Водяной теплый пол предоставляет исключительный комфорт, а также обеспечивает сбережение энергии. Потребность тепла в помещении удовлетворяется при низкой температуре поверхности пола. Это позволяет использовать альтернативные источники энергии, например, тепловые насосы и солнечные батареи, которые лучше всего работают с низкотемпературными системами отопления.

Новые решения, в которых используется частично или полностью регенерируемая энергия, находят эффективное применение совместно с системами напольного отопления. Теплый пол, таким образом, может по праву называться отопительной системой будущего.

Теплоотдача регулируется с помощью термостатов, расположенных обычно в каждом помещении. Термостаты, в свою очередь, управляют потоком теплоносителя в различных петлях при помощи расположенных на вентилях коллектора сервомоторов.

Система напольного отопления также может регулироваться в зависимости от температуры на улице при помощи специального устройства - климат-компенсатора. Если потоки в петлях тщательно отрегулированы, то в некоторых случаях можно отказаться от индивидуального термостатического регулирования в комнатах. В этом случае применяется заранее настроенный коллектор.

В зависимости от типа перекрытий и требований, предъявляемых к полу, применяются различные системы водяных теплых полов: бетонная, настильная полистирольная и настильная деревянная. В двух последних системах используются алюминиевые пластины для равномерного распределения тепла от труб по всей поверхности пола. Бетонная система не требует дополнительных распределителей тепла.

Снизу пол изолируется для распределения температурного поля вверх.

На эффективность работы теплого пола оказывает определенное влияние тип напольного покрытия. Ощущение тепла зависит от типа поверхности, например, при одинаковой температуре каменные и бетонные полы кажутся теплее, чем деревянные или ковровое покрытие. Этот эффект возникает из-за различной теплопроводности материалов.

Если между трубой напольного отопления и поверхностью пола лежит толстое промежуточное покрытие или материал с низкой теплопроводностью, то система медленнее реагирует на изменение температуры. Помимо этого, необходимо увеличение температуры теплоносителя для поддержания той же температуры в помещении.

Теплоотдача с поверхности пола зависит от разности температуры поверхности пола и температуры воздуха в отапливаемом помещении. Обычно достаточно, чтобы температура поверхности пола была около 24 °С, для поддержания в помещении комфортного микроклимата с температурой 20 °С холодным зимним днем.

Комфорт

Первое, что Вы заметите, установив теплый пол, это повышенный комфорт. Пол становится теплым, и по нему приятно ходить. Причиной повышения комфорта является то, что теплоотдача происходит с обширной поверхности с относительно низкой температурой.

Благодаря обширной теплоотдающей поверхности возрастает количество излучаемого тепла по сравнению с теплом, распространяемым потоками воздуха. Излучение, в отличие от конвекции (движения воздуха), немедленно распространяет тепло к окружающим поверхностям, обеспечивая, таким образом, более равномерное горизонтальное и вертикальное распределение тепла в помещении.

При обычных настенных радиаторах теплоотдача, в основном, происходит за счет движения воздуха (конвекции). Теплый воздух поднимается вверх и собирается у потолка, где он, собственно говоря, не нужен, в то время как холодный воздух остается у поверхности пола.

Поскольку люди чувствуют себя наиболее комфортно при прохладном воздухе на уровне головы и теплом - у ног, напольное отопление предоставляет нам идеальное распределение тепла.

Часто система напольного отопления предотвращает холодные сквозняки от окон, быстро нагревая воздух у поверхности пола. Помимо этого, в воздухе циркулирует меньше пыли, поскольку практически отсутствуют зоны перегрева, возникающие при использовании радиаторов.

Сбережение энергии

Система напольного отопления является энергосберегающей системой. По сравнению с традиционными системами отопления экономия достигает 15-30%. Это происходит за счет следующих факторов:

- в верхних областях отапливаемых помещений не происходит перегрева воздуха, и, следовательно, уменьшаются теплопотери через кровлю и верхнюю часть стен;

- напольная система отопления является саморегулирующейся системой; теплоотдача с поверхности пола уменьшается при увеличении температуры воздуха в помещениях, например, при большом скоплении людей;

- напольная система отопления является низкотемпературной системой отопления, что позволяет снизить теплопотери при транспортировке тепла;

- при использовании напольного отопления температура в помещении может быть на 1-2 градуса ниже, чем при радиаторном отоплении, при том же ощущении комфорта для находящихся в помещении людей. Это происходит за счет значительно большей доли лучистой составляющей при передаче тепла отапливаемому помещению;

- применение зональной и погодозависимой автоматики позволяет добиться оптимальной работы системы;

- применение пенополистирола в конструкции пола является дополнительной тепло- и шумоизоляцией.

Теплоотдача с поверхности пола

На каждый градус разницы между температурой пола и воздуха в помещении приходится около 5 Вт/м теплового излучения и немного больше конвекции, что в некоторой степени зависит от движения воздуха над полом.

