Выбор системы отопления для дома можно назвать вторым по важности вопросом после проблемы выбора материала для стен и кровли. Эти темы взаимосвязаны: экономия на стенах обернётся перерасходом средств, при эксплуатации здания в холодное время года. Какую систему отопления выбрать: традиционную, проверенную временем или поставить теплый инфракрасный потолок?

Стоит ли рисковать, вдруг новинка окажется опасна в эксплуатации, трудна в установке или просто не оправдает вложений? Статья дает ответы на некоторые вопросы.

Энергосберегающие инфракрасные потолочные панели

Всё многообразие систем отопления можно свести к трём основным видам, если основой классификации взять теплоноситель:

• Традиционное;
• Воздушное;
• Прямое электрическое.

Традиционная система отопления

Радиатор отопления

В системах парового отопления по трубам циркулирует горячая жидкость, как правило, это вода. Источником тепла является радиатор, эффективно передающий энергию воздуху. Конвекционные струи от обогревателя поднимаются к потолку, распространяются по площади и постепенно остывая, опускаются к полу.

Так, соприкасаясь с воздухом, повышается температура всех предметов, стен, перекрытий. Конечно же, в нижней части помещения прохладнее, нежели в верхней. Перепад этот достигает 5-10 °С.

Преобразование тепла: нагреватель – жидкость – воздух – потребитель.

Воздушная система отопления

Самый современный вариант обогрева жилища, исключающего из цепочки преобразования энергии жидкость, это климат-контроль.

Это:

1. Система воздушного отопления;
2. Фильтры очистки воздуха;
3. Приточная вентиляция с контролем температуры
4. Вытяжная вентиляция. Иногда принудительная, а простейшем случае естественная.

Конечно же, переоборудовать дом под такое отопление затратно и трудно: одна прокладка коробов чего стоит. А проектирование учитывает не только такие параметры, как теплопотери/тепловыделения, но и допустимость шума от агрегатов, расстановку мебели, топологию воздуховодов.

Хотя, есть такой плюс: одновременно с прямой задачей решается вопрос очистки воздуха от пыли.

Преобразование тепла: нагреватель – воздух – потребитель.

Схема воздушной системы отопления

Неизбежны потери калорий на каждом этапе, поэтому сокращение цепочки преобразования тепла, это очевидный путь к экономии при эксплуатации. Так работают инфракрасные потолки.

Революционный подход к отоплению помещений

Эволюционно самым лучшим,  естественным обогревателем является Солнце. Тепло переносится от него частью спектра, соседней со светом – инфракрасными (ИК) лучами. Как видно из названия, ИК диапазон лежит непосредственно за красной частью спектра.

Это электромагнитное излучение от 0,76 мкм (10-6 м) до 1- 2 мм. Действие на человека зависит от этого параметра. Например, нагретый дневным солнцем кварцевый песок на дневном пляже излучает тепло, соответствующее максимуму длины волны 9,2-9,4 мкм.

Оно поглощается одеждой, поверхностями предметов, кожей, проникает в слой подкожной клетчатки. Предметы и одежда нагреваются воздухом, а от подкожного слоя тепло кровотоком разносится по организму. Температуре тела (~37 °С) соответствует длина волны 9,3-9,5 мкм.

Такое излучение наиболее глубоко проникает в тело, наилучшим образом выполняя задаче поддержания комфортной температуры. (В.М.Боголюбов, Г.Н.Пономаренко, Общая физиотерапия, Москва, Медицина, 1999, стр. 151).

Инфракрасное потолочное отопление – незаметный для глаз источник приятного, эффективно действующего тепла. Они не влияют на влажность воздуха, не уменьшают процент кислорода в нём.

Нагревающие потолочные элементы монтируются теплоизоляцией потолка и его декором, поэтому абсолютно незаметны. Исходящее от потолка тепловое излучение свободно проникает сквозь воздух, нагревая поверхности пола, стен, предметы в помещении.

Энергия равномерно распределяется в объёме. Нет перегрева воздуха, мал перепад температуры пол – потолок. В целом, обеспечивается солидное энергосбережение при эксплуатации. А водяные инфракрасные потолочные панели в жаркое время года могут работать как кондиционеры, отбирая лишнее тепло.

Смонтированные панели ИК потолочные панели

Так как не приходится перегревать систему, температуру в помещении, используя отопление потолочное инфракрасное, можно снизить на 1-3 °С ниже, нежели при отоплении при помощи обычных радиаторов. Как кажется, это немного.

Но уменьшение температуры на 1°С соответствует экономии 5% энергосбережения. А тепловой режим помещения можно задавать терморегуляторами как локально, так и централизованно по выбранной программе.

Выгоды очевидны и по оборудованию. Не нужна котельная ни в виде пристройки, ни в подвале. Не требуется трудоёмкий и дорогостоящий монтаж систем парового или воздушного отопления. Инфракрасный теплый потолок не загромождается интерьер ни радиаторами, ни воздуховодами, ни принудительной вентиляцией.

