8 (812) 645-07-72 - Телефон

 8 (981) 199-02-58 - WhatsApp

Как работает система теплый плинтус

Теплая стена, преимущества системы "теплый плинтус", принцип работы плинтусной системы отопления.

Учитывая климатические особенности большинства регионов России, к системам отопления, которые используются для поддержания комфортного микроклимата в жилых помещениях, предъявляются высокие требования, такие как надежность, эффективность и экономичность. Современные приборы отопления по принципу работы или, иначе говоря, способу теплообмена с окружающей средой подразделяются на два основных типа: конвекционные и панельно-лучистые. Отличие их состоит в том, что конвекционные, за счет большой разницы температур между поверхностью прибора и воздухом помещения, сначала нагревают воздух, который в свою очередь, активно циркулируя, обогревает комнату и находящиеся в ней предметы. А панельно-лучистые наоборот, сначала греют предметы, находящиеся в помещение, способом теплового излучения, а уже от них, вторично, прогревается воздух. Распределение температуры по помещению, ее равномерность, и как следствие, комфортность микроклимата зависят от типа установленной системы отопления.

Ниже мы подробно рассмотрим достоинства и недостатки отопительных приборов каждого типа, требования, которые предъявляются к современным системам отопления, и ответим на основные вопросы: чем плинтусное отопление принципиально отличается от конвекционных обогревателей, к какому типу приборов относится, в чем заключается принцип работы и какими преимуществами обладает система теплый плинтус.

Для обогрева жилья наши предки использовали устройства, работа которых была основана на принципе теплового излучения. Аккумулирующие и излучающие тепло камни у костра послужили подсказкой, которая привела к изготовлению печей для приготовления пищи, а затем к их использованию для отопления помещений. К первым познаниям у костра относится и опыт, что непосредственно перед костром - тепло, а в "тени" его излучения - холодно. В более позднее время, в различных общественных и жилых зданиях для отопления применялся  принцип нагрева поверхности стен помещений с помощью оригинальных конструкций.

В знаменитых банях Древнего Рима, а так же старинных монастырях и крепостях, под полом и в стенах проводились отопительные системы. Водяной пар или горячий воздух переносил тепло по каналам, встроенным в стенах и полах, таким образом, нагревались ограждения – пол и стены, а не воздух помещения. Данное изобретение стало прототипом современных систем обогрева поверхностей, иначе лучистое отопление: теплый пол, теплые стены, отопление стеной, потолочное отопление. В средние века и до "эпохи технических революций", в качестве стационарных обогревателей использовали изразцовые печи и открытые камины, которые излучали тепловую энергию внутрь помещения. Благодаря  сбалансированному количеству тепла, накопленному в конструкциях здания, создавался приятный микроклимат. И это при незначительной потере энергии, так как воздух помещения нагревался уже вторично, а тепловая энергия накапливалась в стенах, поверхностях массивной печи и окружающих предметах, способных к ее аккумуляции и сохранению.

"Технический прогресс" не обошел стороной и развитие отопительного оборудования. В девятнадцатом веке произошли коренные изменения: отопительная техника стала развиваться в сторону конвекции, т.е. нагрева и перемещения воздуха. В 1885 году профессор Герман Ричель вводит на основанной им кафедре "отопления и вентиляции" при Техническом Университете Берлина новый способ отопления. Он изобрел ребристый обогреватель - радиатор, нагревающий воздух и вывел его расчетные данные. Вторжение так называемой "современной" техники совершило переворот в отоплении. Произошел постепенный переход к затратному, с точки зрения расходов, и вредному для здоровья конвекционному принципу. Радиаторы и конвекторы, чаще всего, устанавливаются в нишах под окнами. За счет большой разницы температур между поверхностью прибора и приходящим воздухом создается конвекционный поток, который поднимается к потолку, там охлаждаясь, опускается к полу. Различие по температуре между полом и потолком может достигать 8*С. Таким образом, по сути, обогревается потолок, а вдоль пола движется остывший воздух, иначе говоря, сквозняк. А если в помещение недостаточно хорошая тепловая изоляция, то приборы частично греют и улицу, что является причиной низкой эффективности и дороговизны такого вида отопления. Конвекторы, к тому же, часто пересушивают воздух, а частицы пыли циркулируют вместе с ним, что очень вредно для людей, страдающих астмой или аллергией. При таком виде отопления стены помещения остаются холодными, на них выпадает конденсат, а сырые стены создают благотворную среду для образования плесени и грибка. Конечно, ни о каком здоровом микроклимате в помещении, при данном типе отопления, не может быть и речи. Помимо этого, некоторые типы радиаторов, могут не вписываться в интерьер помещения.

