Настенное отопление: особенности конструкции и монтажа. Теплые стены своими руками

Обогрев стены как элемент отопления

Устройство современного обогрева стены несколько отличается от своего прототипа. Так, более не делают полых конструктивных элементов для прохождения горячего воздуха. А обогреть можно практически любую плоскость за счет установки каналов теплоносителя. К таким каналам относятся полипропиленовые трубы для циркуляции горячей воды и специальные нагревательные провода, работающие от электричества.

Еще одной особенностью является создание теплоизоляционной прослойки, не пропускающей тепло наружу, если обогревается внешняя стена. Сама суть проекта состоит в создании теплового барьера между внутренним помещением и улицей. Плюс к этому – большая площадь обогреваемой поверхности обеспечивает быстрый прогрев воздуха.

Виды тёплых стен

К основным видам можно отнести стены:

водяные,
инфракрасные,
электрические.

Что они из себя представляют и как их монтировать я расскажу далее.

Статья по теме: Встроенный шкаф: монтаж своими руками

Водяные системы

Суть работы такой системы заключается в следующем: трубопровод размещают и укрепляют в стене, потом присоединяют к узлу теплосмешения. Водяную систему используют в дополнение к напольной и радиаторной, поэтому все её составные подготовлены и соответствующе смонтированы.

Сюда входят:

трубы из металлопластика или сшитого полиэтилена;
коллекторный шкаф;
циркулярный насос;
температурный датчик;
термостат;
автоматика.

Монтаж системы производят двумя способами: сухим и мокрым. Сухой способ допускает использование покрытия (фальш-панели), а мокрый – сам процесс происходит внутри слоёв штукатурки.

Если вы используете штукатурное покрытие (мокрый метод), то устанавливать водяные системы нужно так:

Очистите, разместите проводку и электрокоробки.
Установите узел теплосмешения.
Наклейте плиты пенополистирола, на них пароизоляцию (допускается использование тонкого фольгированного утепления).
Укрепите монтажные шины (или крепёжные хомуты).
Разместите трубопровод зигзагом на стене.
Подключите трубы к узлу через коллекторы.
Проведите опрессовку труб (давление должно быть выше рабочего раза в полтора).
Прикрепите стеклосетку армирующую.
Нанесите тонкий слой гипсовой штукатурки.
Укрепите под верхним слоем штукатурки термодатчик.
После того как стена просохнет, нанесите известково-цементный слой толщиной в 2-3см.
Укрепите тонкую сетку поверх штукатурки. Это поможет избежать трещин.

Монтаж при сухом способе:

На очищенной стене крепите пенополистирол, пароизоляцию и вспененную плёнку.
Укрепите монтажные шины.
Установите трубопровод на стену, подключите и проверьте, как работает.
Установите каркас из брусков или из металла.
Закрепите на каркасе плиты ДВП (гипсокартона, пластика и т.д.).

Водяную систему в жаркое время года можно использовать как охлаждающую воздух (как кондиционер).

Инфракрасные системы

Инфракрасные стены теплые – это самый прогрессивный способ обогрева в доме, с очень хорошей репутацией у клиентов и производителей. Легко и удобно вы сможете собрать карбоновые маты (стержневые и плёночные), не затрачивая лишних усилий. Маты со специальными стержнями можно укреплять:

Статья по теме: Смеситель для душевой кабины

под штукатурку,
под каркасную обшивку.

Плёночные маты легко можно наклеить на теплоизоляцию, использовав специальный клей.

При работе с плёночными системами, не нужно брать в работу паро-и теплоизоляцию, у которых алюминиевое покрытие. И не наносите на инфракрасные полотна клей и штукатурку.

Действуйте при помощи сухого способа и согласно инструкции, которая была приложена к оборудованию. Процесс монтажа чрезвычайно прост и состоит из таких этапов:

Подготовьте и очистите стену.
Уложите теплоотражатель.
Установите обрешетки, чтобы на них можно было крепить гипсокартон, ДВП и т.д.
Разместите и укрепите маты при помощи дюбелей или строительного степлера.
Изолируйте специальной лентой линии отрезов.
Установите термодатчик и терморегулятор.
Проверьте работу системы.

Используя инфракрасный обогреватель можно сделать не только теплый пол, но и стену.

Электрические кабельные системы

Это оборудование считается эффективным и экономичным. Ток проходит через кабеля и нагревает их. В состав электросистемы входят:

Нагревательный кабель (или тонкие маты с кабелем на них).
Аппаратура для включения, нагрева и выключения всей системы.
Гофро-трубка, монтажные шины (ленты).
Защитное устройство.

