Теплі стіни для опалення будинків застосовувалися вже давно й дана технологія не нова. Наприклад, у палацах Санкт-Петербурга й донині можна зустріти дану технологію, коли в підвалі встановлювався казан, а в стінах проходили канали, по яких циркулювало гаряче повітря.

Тепер же, дана технологія знову вертається, але тільки небагато перетворивши, замість каналів у стінах ми маємо трубки з теплоносієм або ж електричний кабель. Давайте постараємося розібратися в даній технології, її плюсах і мінусах, доцільності й економічності, впливу на здоров’я людини й мікроклімат у будинку.

тепла стіна

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

У першу чергу нам потрібно розібратися, що таке система опалення й навіщо вона потрібна в будинку? Головне завдання системи опалення – компенсувати тепловтрати будинку в опалювальний сезон. Тобто , якщо будинок має які-небудь втрати тепла, наприклад 30 кВт/год через усі конструкції, що обгороджують, то нам потрібно ці втрати компенсувати, щоб почувати себе в будинку комфортно й підтримувати температуру в 20 С.

тепла стіна

У цьому й криється вся загадка, тип системи опалення особливої ролі не відіграє й не важливо, чим ми будемо компенсувати ці втрати, будемо палити газ, вугілля або дрова, будемо використовувати теплі стіни, теплу підлогу або радіатори – усе це, не має ні якого значення. Нам потрібно 30 кВт/год дати в будинок для того, щоб компенсувати тепловтрати!

Якщо ми робимо теплий будинок, як систему, зменшуючи його втрати, наприклад в 1,5 рази, то й для опалення нам потрібно буде вже 20 кВт/г. І от 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

теплі стіни

Давайте більш докладно розглянемо опалення будинку за допомогою теплих стін. Що ж нам пишуть рекламні статті за цією технологією? А то, що використовуючи теплі стіни як опалювальний прилад, ми збільшуємо площу нагрівника, тим самим знижуємо температуру теплоносія.

Давайте проведемо аналогію з теплою водяною підлогою. Наприклад якщо ми розігріваємо теплу підлогу більше 29°С, то людина починає почувати себе дуже не комфортно, їй пекуче, порушується баланс по теплообміну. Згідно з європейськими нормами перепад температур між повітрям і поверхнею теплої підлоги не повинно бути більш 9°С.

Наприклад, у 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 в нас мають точно такі ж обмеження, як з погляду  нормативних документів, так і фізіології людину, тому що більш висока температура сприймається, як не комфортна. 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, яка перебуває на відстані 1 м від стіни. Тобто  перепад температур між поверхнею стіни й повітрям буде 31°С – 20°С = 11°С.

Чому людині буде не комфортно, якщо перепад температур буде вище? Ми сприймаємо температуру, як контакт із повітрям, у цьому випадку йдете обмін між повітрям і нами, а другий варіант, – як променисте тепло. І от що виходить, чим вище температура поверхні, чому сильніше променисте тепло. Тому великий перепад температур між повітрям   поверхнею, що й гріє, буде створювати сильний тепловий потік і людині почуває себе не комфортно в даному приміщенні.

У цьому й криється весь підступ, тому що 85% тепла стіни передається до людині по засобах променистого тепла. Але щоб одержати ці 85%, теплоносій у теплій стіні повинен мати температуру 40°С. Про це мовчать продавці, які рекомендують теплі стіни, як систему опалення будинку.

Така ж температура в радіаторах системи опалення й по великому рахункові, котлові однаково , що нагрівати стіни або радіатори. У добре утепленому будинку радіатор з температурою теплоносія 40°С добре справляється зі своїм завданням.

Із 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, тому що ми не одержимо того комфортного тепла, яке одержуємо при більш високому теплоносії.

Порівнюючи теплу підлогу й стіни, ми маємо, що проекція людини на підлогу значно менше, чим на стіну (мається на увазі площа контакту із 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.

теплі стіни

Чому 40°С? Графік питомої теплоємності води має не лінійну залежність. ЇЇ нижня крапка, де сама маленька теплоємність води, буде перебувати на 36,8 градусах. Тобто це та температура, при якій воду легше всього нагріти на 1, 2 або 3 градуса й потрібно затратити менше енергії.