Система панельно-лучистого отопления "теплый пол", в отличие от радиаторов, не производит постоянной циркуляции пыли, является низкотемпературной и обладает всеми преимуществами неконвекционного ( лучистого) принципа отопления, но стены и углы помещения прогреваются недостаточно эффективно.

В системе водяной теплый пол, пластиковые трубы, уложенный змейкой, с циркулирующим по ним теплоносителем, или специальный электрический кабель, прогревают бетонную плиту. При этом, наиболее теплый воздух оказывается внизу, а наиболее холодный — вверху. Создается температурный режим, при котором на уровне ног температура- +24*С, в районе тела  +22 *С, в области головы +20*С. Эта система применяется в качестве основной для отопления дома, а так же  дополнительного комфортного подогрева пола в отдельных помещениях, обладает неоспоримым преимуществом: такую систему целесообразно использовать в помещениях с "холодными полами" - мраморными, из керамических плиток, в ванной, кухне, а также прокладывать в тех местах, где ноги человека длительное время соприкасаются с поверхностью холодного пола.

Но, наряду с преимуществом, существуют недостатки, которые не позволяют использовать теплый пол эффективно в помещениях, где в качестве покрытия пола используются материалы с высокими теплоизоляционными свойствами - ковры с толстым ворсом, натуральный наборный паркет, доска толщиной более 25 мм., и.т.д. А такие покрытия используются преимущественно в гостиных, спальнях, детских комнатах. Специфика монтажа теплого пола требует производства подготовительных работ, заливку цементной стяжки толщиной до 30-50 мм., следствие -трудоемкость ремонта системы в случае неисправности кабеля, замурованного в пол или трубопровода. Для электрической системы недостатком может являться требуемая значительная электрическая мощность на больших площадях.

В общем, радиаторы, конвекторы и "теплый пол" объединяет один существенный недостаток – холодные стены в помещение. Эту проблему можно решить только одним способом, прогревая их, тем самым, изменяя качество стены, улучшая ее теплотехнические свойства. Кроме того, прогретая стена будет излучать тепло внутрь комнаты. А "тепловой экран", который создается вдоль наружных стен, будет препятствовать оттоку тепла из помещения.

Проблему сырых стен, возникающую при использовании радиаторов устраняет настенное отопление, которое в нашей стране внедрялось еще в 60-е годы прошлого века в СССР. На домостроительных комбинатах производились опытные железобетонные блоки для жилых домов, внутри которых монтировались змеевики, по которым циркулировал нагретый теплоноситель. По причине неподходящих для прокладки системы отопление в стенах стальных трубопроводов, идея не нашла широкого применения. Долговечные пластиковые трубы, стойкие к коррозии на тот момент не изобрели. Только после прихода технологии производства труб из сшитого полиэтилена, появилась возможность с гарантией длительных сроков эксплуатации монтировать отопление в стенах. Теплая стена очень похожа по конструкции на водяной теплый пол, полиэтиленовые трубы монтируются на стену змейкой по несложной технологии. Отопление стеной имеет преимущества перед конвекционным отоплением. Температура распределяется равномерно по всему помещению, создается комфортные условия за счет того, что тепло стен излучаемое с поверхности является инфракрасным, и благодаря невысокому среднему значению  +35*С, панельное - лучистое отопление стеной  можно считать полностью безопасным для здоровья, без конвективных потоков, сквозняков и плесени на стенах.