При монтаже этой системы под штукатурку работаем аналогично водяной. Делая стену под кабель (или маты нагревательные), лучше взять вспененный фольгированный полиэтилен.

Разрезайте маты четко по разметке. Термодатчик расположите подальше от пола или же в гофро-трубе.

Кабельная система должна быть выключена, когда вы её будете покрывать штукатуркой. Использовать саму систему можно спустя 28 дней после того как всё просохнет.

В остальном монтаж производится аналогично монтажу водяной системы.

Конструктивные особенности системы водяных теплых стен

Если система теплых стен монтируется на наружную стену, то особое внимание нужно обратить на расчёт температурных режимов, а именно: где и какой толщины на стенах должен быть утеплитель ? При наружном утеплении стены точка промерзания смещается в толщу утеплителя, поэтому для таких стен могут применяться неморозостойкие материалы. Минус такого утепления: помимо энергозатрат на непосредственное отопление помещения энергии тратится на прогревание стены

Другой вариант — стена утеплена изнутри помещения. Тогда точка промерзания стены смещается тоже внутрь. Но уже не утеплителя, а самой стены. В таком случае нужно использовать морозостойкие стеновые материалы, иначе будет иметь место промерзание стены и появление конденсата (между стеной и утеплителем и в толще самой стены). Также имеет значение оперативное регулирование температуры теплоносителя.

Если стены вообще не утеплены, то ошибочный расчет или задержка в регулировании температуры могут привести к значительным теплопотерям через наружные стены. Большие теплопотери получаются из-за большой разницы температур внутреннего и наружного воздуха. И большие теплопотери, приводят к большому количеству конденсации влаги из пара, попадающего из помещения в наружную стену при диффузии (полагаю, понятно, что эта конденсация происходит внутри стены? То есть, в сильный мороз эта влага может замерзать, при замерзании вода расширяется – стена разрушается; оно вам надо?).

После расчета теплопритоков нужно учесть следующее: систему теплые стены можно делать на внутренних стенах, причём, с одной стороны:

Тепло при таком монтаже распределяется так, как показано на рисунке: 70% в ту комнату, где уложена труба, 30% — в смежную комнату (при отсутствии теплоизоляции между помещениями). Это можно учитывать при проектировании и расчетах.

Хоть конструктивно водяные теплые стены очень похожи на водяной теплый пол, однако ряд особенностей здесь есть и их нужно учесть при проектировании или монтаже. Так, скорость воды в трубах теплых стен не должна быть ниже 0.25 м/с (это рассчитывается в специальной программе, о чём поговорим в других материалах). Почему? При такой и больших скоростях происходит «вымывание» воздушных пробок. При слишком низкой скорости теплоносителя очень вероятно завоздушивание системы.

В системе теплого пола удаление воздуха из системы достигается весьма просто: ставим воздухоотводчик на коллекторе и – всё.

В теплых же стенах наивысшей точкой контура является верхняя петля, здесь и наиболее вероятно скопление воздуха. Так что воздухоотводчик на коллекторе ничего не даст, а ставиться это устройство на верхней петле, о чём подробно рассказно в статье про монтаж.

В теплых полах трубу можно укладывать двумя способами: улиткой и змейкой. Для водяных теплых стен улитка не подходит, т. к. в ней не будут вымываться воздушные пробки. Вывод однозначный: только змейка!

Вот, кажется, и вся теория про , а о практике – о монтаже — мы поговорим в разделе про монтаж.

теплые стены водяные

Как уже несколько раз говорилось, водяные теплые стены похожи на тёплый пол, только располагаются на вертикальной поверхности. Поэтому помещён в раздел про тёплые полы.

Особенности проектирования камина с кожухом

Какой бы конфигурации, мощности и размера вы не собирались реализовать камин, обязательным условием конвекционного теплообмена является установка вентиляторов. При стандартном обогреве камином дома, циркуляция воздуха будет осуществляться только за счет разности температуры (плотности воздуха).

Алгоритм движения воздуха в кожухе

Естественно, эффективность такой конвекции крайне низкая. При создании искусственной конвекции, интенсивность камина будет создаваться направлением потоками воздуха.

Большое значение также имеет место установки вентиляторов. Главной особенностью такой конструкции является расположение таким образом, чтобы они подавали холодный воздух снизу, а не изнутри. Иначе может получиться обратный процесс.

Не следует забывать и про порог шума в помещении. При обустройстве камина, его необходимо минимизировать, иначе, несмотря на тепло, источаемое нагревательным прибором, в комнате будет находиться крайне неуютно.

