эмблемка

современные
инженерные системы
Минск, Минский район


МТС (033) 660-55-50
VEL (029) 113-70-57
УНП 691803803

Наши объекты:

сблокированный дом частный дом дом в классическом стиле коттедж коттедж частный дом загородный дом просторный дом усадьба двухквартирный дом одноэтажный дом двухэтажный дом небольшой дом кирпичный коттедж пригородный дом каркасный загородный дом на винтовых сваях с мансардой дом с конденсационным котлом система отопления на твердотопливном котле с теплоаккумулятором отопление водяным теплым полом от электрокотла без фото

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте home-engineering.net. Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.


Объект исследования
Полученные результаты
Анализ полученных результатов
Выводы


Объект исследования наверх


В течение трех дней отопительного периода 2017 - 2018 гг. 13, 23 и 26 февраля (26.02.2018 — самые холодные сутки зимы) каждые полчаса проводились измерения температуры поверхности теплого пола и температуры воздуха в помещении дома, описанного в наших статьях:
Энергоэффективный дом. Проектирование,
Энергоэффективный дом. Монтаж.

Измерения температуры пола проводились бесконтактным ИК-термометром Microlife NC100 (в режиме измерения температуры ограждающих поверхностей, разрешающая способность 0,1°С) в центральной зоне помещения, в одном и том же месте. Для усреднения показаний температуры по поверхности пола замеры производились по Г-образной траектории длиной около 4м с высоты около 1м. Замеры температуры воздуха производились также в центральной зоне этого пространства с использованием сухого термометра психрометрического гигрометра ВИТ-2, цена деления шкалы 0,2°С. Следует отметить, что сухой термометр данного гигрометра достаточно чувствителен: наблюдается рост температуры при приближении к нему человека. Поэтому показания снимались, как рекомендует инструкция: сначала считывались десятые доли градусов, затем — целые.

Помещение площадью около 45м² представляет собой открытое пространство совмещенной кухни-гостиной и расположено на первом этаже. Данное помещение, как и весь дом, отапливается только водяными теплыми полами. Пирог пола: железобетонная плита перекрытия над подвалом (средняя температура в подвале +16°С), утеплитель XPS толщиной 50мм, труба теплого пола PEx-b 16×2,0мм, полусухая машинная стяжка общей средней высотой 75мм, финишное напольное покрытие — керамический гранит 12мм на слое плиточного клея толщиной ок. 3мм. В помещении есть большое окно площадью ок. 5м², выходящее на юго-восток и остекление на северо-западе (ок. 4,0м²). В зимнее время при низком солнце первое окно вносит вклад в теплопритоки помещения (см. ниже замеры 26 февраля).

В стяжке пола данного помещения располагается три петли водяного теплого пола, средняя длина петель около 66м, тип укладки труб — улитка, средний шаг укладки ок. 23см. Петли теплого пола питаются от коллектора, подключенного напрямую к газовому конденсационному котлу. Температура подачи в систему отопления постоянна в течение всего отопительного сезона и составляет 42°С, температура обратки — порядка 32..37°С. При данных параметрах максимальная мощность, которую можно получить с поверхности теплого пола составляет около 70 Вт/м² (средняя мощность будет ниже ввиду работы прерывистом режиме, см. ниже). Для регулирования температуры воздуха в данном помещении (и в других помещениях дома также) используется комнатный цифровой термостат Uponor T-35, подключенный через контроллер Uponor C-35 и таймер Uponor I-36 к термоэлектрическим сервоприводам, установленным на каждой петле теплого пола. Циркуляционный насос котла создает в петлях данного помещения расход от 1,5 до 2,0 л/мин, в зависимости от количества одновременно открытых петель в других помещениях дома. Таймер задает работу термостатов на поддержание комфортной температуры (около 21°С) и режима поддержания пониженной, экономной температуры (около 17°С).


3:30-8:00, 11:00-14:00 и 17:00-20:00 — комфортная температура;
20:00-3:30, 8:00-11:00 и 14:00-17:00 — экономная температура.

Из-за инерции здания температура воздуха не успевает снизится до 17°С, однако это дает некоторый выигрыш в защите от тактования котла и экономии его ресурса (в течение суток котел работает не более 11 часов). Также, см. статью. Инерционность теплых водяных полов.


Полученные результаты наверх


Результаты измерений представлены на графиках ниже. На них видны кривые суточных колебаний температур поверхности пола (синяя сплошная линия), воздуха (синяя пунктирная линия), тепловой мощности пола (красная сплошная линия). На графике отмечены даты и среднесуточные температуры уличного воздуха (согласно данным климатических станций). По горизонтальной оси отложено время суток, по вертикальной — температуры поверхности пола и воздуха в помещении (слева) и мощность, выделяемая теплым полом (справа). Мощность, выделяемая поверхностью теплого пола, вычислялась по разности температур между полом и воздухом. Тонкие горизонтальные линии на графике — среднесуточные температуры пола, воздуха и среднесуточная мощность отопления от плиты теплого пола. Желтые области "нагрев" обозначают время работы петель теплого пола в данном помещении, согласно индикации на термостате отопления.