Прогрессивная технология отопление стеной заинтересовала инженеров теплотехников, преимущества настенного отопления были очевидны, но как было сказано выше, сшитый полиэтилен был изобретен позже, поэтому немецкий  инженер Альфред Айзеншинк, специализирующийся на отопительной технике, предложил систему отопления, построенную на основе обогревателей, скрытых за плинтусами. Плинтусный обогреватель по принципу нагрева помещения схож с отоплением в стенах, но установить теплые стены в помещение своими руками сложнее, чем теплый плинтус, монтаж которого будет немного проще.  

Отопление теплыми стенами, тепло стен, изобретение системы "теплый плинтус", преимущества по сравнению с конвекционным обогревом.

В конце 70-х годов прошлого века ряд специалистов в области теплотехники выступили с предложением возродить забытое панельное отопление и использовать его в современных системах обогрева. Как уже сказано выше, А. Айзеншинк предложил систему отопления, построенную на основе плинтусных обогревателей. Они передавали на поверхности стен тепло, которое затем излучалось внутрь помещения. Инженер и архитектор Асманн перенял существенные идеи Айзеншинка, усложнил конструкцию и усовершенствовал дизайн: также посредством малогабаритных обогревателей - теплообменников, но теперь в специальном внешнем корпусе. Принцип его работы заключался в следующем: по периметру наружных стен в специальном кожухе устанавливается отопительный прибор. В основе прибора - теплообменный модуль, который  состоит из двух медных труб с насаженными на них металлическими пластинами. По трубам отопительного прибора циркулирует горячая вода. Воздух, проходя через систему, нагревается и поднимается вдоль стен, как бы "прилипая" к поверхностям, в свою очередь их прогревая.  Теплые стены излучают энергию, обогревая помещение, в итоге получаем:

• Тепловой экран вдоль наружных стен и окон, который препятствует оттоку тепла из помещения;
• Тепловое излучение вместо конвекции, создающей конденсат на холодных наружных стенах;
• Теплые стены, сухие и без плесени, при более свежем воздухе в помещение.

Эффект Коанда.

Ключевой вопрос, а каким образом поток теплого воздуха, распространяясь вдоль поверхностей, не отрывается от них и повторяет их форму? Это объясняется проявлением "эффекта Коанда".

Он назван в честь румынского конструктора Анри Коанды (Henri Coanda, 1886-1972), который зафиксировал и описал условия, при которых струя воздуха при движении как бы "прилипает" к поверхностям и распространяется вдоль них. Действие эффекта можно наглядно продемонстрировать с помощь дыма или опытов со струей воды. Если струя воды течет вдоль поверхности твердого тела, которая слегка искривлена в сторону струи, вода имеет тенденцию следовать этой поверхности.

Это одно из проявлений эффекта Коанды, которое легко демонстрируется, например, с помощью ложки и тонкой струйки воды из водопроводного крана: 

Этот эффект создается за счет зоны пониженного давления возле поверхности (струя прилипает к поверхности и движется по ней). Еще пример проявления эффекта на примере домашнего чайника. Когда струя воды   выходит из носика чайника, то при небольшом наклоне норовит отклониться от вертикали и прилипает к носику с внешней стороны, вода вместо чашки проливается на стол. Объясняется это тем, что наружная стенка носика препятствует свободному поступлению воздуха с одной стороны струи, создавая вихрь в зоне и понижение давления. Понижение давления между стенкой носика и струей способствует прилипанию ее (струи) к стенке носика. Аналогично и поведение воздуха, выходящего из плинтусной системы и движущегося воль стены за счет проявления "эффекта Коанда".

Нагретые с помощью теплового излучения предметы (потолок, пол, мебель) излучают, в свою очередь, тепло во все стороны.

Воздух нагревается уже вторично, от предметов. Этим достигается равномерное распределение температуры по всему помещению.

