На главную
Карта сайта
Написать письмо
Перейти в корзину
Что может напольное отопление
В многочисленных публикациях, посвященных теме напольного отопления, читателя упорно подталкивают к мысли, что водяной «теплый пол» может быть лишь модным дополнением к традиционному радиаторному отоплению. А так ли это на самом деле, и как определить ту границу, до которой напольное отопление может полностью заменить радиаторное?
Попытаемся получить ответ на вопрос о возможностях напольного отопления, опираясь на отечественные строительные нормативы для современных жилых зданий. Примем, что здания имеют неотапливаемые технический этаж и подвал (в расчетах температура воздуха в этих помещениях принята 0 °С. Фактически, она определяется из уравнения теплового баланса).
Ограждающие конструкции зданий должны иметь приведенное сопротивление теплопередаче не ниже значений, изложенных в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП) – рис.1.
Примерное территориальное расположение зон ГСОП показано на рис. 2, который построен на основании табличных СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».
Используя значения требуемых сопротивлений теплопередаче, можно определить необходимые общие приведенные коэффициенты теплопередачи для каждого типа ограждающей конструкции (табл. 1).
Если рассматривать жилое помещение со стандартным соотношением сторон 4 : 3 и площадью остекления равной 18 % площади пола, то, в зависимости от схемы расположения помещения в здании (рис. 3),
можно вычислить удельные потери тепла через ограждающие конструкции, приходящиеся на 1 м2 площади пола (табл. 2).
Определяющим фактором при оценке предельных значений удельного теплового потока от элементов системы панельного отопления является максимально допустимая температура поверхности. В соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (п. 6.5.12) средняя температура поверхности теплого пола в зонах постоянного пребывания людей не должна превышать 26 °С; в зонах временного пребывания – 31°С. Максимальная температура поверхности пола по оси нагревательного элемента не должна быть выше 35 °С. Максимально допустимая температура поверхности паркетных полов составляет 27 °С (СП 41-102-98, п.3.9).
Для определения максимального удельного теплового потока от напольного отопления можно использовать формулу, рекомендованную европейским стандартом DIN EN 4725-3 для интервала температур внутреннего воздуха от 18 до 25 °С:
q = 8,92*(t пола – t воздуха)^1,1, (Вт/м2).
Среднюю температуру теплого пола в основной зоне помещения примем 26 °С, а в краевых (вдоль наружных стен) зонах шириной 0,75 м – 31 °С. Возможности напольного отопления для жилых помещений с температурой внутреннего воздуха 20 °С при этих условиях показаны в табл. 3.
Сравнивая данные табл. 2 с реальными характеристиками напольного отопления (см. табл. 3), можно утверждать, что во всех рассмотренных случаях «теплый пол» способен возместить теплопотери через ограждающие конструкции в российских климатических условиях при соблюдении нормативных требований по тепловой защите.
Анализ полученных данных показывает еще один очень интересный и, на первый взгляд, парадоксальный факт: с увеличением показателя ГСОП возможности напольного отопления возрастают. Это связано с тем, что в нормах принята такая зависимость требуемого сопротивления теплопередаче Rтр от ГСОП (рис. 1), которая «сглаживает» в экономически целесообразных пределах дисбаланс между годовым теплопотреблением в районах с мягким и суровым климатом.
Однако, кроме теплопотерь через ограждающие конструкции, при отсутствии принудительной вентиляции в расчете мощности отопительной системы необходимо учитывать затраты тепла на нагрев инфильnрующегося наружного воздуха.
Требования российских норм предполагают учитывать эти затраты из расчета нагрева до комнатной температуры 3 м3/ч воздуха на 1 м2 площади помещений. Расчет количества тепла для его нагрева производится по следующей формуле:
Qинф = 0,28*L*ρн*св*(tв – tн), (Вт/м2),
где L – удельный расход приточного воздуха, м3/ч; св – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг °С); ρн – плотность наружного воздуха, кг/м3; tв и tн – расчетные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха, в холодный период года, °С.
Результаты расчетов сведены в табл. 4.
Добавляя затраты тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха, учтенные в нормативном объеме, к теплопотерям через ограждающие конструкции, получим данные общей удельной теплопотребности (табл. 5).
Как видно из табл. 5, при учете нормативных затрат тепла на нагрев поступающего с улицы воздуха, возможности напольного отопления по самостоятельному обогреву зданий несколько сузились, причем именно в зонах с ГСОП 2000-4000.
Однако и здесь всё не так однозначно, ведь при реальном проектировании можно учесть и следующие факторы:
· при напольном отоплении температуру внутреннего воздуха в помещении можно принять на 1,5–2 °С ниже, чем при радиаторном отоплении. При этом результирующая (ощущаемая) температура для человека не изменится, то есть уровень комфортности останется прежним;· сам человек тоже является источником тепла, развивая даже в состоянии покоя «тепловую мощность» в 80–100 Вт (в зависимости от массы тела), что добавляет к теплопоступлениям в 5–8 Вт/м2 с человека;· для нормального дыхания человеку нужно всего 1,5 м3 воздуха в час, а не 3 м3/м2 (60 м3 для помещения площадью 20 м2), как предусмотрено нормами по инфильтрации;· в дополнение к «теплому полу» можно использовать фрагменты «настенного» отопления, тем более что строительными нормами допускается повышение средней температуры поверхности стены на уровне 1 м от пола до 95 °С;· в конце концов, пять суток в году, при которых, по статистическим данным, наблюдается расчетная зимняя температура, можно либо поступиться проветриванием, либо использовать какой-либо дополнительный источник тепла (например, тепловентилятор). Тем более что при превышении расчетной температуры радиаторное отопление тоже не справится с возмещением теплопотребности.
«АКВА-ТЕРМ» МАРТ-АПРЕЛЬ № 2 (42) 2008