Интересно, а будет ли экономически выгодно вместо радиаторной системы отопления установить водяной теплый пол? Данный вопрос сейчас интересует многих. А вот те, кто занимается производством подпольных систем отопления (ПСО) говорят о том, что экономия будет около 6-12%, а иногда даже больше.
Есть ли реальная экономия при использовании теплого пола?
Но откуда может возникнуть такая экономия, если теоретически для обогрева какого-либо помещения должно затрачиваться одинаковое количество тепла, независимо от системы отопления?
При использовании теплого пола экономия тепла становится возможной благодаря специфике его распределения. При использовании радиаторного отопления тепло постоянно находится в движении – поднимается вверх от радиатора, потом охлаждается у потолка и опускается вниз к полу, а при использовании теплого пола циркуляции практически нет, а самая высокая температура располагается у самого пола. В системе теплых полов температура теплоносителя чаще всего не превышает 55 градусов, а в радиаторной системе отопления температура часто достигает 90 градусов.
Но не нужно делать поспешные выводы. Разница температур теплоносителей двух рассматриваемых систем сама по себе не является показателем экономии. Для того, чтобы поддерживать одинаковую температуру в помещении, котлом в обоих случаях затрачивается примерно равное количество энергии, в соответствии с элементарными законами физики. В таком случае становится непонятно, откуда может появиться экономия?
Что лучше для человека: теплый пол или радиаторы?
Но дальше речь пойдет о самом главном – о тепловом комфорте. Лучше всего человек чувствует себя в помещении тогда, когда его ногам тепло, средняя часть тела чувствует умеренное тепло, а голова находится в относительной прохладе. Как раз по такой схеме распределяют тепло теплые полы, а вот при радиаторной системе отопления будет все наоборот, то есть внизу будет холодно, а вверху тепло.
По результатам исследований, если понизить среднюю температуру в помещении, обогреваемом теплыми полами, где-то на 1-2 градуса, то у человека останется примерно такое же ощущение тепла, как и в том помещении, которое обогревается радиаторами и в котором средняя температура не изменялась.
Если говорить откровенно, то данное утверждение абсолютно справедливо и не является уловкой маркетологов, поэтому очевидна выгода от теплых полов. Не нужно никаких расчетов, чтобы понять, что человеку гораздо важнее, чтобы не в верхней, а в нижней половине помещения было теплее. И тут может возникнуть вопрос, какой будет выгода в денежном исчислении?
Расчет экономии тепла при отоплении дома теплыми полами
Те, кто занимается продвижением системы теплых полов, говорят об 6-12% экономии, которая в лучшем случае может достигнуть 15%. Здесь говорится как раз о тех 1-2 градусах, на которые можно снизить температуру в помещении благодаря теплым полам, а из этого следует, что сократится расход топлива. Европейские источники часто говорят о соотношении 6% на 1 градус, а отсюда и выйдет экономия 6-12%, если снизить температуру на 1-2 градуса. Возможно, что при определенных исходных данные цифры подтвердятся, но необходимо все это обосновать теоретически.
Необходимо решить задачу и узнать, какой будет экономия, если уменьшить в помещении расчетную температуру на один градус. Только не нужно это путать с уменьшением температуры теплоносителя, так как это совершенно разные вещи. В формуле, по которой рассчитываются теплопотери ограждающих конструкций, прослеживается зависимость расчетной температуры помещения. Данная формула находится в основе теплотехнического расчета, по которому определяются общие теплопотери дома, подъезда, квартиры, помещения и т.д.
Вот цитата из СНиП 2.04.05-91:
Основные и добавочные потери тепла необходимо определять по формуле с помощью суммирования потерь тепла через отдельные ограждающие конструкции Q, Bm, с округлением для помещений до 10 Вт:
где
- А — является расчетной площадью ограждающей конструкции и измеряется в м2.
