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.

Теплая стена – отопление

Обогрев стен – это экологичное, практичное и эстетичное решение для дома.

Система отопления теплая стена является альтернативой традиционным радиаторам. В нашей стране эти системы используются совсем недавно, но на самом деле они не являются новым изобретением. Идея настенного отопления была фактически известна еще в древности.

Система теплая стена – отопление по-новому

Панельное отопление в стене, как и в системе «полы с подогревом» может быть водяным или электрическим.

• водяная система включает коллекторы, связанные трубками, через которые течет вода, отдавая тепло стенам;
• в случае электрической системы используются электрические нагревательные кабели.

Оба способа нагрева комнаты имеют как преимущества, так и недостатки. Нагретые стены излучают тепло в комнату очень мягко, и не провоцируют плавание пыли. Недостатком может быть высокая стоимость установки и невозможность поставить возле стен высокую мебель. Отдельным вопросом являются требования по теплоизоляции вертикальных перегородок.

Фото. Отопление в стене

Водяное отопление в стене

Монтаж отопления в стену состоит из подключения и закрепления взаимосвязанных трубами коллекторов. Для реализации такого проекта могут использоваться многослойные трубы, изготовленные из пластика или меди. Медные трубы отопления в стене не слишком часто используются из-за их относительно высокой цены.

Труба устанавливается во внутренний слой стены на постоянной основе, она укладывается вертикально, горизонтально или волнисто. Температура воды в трубах должна быть менее 50 градусов по Цельсию, так как более сильное тепловое излучение может негативно повлиять на самочувствие людей, находящихся в комнате. Оптимальный диапазон температур воды составляет 30-45 градусов по Цельсию. Тепловая энергия, которая способна пройти стену с водным нагревом составляет около 200-280 Вт/м².

Водяная теплая стена имеет преимущество перед электрической, так как она дешевле в эксплуатации, кроме того, система нагрева может быть преобразована в систему охлаждения. Когда летом в трубах будет холодная вода – поверхность будет отдавать в комнату приятную прохладу, которая будет понижать температуру воздуха.

После укладки труб поверхность покрывают штукатуркой или листами гипсокартона, а затем отделывают в соответствии с вашими предпочтениями. Следует учитывать, что водопроводные трубы имеют относительно большое поперечное сечение, что повлияет на толщину разделительной перегородки и в некоторой степени снизит площадь помещения. Интересным предложением являются сборные панели из гипсокартона предназначенные для монтажа в них труб. Это решение выполняется в виде двух плит, между которыми уже встроена система отопления.

Преимущества и недостатки системы «теплые стены» в сравнении с системой «теплый пол»:

• распределение температуры в случае теплых стен более ровное по высоте, в случае напольного обогрева температура снижается с увеличением высоты над уровнем пола;
• большая часть тепла передается излучением – 90%, и 10% конвекцией. В случае подогреваемого пола, эти пропорции составляют: 70% – излучением, конвекцией – 30%;
• отсутствует проблема теплового сопротивления напольного покрытия, например, явление рассыхания деревянного пола;
• температура поверхности стены может составлять до 35 °C, поэтому вы можете получить более высокую тепловую эффективность на 1 м²; для температуры в помещении 20 ° C тепловой коэффициент полезного действия составляет 140-160 Вт/м², а в случае использования пола с подогревом это значение составляет обычно 80 Вт/м² (увеличиваясь только в пристенных зонах до 120 Вт/м²);
• в настенном отоплении также можно использовать более высокую температуру подачи воды, чем в системе теплого пола, даже до 55 °C, в то время как температура воды в напольном обогреве редко достигает 45 °С;
• в системе теплых стен толщина штукатурного покрытия меньше (около 1,5 см), чем слой бетона при подогреве пола (около 4,5 см). В результате, нагрев стены имеет меньшую тепловую инерцию, что позволяет легче контролировать температуру в помещении;
• настенный обогрев может быть с успехом использован летом для охлаждения помещений.

Недостатки системы водяного обогрева стен:

• Часто в отапливаемом помещении мы имеем слишком малую поверхность стены, как единственного источника тепла, принимая во внимание то, что наиболее целесообразно нагревать наружную стену как «холодную преграду». Ее поверхность обычно невелика из-за наличия окон и балконных дверей. Поэтому иногда приходится ставить трубы отопления во внутренних перегородках (но их могут закрывать высокие шкафы), либо мы вынуждены дополнить систему напольным подогревом или другим обогревателем, например, камином.
• При монтаже элементов декора интерьера и электроники (например, картин и телевизора) на стене, убедитесь, что монтажные крепления не повредят трубы.
• Внешние стены должны удовлетворять условию, что коэффициент теплопередачи U ≤ 0,4 Вт/м². Это условие выполняется в стандартных стенах в новостройках, но в случае старых зданий необходимо изолировать стену.

Системы «мокрого» и «сухого» монтажа

Наиболее часто используемые технические решения по монтажу настенного обогрева можно разделить на два способа:

1. «мокрым» способом (с покрытием труб отопления слоем штукатурки);
2. «сухим» способом (с покрытием из гипсокартона).

