Нужен ли утеплитель в "пироге" теплого пола?

Для многих специалистов, которые занимаются проектированием систем отопления, этот вопрос покажется не нужным. Почему? Потому что ответ на него очевиден - утеплитель нужен. Для них вопрос утепления звучит подобно такому: "нужна ли человеку одежда зимой?"

Тем не менее, помимо проектировщиков, есть немало людей далеких от проектирования и расчета систем отопления, и, в связи с этим, не обладающих достаточным знанием и конкретными цифрами, чтобы ответить на вопрос: "Нужен ли утеплитель для теплого пола? А если нужен, то какой толщины?" В первую очередь в категорию таких людей попадают заказчики, которые планируют строить дом, но хотят на чем-то сэкономить и не видят необходимости в том, чтобы закладывать слой утеплителя. Среди этой категории есть "опытные", которые проводят не первое строительство и, пользуясь лишь своими ощущениями, говорят: "Я уже построил один дом, и там у меня есть теплые полы. Руку прикладываю, а пол - теплый. Утеплитель не использовал. Зачем он вообще нужен? Я сэкономил."

Также есть специалисты, занимающиеся монтажом систем напольного отопления, которые продолжают интересоваться вопросом целесообразности использования утеплителя, его толщины и условий, в которых она может меняться.

Вот, по сути, для этих двух категорий, а также для всех желающих исследовать этот вопрос написана эта статья.

Итак, отвечаем на вопрос: "Нужен ли утеплитель для теплого пола?"

Для начала давайте с вами кое о чем условимся:

Мы с вами понаблюдаем за решением 8 задач. Условия к каждой будут одинаковыми. Разница будет лишь в наличии утеплителя или в его отсутствии, а также в его толщине. По всем другим параметрам "пирог" теплого пола будет одинаковым. Одинаковой будет площадь теплого пола, длина трубы контура, шаг укладки трубы, температура теплоносителя и финишное покрытие - обыкновенная керамическая плитка.
Поскольку мы решаем задачу для небольшого помещения, пол, которого смонтирован на грунте (4*2,5=10 м 2 ), то расчетной температурой для наружного воздуха мы будем пользоваться -26 0 С (расчетная температура воздуха для Воронежа и Воронежской области).

Общие условия для решения задачи:

Дано:

Температура наружного воздуха -26 0 С Температура внутреннего воздуха 20 0 С Температура подачи теплоносителя 50 0 С Разница температур подачи и обратки 10 0 С Площадь теплого пола 10 м 2 Общая длина трубы контура 76,7 м Шаг укладки 0,15 м Температура поверхности теплого пола 28 - 30 0 С Финишное покрытие керамическая плитка Толщина утеплителя меняется

"Пирог теплого пола"

Решение задачи : (щелкните курсором для увеличения)

Как видно в системе без утеплителя вполне возможно получить неплохой тепловой поток с квадратного метра 90 вт/м 2 . Но потери тепла при этом огромны 118 вт/м 2 . Более 1 кВт потерь с 10 м 2 Вот бы такой "теплый пол" перевернуть низом вверх. Было бы теплее. А что у нас с расходами на газ? Если бы за отопительный сезон при нормально спроектированной системе отопления владелец заплатил бы (условно) 10000 рублей, то без утеплителя ему понадобится на оплату 23100 рублей (грубо).

Температура поверхности такого пола, когда трога ешь рукой, вполне дает ощутимый правильный результат, дополняемый распирающим чувством гордости от осознания собственной технической подкованности и верности выбранной стратегии по "экономии" средств на утеплителе.

Это решение уже находится на технически верном пути. Такое решение позволяет экономить не только тепло, но, как мы уже увидели, средства владельца дома. Однако же, если обратить внимание на величину теплового потока вниз 59,1 вт/м 2 , через утеплитель, то становится понятно, что толщины пенополистирола все еще недостаточно. Одна из важных характеристик, которая напрямую влияет на количество тепловых потерь - это сопротивление теплопередаче, которая измеряется в м 2 *Вт/К и при монтировании теплых полов на грунте должна равняться 2,25 м 2 К/Вт. А сейчас каково у нас сопротивление теплопередаче? 0,409 м 2 К/Вт. Это в пять раз меньше! Давайте добавим еще 1 см утеплителя. Что у нас с тепловым потоком, идущим на обогрев помещения? 98,5 вт/м 2 ? Увеличился незначительно в сравнении с предыдущей толщиной утеплителя? Стоит ли тратиться дальше на утеплитель? А что у нас с потерями тепла? 37,8 вт/м 2 . Это прямая экономия средств владельца дома по эксплуатационным расходам! Если так дело пойдет дальше, то уже очень скоро мы пожмем вашу руку и скажем: "Вы один из лучших Специалистов по правильному выбору толщины утеплителя для системы напольного отопления и мы можем смело рекомендовать Вас Вашим Заказчикам." Пока мы еще этого не говорим, но подбадриваем Вас одобрительными возгласами. Почему? Потому что еще слишком велики потери и незначительно сопротивление теплопередаче слоев пирога теплого пола, расположенных под трубами. Посмотрите, она сейчас равна 0,659 м 2 * Вт/К. Следуем дальше. Плюс 1 см

Хочется поздравить Вас. С чем? Неужели мы добрались до той заветной величины толщины утеплителя, которая соответствует нормам и наиболее оптимальна? Скажу Вам: "Пока нет." Но обратите внимание на величину полезного теплового потока. Вы достигли 100 Вт с 1 м 2 . Это серьезный показатель. С площади 10 м 2 Вы получаете 1000 Вт теплового потока. 1 кВт! А помните с чего начиналось? Без утеплителя такой поток был направлен вниз на все деньги! Благодаря толщине утеплителя лишь 3 см Вам удалось поднять полезный тепловой поток с 90 до 100 Вт с 1 м 2 . Снизить потери тепла в грунт со 118 до 27 Вт с 1 м 2 и уменьшить расходы владельца дома с 23100 рублей до 13000. Однако расслабляться еще рано. Что там у нас с сопротивлением теплопередаче? 0,909 м 2 * Вт/К. Уже неплохо. Добавляем еще 1 см.

Этот вариант фактически достиг цели (А может предыдущий?). Полезный тепловой поток почти не повышается, теплопотери снижаются уже не значительно. Всего на 4,9 Вт (49 Вт со всей поверхности). Тепловая мощность наших 10 м 2 увеличилась с 1030 до 1045 Вт. Всего на 15 Вт. Существенно увеличилось сопротивление теплопередаче с 1,409 м 2 * Вт/К до 1,909 м 2 * Вт/К. Но оно должно быть 2,25 м 2 К/Вт.

Наконец, мы добрались до финиша! Вот он вариант, когда при толщине утеплителя в 8-8,5 см мы достигаем нужного сопротивления теплопередаче. Каковы наши основные показатели? Полезный тепловой поток - 105 Вт с одного квадратного метра; потери тепла - 10 Вт с того же метра; сопротивление теплопередаче 2,159 м 2 * Вт/К.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