Приняв решение об обустройстве камина с воздушным отоплением на даче, сразу хочется предупредить, что мероприятие это не простое. Если вы являетесь абсолютным новичком в этом деле, то схему расположения вентилятором и труб лучше заказать у специалиста.

Элементы системы

Принцип создания такой конструкции следующий: холодный воздух забирается снизу вентиляторами и идет к топке, где нагревается до необходимой температуры. Затем он поступает в простенки и уже по специальным каналам проходит в облицовочный кожух дымовой трубы.

Движение воздуха в кожухе

Металлическая дымовая труба тоже, в свою очередь, выделяет тепло, повышая эффективность камина. Здесь происходит максимальная циркуляция горячего воздуха, который, под действием вентилятора, направляется в помещение.

Видео. Как правильно вести расчет воздушного отопления

Для конструкции этой системы отопления подойдет закрытая топка, которая максимально аккумулирует и сохраняет тепло. Подобная система отопления позволяет достичь максимального КПД в 80-85%.

Для того чтобы добиться максимальной эффективности конструкции, нужно свести к минимуму сеть труб, каналов и количество их изгибов. Если же длина трубы не превышает 3 метров и при этом не имеет множество изгибов, то может хватить естественной циркуляции. При других параметров, без дополнительных вентиляторов не обойтись.

Воздушные каналы лучше выполнять из стали или алюминия.

Схема нагрева воздуха в камине

Операция ‘утепление стен бани изнутри своими руками’

Существует довольно распространённая, можно сказать, традиционная, схема утепления стен с использованием волокнистых утеплителей и вагонки.

Необходимо создать каркас на рабочей поверхности несущей стены. На стену закрепляется горизонтальная и вертикальная обрешетка из бруса. Толщина бруса должна превышать толщину самого утеплителя на 20–30 мм. Такой запас необходим, чтобы слой утеплителя не смялся, не сполз и сохранил свои свойства.
Стена обшивается минватой (или другим выбранным вами материалом).
Поверх утеплителя накладывается слой пароизоляции (фольгированная пароизоляция, фольга). Накладывать его нужно внахлёст, места стыка заделываются тонкими рейками. Между пароизоляцией и минватой должно остаться расстояние около 3 см.
На вертикальную обрешетку шириной 30–50 мм набивается вагонка. Оставшееся расстояние, таким образом, создаёт зазор для вентиляции.

Способ этот проверенный, но трудоёмкий. Сейчас строительные материалы могут намного упростить весь процесс утепления. Современные теплоизоляторы совмещают в себе сразу несколько свойств: утепление и гидроизоляцию. Фольгированный пенотер является именно таким материалом. Данный утеплитель обладает высокой огнеустойчивостью, удобен в эксплуатации и монтаже.

Описанная схема хорошо подходит для бани из бруса. Панельные и каркасные постройки имеют свои особенности утепления стен. Для утепления панельных стен используют лёгкие материалы: пенополистирол, камышовые плиты, минвату. Дополнительным требованием в этом случае является обработка теплоизолятора известковым молоком и дальнейшая хорошая его просушка. Это защитит материал от гниения и повысит огнестойкость.

Баню с каркасными стенами в холодных климатических условиях утепляют плитами из фибролита или камыша. Если район с более тёплым климатом, то можно воспользоваться гипсом, опилками, цементом и стружкой. Для утепления стен делают смесь, например, из опилок и гипса (пропорция 1 к 10). Полученную смесь засыпают между стеновой обшивкой слоем в 200 мм.

Обогрев стены как элемент отопления

ВИДЫ КОНСТРУКЦИЙ ВОДЯНЫХ ТЕПЛЫХ СТЕН

Конструктивно тёплые стены могут быть выполнены двумя способами: с горизонтальным расположением труб:

– и с вертикальным:

При горизонтальном расположении труб будет проще удалить воздух из системы.

Благодаря переменному шагу укладки трубы, можно добиться максимально идеального распределения тепла в комнате. Так, на высоту от пола 1.2 м трубы уложить с шагом 10…15 см; от 1.2 до 1.8 м от пола шаг увеличиваем до 20…25 см; выше 1.8 м шаг труб допустим 30…40 см:

Направление движения теплоносителя принимается от пола к потолку, т. о., самые тёплые участки расположены внизу стены.

Поскольку теплые стены – источники лучистой энергии, то их нужно располагать так, чтобы они не были потом закрыты мебелью.

Допускается отопление одной петлёй двух смежных помещений. То есть теплой стеной делают перегородку между помещениями.

Однотрубная схема отопления

С обогревающего котла нужно провести главную линию, представляющую разветвление. После этого действия в ней находится необходимое число радиаторов, либо батарей. Линия, проведенная согласно проектировкам здания, подключается к котлу. Метод формирует циркуляцию теплоносителя внутри трубы, обогревая здание полностью. Обращение теплой воды настраивается в индивидуальном порядке.