«Мокрый» способ

Этим способом делается монтаж труб в наружных стенах. Трубы укладывают в меандр, предпочтительно по горизонтали, с расстоянием труб 15, 20 или 25 см. Это решение позволяет наиболее эффективно отапливать и применить минимальные радиусы изгиба труб.

В тех случаях, когда расстояние между трубами составляет от 5 до 10 см, они должны быть расположены в виде двойного меандра.

Также возможна укладка труб в извилистой вертикальной форме или даже в форме улитки, но такие решения могут вызвать проблемы в работе в виде воздушных карманов.

Наиболее часто используются для теплых стен многослойные трубы Х-РЕ / Al / PE-X и трубы из полиэтилена PE-X или PE-RT с диаметром 14 мм, длина катушки с подходом к распределителю не должна превышать 80 м.

Расстояние от трубы до смежных стен, оконных и дверных проемов, пола и потолка должно быть не менее 10 см. Расстояние между монтажными профилями должно быть не более 50 см.

В системе «мокрого» монтажа чаще всего используется гипсовая штукатурка с низким тепловым расширением, которая характеризуется высокой теплопроводностью и стойкостью к температуре. Штукатурка наносится слоями. Первый слой должен охватывать нагревательные элементы и иметь толщину около 20 мм. Затем в штукатурку вдавливают сетку из пластмассы или стекловолокна с ячейками не менее 7 х 7 мм. Сетка должна быть завернута на прилегающую стену. Полотно затем покрывают еще одним слоем штукатурки, имеющей толщину 10-15 мм. Общий штукатурный слой вместе с трубами составляет около 40 мм.

Полная система отопления стены «мокрого» монтажа показана на рисунке.

«Сухой» способ

Простейший вариант монтажа системы отопления «теплые стены» состоит в сухом способе, когда трубы монтируются между профилями стены из гипсокартона. Кроме того, вы можете уложить трубы отопления на скосы крыши мансарды. Этот метод вызывает определенные трудности в реализации – например, необходимость вырезать канавки в профиле для монтажа, чтобы обеспечить прохождение вертикальных труб. Кроме того, при расчете следует принимать во внимание невысокую теплопроводность такой стены, так как между трубами и пластиной гипсокартона находится слой воздуха.

Электрическая система отопления в стенах

Хотя эта система является более дорогой в эксплуатации, чем водяная, она часто используется. Это продиктовано в первую очередь небольшим размером электрических кабелей и, следовательно, возможностью избежать чрезмерного утолщения стен. Другими преимуществами являются скорость и простота прокладки кабеля, а также легкий контроль полученной системы отопления.

Однако у такой системы есть немало недостатков. Это, прежде всего, повышение счетов за электроэнергию, которая сейчас стоит довольно дорого. Следует также отметить аварийность системы, так как электрический кабель может перегореть, когда отток тепла от стенок будет заблокирован, например, большим мебельным гарнитуром, расположенным близко к стене. Также стоит учесть возникающее в этом случае электромагнитное поле, которое может неблагоприятно повлиять на наше настроение.

Электрическое настенное отопление создается из двужильных проводов, подключаемых с одной стороны, или из одножильных проводов, подключаемых с двух сторон. Провода укладывают в петли определенной длины волны. После установки системы стены покрывают плитами гипсокартона и отделывают любым способом – под покраску, под обои или выполняют укладку керамической плитки.

Отопление «теплая стена» – плюсы и минусы

Интерес к системе настенного отопления растет из года в год, но абсолютное превосходство до сих пор имеют так называемые полы с подогревом. В то же время электрическое настенное отопление или теплые водяные стены очень похожи по принципу действия на теплый пол и не пользуются пока большой популярностью из-за того, что малоизвестны.

Преимущества теплых стен

• Экологичность.
• Высокая эстетика (отсутствие видимых радиаторов, которые часто ограничивают возможности дизайна интерьера).
• Более высокая гигиеничность, чем в случае с традиционным отоплением и системой подогрева пола – так как воздух внутри помещения чище (он не загрязнен пылью от конвекционных потоков с пола и менее сухой).
• Кроме того, вопреки распространенному мнению, система отопления «теплая стена» может быть экономичной, так как она дает возможность снижения температуры на один-два градуса без ущерба для теплового комфорта. В то время как при работе традиционных радиаторов и нагревании с их помощью комнаты до температуры 18-20 градусов по Цельсию мы будем чувствовать холод, теплые стены помогут нам чувствовать себя абсолютно комфортно, за счет передачи значительной части тепловой энергии в виде инфракрасного излучения.

Наиболее серьезные недостатки теплых стен были упомянуты в самом начале статьи, а именно, их высокая стоимость. Кроме того, в этом случае более негативно проявляют себя проблемы, связанные с теплоизоляцией здания. Если стены имеют коэффициент теплопередачи U превышающий значение 0,3 Вт/m²K – система отопления «теплые стены» не будет эффективной. В этом случае есть два решения. Первый – это утепление стен с внешней стороны. Другой – отказ от системы теплых стен.