Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
https://wos-scopus.com
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №20 (апрель) 2015
Разделы: Строительство
Размещена 12.02.2015. Последняя правка: 12.02.2015.

Особенности конструирования и монтажа системы напольного и панельного отопления жилых зданий

Полуян Виталий Александрович

Ростовский Государственный Строительный Университет

аспирант

Новгородский Евгений Евгеньевич доктор технических наук, профессор, заместитель заведующего кафедрой по научной работе, Ростовский государственный строительный университет


Аннотация:
Проведено краткое описание нюансов монтажа и конструирования системы напольного отопления, даны рекомендации по монтажу «тёплого пола».


Abstract:
A short description the nuances of the installation and construction of floor heating systems, recommendations for installation "warm floor".


Ключевые слова:
напольное отопление; панельное отопление; конвекция; тепловой комфорт; шаг укладки; краевые зоны; экономия энергии

Keywords:
floor heating; panel heating; convection; thermal comfort; spacing; edge zones; energy savings


УДК 697.1

В 21 веке спрос на применение в большей степени систем панельно-лучистого отопления/охлаждения значительно увеличился. В Европе зачастую отдают предпочтение именно панельному/напольному отоплению. Для конструирования подобных систем применяют трубы различных известных европейских производителей и такую систему можно использовать достаточно долгое время без всяких проблем. На сегодняшний день экономические затраты на систему напольного/панельного отопления примерно сопоставимы с системой приборного отопления. При одновременном использовании панельного и радиаторного отопления, необходимо учитывать, что регулирование панельного отопления всегда должно осуществляться независимо от регулирования отопления радиаторного типа и система напольного отопления должна работать для создания теплового комфорта, а система приборного отопления для покрытия тепловых потерь помещений. Для систем панельного отопления требуется меньшая температура теплоносителя.

Напольная/панельная система отопления предполагает передачу тепла от всей поверхности пола/стены, а приборная система отопления – это точечные источники тепла.

За счет лучистого тепла в комнате всегда сохраняется постоянная температура. При температуре воздуха в помещении +20°С средняя температура на поверхности пола в отопительном сезоне составляет 23-24°С, из чего видно, что разница температур составляет 3-4°С. А при радиаторном отоплении, при температуре радиатора 50-60°С, разница температур составляет 30-40°С. Именно большая разница температур является причиной сильной конвекции воздуха. которая способствует отрыву от поверхности пола и поднятию пыли вверх.

За счёт уменьшения температуры воздуха в помещении и увеличения площади теплообмена, напольное/ панельное отопление экономичней на

12 %, чем радиаторное. Напольное/панельное отопление позволяет экономить полезное пространство и расширяет возможности для применения оригинальных идей в дизайне помещений и в расстановке мебели. Важное преимущество такого вида обогрева – отсутствие горячих металлических приборов, что снижает риск травматизма у детей. Вследствие использования пониженной температуры теплоносителя, панельное отопление не создает перепадов в температуре воздушных слоев – тем самым циркуляция воздуха (и пыли в том числе) минимальна. Данный фактор немаловажен для людей страдающих аллергией. Комфорт и экономия при использовании панельного отопления достигаются благодаря использованию низкотемпературного теплоносителя, но в свою очередь не следует избегать радиаторного/конвекторного отопления, так как конвективная составляющая у напольного отопления ниже и она должна присутствовать. Это также позволяет использовать альтернативные источники тепла с низкими температурами на подаче, например, с тепловыми насосами или с солнечными коллекторами. Холодные полы в ваннах и санитарных помещениях с керамическим, мраморным или каменным покрытием также можно сделать теплее, используя напольное отопление. Экономия энергии происходит за счёт снижения температур внутреннего воздуха. Внутренний комфорт достигается благодаря незначительной конвекции. Отсутствие зон теплового перегрева или зон дискомфорта.

Во всех системах теплого пола под греющим контуром обязательно должен находиться слой теплоизоляции. В случае расположения отапливаемого помещения на полу на грунте необходимо применение слоя гидроизоляции. Для компенсации тепловых расширений стяжки пола, обязательна установка краевой ленты между стеной и стяжкой тёплого пола. При больших площадях в полу предусматриваются дополнительные температурные швы. Трубы, проходящие через эти деформационные швы, следует прокладывать в защитной гофротрубе [1].

Теплоизоляция.

При использовании напольного отопления тепло передается не только вверх, но и вниз. Если находящееся ниже помещение отапливается, то это тепло засчитывается как полезное тепло в его отопительной нагрузке. В противном случае возникают тепловые потери. Соответствующая теплоизоляция под трубами препятствует этим потерям. Если обогреваемое помещение непосредственно примыкает к грунту, то для теплоизоляции предусматривается дополнительная гидроизоляция. В качестве изолирующих использоваться материалы на вспененной основе.

Гидроизоляция.

Гидроизоляционный слой должен быть уложен в качестве защиты от влаги в виде строительной полиэтиленовой пленки номинальной толщиной 0,1-0,2 мм. В местах соединения пленочное покрытие следует уложить внахлест шириной 30 см [1].

Демпферная (краевая лента).

