Ekonomiškas grindinis šildymas su sildomomis grindimis: reguliavimas, projektavimas ir šilumos siurbliu oras–vanduo

Ekonomiškas grindinis šildymas ir šilumos siurblys oras vanduo. Kokiais atvejais ši šildymo sistema tinka, ką apie ją reiktų žinoti. Grindinis šildymas - tai sistema, kuri generuoja mažas šilumos energijos sąnaudas, nes žema srauto temperatūra sumažina energijos poreikį. Grindinis šildymas yra žematemperatūris - didžiausia į sistemą patenkančio šilumnešio temperatūra yra apie 35-55 laipsnius C, grindų paviršiaus temperatūra - iki 29 laipsnių C gyvenamosiose patalpose ir iki 33 laipsnių C sanmazguose.

Nuo ko priklauso grindinio šildymo efektyvumas ir komfortas

Lyginant su radiatoriniu šildymu, esant grindiniam šildymui patalpoje reikalinga apie 2 laipsniais mažesnė temperatūra, todėl toks šildymas taupo apie 12 proc. šilumos energijos. O jutiminė patalpos temperatūra, lyginant su radiatoriais, yra didesnė dėl į viršų kylančios šilumos, taip pat dėl tolygiau pasiskirstančios šilumos sukuria daugiau komforto. Grindinis šildymas šiuolaikiniuose naujos statybos namuose su panoraminiais langais neužima vietos prie langų, į viršų kylanti šiluma langų zonoje sukuria barjerą šaltam orui, leidžia išvengti langų rasojimo.

Dėl betono sluoksnio inertiškumo grindų įšilimo ir ataušimo laikas yra ilgesnis ir šilumos reguliavimo efektas jaučiamas tik po kelių valandų. Dėl šios priežasties rekomenduojama įsirengti pakankamai tikslų programuojamą reguliavimą, kad žiemą, grįžus po darbo į namus, netektų laukti, kol prišils kambariai. Priklausomai nuo aplinkybių, ši savybė gali būti naudinga ir nelabai.

Kur ir kada grindinis šildymas tinka

Savaime aišku, kad grindinį šildymą patogiausia įrengti naujai statomuose ar renovuojamuose namuose, kai montuojamos ar keičiamos visos grindys. Grindų šildymą galima įrengti dviem būdais - „sausuoju“ ir „šlapiuoju“. Sausojo būdo privalumas - konstrukcija lengvesnė ir greičiau sumontuojama, tačiau brangesnė - apie 20-30 proc. Taip pat sausasis metodas nereikalauja laukti džiūvimo laikų.

Šlapiuoju būdu grindys gali būti įrengiamos ant grunto, ant juodgrindžių ar ant perdangos. Grindys apšiltinamos polistireninio putplasčio plokštėmis, o ant jų liejamas smėlbetonio arba savaime išsilyginantis gipso mišinys. Įrengiant ant grunto, svarbu užtikrinti pakankamą šilumos izoliaciją ir teisingą sluoksnių storį, nes per plonas sluoksnis vedą prie didesnių temperatūros svyravimų, o per storas - prie didesnės energijos sąnaudų.

Grindų šildymo konstrukcijos komponentai

Grindų šildymo sistema susideda iš kelių pagrindinių komponentų: šilumos šaltinio (katilo ar šilumos siurblio), kolektorių su reguliavimo vožtuvais, vamzdžių tiesimo per grindų konstrukciją, šilumos izoliacijos ir grindų dangos. Kad sistema veiktų efektyviai, būtina turėti tikslius projektus ir laikytis jų reikalavimų.

Vandeniu šildomų grindų struktūroje: gruntas, skaldos sluoksnis, pvz., 200 mm ir 150 mm apatinės vandens neįgeriančios plokštės, PVC plėvelė, Thermofloor šildomų grindų plokštės, smėlbetonio sluoksnis, laminatas ar kita danga. Tai iliustruoja sklandų šilumos pasiskirstymą per grindis ir tolygų paviršiaus įšilimą.

Grindų šildymo projektas ir skaičiavimai

Norint turėti tiksliai veikiančią grindų šildymo sistemą, būtina parengti projektą. Projekte nustatomi patalpų šilumos nuostoliai, atstumai tarp vamzdelių, magistralinių vamzdžių skersmenys, cirkuliacinio siurblio galia ir sistemų subalansavimas. Jeigu sistema preciziškai nesubalansuota, grindys šyla netolygiai, neįšyla iki nustatytos temperatūros arba perkaista.

