Альтернативные варианты отопления дома: потолочный обогрев

Опубликовано 24 мая 2015 в 2:08

Среди существующего многообразия схем теплоснабжения особый интерес представляют альтернативные варианты, способные стать отличным дополнением традиционной системе или полностью заменить ее. И одним из них можно назвать потолочное отопление.

На сегодняшний день наиболее популярными и достаточно широко используемыми его способами являются:

• воздушный обогрев, при котором тепло, вырабатываемое различными источниками (котлами, печами, кондиционерами и т.п.), распределяется по помещениям посредством системы воздуховодов;

Рисунок 1 – Пример воздушного обогрева небольшого помещения

• отопление с использованием инфракрасных излучателей различных видов, работающих от электричества (обогреватели, лампы, пленочные конструкции) или на газе (горелки).

Рисунок 2 – Пример обогрева офисного помещения с помощью потолочного ИК обогревателя

Но существует и еще один вариант потолочного обогрева – система панельного водяного лучистого отопления, – уже завоевавшая популярность в странах Запада и пока осваивающая российский рынок, о котором пойдет речь ниже.

Конструктивные особенности водяных лучистых панелей

Прежде всего необходимо сказать, что рассматриваемая потолочная система сочетает в себе два вида обогрева: традиционного водяного и инфракрасного. Поэтому конструкция панелей, основных элементов схемы, достаточно сложна, массивна и габаритна.

Основными элементами таких изделий являются:

• система трубопроводов, – как правило, используются металлические трубы диаметром 18-28 мм; в них протекает теплоноситель (вода), подаваемый из обычной теплосети или нагреваемый автономными источниками тепла (электрическими, твердотопливными или газовыми котлами, тепловым насосом);
• корпусный инфракрасный излучатель, выполняемый из профилированного оцинкованного металла толщиной 0,5 мм (в технологические углубления монтируются нагревательные элементы); для усиления излучающей способности обращенная к помещению поверхность покрывается порошковой краской;
• защитный экран (верхняя часть панели, расположенная у потолка), представляющий собой конструкцию из изолирующего фольгированного слоя из минеральной ваты толщиной около 40 мм и профилированного листа из металла;
• монтажные принадлежности – элементы подвеса (цепи, тросы), крепежные детали (карабины, штанги).

Рисунок 3 – Общий вид водяной лучевой панели

Как правило, панели изготавливаются в модульных габаритах (обычно кратно 1000 мм), но в зависимости от проекта возможно исполнение и нестандартных размеров. При этом при достаточно большой длине изделий для упрочнения конструкции с внутренней стороны излучателя монтируются ребра жесткости из стали.

Следует иметь в виду, что указываемые производителями габариты соответствуют длине труб с учетом необходимых технологических выступов (60 мм) для соединения с коллектором, подающим трубопроводом или другими панелями. Например, в изделии длиной 3000 мм, аналогичный размер излучателя будет составлять 2880 мм.

Нужно отметить, что панели производятся с максимальной сборкой, т.е. полностью готовыми для соединения с коллектором посредством пресс-фитингов.

В случае необходимости создания системы из нескольких изделий, последние размещают параллельно на расстоянии 35 мм. Их можно закреплять общими крепежными деталями и подключать посредством общего коллектора.

Рисунок 4 – Схема создания потолочной системы из нескольких панелей

Рисунок 5 – Возможные схемы обвязки водных лучевых панелей

На сегодняшний день наиболее известными марками водяных лучистых панелей для потолочного отопления являются:

• «Теплопанель» (Россия);
• «Zehnder» (Германия);
• «MARK» (Нидерланды);
• «Fraccaro Waterstrip» (Италия);
• « Duck Strip» (Италия).

Особенности функционирования панелей водяного лучистого отопления

Главный принцип функционирования такой системы обогрева заключается в передаче тепла окружающим конструкциям и предметам (а не воздуху) излучением.

Как отмечалось выше, нагрев панелей, а именно излучающего элемента, осуществляется за счет энергии горячего теплоносителя, температура которого может варьироваться в диапазоне + 40°С…+ 120°С, подаваемого от основного источника тепла в трубы изделий. После того, как нижняя сторона потолочной панели нагреется, она начинает излучать инфракрасные волны. При этом тепло полностью идет вниз за счет эффективной теплоизоляции верхней части конструкции панели.

Рисунок 6 – Схема функционирования панелей потолочного отопления

В дальнейшем процесс прогрева помещения ничем не отличается от принципа использования обычных ИК приборов: находящиеся внизу и нагреваемые предметы, стены и пол, начинают излучать тепло вторично и посредством конвекции нагревать воздух.

Следует отметить, что потолочное отопление с помощью водяных лучевых панелей позволяет достичь комфортного и ровного микроклимата в помещении, сэкономив до 40 % энергии при аналогичных температурных режимах традиционного обогрева посредством радиаторов.

Рисунок 7 – Сравнительные параметры температурного режима различных отопительных схем а) традиционное радиаторное отопление; б) обогрев потолочными панелями

Необходимо сказать, что использование таких изделий позволяет не только обогревать дом в холодный период года, но и охлаждать его летом. Конечно, эффективность этого процесса не столь значительна, но, тем не менее, затраты на обслуживание и функционирование оборудования систем кондиционирования заметно снижаются.

Достоинства и недостатки потолочного отопления

Говоря о преимуществах рассматриваемого вида отопления, целесообразно сначала указать те из них, которые рассматривались выше, а именно:

• возможность не только обогрева, но и охлаждения помещений;
• обеспечение комфортного микроклимата;
• быстрый результат;
• экономичность (в т.ч. отсутствие потерь тепла, снижение эксплуатационных затрат).

