- Температура теплого водяного пола
- Режимы
- Температура теплого водяного пола на разных покрытиях (ламинате, плитке)
- Максимальная и минимальная
- Регулировка
- Заключение
- Теплые полы
- Теория и практика
- Излучающая эффективность теплого пола и комфорт в помещении
- Укладка теплого пола
- Расчет параметров теплого пола
- Пример расчета:
Температура теплого водяного пола
Основные темы страницы: температура теплого водяного пола (воды и теплоносителя), комфортная температура, рабочая и максимальная под плитку, способы регулировки и датчик.
Все больше людей отдает предпочтение теплому полу перед традиционными системами отопления при помощи радиаторов. В таком подходе имеется ряд положительных моментов.
Тепло распределяется равномерно, нет перепада температур между полом и потолком. Значительный срок эксплуатации – до полувека – также способствует популярности установки именно такой обогревательной системы.
Ее можно устанавливать в зданиях, где потеря тепла не превышает энергоотдачи. Специалисты утверждают, что достаточно, если температура воды для теплого водяного пола будет +40 °С.
Режимы
Перед тем, как приступать к установке теплого водяного пола, следует сделать проект и схему его монтажа, в обязательном порядке рассчитать возможную отдачу тепла. В проекте прописываются зоны отопления, способы и плотность укладки труб, виды напольного покрытия, необходимая степень нагревания пола.
При составлении этого документа учитывают общие теплопотери здания и каждой отдельной комнаты, температурный режим, которой нужно достичь в каждом помещении. Специалисты учитывают температуру воздуха снаружи, материалы, из которых изготовлены потолки, стен полы, виды окон и дверей, наличие вентиляции, иных источников тепла. Только владея этой информацией, можно составить правильный проект, после осуществления которого все помещения будут максимально уютными.
Доказано, что из-за гидравлических потерь контур длиннее 100 метров укладывать экономически невыгодно. Оптимальная длина – до 40 метров.
Инженеры-теплотехники считают, что пол должен выдавать 100 Вт/м кв. Однако здания разные, теплопотери у них также отличаются. Соответственно, в каждом индивидуальном случае рассчитывать приходится отдельно. Определено, что температура воды, поступающей от котла, должна быть от 30 до 50 градусов.
Если водяной пол эксплуатируется в комплексе с другими обогревателями, которые нуждаются в боле высоких температурных показателях, то понадобится устройство, которое называется коллектором. Он смешивает горячую воду от котла и теплую от водяного пола, чтобы в трубы теплого пола шла вода с нужными показателями.
Какая температура водяного теплого пола должна быть? Об этом читайте далее.
Температура теплого водяного пола на разных покрытиях (ламинате, плитке)
В теплом водяном поле многих привлекает сбалансированность температуры в помещении. Например, если внизу +25 °С, то в средней части – примерно 20, а под потолком – 17. На такой пол можно укладывать далеко не каждое декоративное покрытие.
Можно настелить керамическую плитку, паркет, линолеум, а вот прикрывать ковровым покрытием, застилать пробковыми материалами нежелательно.
Комфортная для человека температура воздуха – около 24 °С. А пол должен быть на пару градусов теплее воздуха, то есть, 26 °С. Европейский стандарт считает, что рабочая температура водяного пола зависит и от покрытия.
Например, комфортная температура теплого водяного пола — 21 °С на ковровом покрытии, 24 – на деревянном полу. Температура водяного теплого пола под плитку или кафель — 26 °С. Оптимальная температура водяного пола для паркета – 30 °С, ламината и линолеума – 27. Для водяного теплого пола температура теплоносителя может быть 55 °С, этого хватает для качественного обогрева помещений.
Общеизвестно, что различные помещения имеют разные теплопотери. Поэтому пол должен функционировать по-своему в каждой комнате. Так, детская теряет 75Вт/м кв, гостиная – 100 Вт/м кв., спальня – 50 Вт/м кв.
