Теплоотдача теплого пола: Расчет водяного теплого пола (пошаговая инструкция)

Содержание

Теплоотдача теплого пола: таблица для произведения расчета

Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Несколько советов

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур.

Пример укладки теплого пола в кухне

Расчет потребности в тепле

Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

В этом случае нужно учитывать следующее:

Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м²хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

Теплоотдача теплого пола — По полу

Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

Особенности установки

Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Расчет потребности в тепле

По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м 2 хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

Каждый этап проекта должен быть грамотно разработан с учетом всех норм, правил и нюансов. Перед тем как рассчитать водяной теплый пол, следует ознакомиться с особенностями его монтажа. Это обосновано тем, что ошибки, которые будут возникать в процессе эксплуатации, исправить будет уже не возможно.

Читать Чем резать плинтуса пластиковые

Расчет длины трубы теплого водяного пола основывается на том факторе, что максимальная длина любого участка не может быть больше, чем 80-100 м.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Для расчета общей продолжительности трубы, предназначенной для отдельного контура, используется следующая формула:

Также к этому значению следует прибавлять параметры длины трубы, которые требуются для монтажа линии подачи, а также для создания обратной ветки к коллектору.

Прокладывание труб для теплого пола

рулонная гидроизоляция – количество данного материала определяется путем вычисления площади пола с запасом в 10%, который потребуется для перекрытия стыков;
утеплитель в виде пенополистирола — используется 5 % для подгонки и обрезки;
лента демпферная – укладывается по периметру комнаты, а также в местах стыка;
сетка арматурная – количество сетки равняется площади помещения, которая увеличена в 1,4 раза;
бетон – зависит от предполагаемой толщины стяжки.

Мощность водяного теплого пола

В основе метода обогрева помещения путем использования способа водяного теплого пола лежит принцип использования не горячей, а теплой воды.

Терморегулятор для теплого пола

Благодаря системе отопления в виде водяного теплого пола, предоставляется возможность создать благоприятные температурные условия, используя при этом лишь 40-150 Вт на квадратный метр. Несмотря на то, что этот показатель является относительно небольшим, но его вполне достаточно для достижения цели. Равномерное распределение водяного потока по всему периметру комнаты дает возможность снижать мощность обогревательного устройства.

Количество электроэнергии, которое необходимо для обогрева 1 кв. м. представляет собой основополагающий фактор. Благодаря ему предоставляется возможность определиться с типом обогрева помещения, а именно основной или дополнительный это вид. При этом следует исходить из тех факторов, что пространство, которое подвергается активному обогреву, должно немного превышать половину общей площади этой комнаты. Зачастую данный показатель имеет значение в 60-70%. Если водяной теплый пол характеризуется, как единственный источник тепла, то значением мощности термопленки принимается показатель в 150Вт/м².

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

С целью экономии затрат на оплату электрической энергии, которая используется обогревательным устройством, рекомендуется подключать термостат в сеть инфракрасного теплого пола. В результате это дает возможность не только установить контроль над работой электрических компонентов, но и снижать при этом затраты на 35%. Таким образом, можно утверждать, что электрический теплоноситель употребляет лишь 65% изначально планируемой мощности.

18 м² х 0,7 х (150 Вт/м² х0,65) = 1229 Вт/час,

0,65 – показатель, уточняющий процент работы элементов при условии использования терморегулятора.

1229 х 3,58 / 1000 = 4,40 р. а за 7 часов работы за весь день: 7 х 4,40 = 30,8 р.

Температурный показатель поверхности пола для ванных комнат при таком способе отопления может достигать различных значений, максимум которых закреплен на 33 градусах.

Значение удельной мощности в зависимости от типа обогреваемых помещений

Такое деление возникает из-за функционального предназначения рассматриваемой площади. Если сравнивать спальню и застекленную лоджию, то для второго варианта требуется намного больше мощности, чем для первого. Стандартными показателями считаются следующие данные: кухня – 110-150 Вт/м², ванная – 140-150 Вт/м², лоджия под стеклянным покрытием – 140-180 Вт/м².

Читать Конструкция теплого пола водяного

Главным показателем, на который ориентируется человек при выборе способа нагревательного устройства, является расчет мощности водяного теплого пола на квадратный метр. Если теплый пол является единственным источником отопления, то удельная его мощность должна характеризоваться такими значениями – 150-180 Вт/м². Если данный способ обогревания выступает в качестве дополнительного, то величина мощности приравнивается к 110-140 Вт/м² .

Так как погода бывает переменчивая и потребность в обогреве помещений изменяется, следует использовать регуляторы. Различают их ручного и автоматического типа.

При формировании контура теплого пола, особое внимание следует уделить выбору способа его подключения. В качестве места для подсоединения к общей системе может быть радиатор, магистральная труба, полотенцесушитель.

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Если выбор способа подключения к системе отопления сделан в пользу полотенцесушителя, то в обязательном порядке следует предусмотреть установку краном, а именно Маевского или обычного типа. Благодаря таким элементам предоставляется возможность удалить из системы образовавшийся воздух.

В целях безопасности и удобства в последующем обслуживании не следует бетонировать узел подключения. В противном случае доступ к нему будет исключен, что является не очень хорошо. Зачастую в качестве места его установки выбирают пространство под ванной либо нишу в стене, если такая имеется. При втором варианте обычно ее скрывают под декоративной дверцей или же плиткой, которую легко потом снять.

Чтобы теплоотдача теплого водяного пола была максимальной, применяется теплоизоляция. В качестве материала берется экструдированный пенополистирол толщиной в 50 мм и плотностью 35 кг на куб либо фольгированный пеноизолом. Следующим шагом является укладка отражающей пленки, задача которой направить тепловую энергию вверх. Для покрытия стен используется демпферная краевая лента. Ее задача – это защита стяжки от образования трещин.

Самым часто используемым методом является способ «улитка». Для нее характерно:

Если теплоизоляция производится за счет пленки, ее следует прикрепить к напольному покрытию саморезами.

С целью избежать неприятностей в будущем по поводу качества выполненной укладки теплого пола, следует в обязательном порядке проверять ее на герметичность соединения.

Проверка системы на герметичность

Только после 21-28 дней от дня заливки бетонной смеси систему можно вводить в эксплуатацию. Но при этом следует делать это постепенно – повышать температурный режим со временем. В противном случае это грозит появлением разности коэффициента расширения.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Таблица расхода трубы теплого пола

Прокладывание труб для теплого пола

Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола

Терморегулятор для теплого пола

Внешний вид конструкции теплого пола

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

Расчет мощности и таблица теплопотребления разных частей здания

Укладка водяного теплого пола

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Выполнение проекта теплого водяного пола

Металлопластиковые трубы для конструкции теплого пола

Проверка системы на герметичность

Стяжка теплого пола бетоном

Расчет необходимого количества материалов для монтажа системы теплого пола

Схема укладки и расчета трубопровода

Что такое тёплый пол?

Тёплый воздух распространятеся в помещении более равномерно, при использовании тёплых полов, и это положительно влияет на здоровье человека. Области тела с более высокой теплоотдачей требуют соответствующих температурных зон, для того, чтобы выровнять температуру тела. Если в зоне головы тепловой поток выше, чем в зоне ног, то нарушается баланс теплообмена, климат в помещении считается неблагоприятным.

26°С — в помещениях с постоянным пребыванием людей,

По оси нагревательного элемента температура поверхности пола в детских садах, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35°С.

Под напольным покрытием находятся нагревательные элементы, которые отдают тепло полу, нагреваю помещение.

Виды тёплых полов

Водяной тёплый пол

Принцип работы водяного теплого пола довольно очень прост. Горячая вода течет по специальной трубке, вмонтированной в пол. За счёт разницы температуры воды, которая циркулирует в системе тёплого пола, тепло в помещении распространяется более равномерно, чем при использовании обыкновенной системы отопления.

Для системы отопления тёплого пола, как правило использую металлопластиковые трубы, но возможны и другие варианты.

Перед началом монтажа необходимо продумать план укладки (что бы знать необходимую длину трубы), размещение деформационных швов (если площадь тёплого пола более 30м2) и форму и Шаг укладки.

Укладка многослойных металлопластиковых труб может осуществляться в любой удобной форме. Благодаря малому температурному удлинению при применении металлопластиковых труб не возникает проблем, связанных с механическим воздействием температурной нагрузки при длительной эксплуатации.

Форма укладки водяного тёплого пола

Укладка «Спиралью» — Чередование более тёплой подачи и менее тёплой обратки происходит более равномерное распределение температуры поверхности пола.

Укладка «одиночным змеевиком» с уплотнением в краевой зоне: — Меньший шаг в зоне уплотнения увеличивает теплоотдачу поверхности пола в этой зоне.

Не обязательно делать тёплый пол под мебелью, лучше отступить от стены необходимое расстояние.

10, 15, 20, 25, 30см. Шаг в 200мм считается наиболее оптимальным, т.к. обогревается вся поверхность пола и упрощается монтаж в местах поворота трубы.

Теплоотдача водяного теплого пола

Одна секция отопительного прибора высотой 500мм даёт от 140 до 180Вт тепла. 1 квадратный метр тёплого пола даст от 40 до 90Вт. При большей теплоотдачи, температура поверхности пола становится выше 26°С.

Дано: Помещение с температурой внутри +22°С и керамическим напольным покрытием. Толщина цементно-песчаной стяжки 45 мм над трубой.

Теплоотдача 1 квадратного метра тёплого пола при шаге 200мм: 39,9Вт

При средней температуре теплоносителя +40°С.

Температура поверхности: +30,2 °С.(Больше 26°С)

Виды электрических тёплых полов

Кабельный
Кабельный с армирующей сеткой
Пленочный (инфракрасный)

Принцип электрического кабельного тёплого пола точно такой же как и водяного тёплого пола.

Максималную длину одной ветки, а также шаг, глубину укладки и теплоотдачу необходимо смотреть в инструкции к конкретному тёплому полу.

Кабельный с армирующей сеткой электрический тёплый пол

Пленочный электрический тёплый пол

Главный плюс плёночного тёплого пола в том, что его можно монтировать самостоятельно под любое покрытие – от ламината до плитки, без цементной стяжки.

После пленку необходимо подключить к проводке. Установить контактные зажимы на краях медной полосы и к ним подключить контактные провода.

Необходимо заизолировать битумной изоляции все места подключения проводов и места разреза пленки с обратной стороны.

В любом случае необходимо ВНИМАТЕЛЬНО изучить инструкцию по монтажу и эксплуатации перед началом работ с электрическими тёплыми полами

Расчет водяного теплого пола , онлайн калькулятор теплопотери

Желаемая температура воздуха

Температура воздуха в помещении, которая является комфортной
для жильцов. Этот показатель весьма индивидуален – кто-то любит чтобы в комнате
было очень тепло, а кто-то не переносит жару и предпочитает прохладу.

В среднем можно принять 20⁰С. По европейским нормам в
спальнях, гостиных, кабинетах, кухнях, столовых принимается 20-24⁰С; в
туалетах, гардеробных, кладовых – 17-23⁰С; в ванных 24-26⁰С.

Чем выше желаемая температура воздуха, тем больше энергии
нужно затратить на ее достижение и поддержание.

Вверх

Температура подачи и обратки

Температура подачи – температура теплоносителя на входе в
теплый пол (в подающем коллекторе).

Температура обратки – температура теплоносителя на выходе из
контура теплого пола (в обратном коллекторе).

Температура подачи должна быть выше температуры обратки, иначе
теплый пол не будет отдавать тепло в помещение. Оптимальным является
поддержание разницы температур подачи и обратки в 10⁰С.

Температура подачи должна быть выше желаемой температуры
воздуха в помещении.

Вверх

Температура в нижнем помещении

Этот показатель используется для учета теплового потока
вниз.

Если рассчитывается водяной теплый пол в двух- или
многоэтажном доме, то в расчете используется температура воздуха в
расположенной ниже комнате. Например, 22⁰С.

Если теплый пол располагается над подвалом, то используется
температура, поддерживаемая в подвале. В случае, если дом не имеет подвала, а
пол располагается над грунтом или на грунте, то следует использовать
температуру воздуха в самую холодную пятидневку для конкретного города.
Например, для Москвы это -26⁰С.

Вверх

Шаг укладки трубы теплого пола

Шаг укладки трубы – расстояние между трубами в стяжке
теплого пола. Он влияет на теплоотдачу пола – чем меньше шаг, тем выше тепловой
поток с каждого квадратного метра пола. И наоборот – чем больше шаг, тем меньше
тепловой поток. Только Европейские трубы для теплых водяных полов.