Планируется замкнутая схема отопления Ленинградка. В этом процессе однотрубный комплекс монтируется по актуальной проектировке частных домов. По желанию собственника в добавляются элементы:

Радиаторные контроллеры.
Терморегуляторы.
Балансирующие вентили.
Шаровые клапаны.

Ленинградка регулирует нагрев определенных радиаторов.

Материалы для организации теплых стен

Теплая стена – отопление, которое представляет собой сложную многослойную систему. В основном его располагают на внешних несущих элементах, чтобы сделать барьер и уменьшить теплопотери здания. Правильный пирог выглядит так:

Внешний утеплитель стены. Обеспечивает защиту каркаса от промерзания.
Стена конструкции здания.
Внутренний утеплитель. Препятствует проникновению энергии теплоносителя в неполезную площадь несущей стены.
Система каналов с теплоносителем и элементами крепежа.
Внешний прикрывающий систему слой. Он может быть выполнен из штукатурки либо гипсокартона. Это полезная нагреваемая плоскость, тепло от которой передается помещению.

Внутреннее утепление теплых стен устанавливают только в том случае, если имеется внешний утеплитель стены. Иначе оставленная без подогрева стена промерзнет, будет сыреть, и появится грибок. Все элементы крепежа системы выполняют из материалов, не подверженных окислению, таких как нержавеющие шурупы и пластиковые зажимы. Каналы теплоносителя монтируют из полипропиленовых труб либо электрического провода в пластиковой оплетке. Слой штукатурки закрепляют на специальной сетке. Штукатурка может быть цементная, гипсовая и на базе известкового раствора.

Преимущества и недостатки теплых стен

Прежде чем переходить к непосредственному перечислению недостатков подобных систем, сразу хочу прояснить ситуацию с их принципом работы, который сам по себе является одним большим недостатком. Большинство людей знают, что тепло в помещении распространяется по принципу конвекции или в виде излучения. Суть конвекции заключается в том, что теплый воздух сразу поднимается вверх, а тепловое излучение распространяется от отопительного прибора сантиметров на двадцать максимум, и дальше, опять-таки, включается принцип конвекции воздуха.

Теперь подумайте, что будет происходить с теплом в случае, когда стена является одним большим нагревательным элементом – совершенно верно, прогреваться будет двадцатисантиметровый участок пространства рядом со стеной, потом тепло пойдет вверх и будет находиться под потолком, прогревая соседям пол. В общем, ситуация складывается примерно так – над полом холодно, под потолком жарком, а посередине так себе. Как по вашему, комфортно будет обитать в таком помещении? Естественно, не очень. Скажете, что ведь есть еще батареи? Да есть, но тогда смысл отопления теплой стеной теряется как таковой – единственное разумное объяснение, которое можно найти применению этой технологии, это баловство. Можно, конечно, ее использовать для сушки мокрых стен, но, опять-таки, дешевле и проще будет качественно заделать межпанельные или межблочные швы.

Водяные теплые стены фото

Теперь что касается всех остальных недостатков, которыми обладают инфракрасные теплые стены и все остальные системы подогрева вертикальных поверхностей в доме. Их много, но мы остановимся исключительно на существенных недостатках.

Вдоль подогреваемой стены нельзя ставить мебель. Мало того что она будет снижать эффективность отопления помещения, так еще и сама мебель под воздействием тепла будет терять влагу и рассыхаться. В таких условиях она долго не прослужит. Установив теплый пол на стену, можно не рассчитывать повесить что-либо на нее. Картины, современные телевизоры, ковры – все это для вас станет недоступным по одной простой причине: устанавливая крепеж, вы наверняка повредите нагревательные элементы. В принципе, можно спланировать заранее, что и где будет висеть, но в большинстве случаев наш народ думает об этом в самый последний момент. Большие теплопотери

Здесь долго говорить не буду, потому как все и так понятно – по большей части нагревательные элементы будут греть стену, а через нее тепло непременно станет улетучиваться наружу

Мало того, эти теплопотери приводят и к другому, не менее важному отрицательному моменту. Точка росы – она перемещается внутрь стены

Зимой там будет скапливаться влага, а вернее сказать, конденсат, который образуется на грани теплого и холодного. У этого момента есть два неприятных нюанса – там, где потеплее, будут развиваться всевозможные плесневые грибы, а там, где совсем холодно, стена будет промерзать зимой. Результатом циклов замерзания и оттаивания непременно станут разрушения. Теплые стены своими руками фото

В общем, если вы еще не раздумали производить монтаж теплых стен, то, по крайней мере, не спешите с ними – здесь нужно хорошо подумать и взвесить все за и против. Посоветуйтесь со специалистами, с людьми, которые уже умудрились опробовать эту технологию отопления и, если после этого вы все так же будете уверены в необходимости подогрева стен, тогда можете действовать.

