Водяной теплый пол в качестве единственного источника обогрева: как рассчитать и компенсировать теплопотери ограждающих конструкций

Этой весной компания REHAU – известный производитель оконных и инженерных систем для строительства – запустила новую рекламную кампанию «REHAU. Главное в доме», призванную продемонстрировать преимущества совместного использования ПВХ-окон и водяного теплого пола. Коммуникация ориентирована на конечного потребителя – для профессионалов, знакомых с устройством водяного теплого пола, прямая зависимость между снижением теплопотерь помещения вследствие установки ПВХ-окон и эффективностью работы панельно-лучистых систем обогрева, как правило, очевидна. Однако даже среди них регулярно обсуждается вопрос: может ли водяной теплый пол при должном уровне теплозащиты ограждающих конструкций (в первую очередь окон) выступать в качестве единственного источника обогрева помещения?

Универсального ответа на него нет и быть не может – все зависит от особенностей конкретного проекта, включая расположение здания и даже тип используемого напольного покрытия. Тем не менее определенный комплекс мер в некоторых случаях действительно позволяет отказаться от систем радиаторного отопления в пользу напольного обогрева, и замена окон среди этих мер занимает далеко не последнее место. Это связано с тем, что тепловые потери через окна могут составлять до 50 % от общих теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Как уменьшить данный показатель? Прежде всего, использовать оконные блоки на основе профильных ПВХ-систем с высоким сопротивлением теплопередаче – не ниже класса 3 по ГОСТ 30673–99 «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков» (но оптимальным вариантом, безусловно, станут конструкции, R_опр которых превышает 0,80 м²·°С/Вт). Если вернуться непосредственно к REHAU, то необходимо отметить, что среди разработок компании есть профильные системы с R_опр, значительно превышающим даже значения, установленные для класса 1. Так, система INTELIO имеет R_опр, равный 0,95 м²·°С/Вт, а GENEO – 1,05 м²·°С/Вт. В последнем случае добиться высоких теплотехнических характеристик удалось благодаря использованию в центральной части профилей фиброволоконного усиления RAU-FIPRO с низкой теплопроводностью, позволяющих в большинстве конструкций отказаться от стального усиления.

Рисунок 1. Компенсировать теплопотери через ограждающие конструкции, как правило, удается при использовании водяного теплого пола в помещениях небольшого объема

Также ощутимый эффект может дать энергосберегающее стекло (I-стекло), за счет наличия низкоэмиссионного покрытия способное отражать длинноволновые тепловые лучи в сторону их излучателя, то есть в данном случае обратно в помещение. Количество камер стеклопакета также может варьироваться.

Следует учитывать, что при попытке отапливать дом исключительно при помощи системы водяного теплого пола необходимо максимально внимательно подойти к расчету теплопотерь. В случае ошибки просто повысить температуру теплоносителя не удастся: существует риск выйти за допустимые нормативные требования, указанные в СП 60.13330.2012, согласно которым температура пола в зоне постоянного пребывания людей не должна превышать +26 °C, а в граничных зонах – +31 °C.

Расчет осуществляется по формуле:

где Т_нар – наружная температура воздуха, °C;
Т_внутр – внутренняя температура в помещении, °C;
S – площадь ограждающей конструкции, м²;
R_i – приведенное сопротивление теплопередаче конструктивных слоев и сопротивление теплоотдаче на наружной и внутренней сторонах ограждения, м²·°C/Вт.

Расчет Q для всех ограждающих конструкций (окон, дверей, наружных стен, перекрытий, пола) проводится отдельно, при этом для многослойных конструкций сопротивление слоев складывается. Затем все полученные показатели суммируются с затратами тепла на нагрев инфильтрационного или вентиляционного воздуха, и полученный результат делится на обогреваемую площадь. Только после этого можно начинать расчет контуров водяного теплого пола.

Рисунок 2. Распределение температуры при работе водяного теплого пола

Несмотря на то, что водяной теплый пол работает при температуре теплоносителя, не превышающей +50 °C, он обеспечивает достаточно хороший теплосъем: до 100 Вт/м². Если мощность системы компенсирует теплопотери и затраты тепла на нагрев инфильтрационного или вентиляционного воздуха в помещении, то ее можно устанавливать в качестве альтернативы радиаторному отоплению. Если же нет, то следует рассмотреть вариант совмещения систем радиаторного и панельно-лучистого отопления. Совсем отказываться от водяного теплого пола едва ли целесообразно: он имеет массу достоинств, делающих систему крайне привлекательной для применения в частном секторе:

• Равномерное распределение температур по высоте помещения без образования теплых и холодных зон, что максимально комфортно воспринимается человеком.
• Передача тепловой энергии посредством излучения, а не конвекции. Данный способ теплообмена не пересушивает воздух и не вызывает циркуляции пыли.
• Экономичность, в основе которой лежит влияние сразу нескольких факторов, как прямых, так и косвенных. К прямым относится возможность снижения температуры в помещении на 1–2 °C без потери ощущения комфорта, что, в свою очередь, ведет к уменьшению теплопотерь через окна и стены. За счет этого годовые затраты на отопление могут быть сокращены на 6–12 %. Кроме того, снижению теплопотерь и, как следствие, экономической выгоде способствуют эффект саморегуляции системы и отсутствие зон перегрева наружных ограждающих конструкций. В числе косвенных факторов – высокий КПД котла и увеличение его рабочего ресурса за счет работы в более мягком режиме.
• Долгий срок службы системы (свыше 50 лет), сравнимый со сроком эксплуатации самого здания. Разумеется, это относится в первую очередь к решениям известных производителей, например REHAU. Особенностью труб RAUTHERM S, которые компания применяет для систем водяного теплого пола, является внутренний самонесущий слой из сшитого полиэтилена PE-Xa, отвечающий за прочность трубы и ее устойчивость к высоким температурам (до +95 °C) и давлению (до 6 бар). Использование сшитого полиэтилена в качестве материала для производства труб RAUTHERM S также обеспечивает устойчивость последних к коррозии, механическим и химическим воздействиям, в том числе к антифризу в любых концентрациях.
• Полная дизайнерская свобода при оформлении помещения, возможная за счет скрытого характера укладки греющих труб. Благодаря отсутствию видимых глазу отопительных приборов владелец дома может, в частности, расставлять в помещении предметы мебели без оглядки на устройство системы отопления.

Телефон горячей линии Rehau: 8–800–555–33–55
Официальный сайт: www.rehau.ru