Теплі стіни для опалення будинку, переваги і недоліки

1. Принцип роботи теплих стін
2. Опалення тепла стіна будинку економічно вигідно чи ні?
3. Що потрібно зробити, щоб зменшити тепловтрати?
4. Зменшення тепловтрат, конструктивними рішеннями
5. Де краще використовувати систему «тепла стіна»?
6. Вплив теплих стін на людину

Теплі стіни для опалення будівель застосовувалися вже давно і дана технологія не нова. Наприклад, в палацах Санкт-Петербурга і до цього дня можна зустріти цю технологію, коли в підвалі встановлювався котел, а в стінах проходили канали, за якими циркулював гаряче повітря.

Тепер же, дана технологія знову повертається, але тільки трохи перетворивши, замість каналів в стінах ми маємо трубки з теплоносієм або ж електричний кабель. Давайте спробуємо розібратися в даній технології, її плюси і мінуси, доцільність і економічності, вплив на здоров'я людини і мікроклімат в будинку.

В наш час є багато способів обігріти свій будинок і це приводити до великої проблеми, а саме до раціонального вибору системи опалення будинку .

В першу чергу нам потрібно розібратися, що таке система опалення і навіщо вона потрібна в будинку? Головне завдання системи опалення - компенсувати тепловтрати будинку в опалювальний сезон. Тобто, якщо будинок має якісь втрати тепла, наприклад 30 кВт / ч через всі огороджувальні конструкції, то нам потрібно ці втрати компенсувати, щоб відчувати себе в будинку комфортно і підтримувати температуру в 20 ° С. В цьому і криється вся загадка, тип системи опалення особливої ​​ролі не грає і не важливо, чим ми будемо компенсувати ці втрати, будемо палити газ, вугілля або дрова, будемо використовувати теплі стіни, теплі підлоги або радіатори - все це, не має жодного значення. Нам потрібно 30 кВт / ч дати в будинок для того, щоб компенсувати втрати тепла!

Якщо ми робимо теплий будинок, як систему, зменшуючи його втрати, наприклад в 1,5 рази, то і для опалення нам потрібно буде вже 20 кВт / год. І ось ми підійшли вже до найголовнішого до вибору системи опалення, а вірніше до порівняння ККД різних систем. Ні для кого не секрет, що потрібно вибирати систему опалення з найбільш високим коефіцієнтом корисної дії.

Принцип роботи теплих стін

Давайте більш детально розглянемо опалення будинку за допомогою теплих стін. Що ж нам пишуть рекламні статті за цією технологією? А то, що використовуючи теплі стіни в якості опалювального приладу, ми збільшуємо площу обігрівача, тим самим знижуємо температуру теплоносія.

Давайте проведемо аналогію з теплими підлогами. Наприклад якщо ми розігріваємо тепла підлога більше 29 ° С, то людина починає відчувати себе дуже не комфортно, йому жарко, порушується баланс по теплообміну. Згідно з європейськими нормами перепад температур між повітрям і поверхнею теплої підлоги не повинен бути більше 9 ° С. Наприклад, в житловій кімнаті нормативна температура 20 ° С, то підлогу ми можемо розігріти до 29 ° С. Якщо це ванна кімната, де температура повітря повинна бути 24 ° С, то підлогу ми можемо розігріти до 33 ° С - більше не комфортно, менше - будь ласка.

Теплі стіни у нас мають точно такі ж обмеження, як з точки зору нормативних документів, так і фізіології людини, тому що більш висока температура сприймається, як некомфортна. Єдина різниця в тому, що для стін ця різниця становить 11 ° С.

Якщо в житловій кімнаті стіна випромінює тепло, то її температура не повинна перевищувати 31 ° С. Дана температура буде комфортною для людини, який знаходиться на відстані 1 м від стіни. Тобто перепад температур між поверхнею стіни і повітрям буде 31 ° С - 20 ° С = 11 ° С.