Максимальная и минимальная
Понятие допустимой температуры определено в СНиП41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». По нему, максимальная температура водяного теплого пола не может превышать 26 °С в тех помещениях, где все время находятся люди.
Если максимальная температура теплоносителя в теплом водяном полу – 55 градусов, то это обеспечивает комфортный подогрев пола – 28 °С. Не лишним будет учесть и специфику напольного покрытия. Они выдерживают 27 °С, но если пол вскрыли лаком, то нельзя переходить рубеж в 21 °С. Если же на полу лежит ковер, то придется добавить около 5 °С.
По стандартам здравоохранения, если в помещениях, где постоянно находятся люди, должно быть 26 °С, то во влажных комнатах – уже 31. Такую же температуру нужно предусмотреть и в тех помещениях, где люди пребывают какое-то время, а не постоянно. Над осью трубы должно быть 35 °С, а на паркетном полу максимум обозначен в 27 °С.
Регулировка
Как отрегулировать температуру водяного теплого пола? Поскольку санитарно-гигиенические нормы прописывают четкую температуру для теплого пола, то актуальным становится вопрос ее достижения, то есть следует ее каким-то образом корректировать.
Регулировка температуры теплого водяного пола:
ручная;
- групповая;
- индивидуальная;
- комплексное регулирование.
Регулировку можно производить на самом источнике тепла, в смесительных узлах, и при помощи различных датчиков температуры водяного теплого пола и специального оборудования.
Групповая регулировка предполагает, что водяной пол с подогревом установлен во всем доме. Индивидуальный способ – отладка температурного режима в отдельных комнатах. Комплексная регулировка представляет собой объединение упомянутых способов.
Следует знать, что теплый пол довольно инерционен: и подогрев, и остывание происходят довольно медленно. Приблизительно пара часов уйдет на согревание и столько же – на остывание. По этой причине часто прибегают к ручному регулятору температуры теплого пола.
Однако самый рациональный способ – установить при монтаже терморегулятор. Он не только регулирует температуру, но и защищает от перегрева, отключая систему по достижении необходимых показателей.
Современная инженерная мысль изобрела три вида термостатов:
- Электронные.
- Механические.
- Программируемые.
Прежде чем остановить выбор на каком-либо из них, следует обязательно проконсультироваться со сведущими в этом людьми.
Заключение
Таким образом, водяной теплый пол популярен и затребован. Он обеспечивает комфортную температуру в любом помещении, поддается регулировке, служит длительное время и является прекрасной альтернативой и дополнением традиционным отопительным системам.
Теплые полы
Теория и практика
Технология теплых полов в последнее время существенно модернизировалась. Теплый пол теперь обеспечивает максимальный комфорт в помещении, поскольку современная технология позволяет значительно уменьшить конвективные процессы, объемы перемещаемых загрязняющих веществ и масштаб теплового воздействия в отношении человека, а также – что не менее важно – сократить габариты такой системы отопления и улучшить параметры относительной влажности в помещении.
Настоящий прорыв в развитии систем отопления, расположенных под полом, состоялся в начале 1980-х годов, когда изменился подход к оценке тепловой изоляции ограждающих конструкций здания в сторону сокращения теплопотерь. Сегодня тепло, излучаемое теплым полом, имеет тот оптимальный уровень, с помощью которого обеспечивается эффективное отопление жилых помещений, когда нет нужды дополнять такие системы отопительными радиаторами – при этом температура поверхности не создает людям дискомфортных ощущений. Кроме того, влажность, имеющая тенденцию к недостаточности в самую холодную погоду, теперь существенно более благоприятна, чем прежде, поскольку при лучистом отоплении при равной результирующей температуре она коррелируется с более низкой температурой воздуха. Приведем пример. Предположим, нам требуется обеспечить в помещении при помощи системы теплого пола активную температуру 20 °С. Температура поверхности пола составит 26 °С, при этом из каждой геометрической точки во всех направлениях испускаются инфракрасные лучи, как показано на рис. 1. Лучи попадают в стены, потолок и все твердые тела, находящиеся в помещении. В свою очередь сами нагреваемые таким образом поверхности из каждой своей геометрической точки во всех направлениях тоже испускают инфракрасные лучи, так что собственная температура всех ограждающих конструкций всегда выше температуры воздуха. В нашем примере, показанном на рис. 1, если мы примем как данность, что все ограждения имеют однородный характер, следует, что их средняя температура составляет 23 °С. Для получения требуемой результирующей температуры воздух в помещении нагревается до уровня 17 °С, определяемого экранированным термометром. При такой температуре воздух при равных значениях абсолютной влажности будет иметь более высокую относительную влажность по сравнению с воздухом помещения, отапливаемого системой воздушного отопления, где, чтобы получить ту же самую результирующую температуру 20 °С, потребуется нагреть воздух до 23 °С при средней температуре ограждений 17 °С.
