеной и одним окном значение умножают на 1,1.
• Если наружная стена называется «широкая» или окно побольше, — то 1,2.
• Если два окна — то 1.4.
• Для комнат с 2-мя наружными стенами с 2 — 3 окнами — 1,4 — 1,6.

Но угол – самая холодная часть комнаты. И оперировать площадью не совсем корректно. Для маленьких угловых комнат лучше принимать коэффициент 2,0, для больших уменьшать до 1,3.

Так, для комнаты 25 м кв. с двумя наружными стенами мощность отопления может быть принята приблизительно как 3,7 кВт.

Сравним значения с мощностью теплого пола.

Какая мощность у теплого пола

Теплоотдача теплого пола будет зависеть от его температуры. Наивысшей комфортной температурой считается +28 градусов, при которой покрытие не будет казаться слишком теплым.

С такой температурой отдача энергии теплого пола может составить 70 — 80 Вт с метра квадратного. Следовательно, для комнаты в примере, теплоотдача от пола, без его перегрева может составить 2,3 кВт. Что значительно меньше чем принятые нами теплопотери 3,7 кВт, для «не сильно утепленной» угловой комнаты средних размеров, находящейся в «прохладном регионе».

Чтобы несколько увеличить теплоотдачу, не допустить остывания пола в холодных зонах возле наружных стен, там уменьшают шаг укладки трубопровода до 10 см.

Какая теплоотдача полов на практике

При повышении температуры напольного покрытия до 32- 33 градусов можно получить теплоотдачу в 100 Вт и больше. Но при этом покрытие будет казаться «горячим», длительно находится на нем не комфортно. Подобная температура полов считается приемлемой в комнатах где бывают редко — в прихожей и в санузле.

На практике в жилых комнатах, после того как «наиграются с горячими полами», устанавливают комфортную температуру — +20 — +28 градусов, — для длительного пользования.

Также в реальности часть поверхности обогреваемого пола закрывается низкой мебелью — шкафами, стенками, тумбочками, диванами, кроватями. И эта площадь в нагреве не участвует и не учитывается. Имеются комнаты, где не загроможденное пространство составляет менее половины от общей площади. А это значит, что в нашем примере от полученной мощности можно отнять еще процентов 25 и в результате для комнаты 25 м кв. – только 1,8 кВт, — недостаточно для холодного периода года.

Восполнение недостающей мощности радиаторами

Мощность одной секции радиатора указывается производителем. Отдаваемая мощность несколько ниже, так как температура радиаторов будет меньше от паспортной (90 град).

Обычно мощность одной секции алюминиевого (биметаллического) радиатора с расстоянием межу патрубками в 500 мм принимают как 160 Вт. Для нашего примера, чтобы компенсировать 3,7 кВт, нужно установить 3 радиатора по 8 секций под каждое окно.

Чаще устанавливают с запасом для возможности быстрого нагрева комнаты и более выгодного низкотемпературного отопления, — 3 радиатора по 10 – 12 секций.

Мощности теплых полов недостаточно

Мощности теплых полов при их реальной максимальной комфортной температуре, как правило, не хватает по теплопотерям имеющихся домов для большинства наших регионов. Этот недостаток должен восполнятся радиаторной системой отопления.

Из практики известно, что отопление только лишь теплыми полами возможно в регионах (в странах) с теплым мягким климатом, — в Европе, а ближе к нам — в Молдове, на Кавказе, в Крыму, в Средней Азии…При этом дома должны быть утеплены в соответствии с нормативами.

Все что севернее, а тем более плохо утеплено, нуждается в дополнительной радиаторной системе.
Дополнительно по теме — выбор мощности радиаторов для дома

Нагреваемый пол — для комфорта

Из опыта эксплуатации теплых полов известно, что большинству жильцов ощущение теплого пола нравится лишь только в первоначальный период эксплуатации этого отопительного прибора. На первых порах на обогреваемых полах скорее интересно, чем удобно, посидеть, полежать, устроить игру с детьми… В дальнейшем же ощущение тепла под ногами становится помехой, раздражающим фактором. Особенно может мешать разогревание кровати.

Большинство жильцов со временем уменьшают температуру теплого пола, чтобы он стал незаметным, не привлекал бы к себе внимание. Поэтому комфортной эксплуатируемой температурой является индивидуальный выбор, — кому-то нравится некоторое ощущение прохлады и настраивается на +22 градуса, кто-то предпочтет более теплые +26 градусов, — чтобы дети ощущали тепло….

При этом теплоотдача от теплого пола уменьшается до 30 – 50 Вт с метра квадратного.
Это означает, что в комнатах с внутрипольным обогревом нужна радиаторная система отопления номинальной мощности.

Нагреваемые полы выполняют роль скорее комфортообразующую, а не отопительную. Радиаторы как были, так и остаются главными отопительными приборами.