Оптимальным является шаг укладки труб в пределах 100-300 мм.
При меньшем шаге возможна отдача тепла из трубы подачи в трубу обратки, а не в
помещение. При большем шаге может образоваться «полосатое тепло» — участки, где
нога отчетливо чувствует тепло над трубами и холод между ними.

Влияние шага укладки трубы теплого пола на равномерность прогрева можно посмотреть на
рисунке.

Вверх

Длина подводящих труб от коллектора

Это длина трубы от коллектора до начала контура теплого
пола, т.е. точки, где трубы укладываются выбранным рисунком с заданным
шагом. Плюс длина от конца контура до
обратного коллектора.

Если коллектор установлен в том же помещении, где
монтируется теплый пол, то длина подводящей магистрали минимальна и практически
не оказывает влияния на гидравлическое сопротивление петли. Если же коллектор
устанавливается в другом помещении, то длина подводящей магистрали может оказаться
большой. При этом гидравлические потери на подводящей магистрали могут
составлять до половины гидропотерь петли.

Вверх

Толщина стяжки над трубой теплого пола

Стяжка над трубой выполняет 2 функции – воспринимает нагрузку
от предметов и людей, защищая трубу от повреждений, и распределяет тепло по
поверхности пола.

Если стяжка над трубой армируется, то ее минимальная толщина
должна быть не меньше 30 мм. При меньшей толщине стяжка не будет обеспечивать
необходимую прочность и будет ощущаться эффект «полосатого тепла» —
неравномерный нагрев поверхности пола.

Также, стяжку не стоит делать толще 100 мм, т.к. это
приведет к тому, что пол будет прогреваться очень долго. При этом регулирование
температуры становится практически невозможным – изменение температуры
теплоносителя будет ощутимо спустя несколько часов, а то и сутки.

Оптимальная толщина стяжки без добавления пластификатора и фибры — 60-70 мм. Добавление фибры и пластификатора позволяет заливать стяжку толщиной 30-40 мм.

Влияние толщины стяжки на равномерность прогрева можно посмотреть на рисунке.

Вверх

Максимальная температура поверхности пола

Максимальная температура поверхности пола – температура поверхности пола
над трубой контура в стяжке. Согласно СНиПу не должна превышать 35⁰С.

Вверх

Минимальная температура поверхности пола

Минимальная температура поверхности пола – температура поверхности пола
на равном расстоянии от соседних труб контура. Чем больше шаг укладки трубы,
тем больше разница между максимальной и минимальной температурой пола.

Вверх

Средняя температура поверхности пола

Средняя температура поверхности пола – среднее значение между
максимальной и минимальной температурой поверхности пола.

Согласно СНиПу, в помещениях с постоянным нахождением людей эта
температура не должна превышать 26⁰С. В помещениях с непостоянным пребыванием
людей и с повышенной влажностью (ванные, бассейны) средняя температура
поверхности пола не должна превышать 31⁰С.

На практике такие значения являются заниженными – ощущения тепла
для ног нет, поскольку температура ступни человека 26-27⁰С. Оптимальной
является температура 29⁰С – при этом обеспечивается комфорт. Поднимать
температуру выше 31⁰С не стоит, т.к. это приводит к высушиванию воздуха.

Вверх

Тепловой поток вверх

Количество тепла, которое теплый пол отдает на обогрев
помещения.

Если планируется использовать водяной теплый пол в качестве
основной системы отопления, то этот показатель должен немного превышать
максимальные теплопотери помещения.

Если основным видом отопления являются радиаторы, то
тепловой поток вверх компенсирует лишь незначительную часть тепловых потерь, а
первоочередным показателем является температура пола.

Вверх

Тепловой поток вниз

Количество тепла, уходящее от труб водяного теплого пола
вниз. Поскольку эта энергия расходуется не на обогрев помещения, то тепловой
поток вниз является потерей тепла. Для повышения энергоэффективности системы
этот показатель должен быть как можно ниже. Добиться этого можно увеличением
толщины утеплителя.

Вверх

Суммарный тепловой поток

Общее количество выделяемого теплым полом тепла – вверх (полезного)
и вниз (потери).

Вверх

Удельный тепловой поток вверх

Тепловой поток вверх (полезный) с каждого квадратного метра
теплого пола.

Вверх

Удельный тепловой поток вниз

Тепловой поток вниз (теплопотери) с каждого квадратного
метра теплого пола.

Вверх

Суммарный удельный тепловой поток

Общее количество тепла, выделяемого каждым квадратным метром
теплого пола.

Вверх

Расход теплоносителя

Этот параметр необходим для гидравлической балансировки
нескольких контуров, подключенных к одному коллектору теплого пола. Полученное
значение необходимо выставить на шкале расходомера.

Вверх

Скорость теплоносителя

Скорость движения теплоносителя по трубе контура влияет на
акустический комфорт в помещении. Если скорость превысит 0,5 м/с, то возможны
посторонние звуки от циркуляции теплоносителя по контуру.

Повлиять на это значение можно диаметром или длиной трубы.

Вверх

Перепад давления

По этому параметру подбирается циркуляционный насос. Перепад
давления в контуре (между подающим и обратным коллектором) указывает какой напор должен обеспечивать насос. Если насос
не обеспечивает требуемый напор, то можно выбрать более мощную модель, или
уменьшить длину трубы.

Вверх

Теплый пол (водяной теплый пол)

VALTEC
Теплый пол (водяной теплый пол)

Водяное напольное отопление становится все более популярным, поскольку обладает рядом преимуществ и является более энергоэффективными, по сравнению с традиционными радиаторными системами. Поскольку тепло в данном случае передается излучением от нагретой поверхности, практически отсутствуют конвективные потоки. Вертикальное распределение тепла от пола к потолку не позволяет перегреваться верхним областям помещения, что существенно снижает теплопотери через кровлю, верхние части стен и создает оптимально комфортные температурные условия для находящихся в помещении людей. Экономия от применения водяных теплых полов может достигать 10–30 %. Это возможно благодаря снижению средней температуры воздуха в помещении на 2 °С и температуры нагрева теплоносителя до 30–45 °С. Кроме того, низкотемпературные системы отопления (теплый пол) обладают ярко выраженным эффектом саморегулирования, то есть теплоотдача с поверхности пола прекращается, когда температура в комнате, в результате внешних воздействий (выглянуло солнце) достигает температуры поверхности пола. В то же время, теплоотдача возрастает, когда снижается температура в помещении. Радиаторы работают по тому же принципу, но разница температур между воздухом в комнате и поверхностью радиаторов так велика, что эффект саморегулирования практически пропадает.

VALTEC поставляет на российский рынок широкий ассортимент качественной продукции, позволяющий реализовать систему напольного отопления любой сложности. Это металлополимерная труба, надежные обжимные и пресс-фитинги, коллекторные блоки, насосно-смесительные узлы, а также автоматика, обеспечивающая заданный уровень комфорта в помещениях. Для специалистов разработаны Альбом типовых схем водяного отопления для жилых домов, где собраны различные варианты организации одно- и многоконтурных систем, а также программный комплекс для расчета элементов инженерных систем VALTEC. Программа VALTEC.PRG дает возможность определить теплопотребность помещений и грамотно определить теплотехнические и гидравлические параметры напольного отопления.

Кроме того, инженеры VALTEC продумали готовые решения для монтажа водяного теплого пола с различным уровнем автоматизации («Эконом», «Комфорт», «Премиум») в помещениях площадью 20, 40, 60, 80 и 120 м². Воспользовавшись этими спецификациями, можно самостоятельно укомплектовать систему напольного отопления своего дома или при выполнении монтажных работ на объекте заказчика.

В помощь специалистам и владельцам жилья разработан также «Типовой комплект водяного теплого пола для помещений площадью до 60 м²».

Комплексный подход VALTEC к системам напольного отопления гарантирует их экономичность, оптимальную стоимость и длительную безаварийную работу.

Задай свой вопрос по водяным теплым полам

Интервью

Водяной теплый пол valtec: есть ответы на все вопросы

Каждый, кто начинал строительство нового дома, сталкивался с проблемой выбора. Сначала это выбор проекта, дизайна, строительной организации, затем – материалов, технологий и т.д. Желая помочь читателям в выборе системы отопления, мы пообщались с руководителем направления «Водяной теплый пол» VALTEC Сергеем Пискаревым.

Прежде всего, VALTEC известен как производитель труб и арматуры для внутренних инженерных систем. Почему с 2010 года одним из приоритетных направлений ее развития стали системы для напольного отопления?
– Любому бизнесу необходимо развитие. Малейший простой на месте – это шаг назад. Но и двигаться необходимо в перспективном и востребованном направлении. Проанализировав ситуацию на рынке и оценив свои возможности, мы пришли к решению, что водяной теплый пол – это именно то, что нужно. Специалисты VALTEC давно занимаются подобными системами. Большинство необходимого для их монтажа оборудования у нас уже было. А изучение рынка показало, что в перспективе данная технология может быть очень востребованной. Хотя многие пользователи до сих пор не знают о преимуществах напольного отопления и по старинке применяют только радиаторы.

В чем же заключаются эти преимущества?
– Их достаточно много. В первую очередь – комфорт. В отличие от традиционных отопительных приборов конвективного типа (радиаторов), напольное отопление передает тепло главным образом излучением, и оно распределяется по всему помещению равномерно, отсутствуют зоны локального перегрева или недостаточно прогреваемые участки. При этом температура воздуха постепенно понижается от пола до потолка, а для организма человека такие условия наиболее близки к оптимальным. Необходимо отметить и такие преимущества «теплого пола», как энергоэффективность, эстетика, гигиеничность.

Вы сказали, что водяное напольное отопление – это энергоэффективная система. А чем это обеспечивается?
– Экономия энергии при использовании системы «водяной теплый пол» может быть очень существенной. Дело в том, что температура теплоносителя, поступающего в трубы теплого пола, составляет всего 35–50 °С, что позволяет снизить энергозатраты на нагрев. При этом можно использовать низкотемпературный конденсационный котел с увеличенным КПД. Вертикальное распределение тепла от пола к потолку не позволяет перегреваться верхним областям помещения, поэтому уменьшаются теплопотери через кровлю и верхние части стен.
Поскольку тепло распределяется в помещении равномерно, средняя температура в комнате может быть понижена на 2 °С без изменений в ощущениях тепла человеком, что обеспечивает экономию энергии на 10–20 %. И это при стандартной высоте потолка в 3 м. В том случае, если мы используем теплый пол в помещении с высокими потолками, где нет необходимости прогрева верхних слоев воздуха, экономия составляет 30 % и более.
Вместе с тем, немаловажную роль в экономии играет эффект саморегулирования водяного теплого пола, то есть система сама реагирует на перепады температуры в помещении, изменяя мощность теплового потока. Например, представим себе, что выглянуло солнце, и воздух в комнате нагрелся на 2–4°С. При этом теплоотдача теплого пола самопроизвольно уменьшается на 36–70 %.

А в чем проявляются эстетика и гигиеничность «теплого пола»?
– Все элементы системы надежно скрыты под напольным покрытием, что, согласитесь, лучше подойдет для современных интерьеров, чем торчащие из пола и стен трубы. Это становится особенно важным при использовании в строительстве панорамных окон – от пола до потолка. Да и в ретро-интерьер радиаторы вписываются не очень органично.
Так как тепло передается не конвекцией, а излучением, в воздухе помещения практически отсутствует циркуляция пыли и микроорганизмов. Эта особенность напольного отопления как нельзя кстати для аллергиков. Кроме того, в отличие от электрического теплого пола, водяной не создает электромагнитных полей.
Плюс ко всему, напольное отопление исключает возможность детского травматизма, а в некоторых случаях, как например, при устройстве спортивного зала, оно является самым безопасным решением.

Скажите, какие «подводные камни» могут ожидать владельца коттеджа, если он примет решение использовать систему водяного напольного отопления?
– Главное сделать правильный выбор в пользу того или иного производителя и не ошибиться с монтажной организацией, а точнее – с квалификацией ее специалистов. Неграмотный монтаж способен свести на нет преимущества даже самого передового оборудования. Вот почему мы много внимания уделяем обучению монтажников. Ежемесячно наши специалиста посещают партнеров в различных регионах России и других стран СНГ, проводят семинары, отвечают на вопросы практиков. На семинары, которые каждую пятницу проводятся в офисе VALTEC, может записаться любой желающий. Кроме того, VALTEC издано большое количество технической литературы, разработана компьютерная программа для точного расчета системы.
Как и другая продукция VALTEC, компоненты для напольного отопления имеют 7-летнюю гарантию от производителя.