Потолочное отопление ИК панелями

Как правило, инфракрасные потолочные панели, ставятся вблизи входа в помещение и над окнами. Рабочий элемент ИК панелей – трубчатые греющие резисторы, открытые или закрытые панелью. В панелях высокотемпературных резисторы оставляются открытыми. Такие элементы чаще стоят не в жилых помещениях, а, например, в спортивных залах.

Водяные ИК потолочные панели

Главная конструктивная особенность таких потолочных обогревателей, система отражателей и изоляторов, направляющая энергию в определенные зоны. Название водяные панели получили потому, что по излучающим трубкам диаметром 15-28 мм, проходит жидкий теплоноситель, а летом – охлаждающая жидкость.

Конструкция совершенно безопасна и легко масштабируется, поэтому часто применяются инфракрасные водяные потолочные панели в цехах, торговых и спортивных залах.

Основной источник тепла павильона – ИК водяные потолочные панели

Плёночные потолочные нагреватели

Источником тепла являются нагреватели, выполненные в форм-факторе плёнки. Они удовлетворяют европейским нормам противопожарной и экологической безопасности, имеют долгий срок службы, экологичны, не требуют обслуживания.

Что касается особенностей геометрии помещения, его назначения то модельный ряд позволяет подобрать мощность и тип прибора для каждого случая. Локальные терморегуляторы (от простых до программируемых) задают режим конкретного помещения.

Централизованные системы  управления с обратной связью посредством датчиков гибко регулируют микроклимат дома. Например, гостиная сильнее отапливается днём, а в спальне в эти часы прохладнее.

Монтаж и установка плёночного инфракрасного отопления

Под потолочные инфракрасные нагреватели уходит от ? до ? площади потолка. Оставшегося места достаточно для размещения осветительных приборов и коммуникаций. Декоративный отделочный материал, гипсокартонные панели, подвесные потолки, и т.д. не мешают функционированию и сами не портятся.

Схема пленочного устройства ИК отопления

• 1 этап. Монтаж теплоотражающего экрана
• Первоначально устанавливается на всю потолочную поверхность помещения фольгированный теплоотражающий экран (фольгоизол, пенофол, и пр.).
  Этим достигается почти двукратное  увеличение теплового потока вниз. При недостаточной теплоизоляции лучше использовать утеплитель 10-миллиметровой толщины, иначе достаточно утеплителя толщиной 5 мм.
• На деревянную поверхность крепление производится металлическими скобами, обычным мебельным степлером.
• На бетонном перекрытии ставится крепеж с шагом 0,5 метра. Чаще всего это деревянная обрешётка. Полосы крепятся с нахлёстом 2-3 см с последующим проклеиванием стыков фольгированным скотчем.

Совет: работаете в одиночку, или с помощником, легче использовать рулонный теплоизоляционный и пленочный материал шириной 60 см: проще удерживать и меньше получается ошибок.

• 2 этап. Установка плёночных нагревателей.
• Заранее рассчитанное количество нагревательных элементов крепится аналогично теплоотражающему материалу. Надо только скобы или иной крепёжный элемент устанавливать в специально выделенные места, чтобы не повреждалась инфракрасная пленка для потолка в других точках.
• 3 этап. Электромонтаж.

Подключение отдельных элементов

• Сечение проводов выбирается соответственно общей мощности подключаемых нагревателей.
• Все провода скрываются в кабель-канал.
• Терморегуляторы монтируются в каждом помещении на высоте 1,1 – 1,4 м. При небольшой, до 5 м2, отапливаемой площади, они подключаются в разрыв линии.
• Большей площади требуется соответственно обогреватель высокой мощности, и терморегулятор подключается исключительно через магнитный контактор.
• Магистрали, спрятанные в гофре, проходят до распределительного щита, в котором силовые и управляющие провода подключаются к автоматам и магнитным контакторам.
• Первое тестирование системы производится после подключения общего Ввода.

Монтаж обогревательных панелей

Проводится расчет итоговой мощности нагрузки, подбираются провода, короба. После этого устанавливается щиток с дифференциальными автоматами. Дифференциальных автоматов в щитке ставится столько, сколько помещений планируется подключать. От щитка прокладывается проводка.

Потолочные инфракрасные панели можно ставить самостоятельно. Монтаж инфракрасных потолочных обогревательных панелей соответствует процедуре установки ламп дневного света.

Расчёт мощности ИК отопления

Самостоятельно выполнить расчёт требуемого оборудования несложно. На 10 м2 площади при потолках 2,5-3 м для дома с хорошей теплоизоляцией требуются инфракрасные потолочные нагреватели мощностью 1 кВт. Более строгие цифры можно получить, используя данные конкретного прибора. Разумеется, о постоянном потреблении электричества речь не идёт: при эксплуатации оборудование, поддерживая заданный режим, работает приблизительно 20 минут из каждого часа. Эффективное электропотребление для дома с площадью 55 м2 составляет около 2 кВт, а это совсем немного!