Влияние теплоемкости массивной стяжки

Масса стяжки водяного теплого пола толщиной 8 см на 100 м квадратных достигает 20 тонн и больше. Это весьма теплоемкий отопительный прибор. На его разогрев и остывание нужно значительное время – сутки и больше.
Бетонная стяжка для водяных полов

Если на улице быстро похолодало, то протопить теплым полом не получится, и некоторое время будет ощущаться недостаток тепла. Тоже самое если нужно разогреть остывший дом по приезду. Или когда открывали окна для проветривания, или двери для переноски…

Быстро разогреть воздух в помещении можно только радиаторами. С одним водяным теплым полом с массивной стяжкой оперативно реагировать на изменения погоды не получится, будет возникать дискомфорт.

В комнатах с нагреваемыми полами подбирать мощность радиаторов рекомендуется по имеющимся теплопотерям, без учета влияния этой системы Это даст возможность прогревать воздух в помещениях максимально быстро в случае необходимости.
Внутрипольный обогрев с облегченной стяжкой по лагам, как делается

Теплый пол и радиаторы: надо ли их комбинировать друг с другом?

Поговорим о союзе радиаторной системы отопления и теплых полов

Чтобы это выяснить, сравним оба варианта и сделаем выводы. Для этого ответим на следующие вопросы:

Как работает радиаторная система отопления?

Система работает по принципу конвекции – переноса энергии потоками воздуха. Жидкий теплоноситель, нагретый до высокой температуры около + 65-70 °С, поступает в батарею. Она, в свою очередь, благодаря теплообмену нагревает холодный воздух, находящийся внизу, у пола. Плотность теплого воздуха уменьшается. Он устремляется вверх, а температура в помещении повышается. Также нагретые поверхности радиатора излучают лучистую энергию. Но чем ближе человек находится к сильно разогретой батарее, тем менее комфортно он себя чувствует из-за локального перегрева.

Важная особенность радиаторной системы. Находящийся под потолком разогретый воздух со временем остывает, опускается, а процесс, за счет циркуляции (перемешивания) холодных и нагретых радиаторами воздушных масс, повторятся.

Какие плюсы и минусы у радиаторного отопления?

Основные достоинства системы:

• Относительная дешевизна и простота монтажа.
• Металлические радиаторы быстро прогреваются и за счет высокой теплоотдачи за короткий срок нагревают воздух в помещении.
• Система радиаторного отопления с открытыми трубопроводами легко поддается ремонту. При необходимости ее можно просто модернизировать, заменив радиаторы на более современные модели с повышенной теплоотдачей.
• Широкая номенклатура радиаторов разных размеров и мощности.

Из недостатков выделим:

• Требуется постоянно нагревать воду или антифриз, как отмечалось выше, до + 70 °С. Это увеличивает расходы на энергоносители, а значит, повышает затраты на отопление. Это немаловажно, ведь в ряде регионов РФ отопительный сезон длится 6-8 месяцев.
• Неравномерность обогрева помещения. При отоплении радиаторами у потолка скапливаются теплые воздушные массы, которые, охлаждаясь, опускаются вниз, что снижает уровень комфорта для пользователя.

• Из-за конвекции в комнате происходит интенсивное перемешивание воздуха и пыли, что негативно воспринимается людьми, склонными к аллергическим реакциям.
• Не всем пользователям нравятся развешенные вдоль стен радиаторы. Кроме этого, в ряд современных отделочных и дизайнерских решений, радиаторы просто не вписываются.

Какой принцип действия у теплого пола (ТП) и из каких компонентов он состоит?

В бетонную стяжку, залитую на слой утеплителя, что уменьшает потери тепла (нам не нужно греть подвал коттеджа или потолок соседской квартиры), замоноличиваются трубы (ветки греющих регистров). По веткам циркулирует теплоноситель. Он отдает накопленную энергию бетону, который хорошо проводит и отдает тепло. Тепло равномерно распределяется по полу, на который уложено покрытие, разрешенное для эксплуатации с ТП.

Отметим, что по теплому полу, нагретому не выше, чем +30°С, т.е. низкотемпературной системе отопления, приятно ходить. Ноги находятся в теплой, но не перегретой зоне, а также осуществляется лучистый, наиболее комфортный теплообмен между нагретой поверхностью и человеком.

Основные узлы водяного ТП:

1. 1. Насосно-смесительный узел. Он понижает температуру горячей воды, которая поступила от котла, т.к. в ветки ТП нельзя подавать теплоноситель, нагретый свыше +50 °С.
2. 2. Коллектор. Распределяет теплоноситель по веткам (трубам) ТП, уложенным в бетонную стяжку, залитую в помещениях, где смонтирована система отопления.
3. 3. Комплектующие, необходимые для регулирования заданной температуры теплоносителя и пола. Это – термоголовка, балансировочный клапан, сервоприводы, термостаты и т.д.