Метод теплового излучения благоприятно влияет на здоровье, более экономичен, и помогает избежать  ущерба от последствий действия влаги, так как: 

• Отсутствует принудительный нагрев и циркуляция  воздуха;
• Нет подъема пыли как при конвекционном принципе отопления, что очень важно для людей, страдающих аллергией и астмой, стены помещения и легкие остаются чистыми;
• Предотвращается образование конденсата на наружных стенах и как следствие сырости  - плесень.
• Уменьшается коррозия конструктивных элементов;
• Тепловая энергия напрямую обогревает конструкции, и в них непосредственно аккумулируется;
• Отопление теплоизлучением создает чувство уюта и комфорта при более низкой температуре воздуха в помещение, чем при конвективной системе отопления;
• Отпадают дополнительные затраты на регулирование и поддержание оптимальной температуры и влажности воздуха при их колебаниях, обусловленных работой систем вентиляции;
• В больших по объему помещениях (спортзал, церковь, концертный зал и т.п.) техника подогрева стен успешно заменяет  дорогую в приобретении и эксплуатации систему воздушного отопления,
• В высоких помещениях, благодаря методу обогрева стен, тепло поставляется именно туда, где в нем нуждается пользователь: в зоне пребывания, а не в виде поднимающегося к потолку теплого воздуха, с вытекающими отсюда последствиями.

Для человека такой вид отопления наиболее комфортен, так как воздух нагревается от теплых поверхностей и находящихся в комнате предметов. Тело человека очень хорошо воспринимает тепловое излучение, как и солнечное, а воздух это излучение пропускает, не нагреваясь при этом, возникает ситуация, когда человеку тепло, а воздух остается свежим и прохладным. Интересный опыт, проведенный в одной из лабораторий США : люди, находящиеся в помещении с температурой воздуха +50*C, но специально охлажденными стенами - мерзли, зато при +10*C, но нагретых стенах, им становилось жарко. Тем самым подтверждается факт, что теплообмен человека с окружающими его строительными конструкциями происходит излучением и, в первую очередь со стенами и окнами, граничащими с холодным наружным воздухом. Чем холоднее их поверхность, тем лучше она поглощает тепло, излучаемое человеком. Поэтому, температура поверхностей ограждающих конструкций имеет очень большое значение, поскольку от этой температуры зависят тепловые потери организма человека путем излучения.

Следовательно, располагая приборы отопления по периметру стен вместо плинтуса, мы получим систему отопления, максимально соответствующую требованиям и лишенную недостатков конвекционных систем. У нас данную систему назвали теплый плинтус, хотя даже правильнее было бы считать ее "теплой стеной", так как именно стены, в итоге, излучают тепло. Импортные модели плинтусных систем, к примеру Best Board, в дословном переводе так и называются - "лучшая стена".  Добавим, что отопление по принципу теплового излучения является наиболее эффективным и выгодным, с точки зрения затрат, так как чтобы нагреть предмет или тело человека, находящееся в помещение не нужно прогревать сначала воздух, который его окружает. Как было сказано выше, человек чувствует себя комфортнее в помещение с теплыми стенами и свежим воздухом, чем наоборот, холодными стенами и перегретым воздухом. 

Экономичность плинтусного отопления заключается и в том, что не требуется нагревать воздух до тех температурных норм, которые обязательны при конвекционном отопление. Многочисленные исследования подтвердили, что температура воздуха в помещение +16*С воспринимается как вполне комфортная, если температура поверхности стен составляет около 22*С. Таким образом, снизив температуру воздуха в помещениях приблизительно на 3*С, мы сэкономим около 21% (1*С соответствует экономии энергии ~ 7%). Предлагаем посмотреть диаграмму зависимости ощущений человека, с точки зрения комфорта, от соотношения температуры поверхности стен и воздуха в помещение. Именно такой принцип обогрева заложен природой. Солнечные лучи греют нашу планету: землю, дома, все, что находится на ее поверхности, но не греют воздух. Он прогревается уже от нагретых предметов и поверхности Земли. В ночное время, когда Солнце скрыто за горизонтом, поверхность Земли отдает накопленное тепло, таким образом, работает природная система аккумуляции тепла. Тот же принцип работы заложен и в русской печке, которую для обогрева использовали наши мудрые предки, протапливая ее раз в день, затем теплая поверхность печи продолжительное время излучала тепло, создавая неповторимый уют и комфорт в доме.