Grindų šildymo planavimas priklauso nuo energijos šaltinio (šilumos siurblys ar kondensacinis katilas) ir patalpų paskirties. EN 1264 ir EN 15377 standartai nustato patalpos tipą, leidžiamą grindų paviršiaus temperatūrą, galingumą ir kitus parametirus bei reikalavimus dėl izoliacijos.

Izoliacija ir grindų pagrindas

Pagrindas turi būti sausas ir lygus. Ant sutankinto grunto dedamas drenuojančios skaldos sluoksnis. Norint užkirsti kelią šilumos tilteliams, naudojamos putplasčio plokštės su geromis termoizoliacinėmis savybėmis (λ apie 0,034-0,035 W/m·K). Sluoksniai turi būti užsandarinami, o siūlės bei sandūros uždengiamos PE plėvele.

Thermo plokštės (Thermo 3+, Thermo 4+ ir pan.) ir Thermofloor plokštės užtikrina tvirtą vamzdžių laikymą bei gerą šilumosperdavimą. Plokščių tikslūs matmenys ir konusų laikikliai suteikia galimybę išvengti papildomo tvirtinimo, o jų glaudus sujungimas užtikrina tolygų šilumos pasiskirstymą.

Betonavimas ir šilumos siūlių įrengimas

Pirmas etapas - patikrinti vamzdžių sandarumą ir išlaikyti spaudimą ne mažiau nei 6 bar. betono sluoksnis virš vamzdžių paprastai turi būti 30-70 mm, idealus 45 mm. Prieš liejant betoną dedami plastifikatoriai, o po liejimo būtinos temperatūrinės siūlės visu patalpos perimetru ir prie durų angų. Siūlių įrengimo plotas ir jų skaičius priklauso nuo patalpos dydžio ir formos.

Prieš užbaigiant grindų dangą, atliekamas pirminis šildymo bandymas: vanduo 25 C į sistemą, laikoma ~3 dienas, tuomet nustatoma maksimali projektinė temperatūra (<55 C) ir laikoma dar ~4 paras. Drėgmė grindų paviršiuje turi būti mažesnė nei 2 proc.

Kontrolė ir valdymas

Valdymas dažnai atliekamas automatiškai per kolektorių. AFC (Automatic Flow Control) technologijos kolektoriai užtikrina pastovų srautą ir temperatūrą kontūruose. Jie leidžia išvengti hidraulinių balansavimo sunkumų ir suteikia tolygų šilumos paskirstymą bei efektyvesnį energijos naudojimą. Tokie kolektoriai geriausiai tinka renovuojamuose pastatuose, kuriuose gali būti keli šilumos šaltiniai.

Taip pat būtina užtikrinti sistemos švarą ir statinį slėgį: cikloniniai purvo atskirtuvai, mikroburbulų separatoriai, vakuuminiai degazatoriai, išsiplėtimo indai. Oro ir nešvarumų separatoriai įrengiami prie kolektoriaus įėjimo, o jų tikslas - išvengti oro įtraukimo ir užtikrinti ilgaamžiškumą.

Grindų šildymo įrengimas ant skirtingų pagrindų

Grindų šildymas gali būti įrengiamas „sausuoju“ arba „šlapiuoju“ metodu. „Sausasis“ metodas naudoja plokštes su įmontuotais vamzdeliais, o „šlapiuoju“ - užliejamą betono sluoksnį. Antrasis yra greitesnis kaip įrengimo laiką, bet ilgesni džiūvimo laikai. Pasirinkimas priklauso nuo biudžeto, pastato tipo ir pageidavimų.

Vandeniu šildomų grindų išvedžiojimas ant grunto dažnai apima Thermo Floor plokštes su atitinkamu vamzdžių žingsniu (75/150/225 mm, priklausomai nuo projekto). Plokštės leidžia greitai įrengti pagrindą ir suteikia tvirtą laikymą vamzdžiams, o šlapiąjį metodą dažnai renkasi dėl mažesnių išlaidų ir didesnio šildymo efektyvumo.

Šilumos šaltiniai: oras-vanduo ir jų pasirinkimas

Kad grindų šildymas atskleistų savo privalumus, būtina pasirinkti tinkamą šilumos šaltinį. Kadangi vandeniu šildomos grindys yra žematemperatūrių sistemų dalis, racionaliausias šaltinis yra šilumos siurblys oras-vanduo. Šilumos siurbliai oras-vanduo yra vieni iš pigiausių ir populiariausių pasirinkimų mažuose ir vidutinio dydžio pastatuose. Renkantis siurblį svarbiausios charakteristikos: gamintojas, tiksliai parinkta galia ir profesionalus aptarnavimas. Kai kurie užsienio gamintojai siūlo konkurencingas kainas, tačiau svarbiausia - patikimumas ir atsarginės dalys.