Конвекционное тепло - это тепло, распределяемое по комнате при передвижении потоков воздуха. Тепловое изучение, в свою очередь, передается непосредственно на окружающие поверхности, мебель и людей, находящихся в комнате.

В общей сложности, теплоотдача, приходящаяся на каждый градус разницы между средней температурой поверхности пола и температурой в комнате, равна 11,5 Вт/м. В современных домах в самое холодное время года отопительная нагрузка равна 50 Вт/м.

Это означает, что для поддержания температуры в помещении 20 °С при отопительной нагрузке 50 Вт/м температура поверхности пола должна быть на 4,5 °С выше температуры в комнате.

Эффект саморегуляции

Поскольку температура поверхности пола очень мало отличается от температуры в комнате, возникает так называемый эффект саморегулирования. Теплоотдача с пола прекращается, когда температура в комнате превышает температуру 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.

Влажность и дополнительная изоляция

Во избежание проблем, возникающих из-за влаги, необходимо соблюдать соответствующие строительные нормы. При установке напольного отопления нужно проследить, чтобы все материалы были тщательно просушены. Это касается балочных перекрытий, промежуточного пола и внешнего покрытия. Напольное отопление, поддерживающее пол сухим при дальнейшем использовании, может в начале эксплуатации слишком быстро высушить влагу из материалов, что иногда приводит к побочным эффектам.

Для предотвращения нагревания грунта под полом необходимо перед началом установки системы произвести дополнительную изоляцию (изоляция необходима и на промежуточных перекрытиях для предотвращения теплопередачи вниз). Нагревание грунта приводит иногда к распространению влаги вверх. При гигроскопичном грунте следует применять дополнительную гидроизоляцию поверх обычной изоляции. В качестве дополнительной гидроизоляции рекомендуется применять ячеистый пластик с минимальной толщиной 100 мм.

Звукоизоляция

В многоквартирных домах часто требуется звукоизоляция между этажами. Системы напольного отопления Thermotech служат прекрасной звукоизоляцией, т.к. используют пластины полистирола.

При бетонировании промежуточных перекрытий рекомендуется двухслойное бетонирование с изоляционным слоем между верхним слоем бетона и бетонным балочным перекрытием. Изоляционный слой служит не только как тепловая изоляция между этажами, но и как звукоизоляция.

При укладке жесткого напольного покрытия на жесткие поверхности используется промежуточный слой из картона или вспененного полиэтилена для предотвращения хлопков при ходьбе по полу.

Защита от замерзания

Ни при каких обстоятельствах нельзя допускать замерзания жидкости в трубах. Если существует риск замерзания, необходимо добавить в воду антифриз и регулярно проводить контроль кислотного уровня. Систему следует тщательно промывать после временного использования антифриза. Содержание антифриза в жидкости не должно превышать 30%, поскольку более насыщенный раствор может повредить другие компоненты или уменьшить эффективность системы. В электрокотле может образоваться осадок, что приводит к снижению мощности и КПД.

Терморегуляция

Теплоотдача в помещении зависит от разницы температур поверхности пола и воздуха в комнате. Например, для поддержания температуры 20 °С в комнате, может требоваться температура поверхности пола 26 °С. Температура поверхности пола определяет температуру циркулирующего теплоносителя. Разница между температурой пола и теплоносителя зависит от теплопроводности и толщины материалов между ними.

Постоянная отдача тепла ведет к снижению температуры по ходу петли. При расчете системы напольного отопления это является решающим фактором. Важно правильно рассчитать перепад температур в петлях при максимальной отопительной нагрузке.

Расчет потока и падения давления в петлях осуществляется с учетом желаемой температуры воздуха в помещениях. Потоки в отдельных петлях суммируются и составляют полный поток в контуре системы напольного отопления. Падение давления в петле с наибольшим перепадом давления (обычно это самая длинная петля) суммируется с падением давления в других частях контура системы и, таким образом, рассчитывается максимальное суммарное падение давления в системе. Давление и необходимый поток окончательно определяют выбор циркуляционного насоса.

При установке теплого пола совместно с радиаторами, приточным агрегатом и т.п. необходимо устанавливать узел смешения, поскольку напольное отопление, в отличие от других обогревательных систем, работает на более низких температурах.

Узлы смешения понижают температуру теплоносителя в контуре системы напольного отопления. Циркуляционный насос осуществляет постоянный поток теплоносителя через контура системы, а клапан узла смешения перекрывает или подмешивает теплоноситель более высокой температуры.

Узел смешения можно также оборудовать контроллером управления теплоснабжением, устанавливающим температуру теплоносителя в отопительной системе в зависимости от температуры на улице и обеспечивающим оптимальный режим работы системы при данной отопительной нагрузке и более экономичный режим работы системы.