Водяной теплый пол: вопросы и ответы — проектирование, монтаж, эксплуатация

как рассчитать мощность и длину контура

Во избежание ненужных расходов и технологических ошибок, которые могут привести к частичной или полной переделке системы своими руками, расчет водяного теплого пола производится заранее, перед началом укладки. Необходимы следующие вводные данные:

Материалы, из которых построено жилье;
Наличие других источников отопления;
Площадь помещения;
Наличие наружного утепления и качество остекления;
Региональное расположение дома.

Также нужно определить, какая максимальная температура воздуха в комнате требуется для комфорта жильцов. В среднем рекомендуется делать проектирование контура водяного пола из расчета 30-33 °С. Однако такие высокие показатели в процессе эксплуатации могут и не понадобиться, человек максимально комфортно себя чувствует при температуре до 25 градусов.

В случае, когда в доме используются дополнительные источники тепла (кондиционер, центральное или автономное отопление и т.д.), расчет теплого пола можно ориентировать на средние максимальные показатели 25-28 °С.

Совет! Настоятельно не рекомендуется подключать теплые водяные полы своими руками напрямую через центральную систему отопления. Желательно использовать теплообменник. Идеальный вариант – полностью автономное отопление и подключение теплых полов через коллектор к котлу.

Расчет мощности

КПД системы напрямую зависит от материала труб, по которым будет двигаться теплоноситель. Используют 3 разновидности:

Медные;
Полиэтиленовые или из сшитого полипропилена;
Металлопластиковые.

У медных труб максимальная теплоотдача, но довольно высокая стоимость. Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы обладают низкой теплопроводностью, но стоят относительно дешево. Оптимальный вариант в соотношении цены и качества – металлопластиковые трубы. У них низкий расход теплоотдачи и приемлемая цена.

Опытные специалисты в первую очередь принимают во внимание следующие параметры:

Определение значения желаемой t в помещении.
Правильно посчитать теплопотери дома. Для этого можно использовать программы-калькуляторы либо пригласить специалиста, но возможно произвести и приблизительный подсчёт теплопотерь самостоятельно. Простой способ, как рассчитать теплый водяной пол и теплопотери в помещении — усредненное значение теплопотерь в помещении — 100 Вт на 1 кв. метр, с учетом высоты потолка не более 3х метров и отсутствия прилегающих неотапливаемых помещений. Для угловых комнат и тех, в которых есть два или более окон – теплопотери рассчитываются исходя из значения 150 Вт на 1 кв. метр.
Вычисление сколько будет теплопотерь контура на каждый м2 отапливаемой водяной системой площади.
Определение расхода тепла на м2, исходя из декоративного материала покрытия (например, у керамики теплоотдача выше, чем у ламината).
Вычисление температуры поверхности с учетом теплопотерь, теплоотдачи, желаемой температуры.

В среднем, требуемая мощность на каждые 10 м2 площади укладки должна быть около 1,5 кВт. При этом нужно учесть пункт 4 в вышеперечисленном списке. Если дом хорошо утеплен, окна из качественного профиля, то на теплоотдачу можно выделить 20% мощности.

Соответственно, при площади помещения 20 м2, расчет будет происходить по следующей формуле: Q = q*x*S.

3кВт*1,2=3,6кВт, где

Q – требуемая мощность обогрева,

q = 1,5 кВт = 0,15 кВт — это константа на каждые 10м2,

x = 1,2 — это усредненный коэффициент теплопотери,

S – площадь помещения.

Внимание! Вышеуказанная формула как рассчитать теплый пол – максимально упрощенная, так как не принимаются во внимание, что давление в системе тоже может снижаться.

Перед началом монтажа системы своими руками, рекомендуется составить план-схему, точно указать расстояние между стенами и наличие других источников тепла в доме. Это позволит максимально точно рассчитать мощность водяного пола. Если площадь помещения не позволяет использовать один контур, то правильно планировать систему с учетом установки коллектора. Кроме того, потребуется монтировать своими руками шкаф для устройства и определить его местоположение, расстояние до стен и т.д.

Сколько метров оптимальная длина контура

h3_2

Часто встречается информация, что максимальная длина одного контура – 120 м. Это не вполне соответствует истине, так как параметр напрямую зависит от диаметра трубы:

16 мм – max L 90 метр.
17 мм – max L 100 метр.
20 мм – max L 120 метр.

Соответственно, чем больше диаметр трубопровода, тем меньше гидравлическое сопротивление и давление. А значит – длиннее контур. Однако опытные мастера рекомендуют не «гнаться» за максимальной длиной и выбирать трубы D 16 мм.

Также нужно учесть, что толстые трубы D 20 мм проблематично гнуть, соответственно петли укладки будут больше рекомендуемого параметра. А это означает низкий уровень КПД системы, т.к. расстояние между витками будет большое, в любом случае придется делать квадратный контур улитки.

Если одного контура не достаточно на обогрев большого помещения, то лучше монтировать своими руками двухконтурный пол. При этом настоятельно рекомендуется делать одинаковую длину контуров, чтобы прогрев площади поверхности был равномерным. Но если разницы в размерах все-таки не избежать – допускается погрешность в 10 метров. Расстояние между контурами равно рекомендуемому шагу.

Гидравлический шаг между витками

От величины шага витка зависит равномерность прогревания поверхности. Обычно используют 2 вида укладки трубы: змейкой или улиткой.

Змейку предпочтительно делать в помещениях с минимальными теплопотерями и небольшой площадью. Например, в ванной или коридоре (так как они находятся в частном доме или квартире внутри без контакта с наружной средой). Оптимальный шаг петли для змейки – 15-20 см. При таком виде укладки потери давления составляют примерно 2500 Па.

Петли улитки применяют в просторных комнатах. Такой способ экономит длину контура и дает возможность равномерно обогреть комнату, как посередине, так и ближе к наружным стенам. Шаг петли рекомендуется в пределах 15-30 см. Специалисты утверждают, что идеальное расстояние шага – 15 см. Потери давления в улитке – 1600 Па. Соответственно, такой вариант укладки своими руками выгоднее в плане экономичности мощности системы (можно покрыть меньшую полезную площадь). Вывод: улитка эффективнее, в ней меньше падает давление, соответственно выше КПД.

Общее правило для обеих схем — ближе к стенам шаг нужно уменьшать до 10 см. Соответственно, от середины помещения петли контура постепенно уплотняют. Минимальное расстояние укладки до наружной стены 10-15 см.

Еще один важный момент — нельзя укладывать трубу сверху швов бетонных плит. Нужно так составить схему, чтобы соблюдалось одинаковое расположение петли между стыками плиты по обе стороны. Для монтажа своими руками можно начертить схему предварительно на черновой стяжке мелом.

Сколько градусов допускается при перепадах температуры

Проектирование системы кроме потерь тепла и давления подразумевает температурные перепады. Максимальный перепад – 10 градусов. Но рекомендуется ориентироваться на 5 °С для равномерной работы системы. Если заданная комфортная температура поверхности пола – 30 °С, то прямой трубопровод должен подавать около 35 °С.

Давление и температура, а также их потери, проверяются при опрессовке (проверке системы перед финишной заливкой чистовой стяжки). Если проектирование произведено верно, то заданные параметры будут точны с погрешностью не более 3-5%. Чем выше будет перепад t, тем выше расход мощности пола.

Теплоотдача теплого водяного пола на м2: расчет онлайн

Оглавление статьи:

Устройство теплого водяного пола — отличное решение для обеспечения стабильной и благоприятной атмосферы в доме. Отопление достаточно экономично в потреблении электричества, но дает много тепла. Данный способ обогрева актуален для холодных квартир или при наличии в семье маленьких детей. Холодная климатическая зона вынуждает владельцев жилья оснащать квартиру не только обогревателями, но и подогревом пола. Даже если квартира достаточно теплая, теплое покрытие, например, в ванной, несомненно добавит комфорта жильцам.

Теплый водяной пол универсален, прост в использовании. Установить его возможно даже самостоятельно без обращения к профильным специалистам. Важно лишь провести грамотные вычисления и правильно подобрать материалы.

Как рассчитывать теплоотдачу

Рассмотрим несколько вариантов, чтобы у вас не возникло вопросов при планировании пола.

Расчет для пленочного нагревателя

Для такого типа устройства номинальная мощность предполагает диапазон от 150 до 220 Вт. Стоит учесть, что данный тип устройства представляет собой слой фольгоизола для контура. Покрытие поверхности фольгой позволяет части тепловой энергии рассеиваться.

Для стабилизации температурного режима используют специальные устройства — терморегуляторы. Чаще всего температура не превышает 40 градусов по Цельсию. После окончания работы его отключают, чтобы регулятор мог остыть. Таким образом, теплоотдача составляет 70 Вт на 1 кв.м.

Расчет для греющего кабеля

Теплоотдача устройства составляет 30 Вт на 1 кв.м. Принцип расчета заключается в определении оптимального шага укладки контура. Также необходимо учитывать следующее:

Расстояние между контурами – от 10 до 30 см. Чем крупнее шаг, тем более неравномерный нагрев произойдет.
Длину кабеля рассчитывают так: L=S/D*1,1, где S – площадь, а D – расстояние между контурами.

Стоит учитывать, что контур укладывается не на всю площадь обогрева. Поэтому необходимо вычислить средние показатели, которые достигнут максимальной эффективности. Так, теплоотдача для нагревающего кабеля составит 120 Вт на 1 кв.м. При таких показателях в комнате сохранится комфортная температура.

Расчет для теплого водяного пола

В некоторых случаях можно сэкономить при наличии источника тепла. Это актуально, когда стоимость киловатта меньше цен на электроэнергию. Необходимо учитывать следующее:

Контроль температуры воды. Обычно она составляет 50 градусов по Цельсию, что значительно превышает температуру напольного покрытия.
Поток тепловой энергии увеличивается со понижением температуры.
Расчет диаметра контура. При шаге в 250 мм на 1 кв.м. напольного покрытия выходит 82 Вт. Правильно рассчитанная теплоотдача теплого водяного пола поможет осуществить рациональное проектирование отопления.

Рассчитываем теплопотери здания

Существуют множество формул для вычисления теплопотерь здания. Для оценки квартиры используют формулу: Q=S/10, где Q – киловатты, S – площадь. Для того чтобы отопить комнату в 30 кв.м потребуется 30/10=3 КВт.

Однако, стоит учитывать, что такой способ расчета имеет несколько погрешностей:

эта формула актуальна для квартиры с потолками не более 2,5 метров;
теплоотдача теплого водяного пола на м2, кроме всего прочего, зависит от климата;
потребность в тепле угловых квартир, находящихся в середине или у торца, отличаются между собой;
в частных домах теплопотери происходят также через пол и потолок.

Расчет мощности системы теплого пола

Перед планированием необходимо учесть:

площадь комнаты;
желаемый уровень температуры;
вид напольного покрытия;
размер и конструкцию окон;
мощность котла.

Процесс вычислений включает в себя несколько этапов. Первым шагом становится отрисовка плана комнаты. Желательно делать это на миллиметровой бумаге с указанием расположения окон и дверей. Далее рассчитывается шаг контуров, их расположение и диаметр.

Как известно, теплоноситель теряет часть тепла передвигаясь по трубам. Это приводит к тому, что пол прогревается неравномерно. Температура прогретого напольного покрытия не должна превышать 30 градусов.

Сопротивление возрастает при увеличении длины контура и частых поворотах при укладке. Общая обогреваемая контурами площадь не должна быть больше 20 кв.м В противном случае помещение разделяют на участки.

Важно! Наиболее оптимальный вариант – это коллектор с конкретным количеством отводов.

Стоит выдерживать одинаковое гидравлическое сопротивление в каждой трубе, подключенной к коллектору. Если планируется обогрев веранды или балкона, то для этих помещений создают независимый контур, так как на их отопление уходит гораздо больше тепловой энергии.

Шаг трубы прямо пропорционально влияет на равномерный и безопасный обогрев помещения. В среднем расход трубы на 1 кв.м выходит около 5 п.м. при расстоянии между контурами от 20 до 30 см. То есть для прокладки труб в помещении площадью 20 кв.м необходимо 100 п.м. трубы.

