Обустройство теплых стен

В нашем суровом климате простые батареи порой не могут выполнить свою функцию. В этом случае рекомендуется такой вид отопления как «теплые стены». Эта схема подачи тепла давно завоевала сердца экономных жителей Западной Европы, и в ряде случаев действительно такой вид обогрева является наиболее оптимальным и безопасным.

Описание

Типовая конструкция теплой стены предусматривает расположение трубопровода отопительной системы внутри стены. При этом радиаторы становятся абсолютно не нужными.

Равномерное распределение тепла в комнате повысит комфорт в помещении, снизит его запыленность и уменьшит затраты на подогрев теплоносителя.

Плюсы использования

Преимущества настенного отопления заключаются в следующем. Так, теплообмен осуществляется за счет передачи лучевым способом — и люди, и животные чувствуют себя комфортно при том, что температура в помещении становится на несколько градусов ниже. За счет оптимального расхода топлива на обогрев за один сезон удастся сэкономить около 10% энергоресурсов.

Кроме того, «теплые стены» снижают в разы конвективные потоки воздуха в помещении. За счет этого пыль не рассеивается в воздухе, и улучшаются условия проживания для живущих в доме — особенно это важно для людей с хроническими болезнями дыхательных путей. Наконец, для эффективной эксплуатации системы «теплых стен» потребуется установка циркуляционных насосов меньшей мощности, чем в обычных системах отопления.

Места использования

Отопление, оборудованное в стенах, относится к системам лучистого теплообмена, поэтому его рекомендуется устанавливать в помещениях с минимальным количеством мебели. Наиболее оптимальный тип помещения для установки теплых стен следующий:

• комнаты с небольшим количеством оборудования и мебели – различные офисы, учебные помещения, спальни, коридоры;
• помещения, в которых нет условий для установки других систем отопления: мастерские, гаражи, санузлы, бассейны;
• помещения с высокой влажностью, в которых неэффективно применение водяного теплого пола из-за большого расхода тепла на испарение — бассейны, бани, сауны, ванные и прачечные;
• любой вид помещений, для которых одного вида отопления недостаточно.

Расчет

При рассмотрении отопления, оборудованного в стенах в частном доме, особое внимание уделяется вопросу температурного интервала внешних стен здания. Если утепляющие слои устанавливать снаружи дома, то точка примораживания стены перенесется в сторону утеплителя. Поэтому ограждающие конструкции можно будет выполнить из неморозостойких материалов. К недостаткам такого способа относится увеличение энергозатрат – ведь подогрев коснется не только внутренних стен, но и ограждающих конструкций.

Можно поместить утеплитель со стороны помещения. В таком случае точка промерзания сместится вовнутрь. Поэтому стены нужно утеплить морозостойким материалом — иначе они могут промерзнуть насквозь, и на них появится конденсат. Такие же проблемы возникают и при установке теплых стен без применения утеплителя.

Ошибочные оценки толщины стен и просчеты в проектировании могут привести к значительным теплопотерям.

Схема отопления

В целом схема встроенного отопления в разрезе стены выглядит следующим образом:

При этом применяются такие материалы:

• трубы диаметром 12-17 мм и стальные зажимные шины для труб данного диаметра;
• шурупы и дюбеля из нержавеющей стали;
• арматурная или металлическая сетка, ячейка которой имеет размер около 50 мм;
• штукатурка с цементом или же известковая штукатурка в количестве, необходимом для покрытия толщиной около 10 мм над сеткой;
• теплоизоляционные плиты — по европейским требованиям энергосбережения — толщиной 2 см, теплопроводностью в 2,0 м²/КВт.

Инструкция по монтажу

Чтобы смонтировать теплые стены поверхность самих стен сначала необходимо тщательно выровнять. Перед тем, как начать монтаж системы отопления, нужно предусмотреть места, где будут установлены монтажные и распределительные коробки электропроводок. Сама проводка укладывается в верхний слой штукатурки только после окончательного монтажа стенного трубопровода.

Нанесение теплоизолятора

На несущую стену устанавливается слой теплоизолирующего материала высокой степени жесткости. Обычно для этих целей используется жесткая пенопластовая изоляционная плита с клейкой поверхностью. Такую плиту укладывают на поверхность стены снизу вверх. Затем краевую изоляционную ленту протягивают между стеной и поверхностью пола.

При помощи дюбелей и шурупов фиксируют основные элементы для монтажа — стальные зажимные шины. Их нужно намертво прикрепить к несущей стене через толщу теплоизоляционных плит. Расстояние между каждой закрепленной шиной должно быть не более 1 метра.