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

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

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

Опалення теплою стіною будинку економічно вигідно чи ні?

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

розрахунок теплих стін

Давайте подивимося на теплотехнічний розрахунок стіни. У нас є цегельна стіна 510 мм і утеплена пінопластом 80 мм (конструкція стіни й регіон будівництва в даному випадки не відіграє ніякої ролі). Опір теплопередачі за даними калькулятора: 3.46 (м²•˚с)/Вт.

теплі стіни розрахунок

Переходимо у вкладку “Тепловтрати” і внизу ми бачимо, що втрати тепла за опалювальний сезон становлять 25.12 квт•г на 1м2 стіни. Це в тому випадку, коли будинок опалюється радіаторами або теплою підлогою. Але якщо ми встановлюємо теплі труби в стіни, то температура внутрішньої частини стіни значно підвищується й буде становити вже не 16°С, а 40°С.

теплі стіни

Знову вертаємося до калькулятора й підвищуємо температуру до 30°С (на жаль, підвищити до 40°С калькулятор не дозволяє), дивимося на тепловтрати, вони становлять 37.31 квт•г 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?

теплі стіни

Щоб зменшити тепловтрати від теплих стін їх потрібно влаштовувати у внутрішніх стінах, які не контактують із зовнішнім повітрям. У цьому випадку ми зможемо однієї стіною обігрівати два приміщення, якщо це перегородка, наприклад, між двох спалень. Але якщо внутрішня стіна примикає до зовнішньої стіни, то ми будемо прогрівати й частину 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, установлювати біля них шафу або інші елементи інтер’єру. Так само біля теплих стін не можна встановлювати ліжко, людина буде почувати себе не комфортно.

А якщо теплими зробити стіни, які граничать із коридором, адже коридор це теж будинок і тепло буде залишатися в будинку? Але в прохідних зонах не робиться обігрів, тому що сюди тепле повітря попадає з житлових кімнат. А якщо все-таки  опалювати прохідні зони, те цей надлишок тепла буде просто на просто виходити у вентиляцію й знову ми одержуємо тепловтрати.

Висновок: теплу стіну можна робити тільки між житловими приміщеннями, тільки тоді ми можемо говорити про якусь доцільність і раціональному використанні енергоресурсів.

Теплі стіни – зменшення тепловтрат, конструктивними рішеннями

теплі стіни фото відео

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

Є два способи зробити конструкцію стіни правильно:

  1.    Збільшити товщину утеплювача зовні.
  2.    Установити додатковий утеплювач із внутрішньої сторони 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 всі 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 приводить до збільшення витрат при будівництві будинку, дуже сумнівна економічність в експлуатації, щоб людина почувала себе комфортно, потрібно робити теплими всі стіни в будинку і т.д.

Де краще використовувати систему “тепла стіна”?

де краще зробити теплі стіни

Якщо технологія існує й дозволяє розв’язати яке-небудь завдання, то не можна про неї забути, ми повинні її пам’ятати й застосовувати.

Тепла стіна може використовуватися, як додаткове джерело тепла в тих місцях, де з якихось причин неможливо використовувати інші технології. Наприклад, у будинку зроблена інфрачервона тепла підлога й через велику кількість меблів відкритої площі не достатньо для обігріву всього обсягу. У цьому випадку на допомогу можуть прийти теплі стіни, які дозволять збільшити площу обігріву, тому що ці технології схожі й мають однаковий режим роботи.

Вплив теплих стін на людину

Як і з теплими підлогами в теплих стінах головне не перестаратися й не підвищувати температуру більше припустимою в 40°С, тому що надлишок тепла негативно позначається на здоров’я людини.

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

Якщо діти звикають до теплої підлоги й до теплих стін, то пішовши в дитячий садок, вони відразу ж починають боліти, тому що вдома створені тепличні умови. Організм людини, перебуваючи в таких умовах, починає втрачати імунітет. Тому теплі стіни поряд з теплою водяною підлогою повинні бути додатковим джерелом тепла, а не як основні!

YouTube Preview Image