Для достижения оптимального уровня теплоотдачи в 50 Вт на 1 кв.м предусматривают шаг не больше 30 см. Иначе увеличивают уровень температуры воды для равномерного обогрева помещения.

Важно! При планировании водяного пола важно учитывать места теплопотерь (оконные и дверные проемы).

Методика расчета на 1 м2

Расчет выполняется просто. Однако есть некоторые нюансы, необходимые для учета (такие, как нормативные документы и т.д.).

Основный принцип – укладка контура между плитой перекрытия и покрытием пола. Контурная магистраль состоит из:

теплоизоляции;
контура;
коллектора;
крепежей и т.д.

Для получения данных собираются следующие данные:

предназначение и размеры комнаты;
площадь;
уровень тепловой потери;
тип покрытия пола.

Также необходимо учитывать следующие факторы:

этаж;
тип остекления;
уровень теплоизоляции.

Программы для расчета

Для точного расчета теплоотдачи стоит учитывать не только тип выбранного материала, но и другие параметры. Например, температура воды в обратке, скорость движения, давление и т.д.

Для того, чтобы произвести наиболее правильный расчет теплоотдачи теплого пола водяного применяют калькулятор онлайн. В сети есть достаточно подобных программ.

Необходимо знать имеющиеся данные, потребуются:

размеры;
уровень температуры воздуха;
температура воды, поступающей в коллектор;
температура в обратке;
расстояние между контурами;
тип покрытия;
вид теплоизоляции.

При наличии сомнений в правильности проведенного расчета и для того, чтобы теплоотдача водяного теплого пола с 1м2 была посчитана правильно, необходимо обратиться к специалистам, которые смогут учесть всевозможные нюансы, возникающие в каждом отдельном случае. На вычисления , как мы выясняли, влияет не только размер комнаты, но и количество зон с повышенным уровнем тепловых потерь, материал труб, схема укладки контура и др.

Проектирование систем отопления

Проектирование систем отопления является основой для успешного отопления Вашего дома. Когда же и как необходимо правильно его производить? Давайте разберем основные этапы при проектировании.

1 Этап. Подготовительный.

При проектировании берутся во внимание все пожелания заказчика, обеспечивая при этом надежность и удобство отопительной системы.

Его лучше производить до начала отделочных работ. Это оградит Вас от лишних затрат и сэкономит время.

Бывают случаи, когда необходимо выкопать траншеи для трубопровода, а во дворе уже закончен ландшафтный дизайн. Для избежания подобных ситуаций, рекомендуется совместить работу архитектора и проектировщика.

Уделив немного времени проектированию, Вы сможете быть уверены в том, что Ваша система отопления будет сочетать в себе экономию при эксплуатации и качество.

При проектировании системы отопления в доме полезно обратить внимание на некоторые нюансы. Сэкономив на толщине стен, Вы автоматически повысите расходы на отопление. Размещение санузлов на разных этажах двухэтажного здания должно быть в одном конце дома.

Желание заказчика является важной составляющей при проектировании. Но иногда необходимо провести корректировку, чтобы результат оправдал свои ожидания.
Если планируется монтаж системы отопления в загородном доме, то это предполагает возведение необходимых пристроек. Которые, в свою очередь, исключат затраты на переделку систем отопления.

Проектирование систем отопления включает в себя:

• теплотехнический расчет;

• расчет необходимой мощности;

• выбор нужного оборудования;

• графическую часть (рабочий проект).

2 этап.Размещение котельной и расчет отопления.

Несоблюдение основных требований к размещению оборудования для отопления, влечет за собой штрафы и переустановку системы.
К одним из таких требований относится наличие вентиляции в котельной. Котельную подобает располагать в отдельном строении, что не всегда возможно и удобно для заказчика. Специалисты, используя свои знания и опыт, могут предложить другие варианты для ее установки (совмещение котельной с гаражом).
Следует отметить, что планирование котельни на чертеже исправить проще, чем уже в готовом помещении с возведенными стенами. Поэтому важно, чтобы заказчик имел четкое представление, где будет размещено нужное оборудование. Это оградит от лишних затрат.
Проектируя отопительную систему для дома, сначала нужно определиться с выбором топлива, которое подходит данному зданию. Затем подбирается нужная мощность отопительного оборудования и разрабатывается проект. В нем учитываются пожелания заказчика, запросы дизайнеров и особенности сооружения.
При проектировании отопительной системы частного дома или коттеджа надлежит уделить внимание системе водоснабжения, вентиляционной системе и электрике. Все они должны согласовано функционировать. Стоит также обратить внимание на помещение: его размер; толщину стен и материалы, из которых они выстроены. Эти нюансы позволят создать комфорт в помещении, и обеспечить целостность постройки. Рекомендуется произвести расчет потерь в отопительной системе.
Проектирование системы отопления следует производить не только для новых сооружений, но и для старых зданий. Это позволит усовершенствовать интерьер помещения и повысить его комфорт.

3 этап.Выбор оборудования.

Важно правильно выбрать оборудование и подобрать необходимую комплектацию. Советуем прибегнуть к помощи профессионалов. Наши специалисты произведут проектирование, учтут Ваши пожелания и возможности, и помогут подобрать эффективную систему отопления для частного дома, коттеджа, загородных домов.

Исследование пластин теплообмена

Что такое пластины теплообмена и для чего они нужны?

облегченный алюминиевый

алюминий большой толщины

половинное покрытие алюминием

Пластины

Heat Transfer Plates используются в так называемых «скобовых системах», где пол нагревается путем размещения нагревательных трубок под полом.

Алюминиевый материал оборачивается вокруг нагревательной трубки, затем распространяется и прикрепляется к нижней стороне теплого пола.

Пластины теплопередачи выполняют три важные функции.

Они помогают отводить тепло от труб и распределять его по балкам перекрытия и по полу. (Теплопередача)
Они поддерживают пластиковую трубку теплообменника.
Значительно уменьшают теплопотери в нисходящем направлении (обратные потери).

Существуют разные мнения о том, сколько алюминия следует использовать, какой толщины он должен быть и даже если алюминий вообще необходим.

Здесь мы предлагаем вам воспользоваться нашими исследованиями и опытом, чтобы вы могли лучше понять наши рекомендации или принять собственное мнение.

RADIANTEC ВНИМАТЕЛЬНО ИССЛЕДОВАЛ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ ПЛИТ, ЧТОБЫ ПОМОЧЬ ВАМ ПРИНЯТЬ НАИЛУЧШИЕ РЕШЕНИЯ.

Исследовательский центр Radiantec

Тщательные измерения температуры

Измерение и запись производительности

Без алюминия

Полное покрытие

Половина покрытия

Алюминий для тяжелых условий эксплуатации

ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА — Ваша система лучистого отопления предназначена для выработки тепла в виде теплой воды (мы надеемся, что это эффективно), а затем передачи этого тепла на ваш пол.Какой-то процесс должен отводить это тепло от трубки и подавать его на нижнюю часть пола, чтобы пол мог нагреть область выше. Алюминий — это материал, который исключительно хорошо передает тепло. , но он дорогой, и его использование должно быть тщательно сбалансировано с другими методами, позволяющими сделать то же самое, а его применение должно быть оптимизировано с точки зрения производительности и экономической эффективности.

ОТСУТСТВИЕ АЛЮМИНИЯ против ПОЛНОГО ПОКРЫТИЯ АЛЮМИНИЯ — Контролируемые эксперименты показали, что покрытие трубок алюминиевыми пластинами средней / тонкой толщины заставляет систему выделять примерно на 60% больше тепла при работе при той же температуре.

Если вы вообще не используете алюминий, вы должны либо поднять температуру жидкости в трубках до очень высокого уровня, либо использовать дополнительные трубки, либо и то, и другое. Нежелательно эксплуатировать пластиковые трубки теплообменника при высоких температурах из соображений безопасности, эффективности и срока службы.

ОПОРА — Алюминиевые пластины поддерживают пластиковую трубку. Пластиковые трубки с плохой опорой со временем будут прогибаться, особенно при работе при высоких температурах. На фотографии, установленной без алюминиевых пластин, возникла проблема провисания в течение нескольких часов, даже при умеренных температурах и при использовании фитинга через каждые 5 футов.

У этой трубки, установленной без алюминиевых пластин, возникла проблема провисания в течение нескольких часов

НАПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА — Тепло, идущее в неправильном направлении, называется «ОБРАТНАЯ ПОТЕРЯ».

Если обратные потери не контролируются должным образом, все наши другие усилия по разработке эффективной системы лучистого отопления будут напрасными. Худшая проблема, которую мы наблюдали с системами, в которых не использовались алюминиевые пластины, заключалась в том, что почти все тепло уходило, а не повышалось.Распространенное заблуждение, что «Жара всегда нарастает». Это не всегда так. . Это правда, что теплый воздух или теплая вода почти всегда будет подниматься по сравнению с более холодной жидкостью из-за разницы в весе и плотности. Но лучистое тепло распространяется во всех направлениях . Те, кто сказал бы, что алюминиевые пластины не нужны, потому что тепло все равно будет расти, дезинформируют. Верно, что эти потери можно уменьшить с помощью изоляционных и отражающих барьеров, но это будет стоить денег и не будет полностью удовлетворительным.

Алюминиевые теплообменные пластины обладают уникальным и, как правило, недооцененным свойством. Алюминий обладает так называемой «низкой излучательной способностью». Коэффициент излучения алюминия составляет 0,05 по сравнению с 0,95 для обычных материалов. Это означает, что когда алюминий теплый, он излучает лучистую энергию с гораздо меньшей скоростью, чем большинство других материалов (всего на 5%).

На этих двух изображениях показано, как алюминиевые пластины могут существенно повлиять на производительность системы типа «скрепление скобами».

Изображение слева представляет собой обычную фотографию нижней стороны пола с трубами лучистого отопления, полностью покрытыми алюминиевыми нагревательными пластинами.

Изображение справа представляет собой инфракрасный термограф той же ситуации. Желтый и красный цвета указывают на более высокую эмиссию тепловой энергии, а синий — на меньшую эмиссию тепловой энергии. В этом случае все материалы имеют примерно одинаковую температуру (110 ° F).

Алюминиевые пластины, температура которых составляет около 110 ° F, излучают тепло в нисходящем направлении (обратные потери), как если бы они были всего 60 ° F. Это свойство имеет очень положительный и, как правило, недооцененный эффект на общую производительность «основной» системы.

ФОРМА И ТОЛЩИНА АЛЮМИНИЕВОЙ ПЛАСТИНЫ — Алюминиевые теплообменные пластины доступны в любом количестве конфигураций, и необходимо принять решение о том, какая из них является идеальной. Алюминий стоит дорого, и стоимость монтажа также важна. На этих фотографиях показаны некоторые варианты.

алюминий большой толщины

облегченный калибр

плоский сток

Более толстая алюминиевая ложа будет передавать тепло быстрее, чем более легкая.Канавка для экструдированной трубки плотнее прилегает к пластиковой трубке для лучшего контакта. В целом, более толстая алюминиевая пластина большой толщины на 6% эффективнее передает тепло, чем предварительно штампованная алюминиевая пластина меньшей толщины. Однако из толстого материала в четыре раза дороже, чем из более легкого материала . Кроме того, он должен быть предварительно просверлен и прикручен к черному полу, а общая стоимость намного выше, чем у более легкого материала. Меньший размер означает, что у алюминия будет меньше излучательная способность.

Более легкий предварительно штампованный материал достаточно экономичен, чтобы его можно было использовать более тщательно. Он достаточно толстый, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, и достаточно тонкий, чтобы его можно было прикрепить скобами вместо сверления и завинчивания. Толщина немного больше, чем у высшего качества, но это чистый алюминий, прошедший процесс термообработки, который делает его более пластичным (так называемый мертвый мягкий), поэтому с ним легче работать.

Плоский материал для специальных применений. Материал достаточно податлив, чтобы его можно было сгибать в нестандартные формы.

Сверхпрочная алюминиевая фольга, которую можно купить в супермаркете, представляет собой другую крайность. Однако он недостаточно толстый, чтобы хорошо передавать тепло, и это немного лучше, чем ничего.

РЕЗУЛЬТАТЫ — Наши данные показывают, что варианты вообще без алюминиевых пластин, сверхпрочных алюминиевых пластин и алюминиевой фольги, как правило, могут быть исключены . Реальный выбор — между непрерывным покрытием трубки алюминиевой ложей средней / легкой толщины или периодическим покрытием половины трубки.Мы пришли к следующим рекомендациям:

Если теплопотери вниз (обратные потери) полностью расходуются на подполье или подвал, полностью закройте трубы и хорошо изолируйте. Если потеря тепла вниз полезна для другого помещения, следует рассмотреть возможность сокращения вдвое алюминия.