Трубопровод и отделка

Теперь прокладываем трубопровод. При этом необходимо тщательно заизолировать отрезок трубопровода, идущий от котла к стене, чтобы уменьшить потери тепла. Монтаж трубы нужно начать от поверхности пола с заданным шагом.

После монтажа системы ее закрывают штукатуркой. Эту работу целесообразно выполнить в два этапа. Первый слой наносят на каркасы арматурной сетки. Когда этот слой застынет, на стену крепят штукатурную сетку и наносят окончательный слой штукатурки.

Если стену планируется оклеить обоями, то на окончательный слой штукатурки нужно установить сетку «строби». Она пропитана специальной дисперсией, которая препятствует проникновению конденсата и предотвращает появление трещин на финишном слое.

Толщина всего штукатурного слоя над трубопроводом стенного отопления не должна превышать 30 мм. Разводка электросети ведется по полностью высохшей штукатурке с соблюдением всех мер безопасности.

Проверка

Подача теплоносителя в настенный трубопровод допускается лишь после полного высыхания финишного штукатурного слоя.

Следует учесть, что скорость потока воды в такой системе отопления должна быть не меньше 25 м/с — при более низкой скорости возможно возникновение воздушных пробок.

Система контроля и запуска должна быть спроектирована так, чтобы регулировать либо подачу воды, либо обратку.

При включении в проект

Настенное встроенное отопление может быть учтено в самом проекте строительства дома. В таком случае трубопровод можно залить бетоном. Для этого после монтажа отопительной сети выставляется опалубка и покрывается заливкой.

Встроенные «теплые стены» могут служить не только для обогрева помещения, но и для его охлаждения. Для этого нужно просто пустить охлажденную воду по трубопроводу. Такой вид охлаждения гораздо предпочтительнее привычных кондиционеров – ведь помещение охлаждается естественным путем при полном отсутствии сквозняков.

Водяное отопление, закрытое в стене, можно использовать для обогрева двух смежных помещений. В таком случае межкомнатные перегородки должны быть выполнены из теплопроводящего материала – кирпича или бетона. Для этого в межкомнатных стенах крепятся трубы внутристенного отопления без теплоизоляционного слоя.

Таким образом, стены одновременно будут греть оба помещения. Так компактно решится проблема отопления нескольких комнат. А в сочетании с системой «теплый пол» такое отопление будет наиболее эффективным.

Настенное отопление: особенности конструкции и монтажа

Л. Галайда

«Теплые стены» могут быть прекрасным дополнением к традиционным отопительным приборам, а также могут совместно с «теплым полом» служить основным источником тепла в помещениях. Это сравнительно дешевый в эксплуатации, энергоэффективный способ создания комфортного микроклимата

«Теплые стены» – один из вариантов поверхностного лучистого отопления. Они могут быть как дополнительным, так и основным источником тепла в доме. Пример – когда на первом этаже коттеджа оборудованы «теплые полы» и «теплые стены» (рис. 1), на втором этаже – исключительно «теплые стены». Кроме того, дополнительный комфортный обогрев они могут обеспечить, например, в ванной комнате или в душевой.

Рис. 1. Настенное отопление в комбинации с «теплым полом»

Системы на основе «теплых стен» также могут применяться и для охлаждения как альтернатива кондиционированию.

Хотя в этом случае, по возможности, предпочтение следует отдавать «холодным потолкам». Они более эффективны и практичны. Но, если это невозможно, с охлаждением вполне могут справиться и стены. В данной статье также рассказывается о нюансах их проектирования. Итак, обо всем по порядку.

«Теплые стены»: выбор и основы проектирования

Проектирование систем зависит от следующих факторов: будут ли они использоваться для охлаждения (в таком случае необходима большая площадь и отталкиваться нужно от этого), а также от способа монтажа («мокрый» или «сухой»).

Важно, чтобы стены впоследствии не были загорожены мебелью, декоративными панелями и прочими предметами домашней обстановки.

Поэтому стоит учитывать дизайн интерьера, чтобы обходить при проектировании его элементы.

Для расчета параметров поверхностного отопления, необходимо, как и в случае традиционных систем, рассчитать теплопотери помещения. Результат измеряется в Ваттах, а поверхность «теплых стен», необходимая для компенсации теплопотерь – в м 2 .

Стоит обратить внимание на ограничение теплоотдачи, поскольку поверхность стен не должна нагреваться выше +35°С. Ведь инженерная конструкция заключена в гипсокартон или штукатурку, а расширение материалов вследствие высоких температур может привести к их повреждению.