Projektavimas ir praktiniai patarimai

Projektą reikia rengti išsamiai: patalpų šilumos nuostoliai, grindų dangos šiluminės savybės, baldų išdėstymas, pastato geografinė vieta, orientacija ir vėdinimas. Pagrindinių skaičiavimų tikslai - nustatyti vandens srautą kiekviename kontūre, atstumus tarp vamzdelių, vamzdžių skersmenis, balanso poreikį ir pan. Visi šie parametrai užtikrina tolygų šilumos paskirstymą ir stabilų darbo režimą.

Grindų šildymo sistema dažnai turi būti integruota su kitais šilumos šaltiniais (pvz., židiniais ar papildomais radiatoriais). Tokiu atveju būtina naudoti maišymo mazgą, kuris užtikrina tinkamą paduodamo į grindis vandens temperatūrą. Taip pat gali būti įrengiami ventiliai ir termostatai patalpose, o kolektoriai - su automatinio srauto reguliavimo įranga (AFC).

Kokios klaidos dažniausiai pasitaiko ir kaip jų išvengti

• Netinkamas grindų pagrindas ar nevienodas paviršius - būtina užtikrinti tvirtą pagrindą ir lygų paviršių, kad šiluma tolygiai pasiskirstytų.
• Netinkamas izoliacijos storis ar plokščių matmenys - gali sukelti šilumos tiltelius arba dideles energijos sąnaudas.
• Trūkumai laidose ar sensoriniuose jutikliuose - būtina įrengti atskiras grandines, teisingai uždėti kabelių jutiklius ir užtikrinti jų prieinamumą gedimo atveju.
• Netinkamas pilant betoną storis - per plonas sluoksnis gali sukelti vietinį įkaitimą; per storas - didina energijos poreikį.
• Netinkamas kolektorių balansavimas - AFC technologijos kolektoriaus teikiamas automatizavimas turi užtikrinti srauto ribojimą ir tolygų paskirstymą.

Grindinio šildymo trūkumai ir privalumai: pagrindinis privalumas - tolygus komfortas, mažos sąnaudos, didelė energijos efektyvumas. Trūkumai - didelis grindų inertiškumas ir ilgai trunkantis įšilimas bei kai kurių patalpų džiovinimas ore. Norint išlaikyti ilgalaikį komfortą, būtina tinkama įrengimo technika ir reguliavimas.

Namų praktiniai skaičiavimai ir pamatiniai parametrai

Pagrindiniai duomenys projektui parengti apima: pastato vieta ir orientacija, energijos poreikiai, šilumos nuostoliai, grindų konstrukcijos storis, izoliacijos charakteristikos, šilumos šaltinis, grindų dangos šilumos laidumo koeficientas ir planuojama kilmės srauto struktūra. Grindų šildymo ant grindų be izolacijos plotas yra ribojamas, todėl būtinos šilumos izoliacijos parametrai turi būti tiksliai nustatyti.

Be to, apie remontą ir priežiūrą

Reguliarus patikrinimas, plovimai ir techninė priežiūra būtini sistemai išlaikyti. Termovizijos patikra, vamzdžių ir vožtuvų kalibravimas, bei oro ir nešvarumų atskyrimas užtikrina ilgaamžiškumą. Taip pat svarbu, kad grindų dangos būtų tinkamai pritvirtintos prie pagrindo ir neturėtų oro tarpų, kurie iškreiptų šilumos sklaidą.

Apibendrinant

Grindinis šildymas - tai žematemperatūris, efektyvus ir komfortiškas sprendimas, kai tinkamai suprojektuota ir įrengta sistema, ypač moderniuose ar renovuojamuose namuose. Oras-vanduo šilumos siurblys yra racionalus šaltinis grindims, suteikiantis didelį pajamas už nedideles investavimo sąnaudas. Svarbiausia - kokybiškas projektas, kokybiška įranga ir profesionalus įgyvendinimas.

Galimos lentelės ir duomenų įtraukimas

Šiame straipsnyje gali būti naudinga įterpti lentelę su rekomenduojamais vilniavimų, pvz., grindų šilumos tarpų ir betono sluoksnių rekomendacijomis, tačiau čia pateiksime tik pagrindinius duomenis, kuriuos galima vystytis toliau projektuojant:

tags: #sildomos #grindys #sureguliavimas