Если материал пола толстый или покрыт ковром, трубы должны быть полностью закрыты.

Если требуются низкие рабочие температуры, например, для солнечного отопления или для очень высокой эффективности, или по другим причинам, полностью закройте трубопровод.

Не стесняйтесь проконсультироваться со своим техническим специалистом Radiantec, если у вас есть какие-либо вопросы или специальные приложения.

Лучистое отопление — основы, факты, заблуждения и применения

Что такое лучистое отопление

Лучистое отопление — это процесс, при котором энергия в виде тепла передается от объекта с более высокой температурой поверхности (например, нагревательного кабеля) к объекту с более низкой температурой поверхности (например, пол).Лучистая энергия также называется тепловой энергией и представляет собой, по сути, инфракрасное электромагнитное излучение, невидимое человеческому глазу и которое можно сделать видимым только с помощью инфракрасной камеры.

Как это работает

Лучистое тепло излучается одинаково во всех направлениях и распространяется в пространстве со скоростью света. Основная концепция тепла заключается в том, что оно всегда излучается более горячими и поглощается более холодными объектами, что делает возможным процесс лучистого отопления и, как следствие, лучистого теплого пола.

Скорость передачи тепла зависит от нескольких переменных, таких как расстояние между объектами, ∆T (дельта T) или разница между температурами поверхности, а также абсорбционные и эмиссионные свойства обоих объектов.
Например, человек, сидящий в 4 футах перед камином, будет чувствовать себя намного теплее, чем человек, сидящий в 12 футах от него. Точно так же нагревание кастрюли, наполненной водой до 120 ° F, займет меньше времени, чтобы закипеть, чем кастрюли, наполненной водой 55 ° F.Объекты с отражающей металлической поверхностью, такие как алюминиевая фольга, отражают много тепловой энергии и поэтому обычно используются для изоляции зданий, в то время как темные цвета способствуют поглощению тепла и поэтому являются обычным явлением для солнечных коллекторов.

Интересные факты

Одно из самых интересных и в нашем случае очень полезных свойств лучистого тепла состоит в том, что воздух поглощает его очень мало. Когда человек входит в комнату с лучистым полом с подогревом, не воздух заставляет его / ее чувствовать тепло, а тепло, излучаемое сияющим полом и поглощаемое этим человеком.Это объясняет, почему системы воздушного отопления настолько неэффективны и уступают системам лучистого теплого пола.

Как упоминалось выше, инфракрасное излучение невидимо для человеческого глаза, то есть до тех пор, пока объект не станет действительно горячим. Когда кусок металла, такой как железо, нагревается примерно до 1000 ° F, он начинает светиться, давая хороший визуальный пример или инфракрасную энергию в действии. Лучистые полы с подогревом, конечно, не нагреваются до таких температур, и мы можем только ощущать инфракрасную энергию, но не видеть ее.

Заблуждения

Некоторые могут принять инфракрасное излучение за ядерное излучение. Это два совершенно разных типа энергии, и инфракрасное излучение не испускает субатомные частицы, которые представляют опасность для здоровья человека.
Такое заблуждение было бы похоже на сравнение видимого дневного света (который представляет собой излучение с длиной волны 400-700 нм) с рентгеновским излучением (длина волны <10 нм). Один - источник жизни, другой - ее конец.
Проведение этого различия очень важно для устранения путаницы, а иногда и дискомфорта, связанных со словом «излучение».

Приложения

Лучистое тепло присутствует в природе повсюду — Солнце нагревает поверхность Земли, вулканы, гейзеры и так далее. Люди использовали тепловую энергию с древних времен, а первые лучистые полы с подогревом появились еще в Римской империи. Сегодня такие продукты, как электрический нагревательный кабель и маты HeatTech, помогают создавать теплые полы, которые предлагают высочайший уровень комфорта, энергоэффективности и душевного спокойствия.

Технически говоря: Принципы теплопередачи

Вы когда-нибудь задумывались, почему в вашем доме постоянно жаркие или холодные комнаты, которые невозможно охладить или нагреть? Ответ строительной науки — теплопередача.Теплообмен в доме сводится к двум законам термодинамики — области науки, изучающей взаимосвязь между теплом и другими видами энергии.

Первый закон термодинамики гласит:

Энергия перемещается с места на место
Энергия переходит из одной формы в другую
Энергия не может быть создана или уничтожена

Второй закон термодинамики гласит:

Тепло движется от более теплого к более холодному
Воздух движется от более высокого давления к более низкому давлению
Влага переходит от более влажного к более сухому

Как законы термодинамики применяются в доме

Все мы знаем, что тепло движется, но обязательно ли оно «поднимается», Как нас всех учили в детстве? Не обязательно, потому что тепло может двигаться в любом направлении.Например, если у вас температура в жилом помещении 70 градусов, а в не кондиционированном подвале — 52 градуса, тепло в жилом пространстве будет двигаться вниз, поскольку тепло перемещается из более теплого помещения в более прохладное.

Теплообмен происходит тремя разными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Подумайте о с проводимостью в терминах вашего утреннего кофе — дымящаяся горячая жидкость помещается в бумажный стаканчик, который вы затем держите в руке. Без этого дополнительного картонного конверта ваша рука довольно быстро почувствует тепло.Это теплопроводность: передача тепла между соприкасающимися объектами.

Конвекция — это передача тепла путем циркуляции жидкости или газа. Для этого типа теплопередачи требуется текучая среда, например воздух. Чтобы визуализировать это, представьте печь с горелкой и теплообменником. В печи также есть обработчик воздуха, который нагнетает воздух. Поскольку воздух холодный, а пламя горячее, тепло движется по воздуху, а теплый воздух проталкивается через воздуховоды в дом.

Наконец, излучение — это передача тепла от теплого объекта через пространство к более холодному объекту. Два объекта не должны соприкасаться для успешной теплопередачи. Лучистая теплопередача обычно является причиной дискомфорта в доме.

Как происходит теплопередача в доме

Тепло перемещается по дому за счет теплопроводности, конвекции и излучения.

В холодный день:

Конвекция заставляет теплый воздух в вашем жилом помещении подниматься вверх.
Этот воздух перемещается через потолок на чердачный этаж. Если дом неплотный, тепло также будет перемещаться в чердачное пространство за счет конвекции.
Тепло от мансардного этажа излучается на крышу.
Тепло проходит через конструкцию крыши и выходит наружу.

В жаркий день:

Солнечное тепло излучается на крышу.
Тепло проходит через конструкцию крыши и излучается от крыши к чердачному этажу.
Тепло от мансардного этажа к нижнему потолку.
Тепло излучается к более прохладным поверхностям в вашем жилом помещении.

Важно знать, как тепло перемещается в доме, чтобы вы могли понять, что значит иметь дом с либо потерей тепла, либо проблемой притока тепла. Если вы обнаружите, что зимой уровень снега на вашей крыше неравномерный (в одних местах голые места, в других скопился), то вы можете держать пари, что ваш дом теряет тепло из-за чердака. С другой стороны, если ваш счет за охлаждение резко возрастает летом и вам трудно удерживать тепло, возможно, ваш дом испытывает прилив тепла.

Теплообмен

Сколько тепла требуется для зажигания лесного топлива? Растительный материал, такой как лесное топливо, воспламеняется при относительно низкой температуре.
температуры при условии низкого содержания влаги в топливе и
подвергается воздействию воздуха, так что доступно достаточное количество кислорода. Фактическая потребность в тепле для воспламенения топлива из мертвого леса варьируется от
от 500 до 750 F. Многие обычные
источники воспламенения обеспечат достаточно тепла, включая горящую спичку и даже
тлеющая сигарета при контакте с сухим мелкодисперсным топливом.

ТЕМПЕРАТУРА ЗАЖИГАНИЯ СУХОГО ЛЕСНОГО ТОПЛИВА = 500-750 F.

Нам известны многие методы, с помощью которых для начала работы с лесным топливом можно использовать тепло.
процесс горения; но как процесс продолжается?
Огонь распространяется за счет передачи тепловой энергии тремя способами:
Радиация, конвекция и
Проведение.

Радиация

Радиация означает излучение энергии в виде лучей или волн.
Тепло движется в пространстве в виде энергетических волн.
Это тот жар, который чувствуешь, сидя перед камином или
вокруг костра.Он путешествует в
прямые со скоростью света. Этот
это причина того, что при столкновении с огнем согревается только фасад.
Зад не греется, пока человек не обернется.
Земля нагревается солнцем за счет излучения.
Солнечные ожоги — это факт жизни, когда люди подвергаются очень сильному воздействию солнца.
длинный. В большинстве случаев подогрев топлива перед возгоранием происходит за счет
излучение тепла от огня. В виде
фронт огня приближается, количество получаемого лучистого тепла увеличивается.

Конвекция

Конвекция — это передача тепла за счет физического движения горячих масс.
воздуха.Как воздух
нагретая, она расширяется (как и все предметы).
По мере расширения он становится светлее окружающего воздуха и поднимается вверх.
(Вот почему воздух под потолком отапливаемого помещения теплее, чем
что у пола.) Кулер
воздух врывается с боков. это
греется по очереди и тоже поднимается. Скоро
над огнем образуется конвекционная колонна, которую видно по дыму,
возносится в нем. Этот
приток более холодного воздуха сбоку помогает подавать дополнительный кислород для
процесс горения для продолжения.

Проводимость

Проводимость — это передача тепла внутри самого материала.
Большинство металлов являются хорошими проводниками тепла.
Дерево — очень плохой проводник, поэтому очень медленно передает тепло.
Это можно проиллюстрировать тем фактом, что деревянная ручка при жарке
сковорода остается достаточно холодной, чтобы ее можно было держать голыми руками.
Проведение не является важным фактором распространения лесных пожаров.

Демонстрация

Снова зажгите свечу, которую мы использовали в предыдущей демонстрации.
(Обратите внимание, что вы можете держать спичку, пока другой конец горит, потому что дерево
не хороший дирижер тепла.) Теперь протяните руку к свече и подвиньте ее ближе, пока
тепло можно почувствовать. Тепло от свечи доходит до вашей руки.
радиация. Поднесите руку ближе к свече. Что происходит с рукой? Это
становится теплее, потому что лучистое тепло не должно распространяться так далеко. Теперь держи
положите руку на свечу и переместите ее как можно ближе. Можете ли вы держать это как
закрыть как можно сбоку? Вы не можете из-за конвекционного нагрева
от свечи в дополнение к лучистому теплу.

1.
Три способа передачи тепла:
— выберите ответ -a. проводимость, излучение, конвекция b. проводимость, конвекция, сверткаc. проводимость, ощупывание, излучение. кондукция, конвекция, остаточная
7.
Температура воспламенения сухого лесного топлива находится в пределах
— выберите ответ -a. 400 и 1000b. 500 и 750 F500 и 750 C1000 и 1750

Понимание теплопередачи в системах лучистого охлаждения

Теплообмен происходит всякий раз, когда существует разница температур между двумя объектами, и продолжается до тех пор, пока оба объекта не достигнут теплового равновесия.Согласно формулировке Второго закона термодинамики, известной как утверждение Клаузиуса, тепло не может естественным образом течь от более холодной температуры к более высокой температуре.

Другими словами, тепло всегда естественным образом перетекает с горячего на холодное. Тепло передается тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Система лучистого охлаждения использует все три режима теплопередачи.

Разъяснение проводимости

Электропроводность — это теплопередача между двумя твердыми телами, находящимися в прямом контакте друг с другом.В системах лучистого отопления и охлаждения теплопроводность возникает между трубкой PEX-a и бетонной плитой. Скорость теплопередачи зависит от проводимости материалов, поверхности трубы и разницы температур между трубой и плитой. Электропроводность также возникает между охлаждаемой плитой и предметами в пространстве, которые контактируют с плитой, включая воздушную пленку, мебель и людей. Если человек стоит на охлаждаемой плите, то некоторое количество тепла тела естественным образом передается через теплопроводность к плите.

Скорость теплопередачи основана на совокупном тепловом сопротивлении (значения R) обуви, проводимости пола и разнице температур между человеком и поверхностью пола. Чтобы предотвратить дискомфорт из-за перепада температур, стандарт ASHRAE 55-2010 рекомендует, чтобы температура плиты пола была выше 66 ° F (18,9 ° C) для пассажиров, носящих обычную обувь в жилых помещениях. Следует отметить, что в диапазонах температур, типичных для систем обогрева полов, и с учетом R-значений обуви, величина теплопередачи от ступни к плите является относительно низкой и, следовательно, обычно считается незначительной.

