Как обеспечить энергоэффективность «тёплого пола»
На правах рекламы
«Тёплый пол» повышает комфорт жилого помещения, но в то же время требует затрат энергии. Самый надёжный способ их существенно снизить — направить тепловые потоки только в нужную сторону. Это достигается применением эффективной теплоизоляции.
Что значит направить тепловой поток в нужную сторону и зачем это делать?
Содержание статьи:
От источника тепла (системы обогрева) потоки тепловой энергии расходятся в разные стороны. Путём естественной конвекции большая часть тепла распространяется в помещении и обогревает его. Другая часть передаётся путём теплопроводности вниз к перекрытию пола, потом идёт дальше. В результате обогревается потолок нижнего помещения.
Для предотвращения неэффективного расхода тепла устанавливается барьер из материала с низкой теплопроводностью, т. е. теплоизоляции.
Подробнее о теплопроводности
Коэффициент теплопроводности материала, обозначаемый греческой буквой λ (лямбда), зависит от многих параметров, важнейшим из которых является влажность.
В строительной теплотехнике оперируют разными величинами этого показателя, а именно: для сухого материала (λ0) и эксплуатируемого в реальных условиях (λА и λВ). Условия эксплуатации А и Б прописаны в нормативе СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Они определяются сочетанием влажностного режима в помещениях и зоны влажности. И режим, и зона влажности могут быть сухими, нормальными и влажными. Проектировщики определяют условия А или Б по таблице (п. 4.4 СП 50.13330.2012):
| Влажностный режим помещений зданий (по таблице 1) | Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности (по приложению В) | ||
| сухой | нормальной | влажной | |
| Сухой | А | А | Б |
| Нормальный | А | Б | Б |
| Влажный или мокрый | Б | Б | Б |
Для строительных материалов, в том числе теплоизоляционных λ0, λА и λВ определены и указаны в Приложении Т к СП 50.13330.2012. Межэтажные перекрытия, которые невольно служат источником энергетических потерь в системах «тёплого пола», в большинстве случаев выполнены из железобетона. Коэффициенты теплопроводности этого материала таковы: λ0 = 1,69, λА = 1,92, λВ = 2,04 Вт/м∙°С.
Почему влажность влияет на теплопроводность?
Коэффициент теплопроводности материала растёт с увеличением влажности по простой причине. Все стройматериалы, за исключением металлов, в той или иной степени пористые. В порах содержится воздух. При усилении увлажнения он вытесняется водой. Коэффициент теплопроводности воздуха при комнатной температуре составляет порядка 0,023 Вт/м∙°С, воды — около 0,6 Вт/м∙°С.
Секрет эффективности теплоизоляционных материалов
Очень прост. Коэффициент теплопроводности наиболее широко применяемых теплоизоляционных материалов в тридцать-шестьдесят раз ниже, чем у железобетона, а именно — 0,029–0,059 Вт/м∙°С. Почему такой разброс цифр? Потому что материалы разные по теплозащитным свойствам.
Какой теплоизоляционный материал эффективнее?
Ответить на этот вопрос нетрудно. Достаточно сравнить коэффициенты теплопроводности. Возьмём самые ходовые утеплители, применяемые в промышленном и гражданском строительстве. Их три, они хорошо известны:
| Теплоизоляционный материал | λ0, Вт/м∙°С | λА, Вт/м∙°С | λВ, Вт/м∙°С |
| Беспрессовый пенополистирол (пенопласт) | 0,037–0,049 | 0,038–0,052 | 0,044–0,059 |
| Минеральная вата (каменная и стекловата) | 0,035–0,046 | 0,040–0,049 | 0,044–0,055 |
| Экструзионный пенополистирол (ЭППС) | 0,029–0,030 | 0,030–0,031 | 0,031–0,032 |
Как видим, ЭППС значительно превосходит другие утеплители по теплозащитным свойствам даже в сухом состоянии, не говоря уже об эксплуатации в условиях высокой влажности. По сравнению с ним у минеральной ваты и пенопласта велики и сами значения коэффициентов теплопроводности, и разрыв между показателем в сухом состоянии и его эксплуатационной величиной. Это объясняется влагостойкостью экструзионного пенополистирола. Водопоглощение теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® из ЭППС не превышает 0,5% по объёму. У материала закрытая мелкоячеистая структура, которая не пропускает воду. У пенопласта она зернистая, у минеральной ваты — волокнистая. Вода легко проникает в пространство между зёрнами и волокнами, соответственно. Поэтому норматив на минераловатные утеплители, ГОСТ 9573–2012 «Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия», допускает водопоглощение материала при частичном (!) погружении в воду до 15% по массе, а для минваты с низкой плотностью — и 30% по массе. Поэтому способность сохранять тепло у экструзионного пенополистирола стабильна на протяжении всего срока службы, а у двух других разновидностей теплоизоляции со временем существенно снижается.
Последнее очень важно, потому что мало кто готов часто менять теплоизоляционные материалы — это процесс затратный и трудоёмкий. Некоторые производители утеплителей в своей технической документации приводят низкие значения коэффициентов теплопроводности, не уточняя, что они даны для материала в сухом состоянии. Однако для потребителя важен не сиюминутный показатель, а его значение в долгосрочной перспективе.
К слову сказать, для данной статьи значения λ взяты не у производителей теплоизоляции, а из упомянутого СП 50.13330.2012, который заслуживает большего доверия, чем документация производителей и поставщиков при всём к ним уважении.
Конструкция и монтаж «тёплых полов» с применением экструзионного пенополистирола
С принципиальной схемой и описанием монтажа системы «тёплого пола» с трубным и кабельным обогревом можно ознакомиться на официальном сайте компании «ПЕНОПЛЭКС», которая первой в России развернула промышленное производство теплоизоляции из экструзионного пенополистирола. Там же посмотреть анимационный ролик с описанием этапов монтажа «тёплого пола» с плёночным электрическим обогревом. Этот же видеоматериал есть на YouTube-канале компании.
Видео по теме