Тёплый пол. Что он такое и может ли отапливать дом только он.⁠⁠

Немного истории.

Первые примитивные теплые полы и тёплые стены применялись, ещё в Древнем Риме. Нагретый воздух поднимаясь по каналам нагревал поверхности.

В 1905 году российским инженером В.А.Яхимовичем были предложены нагревательные приборы, состоящие из стальных труб, заделанных в бетон. В 50-60годах в СССР, США и Европе панельно-лучистое отопление нашло достаточно широкое применение в отоплении жилых, общественных и производственных зданий. Теплофизические и гигиенические исследования, проведённые в это время в СССР и за рубежом показали, что тепловая обстановка, создаваемая панельно-лучистыми системами отопления в помещении характеризуется высокими комфортными качествами.

Новую страницу в истории данного вида отопления открыло изобретение "сшитого" полиэтилена и разработки труб из него.

Дальше про современность :-)

Предположим вы решили построить дом и встал вопрос отопления. Вы спросили "крутых монтажников" и инженеров: "А можно ли в частном доме обойтись системой "теплый пол" без дополнительных источников тепла?"

"Крутые монтажники" вам ответят, "Конечно! Мы так сто раз делали!!!"

А многие инженеры:

Откроем СП 60.13330.2016 "Отопление, вентиляция и кондиционирование"

6.4.9 Среднюю температуру поверхности строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами в расчетных условиях следует принимать не выше, °С:

- 70 - для стен;

- 26 - для полов помещений с постоянным пребыванием людей;

- 23 - для полов детских учреждений согласно СП 118.13330;

- 31 - для полов помещений с временным пребыванием людей, а также для обходных дорожек, скамей крытых плавательных бассейнов

Что это значит? Это значит, что при правильно выполненной системе теплого пола с соблюдением температуры на поверхности, она (не берем какие-то супер-пупер энергоэффективные дома с нулевыми теплопотерями, хотя таких не бывает) не сможет покрыть все теплопотери здания (максимум около 50% при расчетной наружной температуре). Нарушение же температуры на поверхности чревато отсутствием комфорта, стоять на таком полу можно только в тапочках, и, главное, сильному конвективному потоку от пола. В результате этим потоком воздуха вся пыль и вредные микроорганизмы будут постоянно летать в воздухе помещения и вы будете этим дышать! Поэтому если вы дорожите здоровьем своей семьи, делайте так, как того требуют нормы.

И те и те по своему не правы.

Монтажники не правы по тому, что нельзя делать систему отопления без расчётов, как и заявлять что теплого пола хватит. Систему надо посчитать, хотя бы по буклетам производителей материалов.

А в чём же не верно второе утверждение? В том, что по меньшей мере в регионах где температура наиболее холодной пятидневки выше -31большую часть домов вполне реально(с предварительными расчётами).

Пошли цифры.

Так вот, при расчетах теплоотдачи с кв.м. теплого пола производители рекомендуют ориентироваться на цифру 11Вт на градус разницы между температуры пола и воздуха в комнате. И мы пока ей воспользуемся. И если пол 26 градусов а воздух берётся 20 градусов то итог 66Вт. Маловато.

А откуда берется 20 и почему именно столько?

ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.Имеет вот такую таблицу (это часть)

Вроде всё ясно, В столбце "оптимальная" написано 20-22, то есть взят минимум. Но, теплый пол панельно-лучистая система отопления, а чем же она отличается от обычной радиаторной(конвективной).

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.(V.Bearzi)

На рисунке температурный режим. При использовании в качестве отопительной системы теплого пола все окружающие предметы и поверхности в отапливаемом помещении, включая людей внутри него, дают определенный излучающий и реизлучающий эффект, в силу которого их собственная температура всегда выше температуры воздуха. Из каждой геометрической точки во всех направлениях испускаются инфракрасные лучи. В нашем, весьма условном, примере показан температурный режим поверхности ограждающих конструкций. Из примера, если мы примем как данность, что все перекрытия 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. (V. Bearzi)

В таблице, в столбце "допустимо", минимум 18 градусов их мы и возьмём для расчета и получим: 26-18=8; 8*11=88Вт м.кв.

Заглянем в СП 124.13330.2012 Тепловые сети, там есть такая таблица:

Удельные показатели максимальной тепловой нагрузки на отопление и вентиляцию жилых домов, Вт/м.кв

Оказывается если считать в общем то теплопотери перекрываются и даже с запасом. Если здание утеплено как положено.

Но теплопотери в разных помещениях разные и систему надо считать под каждое помещение отдельно!!! Это безусловно но и наши 88Вт очень приблизительны ещё в 2004 году были разработаны формулы расчета теплоотдачи систем "теплого пола" и они реализованы в калькуляторах некоторых производителей. Вот пример расчёта:

То есть почти 100Вт, при изменении условий цифры меняются но суть понятна. Если же Не хватает и 100Вт то тут уже надо дополнять или снижать теплопотери, что в общем то же возможно.

Если Вы делаете ТП ради комфорта можно поставить дополнительно радиатор но он конвективная система и потребует дополнительных затрат на высокотемпературный контур. Можно сделать систему тёплая стена, которую нормативные документы вполне разрешают(не тратится на высокотемпературный контур). Можно снизить теплопотери на вентиляции не отходя от нормативных документов.

На возражения типа "18 градусов это холодно, Вы бы хотели жить при такой температуре?", отвечу:

1 В расчёте все условия соблюдены, помните в СП 60.13330.2012

в расчетных условиях следует принимать не выше

2 В EN 1264 говорится о максимальной температуре пола 29. А вообще все эти температуры берутся из вот таких кривых

Ощущение комфорта – зависимость числа людей, ощущающих дискомфорт, от температуры пола

3 Практика показывает, что отопления ТП хватает, а комфортнее ходить по полу температуры не 26 градусов, а чуть выше. Не верите мне вот ещё:

Пол с температурой поверхности в 26 °C воспринимается ногой (босой или в тонком носке) как холодный, ноги мерзнут, хочется одеть тапочки. 27–28 °C — нейтральная температура, можно ходить босиком, ощущение, что пол не холодный. 29– 30 °C — пол становится ощутимо теплым и приятным. Выше 30 °C — через 15–20 минут хочется найти место похолоднее, ногам становится некомфортно.

Источник: https://www.c-o-k.ru/articles/teplye-poly-lichnyy-opyt (там же есть отсыл к очень интересной кандидатской)

4 Весь этот расчёт на самую холодную пятидневку, сколько дней в Вашем регионе держалась такая температура, в последние годы?

Вывод.

Протопить современный дом в регионе с температурой самой холодной пятидневки выше -31 можно. Но принимать решение о том какая будет система отопления нужно после расчётов и осознано.

Всем кто дочитал спасибо, ибо чукча писатель.