Для обустройства систем поверхностного отопления лучше выбирать наружные стены. Если такой возможности нет, то подойдут и внутренние перегородки, но желательно в местах не отдаленных от окон, особенно, если в помещении нет других приборов отопления. Находясь под оконными проемами, «теплые стены» выполняют, по большому счету, как и радиаторы, функцию по созданию «завесы» от проникновения холода.

Способов инсталляции систем настенного отопления и охлаждения два: «мокрый» и «сухой». Второй – более простой. При нем используются готовые панели.

«Сухой» монтаж «теплых стен»

Подбор готовых панелей (рис. 2) для «сухого» монтажа производится из каталога компании поставщика, исходя из необходимой общей площади поверхности настенного отопления и охлаждения.

Рис. 2. Панели для настенного отопления и охлаждения

К примеру, компания REHAU (Германия) предлагает панели двух типов: длиной 1000 и 2000 мм. Ширина – 625 мм, толщина – 15 мм. Площадь, соответственно, 0,625 и 1,25 м 2 .

Конструкции представляют собой заключенную внутрь гипсокартонной плиты полимерную трубу. Их отличие, к примеру, от панелей для потолочного отопления заключается в отсутствии слоя теплоизоляции. Это очень важно при креплении их изнутри помещений на наружные стены, во избежание смещения точки росы и, как следствие, опасности образования плесени и грибка. Утепление конструкций действующими строительными нормами – ДБН В.2.6-31: 2016 «Тепловая изоляция зданий» (п. 4.10.2) – предусмотрено снаружи.

Видео. Как найти трубу в «теплой стене»

Панели для «теплых стен» монтируются на металлический профиль для гипсокартонных конструкций. При этом для минимизации ошибок предусмотрены места для креплений (саморезов).

«Мокрый» способ монтажа настенного отопления

«Мокрый» монтаж более трудоемок в исполнении и предназначен, в первую очередь, для новостроек. Ведь в случае его применения, выбранные стены не должны быть оштукатурены. В случае реконструкции штукатурку необходимо полностью сбить.

Важно также, чтобы стена была по возможности максимально ровной. Это связано с ограничениями по толщине слоя штукатурки при выполнении отделочных работ.

Начинается монтаж «теплых стен» с того, что на определенные расчетным путем площади стен наносятся шины (рис. 3), изготовленные из ударопрочного полиэтилена. Они спроектированы таким образом, что обеспечивают необходимый шаг укладки и небольшую высоту – порядка 13 мм.

Рис. 3. Шина для крепления труб

Длина шин – 800 мм. Для закрепления поворотов применяются угловые держатели-фиксаторы.

Основой системы настенного отопления является труба из сшитого полиэтилена Rautherm S 10×1,1 мм, которая и устанавливается на шины.

Однако еще до «наматывания» стен их поверхность необходимо обработать грунтовкой. Особенно актуально это для таких строительных материалов, как газобетон или бетон. На данном этапе также важно предусмотреть, совместно с электриками, выходы для электроприборов. Кабели можно прокладывать параллельно трубам, ведь температуры в системе поверхностного отопления не настолько велики. Розетки же обходят стороной «волнами» или стараются расположить их между трубами.

Видео. «Теплые стены» водяные: применение в купольном доме

После обустройства электрики и нанесения грунтовки на шины крепится труба в соответствии с определенным при расчетах шагом укладки, длиной контура и его конфигурации. Непосредственно при проведении работ необходимо правильно разматывать бухты. Этого можно достичь с помощью предназначенного для данных работ инструмента – барабана. Если его не использовать, а разматывать исключительно вручную, то есть большой риск извивания трубы с невозможностью зафиксировать ее в необходимом положении.

В целом, в случае «теплых стен» есть два варианта компоновки контура (рис. 4): одинарный или двойной змеевик (шаг, соответственно, 50 и 100 мм).

Рис. 4. Укладка труб в виде змеевика: одинарного (а) или двойного (б)

Стоит учитывать, что максимальная длина контура для оптимального функционирования для трубы диаметром 10 мм составляет до 50 м. Более точные данные можно вычислить путем расчета гидравлического сопротивления элементов.

Далее труба выводится в пол, где соединяется через муфту с магистральным подающим теплоноситель трубопроводом. Он имеет несколько больший диаметр – 17 или 20 мм.

Если к магистрали присоединен не один контур, а несколько, то важно делать их максимально равными по размерам. Допускаемые различия – на уровне ±10%. К примеру, если есть три контура, один из которых длиной 30 м, то остальные должны быть, например, максимум протяженностью 25 и 35 м. В противном случае в будущем не избежать проблем с регулировкой. Максимальный расход будет наблюдаться в наименьшем контуре, который будет «забирать все на себя» и потому перегреваться. Остальные же могут, в редких случаях, вообще не работать.