Таблица 1 Классы стойкости цементной стяжки в зависимости от движущейся нагрузки | |||||||||||||||
|
Таблица 2 Максимально допустимые значения температуры поверхности пола в зависимости от типа помещения | |||||||||||||
|
Расчет параметров теплого пола
После того как выбран тип теплого пола (тип теплоизолятора и подложки, тип трубопровода, толщина излучающей стяжки и вид окончательной отделки), весь расчет сводится к определению четырех основных параметров, а именно:
• температуры поверхности пола в корреляции с температурой воздуха, °С;
• межосевого расстояния между трубками змеевика, см;
• излучающей способности, Вт/м 2 ;
• теплового перепада между средней температурой теплоносителя и температурой воздуха, К.
Следует обратить внимание на номограмму на рис. 9, относящуюся к системе теплого пола с нижним алюминиевым отражающим слоем по полистирену толщиной 30 мм и стяжкой l = 1,4 Вт/м (К) толщиной 45 мм над змеевиком.
Расчет верен при условии, что температура воздуха на улице не опускается ниже –15 °С, а ограждающие конструкции отвечают требованиям соответствующих регламентов по теплоизоляции.
Пример расчета:
• допустим, для теплого пола требуется излучающая способность 90 Вт/м 2 , проводим вертикальную линию от значения 90 по абсциссе до верхней таблички, где у значения температуры воздуха q 20 °С мы найдем допустимое значение температуры поверхности пола 27,7 °С;
• берем перепад Dq С между средней температурой воды в змеевике 32 °С и температурой воздуха q 20 °С, равный 12 К;
• на пересечении линий определяем точку Р, соответствующую межосевому расстоянию между витками змеевика в пределах от 15 до 20 см.
Теперь можно перейти к поиску точки Р1, отличной от Р, к примеру, увеличив межосевое расстояние между витками до 25 см, если, допустим, средняя температура воды в змеевике будет 40,5 °С.
Получаем перепад Dq С между средней температурой воды в змеевике и температурой воздуха, равный 20,5 К, который, например, соответствует воде на входе 43 °С и выходе – 38 °С с Dq циркулирующей воды 5 К.