Чому людині буде не комфортно, якщо перепад температур буде вище? Ми сприймаємо температуру, як контакт з повітрям, в цьому випадки йдете обмін між повітрям і нами, а другий варіант, - як променисте тепло. І ось що виходить, чим вище температура поверхні, чим сильніше променисте тепло. Тому великий перепад температур між повітрям і гріє поверхнею буде створювати сильний тепловий потік і людині відчуває себе не комфортно в даному приміщенні.

В цьому і криється весь підступ, так як 85% тепла стіни передається до людини за коштами променистого тепла. Але щоб отримати ці 85%, теплоносій в теплій стіні повинен мати температуру 40 ° С. Про це мовчать продавці, які рекомендую теплі стіни, як систему опалення будинку. Така ж температура в радіаторах системи опалення і за великим рахунком, казана все одно, що нагрівати стіни або радіатори. В добре утепленому будинку радіатор з температурою теплоносія 40 ° С добре справляється зі своїм завданням.

З цього випливає висновок, що знижуючи температуру теплоносія нижче 40 ° С, ми різко скорочуємо променисте тепло, яке випромінює стіна. Тому робити теплу стіну немає ніякого сенсу, так як ми не отримаємо того комфортного тепла, яке отримуємо при більш високому теплоносії.

Порівнюючи тепла підлога і стіни, ми маємо, що проекція людини на підлогу значно менше, ніж на стіну (мається на увазі площа контакту з променистим теплом). Тому якщо говорити, що тепла стіна дає променисте тепло, то її температура повинна бути 40 ° С, а як ми вже знаємо, така температура не комфортна для людини.

Чому 40 ° С? Графік питомої теплоємності води має не лінійну залежність. Його нижня точка, де найменша теплоємність води, буде знаходитися на 36,8 градусах. Тобто це та температура, при якій воду найлегше нагріти на 1, 2 або 3 градуси і потрібно затратити менше енергії.

Твердження про те, що при низькій температурі теплоносія нам потрібно затратити менше енергії для нагріву вдома не вірно.

Справа в тому, що будь-яка система опалення - це посередник, і вона повинна нагріти повітря навколо нас. Так як вода є посередником, а між нами і опалювальним приладом є повітря, який має низьку теплоємність і його потрібно нагріти, а ось яким способом і чим його гріти абсолютно не важливо, то променисте тепло ми сприймаємо безпосередньо, але для цього потрібна висока температура.

Для ефективної роботи теплої стіни потрібна висока температура, джерело променистого тепла!

Опалення тепла стіна будинку економічно вигідно чи ні?

Давайте розглянемо утеплену зовнішню стіну нашого будинку і зробимо теплотехнічний розрахунок. У розрахунку враховується температура повітря в кімнаті і зовнішня температура повітря. За рахунок теплого повітря всередині будинку нагрівається стіна, яка контактує з більш холодним зовнішнім повітрям і за рахунок цього починає втрачати тепло. Ці втрати ми і компенсуємо. У будівельних нормах сказано, що температура поверхні стіни всередині приміщення не повинна бути нижче ніж на 4 ° С від температури повітря в цьому приміщенні. Наприклад, температура повітря в житловій кімнаті 20 ° С, то температура стіни не повинна бути нижче 16 ° С.

Давайте подивимося на теплотехнічний розрахунок стіни. У нас є цегляна стіна 510 мм і утеплена ЕППС 80 мм (конструкція стіни і регіон будівництва в даному випадку не грає жодної ролі). Опір теплопередачі за даними калькулятора: 3.46 (м • ° С) / Вт.

Переходимо у вкладку «Тепловтрати» і внизу ми бачимо, що втрати тепла за опалювальний сезон становлять 25.12 кВт • год на 1м2 стіни. Це в тому випадки, коли будинок опалюється радіаторами або теплими підлогами. Але якщо ми встановлюємо теплі труби в стіни, то температура внутрішньої частини стіни значно підвищується і становитиме вже не 16 ° С, а 40 ° С.

Знову повертаємося до калькулятору і підвищуємо температуру до 30 ° С (на жаль, підвищити до 40 ° С калькулятор не дозволяє), дивимося на тепловтрати, вони складають 37.31 кВт • год при опаленні теплою стіною, що в півтора рази більше попереднього результату.