Демпферная лента дает возможность большего всестороннего теплового

расширения для обогреваемого монолитного пола. Это необходимо, поскольку обогреваемые бесшовные полы из-за тепловой нагрузки подвержены большему расширению, чем необогреваемые. Благодаря демпферной ленте, уложенной между стеной и полом, тепловое расширение монолитного пола не окажет воздействия на стены, поскольку вдоль стены предусматриваются деформационные швы. Демпферная лента должна иметь минимальную толщину в 10 мм. Для стен помещения, колонн и других постоянных элементов конструкции должно быть предусмотрено разъединение обогреваемого монолитного пола в форме огибающей демпферной ленты. Лента должна быть выполнена из такого материала, который позволяет как минимум 5-и миллиметровое сжатие[1,2].

Монолитный пол (стяжка).

При заливке пола следует использовать добавки уменьшающие содержание в нем влаги. Это исключит образование воздушных полостей в слое бетона и увеличит скорость прогрева пола. Высота монолитного пола зависит от его качества. Чтобы избежать контрастного пола в касаемо температуры его поверхности необходимо выдержать минимальную толщину стяжки над трубами. При обогреваемых полах выполненных на основе цементно-песчаного раствора это 45 мм [4]. При ангидридных монолитных полах необходимое минимальное покрытие от наружной поверхности труб 35 мм.

Напольное покрытие.

На стадии выбора напольного покрытия необходимо обратить внимание на теплопроводность материала и его способность воспринимать высокие температуры. Термическое сопротивление не должно превышать 0,15 м2К/Вт, иначе само покрытие не пропустит необходимое количество тепла в помещение. Напольное покрытие (керамическая плитка, ламинат, ковры) следует выбрать заранее, то есть на стадии проектирования системы «тёплый пол» для того, чтобы корректно рассчитать необходимый тепловой поток, расход теплоносителя, диаметры контуров, шаг между трубами, рассчитать рабочую точку циркуляционного насоса иначе эта система будет работать не правильно.

Деформационные швы.

При больших площадях тёплого пола, каждый контур необходимо заливать отдельно друг от друга, оставляя между соседними контурами деформационные швы. Если требуется проложить трубу через деформационный шов, то к этой, на первый взгляд, не особо примечательной операции, следует подходить с особым вниманием и укладывать трубу в защитном кожухе, пересекающему этот деформационный шов, во избежание разрыва трубы [2].

Деформационные швы между контурами напольного отопления необходимо устраивать в случае, если одна из сторон контура превышает 8 метров, например, в случае отопления обходных дорожек бассейна ширина которых может быть около 1,5 м, а длина превышать 20 м.

Трубы греющего контура.

Трубы контуров тёплого пола заливаемые цементно-песчаным раствором должны иметь сертификаты соответствия. Трубы напольного отопления должны обладать кислородопроницаемостью менее 0,1 г/м3. При использовании в качестве теплоносителя различние растворы гликолей следует учитывать характеристики труб данные производителем или вводить поправочные коэффициенты. В панельном отоплении обычно используются металлополимерные трубы следующего состава: первый слой из температуроустойчивого полиэтилена либо сшитого полиэтилена, второй слой из алюминия, сваренного встык, третий слой из полиэтилена высокого плотности либо сшитого полиэтилена. Слой алюминия толщиной от 0,2 до 0,5 мм позволяет сгибать трубу без надломов и в то же время повышает ее прочность. Кроме того алюминиевый слой служит барьером для проникновения в теплоноситель кислорода [3]. При расчёте греющего контура необходимо учитывать длину трубы в бухте, для того, чтобы предотвратить необходимость выполнения соединения труб и помещать это соединение в толщу пола. Исключением может быть – монтаж теплого пола из труб сшитого полиэтилена, соединения которых выполняются путём надвижной латунной гильзы, которую разрешается оставлять в стяжке пола.

Отопительные коллекторы ("гребенки").

Шкаф напольного отопления, как правило, состоит из распределительной и сборной гребёнки, циркуляционного насоса, трёхходового либо двухходового клапана с термоголовкой и накладным датчиком температуры, который устанавливается подающую на гребёнку. Характеристика насоса постоянна, на коллектор подаётся расход теплоносителя с постоянным перепадом давления и для гидравлической увязки необходимо корректно подобрать диаметры контуров, а также выставить расходные значения на клапанах, которые установлены на гребёнке, чтобы добиться расчётных параметров расхода в контурах теплого пола.  Клапан выступает в роли плавающей диафрагмы. Слив каждого из контуров "теплого пола" производится принудительным способом с помощью компрессора или насоса.  Принудительный слив производится через сливные штуцеры коллекторов.

Шаг укладки.

Минимальный шаг укладки отопительного трубопровода, который встречается в иностранных руководствах по монтажу, составляет 100-150 мм. Такого шага укладки можно добиться применяя трубы ø12х2,0 (труба из сшитого полиэтилена) в добавок к этому малые диаметры позволяют повысить скорость теплоносителя во избежание завоздушивания контуров тёплого пола.

Библиографический список:

1. HERZ Armaturen Ges. m. b. H. A-1230 Wien, Richard-Strauss-Straßе 22
2. Крупнов Б. А., Шарафадинов Н. С. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха//. 2006 С. 87-98.
3. ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления».
4. СНиП 2.03.13-88 ПОЛЫ




Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх