Системы скрытого жизнеобеспечения имеют массу преимуществ. Отпадает нужда во внешних элементах — трубах, радиаторах, кондиционерах и т. д. Тепло или холод исходят непосредственно от пола, стен и потолка. Но насколько эффективен поверхностный теплообмен?
Аргументы «за»
Какими бы совершенными ни были привычные обогреватели, они нередко доставляют неудобства, ведь вблизи от них слишком жарко, а вдали — холодно. Причина в том, что эти приборы нагревают воздух конвективным способом. Поверхностные же системы выделяют лучистую энергию, подобную солнечной, что наиболее благоприятно для здоровья человека. А так как площадь поверхности теплоотдачи достаточно велика (пол, стены, потолок), можно заметно снизить температуру теплоносителя, что, в свою очередь, позволит уменьшить затраты на обогрев. Если в режиме отопления в трубки поступает теплоноситель, нагретый до +30°C, то возвращается он, охладившись всего до +25°C. При этом количество тепла, отдаваемого в помещение, составляет около 70 Вт/м², что намного больше, чем обычно требуется жилым домам.
При работе систем поверхностного обогрева снижается конвективный поток, а вместе с ним и циркуляция пыли в помещении, воздух не сушится и не перегревается. Но куда важнее то, что система служит многие десятилетия. Тому есть две предпосылки. Температура теплоносителя невелика, а трубы, по которым он движется, прочны и устойчивы к агрессивным средам. Более того, на гладких стенках не оседают известковые отложения, так что можно не опасаться их «зарастания».
Теплые стены вполне допускают перепады температур между соседними участками, что на ощущениях человека никак не скажется. Это дает возможность монтажа трубопроводов не по всей плоскости стены
Варианты организации системы
Самый распространенный вариант — так называемый способ «мокрого» монтажа под штукатурку или в стяжку с использованием труб из сшитого полиэтилена. Материал труб обладает памятью формы, что сводит к минимуму риск заломов. Но даже если это произошло, деформацию легко исправить, прогрев трубу строительным феном.
Чтобы избежать скопления воздуха, трубы укладывают обычной или двойной «змейкой» с шагом, кратным 50 мм. Закрепляют трубопроводы на полимерных шинах, специальных матах или арматурной сетке, причем на переходе в горизонтальную плоскость ставят фиксаторы поворота из полиамида, — они помогают предотвратить залом в этом месте. Также допустимо использование гарпун-скоб. После укладки трубопроводы оштукатуривают заподлицо, а затем покрывают выравнивающим слоем штукатурки толщиной всего 10–15 мм. Далее стены готовят к наклеиванию обоев, оштукатуриванию или плиточным работам.
Отметим, что при монтаже труб следует принять во внимание расположение стены. Если она внешняя, то под трубопроводы укладывают слой теплоизоляции. Если же это перегородка между жилыми помещениями, то трубы могут обеспечить обогрев их обоих в соотношении 70% (для комнаты, где находятся) и 30% (для смежной).
В деревянных и каркасных домах используют «сухой» способ монтажа, когда на стену крепят готовые климатические панели из гипсоволокна с уже встроенными в них трубами. Благодаря системам задвижной фиксации, панели быстро монтируются и так же быстро разбираются, поддерживают температуру до 35°C при максимально допустимом давлении 6 бар. Их тепловая мощность 62 Вт/м², мощность охлаждения 39 Вт/м².
Если в комнате низкие потолки, в них лучше не ставить системы поверхностного теплообмена, так как голова человека чутко реагирует на перегрев или переохлаждение
Недавно на рынке появился еще один вариант поверхностного теплообмена, где главными элементами являются капиллярные полипропиленовые маты. Каждый мат имеет две трубы для подачи и возврата теплоносителя, которые соединены между собой множеством тонких полипропиленовых капиллярных трубок. В случае повреждения их можно запаять, и система продолжит работать в штатном режиме. Длина матов от 0,5 до 8 м, ширина — от 0,29 до 1,1 м. Стандартный размер полотна составляет 3 × 1 м.
Преимущество матов — малая толщина (от 8 мм). Их монтируют как горизонтально, так и вертикально на стену, потолок или пол, после чего закрывают слоем штукатурки или стяжки всего 1,5 см. В качестве финишной отделки используют фактурную штукатурку, обшивку из ГКЛ, деревянные панели, керамическую плитку и др. Маты хорошо гнутся, что позволяет укладывать их на любые поверхности, в том числе и сложных форм (арки, своды, колонны).
Маты подключают к любому теплогенератору с циркуляцией воды или антифриза (котлу, тепловому насосу). Температуру регулируют при помощи погодозависимой автоматики или вручную.
Как быть с конденсатом?
Для борьбы с конденсатом используют датчик влажности в помещении, который передает данные на контроллер. Тот в свою очередь регулирует температуру теплоносителя в трубах вплоть до прекращения циркуляции по данному контуру таким образом, чтобы избежать выпадения влаги на стенах.
Особенности охлаждения
Системы поверхностного отопления (в частности, теплые полы) пользуются у нас высоким спросом, чего нельзя сказать об охлаждении. И это понятно. Пару-тройку недель в году, когда житель средней полосы России страдает от жары, можно обойтись куда более простым в установке кондиционером.
И все же стоит упомянуть, что поверхностные системы могут подавать холод, если в доме установлен тепловой насос. Дешевле всего обходится пассивное охлаждение. Оно предполагает, что компрессор насоса не работает, и теплоноситель циркулирует между скважиной и контуром теплообмена. Хладагент при этом не испаряется и не конденсируется, и это безусловный плюс.
В случае если обогрев дома обеспечивает котел, на охлаждение, кроме чиллера (холодильной установки для жидкостей), можно заставить работать подземные воды, подавая их насосом и пропуская через теплообменник.
Системы поверхностного охлаждения лучше всего монтировать на стенах или потолке, так как холодный воздух, действуя согласно законам физики, опускается, тогда как горячий, напротив, поднимается.
Аргументы «против»
К сожалению, при всех плюсах поверхностный теплообмен имеет и заметные минусы. Основной — трудоемкость монтажа. Придется демонтировать отделку стен, пола и потолка, а затем снова «навести красоту». Так что системы такого рода обычно ставят те, кто только строит жилье или реконструирует его.
Поверхностное отопление подразумевает строгое соответствие дизайн-проекту, то есть с расстановкой мебели следует определяться заранее
И проектные, и монтажные работы следует поручить сертифицированным специалистам. Чтобы теплоноситель двигался по тонкому, длинному, изогнутому кабелю и в нем не возникали застойные участки, нужен точный расчет. А поскольку трубопровод будет скрыт под отделкой, должна быть исключена его поломка.
Конечно, ничто не мешает использовать радиаторную систему отопления в сочетании с поверхностной. Правда, нужно учитывать, что температура нагрева циркулирующего в них теплоносителя отличается. Справиться с проблемой поможет специальный смесительный узел, который будет охлаждать горячую воду до необходимого уровня перед подачей в дополнительный контур. (Такое устройство, функционирующее по принципу смесителя для раковин, можно собрать самостоятельно, приобретя соответствующие детали, а можно воспользоваться готовыми решениями.) Но в большинстве случаев домовладельцы выбирают водяные теплые полы, а для них, согласно действующим нормативам, температура должна составлять не более 26°С.