- R – сопротивление ограждающей конструкции теплопередаче, измеряется в м2*С/Вт. Данное сопротивление необходимо определять по СНиП 2-3-7 (кроме тех полов, которые располагаются на грунте); для тех полов, которые расположены на грунте, расчет осуществляется по п.3 данного приложения, где R=Rh в случае утепленных полов и R=RC в случае неутепленных.
- tр – температура воздуха в помещении расчетная, измеряется в градусах Цельсия. Для помещений, имеющих высоту более 4 метров, рассчитывается с учетом повышения температуры в зависимости от высоты помещения.
- texp – если расчет потерь тепла происходит через наружные ограждения, то это температура наружного воздуха расчетная (для холодного периода), а если расчет потерь тепла происходит через внутренние ограждения, то это температура воздуха в более холодном помещении.
- b – доли добавочных потерь от основных потерь, которые определяются в соответствии с п.2 данного приложения.
- n – коэффициент, который принимается в зависимости от того, какое положение имеет наружная поверхность ограждающих конструкций относительно холодного воздуха по СНиП 2-3-79.
По данной формуле можно сравнить теплопотери конструкции или помещения с разными расчетными температурами воздуха внутри помещения. Понятно, что результаты таких сравнений будут зависимы от нескольких параметров – от сопротивления ограждающих конструкций теплопередаче и от величины разницы температур.
Если исходить из того, что общие теплопотери помещения получаются при сложении теплопотерь всех имеющихся ограждающих конструкций, то можно прийти к выводу, что при разных расчетных температурах процентная зависимость теплопотерь может быть вычислена по одной конструкции. Но справедлива она будет только для конкретных условий. Именно поэтому, следует взять усредненные условия для того, чтобы получить самый близкий к истине результат.
В данном примере разница расчетных температур составит 25 градусов (+20 внутри и -5 снаружи), а R стены возьмем за 2 м2*С/Вт, это тоже является средним значением сопротивления теплопередаче. Общая площадь ограждающей конструкции А будет взята произвольно – 30 м2. Только не нужно путать ее с площадью помещения. Поправочные коэффициенты приниматься в расчет не будут, так как на вычисление они окажут довольно незначительное воздействие.
- Q=30*25/2=375Вт (величина теплопотерь при разнице 25 градусов);
- Q=30*24/2=360Вт (величина теплопотерь при разнице 24 градуса).
В итоге получилось, что теплопотери ограждающих конструкции составили 15 Вт при снижении температуры всего на один градус, а это 4%. Но где же еще два процента?
Все приведенные выше вычисления относятся к одной стене, которая имеет наружную температуру -5 градусов, а внутреннюю +20. Но довольно редко теплый пол делают по всему дому. Часто это невозможно из-за недостаточного утепления. В такой ситуации теплый пол, который ограничен температурой теплоносителя в 55 градусов, не способен дать количество тепла, необходимое для покрытия всех теплопотерь. Довольно часто теплый пол делают лишь в нескольких комнатах, в таких как детская и гостиная. Отсюда следует, что минимум одна из стен будет являться внутренней, то есть разница внутренней и внешней температуры у нее или вообще будет отсутствовать, или будет очень мала. К примеру, эта стена может быть смежной с гаражом, температура в котором около 10 градусов. Получится, что разница температур для этой стены будет всего 10 градусов.
Можно посчитать какие теплопотери будут через данную стену:
- Q=30(20-10)/2=150 Вт;
- Q=30(19-10)/2-135 Вт.
Получается разница в 15 Вт, что является 10% на один градус.
Отсюда следует вывод, что процентам есть откуда расти, и те 2%, которых не хватало, могут быть легко обоснованы. Поэтому, при определенных условиях экономия на тепле 6% на один градус вполне реальна.
Но если быть честным до конца, то можно с помощью этой же формулы увидеть, что чем больше будет разница внутренней и наружной температуры, тем меньше будет экономия в процентах.