Кривые суточных колебаний температуры воздуха, поверхности теплого водяного пола и мощности от плиты теплого пола 13 февраля 2018г. Среднесуточная температура уличного воздуха -2°С. Общее время работы котла составило ок. 6 часов за сутки. Колебания температуры воздуха в помещении в период с 7:00 до 23:00 составили не более 0,7°С.

Кривые суточных колебаний температуры воздуха, поверхности теплого водяного пола и мощности от плиты теплого пола 23 февраля 2018г. Среднесуточная температура уличного воздуха -12°С. Общее время работы котла составило ок. 8 часов за сутки. Колебания температуры воздуха в помещении в период с 7:00 до 23:00 составили не более 0,6°С.

Кривые суточных колебаний температуры воздуха, поверхности теплого водяного пола и мощности от плиты теплого пола 26 февраля 2018г. Самые холодные сутки отопительного сезона 2017 - 2018гг: среднесуточная температура уличного воздуха -16°С. Общее время работы котла составило ок. 8 часов за сутки. Колебания температуры воздуха в помещении в период с 7:00 до 23:00 составили не более 1,8°С.


Анализ полученных результатов наверх


Можно выделить общие закономерности работы отопления в данном здании.

  1. Скорость нагрева поверхности теплого пола при включении циркуляции нагретого теплоносителя была практически одинаковой для всех дней и составила в среднем около 1,0°К/час. Рост температуры поверхности теплого пола начинался лишь спустя 1 час после включения термостата на нагрев и запуска циркуляции. Пик роста температуры поверхности теплого пола наступал спустя 0,5 часа после прекращения нагрева.
  2. Скорость остывания поверхности теплого пола при отключении циркуляции теплоносителя в петлях теплого пола составила от 0,4°К/час (при -2°С на улице) до 0,7°К/час (при -16°С на улице).
  3. Скорость роста температуры воздуха при включении циркуляции нагретого теплоносителя составила в среднем около 0,1..0,2°К/час. Рост температуры воздуха начинался лишь спустя 1,5 часа после включения термостата на нагрев. Максимум температуры воздуха наступал спустя 0,5 часа после пика температуры пола или спустя 1,0 часа после прекращения нагрева, при этом повышение температуры по инерции составляло всего 0,2..0,3°С.
  4. Скорость снижения температуры воздуха при отключении циркуляции нагретого теплоносителя в петлях теплого пола была практически одинаковой для всех дней и составила в среднем около 0,1..0,2°К/час
  5. Колебания температуры воздуха в помещении в период с 7:00 до 23:00 (период пребывания людей) составил от ±0,3°С до ±0,9°С. Последняя цифра обусловлена тем, что в эти самые холодные сутки зимы температура воздуха просто не успела подняться после ночного снижения температуры (значимый рост начался только в 7:00), а также из-за солнечного излучения через окно (см. период с 9:00 до 15:00), в это время даже не включался нагрев от котла.
  6. Максимум тепловой мощности от поверхности теплого пола совпадает с максимальным прогревом поверхности пола (спустя 0,5 часа после прекращения нагрева плиты): в это время наблюдается максимальная разность температур между полом и воздухом. Максимум мощности составил около 56Вт/м² для самых холодных суток зимы и лишь немногим превысил пик (53Вт/м²) для 23.02.2018г., что можно объяснить высокой тепловой инерцией здания.
  7. Минимальная мощность от теплого пола не опускалась ниже 10..20 Вт/м² даже при отключении нагрева пола в ночное время (длительность ночного снижения температуры ок. 7 часов), т.к. температура пола была выше температуры воздуха
  8. Среднесуточная температура воздуха в помещении для всех трех дней измерений оказалась равной и составила 21,2°С.


Выводы наверх


Наблюдается высокая инерционность здания и системы отопления теплым водяным полом. Что для зданий с постоянной эксплуатацией (ПМЖ) является скорее достоинством, чем недостатком. Колебания уличной температуры воздуха, теплопритоки от солнца и внутренних источников не влияют существенным образом на среднюю температуру воздуха в доме. Нагрев и остывание воздуха в помещении, отапливаемого только теплым водяным полом, происходят медленно (для массивного здания порядка 0,2°С/час), но предсказуемо. Процесс может быть оценен и спрогнозирован для возможности автоматического снижения/повышения температуры воздуха по расписанию.

Точность поддержания внутренней температуры воздуха в доме была достаточно высокой, что в первую очередь обусловлено применением комнатных цифровых термостатов (Uponor T-35) с гистерезисом порядка ±0,5°С. Высокая чувствительность данных приборов косвенно подтверждается следующими наблюдениями. Часто замечается отключение нагрева помещения данными термостатами (особенно при приближении температуры воздуха к значению уставки термостата) при нахождении вблизи них человека. Очевидно, что данные термостаты реагируют не только на температуру воздуха, но и тепловое излучение от окружающей обстановки. Это лишний раз подтверждает, что следует внимательно относиться к выбору мест размещения термостатов.


Если вам необходимо выполнить работы по расчету и монтажу инженерных систем: отопления, водоснабжения, канализации, электрики, вентиляции и встроенного пылесоса, вы можете обратиться к нам в разделе КОНТАКТЫ. Мы проводим работы по монтажу инженерных систем в Минске и Минском районе.