Понятие конвекции

Конвекция — это тепло, передаваемое через движущуюся жидкость или газ. В случае систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на основе излучения
возникает естественная или «свободная» конвекция воздуха из-за разницы в плотности воздуха, возникающей при контакте с нагретыми или охлаждаемыми поверхностями.

Естественная конвекция — это конструктивное решение потолков с лучистым охлаждением, поскольку слой воздуха, соприкасающийся с холодным потолком, будет опускаться из-за его более высокой плотности, увеличивая движение воздуха и, следовательно, передачу тепла в пространстве.Принудительная конвекция происходит в воздухообрабатывающем устройстве, например в специальной системе наружного воздуха (DOAS), где вентиляторы используются для нагнетания охлажденного воздуха в помещение. Поскольку конвекция связана с теплопередачей за счет движения воздуха, на температуру воздуха это напрямую влияет.

Поделиться этой записью в блоге в Twitter

Взгляд на излучение

Неудивительно, что явная теплопередача в системе лучистого охлаждения происходит за счет излучения. Излучение — это передача тепла посредством электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве.Когда падающие волны от более теплой поверхности вступают в контакт с более холодной поверхностью, энергия поглощается, переизлучается, отражается или передается.

Примером излучения является солнечный свет, который проходит через космический вакуум в виде коротковолнового излучения, чтобы нагреть поверхность Земли. На скорость теплопередачи влияет ряд факторов, включая поглощающую способность, отражательную способность и излучательную способность поверхностей; длина волны; температура и пространственные отношения между охлаждаемой поверхностью и обитателем (определяемые как факторы обзора и угла).При лучистом охлаждении электромагнитные волны от человека притягиваются к охлаждаемой поверхности, в результате чего человек испытывает охлаждающий эффект.

Длинноволновое излучение: Длинноволновое излучение — это тепловой поток, который возникает между кондиционируемой поверхностью и некондиционируемыми поверхностями комнаты; его количество и длина волны зависят от температуры.
Коротковолновое излучение: Передача коротковолнового излучения на поверхности помещения от солнечного излучения или освещения высокой интенсивности не зависит от температуры поглощающей поверхности.Энергия такой интенсивности на поверхности в комнатных условиях будет поглощаться, отражаться и / или передаваться в зависимости от цвета и оптических характеристик (отражательная способность, поглощающая способность, коэффициент пропускания) поверхностей приемника.

Как обсуждалось ранее, излучение в пространстве обычно разделяется на две группы: длинноволновое и коротковолновое. Длинноволновое излучение возникает между поверхностями комнаты. Следует учитывать коротковолновое излучение на охлаждаемом полу; его падающая энергия будет поглощаться, отражаться и / или передаваться в зависимости от цвета и оптических характеристик поверхностей приемника.

Первый закон термодинамики: α + τ + ρ = 1

Где

α = доля поглощенного падающего излучения (поглощение).

τ = доля прошедшего падающего излучения (коэффициент пропускания).

ρ = доля отраженного падающего излучения (коэффициент отражения).

Если поверхность пола непрозрачная, то коэффициент пропускания поверхности пола τ = 0. Для черной поверхности, где α = 1, ρ = 0, τ = 0, все коротковолновое излучение, достигающее поверхности, будет поглощаться черным. поверхность.Для большинства поверхностей коэффициент поглощения коротковолнового излучения (высокотемпературное излучение) отличается от коэффициента излучения длинноволнового излучения (низкотемпературное излучение).

Коэффициент поглощения солнечной энергии также может варьироваться в зависимости от размера окон. Впитывающая способность может варьироваться от 0,90 для темных помещений с маленькими окнами до 0,60 или менее для светлых помещений с большими окнами.

При использовании напольных покрытий на текстильной основе необходимо оценить температуру плиты, необходимую для снижения температуры поверхности пола, чтобы убедиться, что она не приближается к температуре точки росы.

Последнее слово о теплопередаче

Понимание основ конвекции, теплопроводности и излучения является ключом к созданию экологически безопасных и энергоэффективных зданий. Кондукция, конвекция и радиационная теплопередача имеют место почти везде, куда бы мы ни посмотрели. В оболочке здания теплопроводность в основном происходит через непрозрачные конструкции оболочки, конвекция обычно является результатом движения воздуха под действием ветра или давления, а лучистая теплопередача происходит в основном от солнца через оконные проемы.Системы HVAC в зданиях обычно предназначены для обеспечения комфорта с использованием конвективных или лучистых режимов теплопередачи.

Решения для лучистого охлаждения сосредоточены в первую очередь на излучении, но также решают два оставшихся элемента теплопередачи. DOAS обычно используется в сочетании с системой лучистого охлаждения, чтобы обеспечить энергоэффективное охлаждение.

Системы лучистого и кондуктивного обогрева

Рисунок: Панель электрического лучистого отопления или «темный радиатор», прикрепленная к стене.Источник: EasyTherm.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как мы видели в предыдущей статье, тепло может передаваться посредством конвекции (нагревание воздуха), теплопроводности (прямой физический контакт) и излучения (электромагнитная энергия).Большинство современных систем отопления нагреваются за счет конвекции, но важно отметить, что теплопроводящие и лучистые источники тепла также нагревают воздух.

Это особенно актуально для источников лучистого отопления. 100% лучистого обогревателя не существует. Солнце производит 100% излучения, но находится в вакууме. На Земле поверхность системы обогрева всегда будет контактировать с воздухом, который нагревается за счет теплопроводности и поднимается вверх. Следовательно, устройство лучистого отопления определяется как нагревательное устройство, в котором доля лучистого тепла в общей теплопередаче равна или превышает 50%.

Изразцовые печи или каменные обогреватели

Есть одна система отопления, которая сохранилась в прошлые времена, которую все еще можно очень рекомендовать: изразцовая печь или каменная печь. Фактически, не существует современного нагревательного устройства, которое могло бы сравниться по комфорту и энергоэффективности с изразцовой печью со встроенным сиденьем или спальной платформой, прибором, сочетающим теплообмен за счет излучения и теплопроводности. Изразцовая печь — это центральное место комфорта и уюта, которое нам больше не предлагают современные системы воздушного отопления.

Изразцовая печь или каменный обогреватель также являются наиболее эффективным и наименее экологически чистым способом обогрева дровами. Это достигается за счет высокой тепловой массы, которая позволяет дровам гореть при очень высоких температурах без перегрева помещения. Из-за их высокой эффективности сгорания (около 100%) и высокой эффективности нагрева (до 90%) изразцовые печи потребляют гораздо меньше древесины и производят гораздо меньше загрязнения воздуха, чем обычная дровяная печь или камин. [1] [2] [3]

Современная изразцовая печь, изготовленная мастером.Источник: De Meiboom.

Кроме того, их нужно топить только один или два раза в день и продолжать излучать тепло от 12 до 24 часов, что значительно сокращает объем работы, необходимой для обогрева здания дровами. Напротив, дровяная печь или камин требуют постоянного внимания. Наконец, поскольку он чисто сжигает древесину и большая часть тепла передается каменной кладке, возгорание дымохода практически невозможно.

Сегодняшние изразцовые печи несравнимы с печами прошлого.В восемнадцатом веке были сделаны большие улучшения, в результате которых появилось более эффективное отопительное устройство — шведское «какелугн». В 1970-х финны усовершенствовали дизайн, и технология продолжает развиваться. В наши дни каменные обогреватели могут быть построены мастерами или собраны из готовых деталей. Второй вариант намного дешевле, но он ограничивает вас доступными формами и размерами. Когда изразцовая печь строится мастером, возможна любая форма.

Недостатки изразцовых печей

Однако непревзойденный комфорт и эффективность изразцовой печи понравятся далеко не всем.Во-первых, это, безусловно, самые большие и самые тяжелые отопительные системы. Следовательно, должно быть доступно достаточно места и прочный пол. По логике, изразцовая печь или каменный обогреватель тоже требует дымохода. Кроме того, хотя плиточные печи, сделанные из модульных частей, можно перемещать, те, что построены мастерами, навсегда прикреплены к дому, в котором они построены, поэтому они не являются таким привлекательным вариантом для арендаторов.

Еще один недостаток изразцовой печи в том, что она не может быстро обеспечить тепло.Высокая тепловая масса конструкции задерживает передачу тепла в помещение. Это не проблема для часто используемых помещений, потому что тепловой комфорт можно поддерживать, топя печь один или два раза в день, в зависимости от погодных условий. Однако, если поблизости никого нет, чтобы топить печь хотя бы раз в день, люди попадают в холодный дом с отопительным прибором, который заработает на полную мощность только через много часов. Удобство нашего современного образа жизни может заставить нас рассматривать это как более серьезную проблему, чем это было 150 лет назад.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Высокая тепловая масса изразцовой печи делает ее наиболее подходящей для часто используемых помещений и для постоянно холодных погодных условий.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Из-за своей медленной реакции изразцовая печь или каменный обогреватель также лучше подходят для постоянно холодной погоды, чем для быстро меняющегося климата.Если утром вы сожгли слишком много дров, днем снизить тепловыделение изразцовой печи невозможно; например, когда солнце неожиданно пробивается сквозь облака и быстро нагревает дом.

Изразцовая печь, изготовленная мастером. Источник: Lehm und Feuer.

Точно так же, если вы сожгли недостаточно дров, невозможно увеличить выработку тепла в случае неожиданного падения наружной температуры. Вам всегда нужно ждать следующего цикла огня, чтобы адаптировать тепловую мощность печи, а это значит, что вы должны угадывать, какой будет погода в следующие 12–24 часа.

Наконец, как и любой другой источник лучистого отопления, изразцовая печь обеспечивает тепло только в том помещении, в которое она встроена, а не в других комнатах. Чтобы противостоять этой проблеме, изразцовые печи могут быть построены в каждой комнате, а большие изразцовые печи могут быть построены через полы или стены, чтобы распределять тепло по всему зданию. Однако, поскольку речь идет о большом и тяжелом отопительном устройстве, эти планы потребуют много денег, времени и очень прочного здания. Таким образом, изразцовая печь лучше подходит для больших помещений, чем для зданий с большим количеством небольших помещений.

Подогреватели реактивной массы

Многие особенности изразцовой печи применимы и к нагревателю ракетной массы, его низкотехнологичному собрату. Нагреватель ракетной массы появился только в 1980-х годах в результате исследования более эффективных кухонных плит. Он нагревается больше за счет теплопроводности, чем от излучения; он использует скамейку вокруг обогревателя, чтобы направлять горячие дымовые газы к дымоходу. Сам нагреватель — обычно металлический бочонок — довольно небольшой. Большая часть тепла огня сохраняется в массе каменной кладки перекрытий, откуда оно медленно выделяется.

Вверху: Нагреватель ракетной массы Круно Ладишича. Через я чертовски люблю ракетные печи. Внизу: сборка нагревателя ракетной массы. Картина: Год Грязи.

Обогреватели ракетной массы имеют несколько важных преимуществ перед плиточными печами. Они менее тяжелые и громоздкие, намного дешевле и проще в сборке. С другой стороны, они менее эффективны, их нужно запускать более регулярно, они требуют большего обслуживания, чем изразцовые печи, и они так же медленно реагируют.Это делает их наиболее подходящими для часто используемых помещений и в постоянно холодном климате. Для обогревателей ракетной массы также требуются длинные прямые дрова.