Другими достоинствами являются:

• эффективный и быстрый обогрев больших пространств или помещений с высокими потолками (выше 4 м);
• эстетичность;
• максимальная экономия полезной площади;
• отсутствие шума, пыли, движения воздуха, сквозняков;
• возможность локального или зонального обогрева помещений;
• пожаробезопасность;
• быстрота монтажа;
• отсутствие потребности в обслуживании.
• Кроме того, производители гарантируют надежную безаварийную работу не менее 5 лет, но, как показывает опыт использования подобных панелей, срок эксплуатации не ограничен.

Среди недостатков можно назвать:

• ограничение области применения – особенности конструкции не позволяют использовать их в помещениях с низкими потолками;
• особые требования к несущим (в т.ч. потолочным) конструкциям;
• необходимость контроля качества монтажа.

Что такое потолочное отопление, его преимущества и нюансы монтажа

Одним из важнейших факторов при устройстве коммуникационных систем здания является максимальный коэффициент полезного действия и экономичность их эксплуатации. Особенно это касается систем отопления.

Принцип работы потолочного отопления

Одним из самых экономных и энергоэффективных способов обогрева на сегодняшний день является потолочное. Этот инновационный способ представляет собой инфракрасную пленку с отражателем и с вмонтированными в нее резисторами. Говоря другими словами – это двухслойная алюминиевая фольга, между слоями которой проходит электрическое напряжение.

Принцип работы заключается в том, что электрический ток нагревает резисторы до определенной температуры (+35 -55 градусов), резисторы испускают инфракрасные волны длиной 9-12 мкм, нагревая в радиусе действия волны предметы, которые, в свою очередь, отдают в помещение вторичное тепло: стены, мебель, предметы интерьера и прочее.

Нюансы монтажа и расчета

Мощность изготавливаемого производителями лучистого обогревателя составляет от 125 Вт до 150 Вт. В ширину он может быть от 30 до 120 см, в длину – от 1 до 7 м. Сложность монтажа данного прибора будет зависеть от его размеров и характеристик потолочного покрытия.

Чаще всего применяют обогреватели мощностью 150 Вт. Однако в каждом конкретном случае требуется расчет, произведенный специалистом. Здесь очень важны технические параметры помещения: размер, высота потолка, характеристики отделочного и теплоизоляционного материала, и др.

Устанавливать пленочный обогреватель следует между основным потолочным покрытием и теплоизоляционным слоем. При этом покрытие обогревательным слоем не должно превышать 50 % потолка. Как правило, располагаются обогреватели вдоль стен. Во-первых, такое расположение увеличивает теплоотдачу стеновых перекрытий, во-вторых, остается достаточно места для монтажа осветительных приборов. Использование лучистых обогревателей предполагает возможность декоративной отделки потолка любыми материалами, кроме металлических. Дополнительным плюсом для застройщиков стал тот факт, что устройство данной системы не требует никаких разрешительных документов, что существенно экономит бюджет. В целом монтаж инфракрасных обогревателей прост и сравнительно недорог.

В среднем, потребляемая мощность потолочного обогревателя составляет около 55 Вт на 1 метр отапливаемой площади. При достаточном тепло барьере дома расходы на электроэнергию составят, приблизительно, 6 кВт на 100 кв. м жилой площади. Если сравнить эти показатели с отоплением по средствам электрических конвекторов, то очевидно, что затраты на электричество снижены в три и более раза. Не зря производители инфракрасных обогревателей позиционируют данный способ, как самый энергосберегающий.

Преимущества инфракрасного отопления

Этот способ является одним из самых экологичных и естественных. Не секрет, что самым комфортным теплом для всего живого является солнечное тепло. Система инфракрасного отопления работает по принципу отдачи лучей того же спектра, что и солнечные. При этом не сжигает кислород, не поднимает пыль в воздух. Эффективность же данного способа отопления прямо пропорциональна теплоизоляционным характеристикам помещения. Если ссылаться на ГОСТ, то тепловая защита здания должна соответствовать СНИп 23-02-2003, согласно которому потери тепла в здании должны быть снижены максимально.

Еще одним преимуществом данного способа отопления является его безопасность. Невысокое напряжение внутри отражающей фольги исключает возможность возгорания. Надежность обогревателя обеспечивается благодаря тому, что резисторы в пленку монтируются отдельными модулями: при механическом повреждении одного рабочими остаются все остальные.

О максимальном сроке эксплуатации обогревателей пока говорить трудно, поскольку такие приборы еще не опробованы временем, однако производители гарантируют системе инфракрасного отопления не менее двадцати пяти лет работы и два года гарантии на выявление возможных дефектов.

Данная система отопления, бесспорно, подойдет для любого помещения, но особенно хороша она для использования в деревянных домах. Все дело в том, что дерево в период осадков обильно впитывает влагу, что приводит к его деформации. Как минимум, брус темнеет, как максимум – гниет и становится хорошей средой для размножения древесных паразитов и грибка. В конечном итоге все это приводит к разрушению всей постройки. Лучевой обогреватель в данном случае – лучшая защита от влаги и промерзания. Благодаря тому, что от потолка, в первую очередь, нагреваются стены, а также мебель и другие предметы, в помещении стабильно поддерживается умеренное тепло, что создает оптимальный микроклимат для древесины.

Разработчики системы инфракрасного отопления позаботились об эффективности, безопасности и экономичности продукции – самых главных критериях данных коммуникаций. Сегодня данные системы используются во многих странах мира и получают массу положительных отзывов.