Добавим, что теплый плинтус отлично подходит для совместной работы с тепловым насосом, а отопление тепловыми насосами самое экономичное из всех существующих. Наружный воздух, грунт, вода являются бесплатными источниками тепловой энергии, на 1кВт затраченной, тепловой насос при средней эффективности выдает 3кВт. тепла. Экономия от применения теплового насоса и теплого плинтуса суммируется, результат получается ощутимый. 

Термограмма стены, подогретой плинтусной системой, демонстрирует изменения температуры поверхности в зависимости от высоты точки измерения. Из нее видно, что средняя температура поверхности стены порядка 30,7*С, максимальная 36,6*С, как и температура тела человека. Т.е  температура прогрева не создает опасности для мебели, предметов интерьера, обоев и другого оборудования.

Преимущества плинтусного отопления:

Гигиенические исследования микроклимата помещений и того, как влияют изменения его отдельных компонентов на организм человека, позволили выработать определенные требования к системам отопления. Вот некоторые из них:  

• Любая система отопления должна возмещать потери тепла помещением через все его ограждающие конструкции (стены, пол, потолок).
• Система отопления должна независимо от колебаний наружной температуры поддерживать внутри помещений установленную гигиеническими нормами температуру.
• Температура внутреннего воздуха  должна быть по возможности равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Температура считается равномерной, если в горизонтальном направлении от окон до противоположной стены разница температуры воздуха не превышает 2*С, а вертикальном  1*С на каждый метр высоты.( т.е при высоте потолка 2,5 м. температура пола и потолка не должна отличаться более 2,5 *С)
• Внутренние поверхности ограждений ( стены, пол, потолок) должны нагреваться настолько, чтобы их температура приближалась к температуре воздуха в помещение.

Проанализировав недостатки конвекционных систем отопления, и учитываю преимущества, которые дает нам принцип излучения от нагретых стен, приходим к выводу, что система отопления должна обладать следующими свойствами: 

• Работать по принципу теплового излучения;
• Устанавливаться по периметру внешних стен, в нижней части, вместо плинтуса;
• Поддерживать в помещение равномерную температуру по всей высоте.

Не менее важно и то, что система отопления должна быть: 

• Экономичной и энергосберегающей, что особенно важно в сегодняшнее время, когда дорожают энергоносители;
• Способной использовать различные источники энергии, в том числе и альтернативные, такие как "тепловые насосы", использующие для нагрева воды энергию земли;
• Благотворно влиять на самочувствие и здоровье человека;
• Создавать комфортные условия проживания;
• Не приносить вред окружающей среде, отвечать высоким нормам экологической безопасности;
• Иметь широкие возможности применения в современной архитектуре и дизайне помещений.

 Хотелось бы добавить дополнительно, что в идеале:

• Конструкция системы отопления должна быть разборной, обеспечивающей удобство монтажа;
• Материал теплообменного модуля должен иметь высокую теплоотдачу;
• Наружные и декоративные элементы должны быть выполнены из прочных материалов.

Суммировав все вышеизложенное, мы приходим к выводу, что предлагаемая нами плинтусная система отопления, отвечает всем перечисленным требованиям и полностью вписывается в концепцию современной архитектуры Green Building, нормы которой приобретают статус закона во многих странах Европы, США, Японии и обладает следующими преимуществами:

• Мягкое, лучистое тепло (без активной конвекции как у радиаторов);
• Здоровый микроклимат в помещение, нет подъема пыли;
• Равномерное распределение температуры;
• Отсутствие "холодных" и сырых стен;
• Препятствует образованию плесени;
• Простой монтаж, как в новых, так и в старинных домах
• Малый объем теплоносителя в системе;
• Экономия энергии;
• Отличный дизайн.
  

Больше информации о вариантах применения плинтусного отопления, образцах покраски наружных элементов, инструкции по установке теплого плинтуса, а так же полезные материалы по отоплению загородного дома, коттеджа или квартиры читайте в наших материалах. Консультации по всем вопросам, связанным с системой плинтусного отопления по телефонам и адресам, указанным в "Контактах"

Высылайте вопросы на электронный адрес teploplint@gmail.com, наши сотрудники ответят в кратчайшие сроки.