Несмотря на эти недостатки, нагреватель ракетной массы по-прежнему является гораздо более эффективным и удобным выбором, чем обычная дровяная печь. Если условия подходящие, и вы не можете позволить себе обогреватель для каменной кладки, создание обогревателя с ракетной массой все еще является жизнеспособным вариантом. Однако предупреждение от человека, который изобрел устройство, Янто Эванса: «Эти печи не использовались достаточно долго, чтобы определить реальный риск пожара в дымоходе, поэтому почаще проверяйте дымоход.»[4]

Термически активные поверхности зданий

С появлением общественного водоснабжения в девятнадцатом веке появилась новая система лучистого отопления: поверхности зданий обогревались горячей водой, протекающей через контур из металлических труб. Хотя эти системы обычно известны как теплые полы или полы с подогревом, мы предпочитаем термин «термически активные поверхности здания», так как эта технология также работает со стенами и потолками, и она может не только обогревать, но и охлаждать здание, что достигается за счет запуска холодная вода по трубам.[5]

Нагревание поверхностей зданий, конечно, происходило задолго до девятнадцатого века. Римляне обогревали свои бани и большие виллы гипокаустами, системами центрального отопления, которые распределяли тепло от подземного пожара через дымоходы в полах и (иногда) стенах. Однако из-за высокой плотности энергии вода является лучшей средой для теплопередачи, чем дым. Водопроводные трубы могут быть намного меньше дымовых, что значительно снижает риск возгорания. В настоящее время как медные трубы, так и трубы из полиэтилена (PEX) могут использоваться для распределения горячей (и холодной) воды.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В отличие от изразцовых печей, термически активные поверхности здания равномерно распределяют тепло по всему пространству.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как и изразцовые печи, термически активные поверхности зданий имеют высокую тепловую массу, что означает, что они не могут быстро отводить тепло.По этой причине они лучше всего подходят для часто используемых помещений и при устойчивых низких температурах. Однако, в отличие от изразцовых печей, они равномерно распределяют тепло по всему помещению, а это значит, что они не подходят для локального обогрева. С термически активной поверхностью здания будет комфортно все помещение, независимо от того, сколько людей внутри и сколько места занято.

Теплый пол в стадии строительства. Источник: Wikipedia Commons.

Основное преимущество термоактивных поверхностей зданий состоит в том, что они устраняют асимметрию лучистой температуры: нет больших перепадов температуры во всем пространстве.Нет необходимости в местной изоляции (стулья с капюшоном, складные ширмы — см. Предыдущую статью) для обеспечения теплового комфорта. С другой стороны, по сравнению с системами воздушного отопления экономия энергии обычно довольно мала, если только вода не нагревается с помощью солнечного коллектора или теплового насоса.

Из-за большой поверхности нагрева температура воды может быть относительно низкой, обычно менее 30ºC (86ºF). Тепловые насосы и солнечные коллекторы очень эффективны в обеспечении таких низких температур.Воду для обогреваемой поверхности здания также можно согреть с помощью изразцовой печи (при условии, что она имеет достаточную мощность нагрева), что является еще одним способом распределения тепла от изразцовой печи по всему зданию.

Интересно, что термически активные поверхности зданий не нагревают нас излучением. Поскольку температура поверхности нагрева обычно ниже, чем температура нашей кожи, на самом деле именно мы греем поверхности здания излучением. Однако нагретые поверхности здания ограничивают потерю лучистого тепла от нашего тела в окружающую среду, обеспечивая тепловой комфорт другим способом.Они также создают значительную долю конвекции (особенно для полов с подогревом), в то время как полы и стены с подогревом могут обеспечивать тепло за счет теплопроводности.

Западный фасад Центра клеточных и биомолекулярных исследований Терренса Доннелли в Торонто, Канада, здания, которое нагревается и охлаждается за счет термически активных поверхностей здания. Картина: Университет Торонто.

Главный недостаток обогреваемых поверхностей здания состоит в том, что они требуют радикального ремонта здания, потому что пол, стену или потолок приходится отламывать и заново наращивать.Кроме того, теплоизоляция необходима для внешних стен, иначе будет потеряно много тепла снаружи.

Термически активные поверхности зданий — это почти логичный выбор для новых зданий, по крайней мере, для часто используемых пространств и особенно в климатических условиях, которые также нуждаются в охлаждении в летние месяцы. Однако, если мы ищем решения для снижения энергопотребления в уже имеющихся зданиях и для экономии энергии во временно отапливаемых помещениях, нам следует искать другие варианты.

Инфракрасные нагревательные панели

Самыми последними системами лучистого отопления являются инфракрасные панели, которые могут работать от электричества или горячей воды. Они могут быть полезны как в качестве альтернативы, так и в качестве дополнения к изразцовой печи или обогреваемой поверхности здания. Гидравлические (водные) панели излучающего отопления появились на рынке около 50 лет назад, тогда как панели электрического излучающего отопления появились в конце 1990-х годов. Обе технологии сильно изменились за последние годы. [6] [7]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Панели излучающего отопления имеют небольшую тепловую массу или совсем не имеют ее и могут очень быстро выделять тепло

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Как и изразцовые печи, излучающие панели нагреваются локально, создавая более теплый микроклимат в более прохладном помещении.Однако, поскольку инфракрасные нагревательные панели имеют тонкую металлическую поверхность нагрева с небольшой тепловой массой или без нее, они могут быстро выделять тепло. Это делает их интересными вариантами для использования в менее часто используемых помещениях и в более изменчивом климате, в ситуациях, когда изразцовые печи, нагреватели ракетных масс и термически активные поверхности зданий менее полезны. Поскольку панели излучающего отопления могут быстро обеспечить тепло, комнату нужно обогревать только тогда, когда в нее кто-то входит.

Электрические длинноволновые инфракрасные нагревательные панели.Источник: EasyTherm.

Панели излучающего отопления имеют больше преимуществ по сравнению с более старыми системами. Например, они такие же легкие и компактные, как тяжелая и громоздкая изразцовая печь, и, в отличие от обогреваемых поверхностей здания, их легко установить в уже существующем здании. Излучающие панели могут быть установлены на стенах или потолке, они могут быть свободно висящими или встраиваться в систему подвесного потолка.

Это делает их практичным для использования в нескольких комнатах, а также делает их подходящими для арендаторов, которые могут взять с собой свою систему отопления, когда они переезжают в другое место.С другой стороны, к нагревательной поверхности излучающей панели нельзя безопасно прикасаться, потому что ожоги могут возникнуть сразу. Это означает, что теплопередача невозможна.

Гидравлический или электрический?

В гидравлических панелях нагретая вода течет по пластиковым или медным трубам, прикрепленным к металлической пластине, которая затем излучает тепло в пространство. Электрические панели выглядят очень похоже, но тепло вырабатывается электрическим сопротивлением. Подобно термоактивным строительным поверхностям на водной основе, жидкостные излучающие панели также могут охлаждать здание, чего не могут сделать электрические излучающие нагревательные панели.С другой стороны, электрические панели проще в установке и они даже более отзывчивы, чем гидравлические панели — требуется менее 5 минут, прежде чем электрическая панель излучает тепло на полной мощности. [6]

Гидравлические панели лучистого отопления не следует путать с так называемыми «радиаторами», которые распространены во многих европейских зданиях. Хотя это тоже системы водяного отопления, их конструкция направлена на создание максимально возможной доли конвекции (поэтому их на самом деле следует называть «конвекторами»).Излучающие металлические поверхности «радиатора» обращены друг к другу, так что большая часть поверхности нагрева не может излучать энергию напрямую людям.

Излучающие панели для систем водяного отопления и охлаждения в спортивном зале, ориентированные на публику. Источник: Zehnder ZBN.

Вместо этого они излучают энергию друг другу, нагревая воздух между панелями за счет теплопроводности, которая затем поднимается и нагревает пространство за счет конвекции. Еще одно отличие состоит в том, что «излучатели» имеют более низкую температуру поверхности, чем инфракрасные панели.Как следствие, доля лучистого тепла в общей теплоотдаче составляет всего 20-30%. То же самое и с электрическими «радиаторами». [8]

Что касается панелей электрического лучистого отопления, важно отметить, что речь идет об электрических длинноволновых инфракрасных обогревателях . Их не следует путать со старыми — и гораздо более известными — электрическими коротковолновыми инфракрасными обогревателями , которые при работе излучают красный свет. Длинноволновые лучистые обогреватели не излучают видимого света (это «темные радиаторы») и имеют гораздо более низкие температуры поверхности.Обе технологии по-разному влияют на здоровье, о чем мы поговорим в конце этой статьи.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Электрические длинноволновые инфракрасные обогреватели не следует путать со старыми и гораздо более известными электрическими коротковолновыми инфракрасными обогревателями, которые при работе излучают красный свет.

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Инфракрасные нагревательные панели являются прекрасным дополнением к мощной системе лучистого отопления.Например, инфракрасная нагревательная панель может быстро нагреть (часть) комнаты, в то время как изразцовая печь набирает обороты, что решает проблему комфорта для людей, которые придерживаются нерегулярного графика. Точно так же комбинация «быстрого» и «медленного» источника лучистого отопления предлагает больше возможностей при работе в изменчивых погодных условиях. Различные источники лучистого отопления также могут дополнять друг друга в разных помещениях одного здания. Например, изразцовая печь в гостиной может быть объединена с панелями лучистого отопления в менее часто используемых спальнях и ванных комнатах.

Гидравлические панели для лучистого отопления и охлаждения. Источник: Zehnder ZBN.

Однако важно помнить, что излучающие нагревательные панели теряют часть своего преимущества в эффективности по сравнению с излучающими системами большой массы, когда они постоянно используются в часто посещаемых помещениях. Это особенно верно для электрических излучающих панелей, которые испытывают большие потери при преобразовании энергии на электростанции. Панели электрического лучистого отопления также могут потерять свое преимущество в эффективности по сравнению с системами воздушного отопления, если они используются для обогрева всего помещения, а не для создания микроклимата (см. Следующую статью).

Гибридные системы отопления

Некоторые технологии лучистого отопления стирают границы между системами, которые мы обсуждали. Например, некоторые электрические и водяные панели лучистого отопления имеют высокую тепловую массу природного камня, что в основном превращает их в электрический или водяной каменный обогреватель. Высокая тепловая масса снижает температуру поверхности, поэтому эти нагревательные элементы также могут обеспечивать теплопередачу за счет теплопроводности, когда мы опираемся на них.

Водяной каменный радиатор.Источник: The-Radiators.

И наоборот, некоторые электрические и водяные системы отопления создают термически активные поверхности здания с небольшой тепловой массой или без нее, используя маты (электричество) или соединенные между собой сборные легкие панели (вода), которые можно прикрепить к поверхности здания. Эти системы могут быть такими же отзывчивыми, как излучающие панели, но они распределяют тепло по всему пространству, а не локально. Их также проще установить, чем системы с высокой тепловой массой.

Модульные излучающие нагревательные панели, которые можно соединять между собой для создания термически активной поверхности здания.Источник: Ray Magic.

Вертикальное или горизонтальное лучистое тепло?

Как было отмечено в начале статьи, каждый источник лучистого отопления также нагревает воздух. Однако доля излучения в общей теплопередаче источника лучистого тепла может варьироваться от 50 до 95%, в основном в зависимости от ориентации поверхности лучистого нагрева. Направленные вниз излучающие поверхности нагрева достигают наибольшей доли излучения (до 95%), в то время как обращенные в сторону излучающие поверхности нагрева обеспечивают лучистую теплопередачу 60-70%.Тепловые поверхности, обращенные вверх, достигают лишь 50-60% доли лучистой теплопередачи. [6] [9]

Большое влияние ориентации поверхности связано с естественным восходящим движением горячего воздуха. Поскольку нисходящей конвекции не существует — теплый воздух всегда поднимается вверх — обращенная вниз лучистая тепловая поверхность почти не нагревает воздух. Как следствие, потолочные излучающие поверхности нагрева являются наиболее энергоэффективными: для производства такого же количества излучения, как и у обращенной вниз панели излучающего обогрева мощностью 250 Вт, для панели, ориентированной сбоку, требуется 325 Вт, а для панели, обращенной вверх, 350 Вт.[6]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

В то время как потолочная панель максимизирует производство лучистого тепла, вертикально расположенная панель максимизирует прием лучистого тепла

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Однако высокая доля лучистого тепла для нагревательных панелей, обращенных вниз, не означает, что потолок по определению является наиболее подходящим местом для лучистого источника тепла.В часы бодрствования люди обычно находятся в вертикальном положении, стоя или сидя. Таким образом, в то время как потолочная панель максимально увеличивает производство излучаемого тепла , вертикально расположенная панель максимизирует прием излучаемого тепла . [10]

Часть силуэтов объекта в различных позах, соответствующая областям, освещенным солнечными лучами под указанными углами высоты и азимута. Из: «Тепловая среда человека: влияние горячей, умеренной и холодной окружающей среды на здоровье, комфорт и производительность человека, третье издание», Кен Парсонс, 2014 г.

Большая часть тела будет облучаться напрямую, когда поверхность нагрева находится в вертикальном положении — см. Рисунок выше.Если поверхность нагрева направлена вверх или вниз, большая часть излучаемого тепла будет проходить по телу, ограничивая эффект прямого нагрева. Потолочная панель максимально увеличивает прием лучистого тепла только тогда, когда мы лежим, но тогда мы в основном спим и под одеялом.