В чем заключаются плюсы и минусы водяного ТП?

Температура на поверхности ТП, как правило (за исключением т.н. «мокрых помещений» и прихожей), не превышает + 29 °C. Фактически: водяной ТП – это большой низкотемпературный радиатор, вмурованный в бетон. В результате в помещении происходит оптимальное и равномерное распределение температуры от пола до потолка. Кроме этого, практически отсутствуют конвективные потоки воздуха, а вместе с ними и движение пыли.

По действующим нормативам считается, что оптимально поддерживаемая температура в комнате составляет +20°С. Но, по ощущениям, человек воспринимает лучистую энергию как более комфортную, чем от нагретого до + 20-22 °С батареями воздуха.

Поэтому, без ущерба для теплового комфорта, можно понизить температуру в комнате до +18°С. Это выгодно, т.к. уменьшатся расходы на энергоресурсы, которые тратятся на нагрев теплоносителя. Особенно если теплоноситель нагревает экономичный и современный конденсационный газовый котел, имеющий наибольший КПД при работе с водяным ТП.

Недостатки водяного ТП:

• Более высокие, по сравнению с радиаторным отоплением, начальные затраты на монтаж системы.
• Повышенные требования к квалификации и строительному опыту рабочих и качеству использованных материалов – труб для водяного пола, например, сделанных из сшитого полиэтилена PE-Xа, коллекторов и т.д.
• Сложности с ремонтом труб, замурованных в пол. В случае протечки, например, из-за ошибки отделочника, пробившего бетонную стяжку и попавшего буром в ветку водяного ТП, придется демонтировать часть напольного покрытия и вскрывать дефектный участок.
• Повышенная теплоинерционность системы. В отличие от радиаторов, быстро изменить теплоотдачу от ТП в случае резкого похолодания не получится. Потребуется время, прежде чем система выйдет на новый рабочий режим.
• Нельзя отопить только одним ТП помещения небольшой площади, которые плотно заставлены мебелью: уменьшается эффективная полезная площадь пола, с которого происходит теплоотдача.

Можно ли смонтировать водяной ТП в многоквартирном доме?

Многие застройщики хотели бы смонтировать ТП с жидким теплоносителем в многоквартирном доме с централизованной системой отопления. Но данный вариант возможен только в новостройках, если:

• Установлен тепловой счетчик.
• В квартире сделан отдельный стояк или смонтирована гребенка для раздачи теплоносителя на радиаторы. И уже от нее идет насосно-смесительный узел для подачи в ветки теплого пола.

В иных случаях установка водяного ТП в квартире запрещена, т.к. это приведёт к отбору горячего теплоносителя из центральной отопительной системы, т.е. у других жильцов дома, и ее разбалансировке.

В каком случае надо ставить комбинированную систему отопления: ТП + радиаторы?

Чтобы понять, справится ли теплый пол с обогревом загородного дома, делается теплотехнический расчет. Мощность системы отопления рассчитывается исходя из теплопотерь коттеджа, которые она должна компенсировать.

Для ориентира: мощность с 1 м 2 ТП около 100 Вт. Выше мы уже говорили, что при недостаточной активной поверхности теплосъема, ТП может не хватить для комфортного обогрева. Не забываем о суровом климате РФ и продолжительном отопительном сезоне в ряде регионов. Также есть помещения со вторым светом и плотно меблированные комнаты.

Обратите внимание. Теплопотери помещений повышаются, если отапливаются угловые комнаты, например, с двумя стенами, выходящими на улицу, или комнаты с большой площадью остекления.

Недостаток мощности водяного ТП компенсируют радиаторы отопления, которые традиционно устанавливаются под оконными проемами, чтобы отсечь идущие от них зимой потоки холодного воздуха.

Важный нюанс. Со временем ряд пользователей ТП переводят его из режима «отопление» в режим «комфорт», понижая температуру теплоносителя. При этом температура поверхности пола не превышает + 24-25°С. Это уменьшает теплоотдачу системы до примерно 50 Вт с 1 м 2 , которую приходится восполнять радиаторам отопления.

Итак, совмещение ТП и радиаторов нивелирует основной недостаток низкотемпературной системы – ее высокую тепловую инерционность. В случае заморозков радиаторы быстро поднимут температуру в доме до комфортного уровня.

Если дом хорошо утеплен, а регион проживания – юг России, то для отопления загородного дома вполне хватает только теплого пола. Если жилье находится севернее, в доме большая площадь остекления, а расчет показал, что для обогрева не хватает мощности ТП, то оптимальное решение – смонтировать комбинированную систему отопления: ТП + радиаторы.