В этом случае температура поверхности пола в штатном режиме остается в допустимых рамках (28,7 °С), а излучающая способность теплого пола составляет 100 Вт/м 2 . Анализ номограммы помогает понять динамику излучающего отопления: при тех же температурных параметрах уменьшение межосевого расстояния между витками змеевика ведет к росту температуры поверхности пола, но для обеспечения такого же комфорта при уменьшении межосевого расстояния между витками змеевика придется понизить температуру теплоносителя, что в итоге не дает никаких плюсов, напротив, одни только минусы – рост стоимости системы, увеличение энергопотребления и теплопотерь. Таким образом, если позволяют обстоятельства, рекомендуемая средняя рабочая температура теплоносителя составляет 40 °С с межосевым расстоянием между витками змеевика 20–30 см с учетом того, что в ванных комнатах, где обычно межосевое расстояние необходимо уменьшить, определенное повышение температуры поверхности пола никому не повредит. В табл. 2 приведены максимально допустимые значения температуры поверхности пола в зависимости от типа помещения и используемой одежды. Указанные значения имеют характер осторожной оценки, поскольку имеется множество переменных факторов, способных повлиять в той или иной степени на рабочие параметры системы, например: окончательная отделка пола (облицовочная плитка, мрамор, дерево, ковролин), назначение помещения (гостиная, туалет, спальня), продолжительность пребывания людей и их положение (сидя, стоя, в движении) и даже тип обуви. Определив по имеющейся номограмме значение общей излучающей способности теплого пола, необходимо сделать пару поправок, соответственно, во-первых, на толщину и теплопроводность окончательной отделки пола (отличная теплопроводность у мрамора, затем в порядке убывания следуют плитка, терракота, деревянный паркет, линолеум и, наконец, различные виды ковролина) и, во-вторых, на толщину цементной стяжки: индекс 1,00 при толщине бетона 45 мм в соответствии с вышеуказанными рекомендациями. Имеются рекомендации и по длине змеевика. Лучше, если все змеевики будут иметь одинаковую общую длину, что обеспечивается аккуратным внимательным расчетом и опытом. Это позволит получить сбалансированную сеть и обойтись без локальной компенсации нагрузки (например, при помощи сужающих отсечных клапанов), что само по себе шумно, да и накладно. Для сохранения требуемого гидравлического баланса можно прибегнуть к трубопроводам разного диаметра. Потери нагрузки рассчитываются на основе данных, предоставляемых изготовителем или импортером, поскольку у разных производителей даже однотипные изделия могут существенно отличаться, например по шероховатости и, соответственно, общему снижению давления.
Достаточно большие межосевые расстояния между витками змеевика (в пределах от 20 до 30 см) позволяют не только уменьшить затраты на приобретение труб и оплату работ по укладке, но и иметь умеренную потерю давления с меньшими затратами на насос, не говоря о снижении шума и меньших эксплуатационных расходах.
|
Если, к примеру, все змеевики в системе имеют длину порядка 65 м (комната площадью 16 м 2 с межосевым расстоянием витков 25 см дает примерно такую длину), потеря давления в каждом змеевике на трубке внутренним диаметром 16 мм составит примерно 8 450 Па при скорости воды 0,38 м/с, общей плотностью теплового потока 100 Вт/м 2 и общей теплопроизводительностью 1 600 Вт/м 2 . Напомним здесь предыдущий пример, где средняя температура циркулирующей воды составляет 40,5 °С с перепадом Dq С между средней температурой воды в змеевике и температурой воздуха 20,5 К, что соответствует воде на входе 43 °С и выходе – 38 °С с Dq циркулирующей воды 5 К. Расчетная температура поверхности пола – 28,7 °С. Для сравнения можно взять такой же теплый пол с межосевым расстоянием витков 10 см, а не 25 см. Тогда придется снизить температуру воды до среднего уровня 32,5 °С с перепадом Dq С между средней температурой воды в змеевике и температурой воздуха 12,5 К, что соответствует воде на входе 35 °С и выходе 30 °С с Dq циркулирующей воды 5 К. Расчетная температура поверхности пола в этом случае также 28,7 °С, но длина змеевика увеличивается до 144 м с одновременным ростом потери давления от 8 450 до 18 750 Па. Проектировщику надо теперь увеличить Dq циркулирующей воды до 6 К и выше, что позволит снизить потери давления. Но если слишком увеличить Dq , например до 8 К, температура на выходе из змеевика также может излишне понизиться, в нашем примере до 28,5 °С, т. е. до уровня температуры поверхности теплого пола, иначе говоря, слишком близко к порогу, за которым уже не происходит эффективного теплообмена.
Отсюда ясна бесполезность малых межосевых расстояний витков. Наша рекомендация – отдавать предпочтение более редким и более коротким змеевикам с умеренной пропускной способностью.
Перепечатано с сокращениями из журнала «RCI».
Перевод с итальянского С. Н. Булекова.
Научное редактирование выполнено С. Н. Хоревым, главным инженером проекта по специальности отопление и вентиляция.