Еще одна причина выбрать вертикально ориентированную лучистую поверхность нагрева — это асимметрия лучистой температуры. В предыдущей статье мы видели, что человеческое тело может испытывать большие перепады температуры, когда оно нагревается от местного источника лучистого тепла.Человек, сидящий перед открытым огнем, будет получать достаточное количество лучистого тепла с одной стороны своего тела, в то время как другая сторона отдает тепло холодному воздуху и поверхностям в противоположной половине комнаты. Однако на чувствительность асимметрии лучистой температуры сильно влияет ориентация источника тепла.

Люди наименее чувствительны к ассиметрии лучистой температуры, вызванной теплой вертикальной поверхностью, такой как изразцовая печь или настенная панель инфракрасного обогрева.Разница в температуре излучения может достигать 35ºC (63ºF), прежде чем 1 из 10 человек будет жаловаться на тепловой дискомфорт. Однако в случае теплого источника лучистого тепла, направленного вниз, жалобы были отмечены при разнице температур всего 4-7º C (7-13ºF). Когда разница температур составляет 15 ° C (27 ° F), 50% испытуемых сообщают о тепловом дискомфорте. Это потому, что голова является наиболее чувствительной к теплу частью тела. [10] [11] [12]

Чувствительность к горячей поверхности над нашими головами не проблема, когда весь потолок превращен в источник лучистого отопления, как в случае с термически активным потолком.Из-за большой поверхности нагрева лучистая температура такой системы может быть очень низкой, часто ниже температуры кожи. Однако гораздо более высокие температуры электрических или водяных панелей лучистого обогрева могут затруднить температурную асимметрию для некоторых людей.

Безопасны ли системы лучистого отопления?

Существует важное различие между излучением, исходящим от солнца, и излучением, создаваемым системами лучистого отопления, обсуждаемыми здесь.Солнце намного горячее, и именно температура объекта определяет, какие длины волн электромагнитного спектра преобладают: чем выше температура, тем выше доля коротковолнового излучения. Поскольку солнце имеет очень высокую температуру поверхности, солнечное излучение также производит значительное количество вредных ультрафиолетовых и коротковолновых инфракрасных волн, поэтому нам не рекомендуется проводить слишком много времени на солнце. [10]

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Длинноволновое инфракрасное излучение не проникает через кожу и безвредно.Однако чрезмерное использование коротковолновых инфракрасных обогревателей или проводящих систем обогрева может привести к заболеванию кожи, называемому Erythema ab igne .

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Однако, если температура поверхности остается ниже 100ºC (212ºF), как в случае со всеми системами лучистого отопления, которые мы обсуждали, длинноволновое инфракрасное излучение преобладает в передаче тепла.Длинноволновое инфракрасное излучение не проникает через кожу и безвредно, что хорошо, учитывая, что наши тела постоянно обмениваются длинноволновым инфракрасным излучением с другими телами вокруг нас. [13] [14]

Камины, дровяные печи и коротковолновые лучистые обогреватели — другое дело. Хотя их температура поверхности не такая высокая, как у солнца, она намного выше, чем у изразцовых печей, инфракрасных панелей или обогреваемых поверхностей зданий. Это означает, что они также излучают коротковолновое излучение и могут иметь последствия для здоровья.[13] [14]

Женщина 22 лет с синдромом поджаренной кожи, вызванным коротковолновым источником лучистого тепла. Из «Кожных болезней», Джеймс Х. Секейра, 1915.

Эритема ab igne , также известная как «термический кератоз» или «синдром поджаренной кожи», — это заболевание кожи, вызванное многократным и длительным воздействием источника тепла, в результате чего на коже образуются пятна. Это доброкачественный дерматит, и пятна обычно исчезают через несколько месяцев после окончания теплового воздействия.Однако, если тепловое воздействие продолжается, лоскутное одеяло может стать постоянным. Эти случаи могут в конечном итоге перерасти в рак кожи много лет спустя, хотя это бывает редко. Основная проблема — косметическая, но эффект впечатляющий — вас могут обмануть, решив, что это татуировка.

Состояние было впервые описано в начале 1900-х годов, но должно было существовать до этого. В медицинском справочнике 1920 года это описывается как «редкое заболевание передней поверхности ног, приводящее к стойкой пигментации и обнаруживаемое у старческих, слабых или алкоголиков, подвергающихся воздействию сильной жары (пожарные, кочегары)».[15] В недавних публикациях об этом заболевании говорится, что оно было «довольно распространено среди пожилых людей, которые стояли или сидели у открытого огня или дровяных печей». Это заболевание обычно проявляется на передней поверхности голени и внутренней поверхности бедер, потому что люди греются прямо перед печью. [16] [17] [18] [19] [20]

Безопасны ли системы проводящего нагрева?

В настоящее время Erythema ab igne , вызванная источником лучистого тепла, может проявляться у поваров и пекарей (на руках), а также у ювелиров, мастеров серебра и стеклодувов (на лице) как профессиональное заболевание.Это также было замечено на ногах женщин, которые ежедневно готовят на открытом огне, сидя на земле. Медицинские случаи, вызванные сидением слишком близко к коротковолновому источнику лучистого тепла, все еще регистрируются, хотя в настоящее время это обычно касается коротковолновых электрических обогревателей с красным светом, а не каминов или дровяных печей. Нет сообщений о Erythema ab igne , вызванных длинноволновыми источниками лучистого тепла.

Однако современные токопроводящие источники тепла представляют опасность.Электрические и гидравлические нагревательные элементы с более низкой температурой поверхности также можно вставлять в столы, столы, стулья или скамейки, или их можно использовать в качестве переносных грелок. Если вы не можете позволить себе сияющий пол, вы можете выбрать, например, ковер с водяным подогревом. Некоторые из этих технологий пересекают границу между мебелью и одеждой, например браслеты с подогревом или одежда с электрическим подогревом. Недавние отчеты показывают, что Erythema ab igne появляется после использования грелок, обогревателей автомобильных сидений, обогревающих одеял, бутылочек с горячей водой и даже ноутбуков, горячих ванн и душевых.

Настольное кресло с беспроводным обогревом. Источник: Хаммахер.

Все зарегистрированные случаи связаны с очень частым использованием источника тепла. Например, два инцидента касаются мужчины, который ежедневно принимал от 5 до 6 горячего душа, и девушки, которая ежедневно принимала горячую ванну продолжительностью 60-90 минут. [16] [17] У 16-летнего мальчика появились пятна на шее после того, как он спал на подогретой подушке каждую ночь в течение двух месяцев, причем первые пятна появлялись через четыре недели. [18] Сообщалось о случае, когда женщина постоянно использовала сиденья с подогревом в своей машине, управляя автомобилем по 2–4 часа в день в течение нескольких лет.[19] Большинство случаев было зарегистрировано из-за использования бутылочек с горячей водой для облегчения хронических болей. [20]

В то время как некоторые из этих инцидентов, очевидно, являются следствием чрезмерного использования токопроводящего нагрева, другие — нет. Например, использование теплопроводного источника тепла в течение 2–4 часов в день — как женщина в ее машине — вполне вероятно в помещении, где теплопроводный нагрев играет важную роль в обеспечении теплового комфорта. На данный момент зарегистрированы только отдельные случаи, и мы не знаем, появляется ли Erythema ab igne у всех людей, использующих токопроводящие источники тепла в течение длительного времени или только в исключительных случаях.Тем не менее очевидно, что токопроводящие нагревательные системы могут оказывать воздействие на кожу, поэтому рекомендуется соблюдать осторожность.

В следующей статье мы исследуем влияние местных систем отопления на потребление энергии, тепловой комфорт и здоровье в помещении.

Крис Де Декер (под редакцией Дженны Коллетт)

Эта статья переведена на испанский.

Примечания:

[1] «Каменные обогреватели: проектирование, строительство и жизнь с кусочком солнца», Кен Матес, 2010 г.

[2] «Poêles à Накопление: Le meilleur du chauffage au bois», Vital Bies and Marie Milesi, 2011

[3] «Книга каменных печей: заново открывая старый способ согревания», Дэвид Лайл, 1984

[4] «Ракетные нагреватели массы, третье издание», Янто Эванс, Лесли Джексон, 2013 г.

[5] «Термически активные поверхности в архитектуре», Киль Мо, 2010

[6] Справочник по лучистому отоплению и охлаждению (Справочники Макгроу-Хилла), Ричард Ватсон, 2008 г.

[7] Личное сообщение, Лео и Ричард де Мос, Li-tech / Prestyl.

[8] «Отопление и кондиционирование зданий Faber & Kell», Дуг Огтон и Стивен Ходкинсон, 2008 г.

[9] «Beispielhafte Vergleichsmessung zwischen Infrarothstrahlungsheizung und Gasheizung im Altbaubereich», Петер Косак, Технический университет Кайзерслаутерн, 2009

[10] «Тепловая среда человека: влияние горячей, умеренной и холодной окружающей среды на здоровье, комфорт и производительность человека, третье издание», Кен Парсонс, 2014 г.

[11] «Thermisch Binnenklimaat» (PDF), Atze Boerstra et al., 2008

[12] «Моделирование теплового комфорта с помощью сияющих полов и потолков», З. Ван, 4-я Международная конференция по строительной физике 2009 г., 15-18 июня, Стамбул

[13] «Заявление ICNIRP о воздействии дальнего инфракрасного излучения», ICNIRP, 2006

[14] «Рекомендации ICNIRP по пределам воздействия некогерентного видимого и инфракрасного излучения» (PDF), ICNIRP, 2013

[15] «Дерматология: основы кожной медицины», Уолтер Джеймс Хайман, 1921 г.

[16] «Некоторым нравится погорячее: эритема Ab Igne, вызванная каннабиноидной гиперемезисом», Райан Р.Крамер, 2014

[17] «Эритема ab igne, вызванная частым горячим купанием», Сунг-Ян Линг, 2002 г.

[18] «Тепловая подушка: необычный возбудитель эритемы ab igne» (PDF), Энвер Туран и др., 2013 г.

[19] «Эритема ab igne: развивающаяся технология, развивающаяся презентация», Катарин Кести и др., 2014 г.

[20] «Erythema ab igne: история болезни» (PDF), Мелинда Мор и др., 2005

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Статьи по теме:

————————————————- ————————————————— ——————————————-

Principles of Heating and Cooling

Понимание того, как тепло передается с улицы в ваш дом и от вашего дома к вашему телу, важно для понимания проблемы поддержания прохлады в вашем доме.Понимание процессов, которые помогают сохранять ваше тело прохладным, важно для понимания стратегий охлаждения вашего дома.

Принципы теплопередачи

Тепло передается к объектам и от них — например, к вам и вашему дому — посредством трех процессов: теплопроводности, излучения и конвекции.

Проводимость — это тепло, проходящее через твердый материал. В жаркие дни тепло попадает в ваш дом через крышу, стены и окна. Теплоотражающие крыши, изоляция и энергоэффективные окна помогут снизить теплопроводность.

Излучение — это тепло, распространяющееся в виде видимого и невидимого света. Солнечный свет — очевидный источник тепла для дома. Кроме того, низковолновое невидимое инфракрасное излучение может переносить тепло непосредственно от теплых предметов к более холодным. Благодаря инфракрасному излучению вы можете почувствовать тепло горячего элемента конфорки на плите даже через всю комнату. Старые окна позволят инфракрасному излучению, исходящему от теплых предметов снаружи, проникать в ваш дом; оттенки могут помочь заблокировать это излучение.Новые окна имеют низкоэмиссионные покрытия, которые блокируют инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение также будет переносить тепло от стен и потолка прямо к вашему телу.

Конвекция — еще одно средство для достижения тепла от ваших стен и потолка. Горячий воздух естественным образом поднимается вверх, унося тепло от стен и заставляя его циркулировать по всему дому. Когда горячий воздух проходит мимо вашей кожи (и вы вдыхаете его), он согревает вас.

Охлаждение вашего тела

Ваше тело может охладиться посредством трех процессов: конвекции, излучения и потоотделения.Вентиляция усиливает все эти процессы. Вы также можете охладить свое тело с помощью теплопроводности — например, некоторые автокресла теперь оснащены охлаждающими элементами, — но это, как правило, непрактично для использования в домашних условиях.

Конвекция возникает, когда тепло уносится от вашего тела через движущийся воздух. Если окружающий воздух холоднее вашей кожи, воздух поглотит ваше тепло и поднимется.