Висновок: при температурі внутрішнього повітря 20 ° С втрати будинку будуть значно вище, якщо він буде опалюватися теплими стінами, через те, що температура зовнішньої стіни буде вище, а чим вище різниця температур, тим більше втрати тепла. В опалювальний сезон потрібно буде більше грошей заплатити за газ, електрику, дрова або інший вид палива.

Що потрібно зробити, щоб зменшити тепловтрати?

Щоб зменшити тепловтрати від теплих стін їх потрібно влаштовувати у внутрішніх стінах, які не контактують із зовнішнім повітрям. У цьому випадки ми зможемо однією стіною обігрівати два приміщення, якщо це перегородка, наприклад, між двох спалень. Але якщо внутрішня стіна примикає до зовнішньої стіни, то ми будемо прогрівати і частина зовнішньої стіни, а це вже підвищені тепловтрати. Тому потрібно відступати від зовнішньої стіни.

Так само потрібно пам'ятати, що теплі стіни не можна нічим закривати, наприклад, встановлювати біля них шафа або інші елементи інтер'єру. Так само біля теплих стін можна встановлювати ліжко, чоловік буде відчувати себе не комфортно.

А якщо теплими зробити стіни, які межують з коридором, адже коридор це теж будинок і тепло буде залишатися в будинку? Але в прохідних зонах не робиться обігрів, так як сюди тепле повітря потрапляє з житлових кімнат. А якщо все ж опалювати прохідні зони, то цей надлишок тепла буде просто напросто виходити в вентиляцію і знову ми отримуємо тепловтрати.

Висновок: теплу стіну можна робити тільки між житловими приміщеннями, тільки тоді ми можемо говорити про якийсь доцільності та раціональне використання енергоресурсів.

Зменшення тепловтрат, конструктивними рішеннями

Ви все ж вирішили робити теплі стіни в будинку, незважаючи на всі вищевикладені доводи неекономічності даної технології. Як вчинити?

Є два способи зробити конструкцію стіни правильно:

1. Збільшити товщину утеплювача зовні.
2. Встановити додатковий утеплювач з внутрішнього боку стіни, а потім монтувати теплі стіни.

У першому випадки нам потрібно витратити більше грошей на утеплювач. У другому - ми закриваємо стіну утеплювачем зсередини, тим самим нівелюємо все властивості стінового матеріалу, створюємо парниковий ефект (при утепленні ЕППС) і зводимо нанівець такі властивості стіни, як сорбція, капілярна активність, інерційність і т.д. Якщо будинок побудований із цегли, то це по суті гроші, викинуті на вітер.

Висновок: тепла стіна - дорога система опалення будинку, яка призводить до збільшення витрат при будівництві будинку, дуже сумнівна економічність в експлуатації, щоб людина відчувала себе комфортно, потрібно робити теплими всі стіни в будинку і т.д.

Де краще використовувати систему «тепла стіна»?

Якщо технологія існує і дозволяє вирішити якусь задачу, то не можна про неї забути, ми повинні її пам'ятати і застосовувати.

Тепла стіна може використовуватися, як додаткове джерело тепла в тих місцях, де з якихось причин неможливо використовувати інші технології. Наприклад, в будинку зроблені теплі підлоги і через великої кількості меблів відкритої площі мало для обігріву всього обсягу. У цьому випадки на допомогу можуть прийти теплі стіни, які дозволять збільшити площу обігріву, так як ці технології схожі і мають однаковий режим роботи.

Вплив теплих стін на людину

Як і з теплими підлогами в теплих стінах головне не перестаратися і не підвищувати температуру більше допустимої в 40 ° С, так як надлишок тепла негативно позначається на здоров'ї людини.

Суб'єктивно і психологічно людині набагато приємніше, коли стіна випромінює тепло, а не віддає холодом.

Якщо діти звикають до теплої підлоги і до теплих стін, то пішовши в дитячий сад, вони відразу ж починають хворіти, так як вдома створені тепличні умови. Організм людини, перебуваючи в таких умовах, починає втрачати імунітет. Тому теплі стіни поряд з теплими підлогами повинні бути додатковим джерелом тепла, а не як основний!