Отопление теплой стеной дома экономически выгодно или нет?

Давайте рассмотрим утепленную наружную стену нашего дома и сделаем теплотехнический расчет. В расчете учитывается температура воздуха в комнате и наружная температура воздуха. За счет теплого воздуха внутри дома нагревается стена, которая контактирует с более холодным наружным воздухом и за счет этого начинает терять тепло. Эти потери мы и компенсируем. В строительных нормах сказано, что температура поверхности стены внутри помещения не должна быть ниже чем на 4°С от температуры воздуха в этом помещении. Например, температура воздуха в жилой комнате 20°С, то температура стены не должна быть ниже 16°С.

Давайте посмотрим на теплотехнический расчет стены. У нас есть кирпичная стена 510 мм и утепленная ЭППС 80 мм (конструкция стены и регион строительства в данном случаи не играет ни какой роли). Сопротивление теплопередаче по данным калькулятора: 3.46 (м²•˚С)/Вт.

Переходим во вкладку «Теплопотери» и внизу мы видим, что потери тепла за отопительный сезон составляют 25.12 кВт•ч на 1м2 стены. Это в том случаи, когда дом отапливается радиаторами или теплыми полами. Но если мы устанавливаем теплые трубы в стены, то температура внутренней части стены значительно повышается и будет составлять уже не 16°С, а 40°С.

Снова возвращаемся к калькулятору и повышаем температуру до 30°С (к сожалению, повысить до 40°С калькулятор не позволяет), смотрим на теплопотери, они составляют 37.31 кВт•ч при отоплении теплой стеной, что в полтора раза больше предыдущего результата.

Что нужно сделать, чтобы уменьшить теплопотери?

Чтобы уменьшить теплопотери от теплых стен их нужно устраивать во внутренних стенах, которые не контактируют с наружным воздухом. В этом случаи мы сможем одной стеной обогревать два помещения, если это перегородка, например, между двух спален. Но если внутренняя стена примыкает к наружной стене, то мы будем прогревать и часть наружной стены, а это уже повышенные теплопотери. Поэтому нужно отступать от наружной стены.

Так же нужно помнить, что теплые стены нельзя ничем закрывать, например, устанавливать возле них шкаф или другие элементы интерьера. Так же возле теплых стен нельзя устанавливать кровать, человек будет чувствовать себя не комфортно.

А если теплыми сделать стены, которые граничат с коридором, ведь коридор это тоже дом и тепло будет оставаться в доме? Но в проходных зонах не делается обогрев, так как сюда теплый воздух попадает с жилых комнат. А если все же отапливать проходные зоны, то этот избыток тепла будет просто напросто выходить в вентиляцию и снова мы получаем теплопотери.

Уменьшение теплопотерь, конструктивными решениями

Вы все же решили делать теплые стены в доме, невзирая на все вышеизложенные доводы неэкономичности данной технологии. Как поступить?

Статья по теме: Как выбрать бак для летнего дачного душа

Есть два способа сделать конструкцию стены правильно:

Увеличить толщину утеплителя снаружи.
Установить дополнительный утеплитель с внутренней стороны стены, а потом монтировать теплые стены.

В первом случаи нам нужно потратить больше денег на утеплитель. Во втором – мы закрываем стену утеплителем изнутри, тем самым нивелируем все свойства стенового материала, создаем парниковый эффект (при утеплении ЭППС) и сводим на нет такие свойства стены, как сорбция, капиллярная активность, инерционность и т.д. Если дом построен из кирпича, то это по сути деньги, выброшенные на ветер.

Система теплая стена – отопление по-новому

Панельное отопление в стене, как и в системе «полы с подогревом» может быть водяным или электрическим.

водяная система включает коллекторы, связанные трубками, через которые течет вода, отдавая тепло стенам;
в случае электрической системы используются электрические нагревательные кабели.

Оба способа нагрева комнаты имеют как преимущества, так и недостатки. Нагретые стены излучают тепло в комнату очень мягко, и не провоцируют плавание пыли. Недостатком может быть высокая стоимость установки и невозможность поставить возле стен высокую мебель. Отдельным вопросом являются требования по теплоизоляции вертикальных перегородок.

Фото. Отопление в стене

Система «теплые стены»: установка, особенности и недостатки

Обогрев стены как элемент отопления