Подключать несколько контуров на одну магистраль необходимо по попутной схеме Тихельмана. При этом на трубу диаметром 17 мм можно «повесить» максимум 80–90 м трубы (из расчета на несколько контуров в целом) диаметром 10 мм. К примеру, это могут быть два контура по 40 м каждый. Если необходимо сделать три контура такой длины, то необходимо подключать их уже к трубе диаметром 20 мм.

Особенности охлаждения

Если стены помимо отопления планируется использовать еще и для охлаждения помещений, то необходимо предусмотреть это на этапе проектирования. Ведь мощность систем, функционирующих по принципу пассивного холода, гораздо ниже, чем систем обогрева.

Причина – меньшая разница температур между линиями подачи и «обратки». Если в случае охлаждения ΔТ составляет 5°С, то в режиме отопления – 10°С и выше.

Исходя из этого, подбирать и рассчитывать системы нужно по потребности в холоде (по теплопритокам). На практике выходит, что нужна где-то в полтора раза большая площадь поверхности, чем при обогреве.

Оптимальная температура стены в случае охлаждения составляет 18–19°С (при режиме 22/17°С). Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить прохладу в жилых помещениях (квартирах и частных домах) в летний период, нормируемую ДБН В.2.5-67:2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». При этом для снижения теплопотерь в помещениях лучше всего предусмотреть системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

Финишная отделка «теплых стен»

После монтажа системы настенного отопления (охлаждения) проводят ее испытания. В ходе них желательно использовать воду для точного определения утечек. При испытаниях воздухом существует риск получить некорректные результаты, ведь потери давления возможны через резиновые уплотнения присоединительных элементов арматуры.

После вышеприведенных операций при «мокром» способе монтажа производится оштукатуривание. Первый слой штукатурки наносится на стену и выравнивается с трубой в один уровень, затем приставляется штукатурная сетка и наносится второй слой. Максимальная толщина штукатурки над трубой должна быть не более 3 см, минимальная – 1 см (рис. 5).

Рис. 5. Конструкция системы «теплая стена» при «мокром» способе монтажа:
1) стена без отделки; 2) клемная шина; 3) двойной держатель для фиксации поворота; 4) труба; 5) первый слой штукатурки; 6) штукатурная сетка; 7) второй слой штукатурки

Важно учитывать, что при проведении этих работ система отопления должна находиться под давлением на уровне 1,5 от рабочего значения. Это дает возможность в будущем избежать негативного влияния линейного расширения трубы.

Окончательно стена может быть отделана плиткой, камнем, обоями или окрашена. Однако не стоит применять материалы, которые плохо проводят тепло: такие, как, к примеру, деревянные панели или толстые обои.

То же самое касается и загромождения стен. Для эффективной теплоотдачи они должны быть максимально открытыми и не загороженными мебелью. Если, к примеру, потребуется повесить картину, то найти положение трубы, чтобы не повредить ее, можно довольно просто. Для этих целей предназначена термопленка многоразового использования (рис. 6), которую предлагают в качестве дополнительного аксессуара изготовители систем поверхностного отопления.

Рис. 6. Демонстрация расположения трубы внутри стены на термопленке

Применять ее необходимо при подключенной системе отопления.

Управление и эксплуатация системы настенного отопления

Для управления настенным отоплением и охлаждением предусмотрена погодозависимая автоматика. Можно использовать, в частности, систему REHAU NEA Smart в проводном или беспроводном (передача сигнала на расстояние до 25 м) вариантах.

Видео. Терморегулятор REHAU NEA для «теплых стен»

При эксплуатации в целях охлаждения устанавливаются датчики точки росы, которые определяют, когда надо отключить подачу холодоносителя, если есть риск выпадения конденсата. При отоплении – достаточно обычного датчика комнатной температуры воздуха (термостата).

Таким образом, в полностью автоматическом режиме осуществляется регулировка подачи теплоносителя от теплогенератора. Оптимальным круглогодичным источником тепла и холода для поверхностных систем может служить грунтовой тепловой насос. Менее затратный по капитальным вложениям – воздушный тепловой насос. Но можно подключать системы и к газовому котлу при наличии гребенки и смесительного узла, гарантирующего низкие температуры подачи.

При грамотном монтаже и эксплуатации срок службы «теплых стен» фактически равен периоду эксплуатации труб – свыше 50 лет. Для достижения этого необходимо, в частности, чтобы работы проводили специалисты, прошедшие обучение в компаниях-поставщиках соответствующего оборудования.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.