Конструкция водяного теплого пола

Фольгированный полистирол

Использование фольгированного полистирола (пенопласта) в системах напольного отопления

Данная статья посвящена вопросу целесообразности использования фольги в слое бетона в качестве отражающей поверхности для теплового излучения в системах напольного отопления (как для систем водяного теплого пола, так и для систем с электрическим нагревом).

Для того чтобы разобраться как алюминиевая фольга участвует в процессе теплообмена и влияет ли ее наличие на величину тепловых потерь от отопительной панели, обратимся к теории.

Теплообмен – это самопроизвольный и необратимый процесс переноса теплоты под действием разности температур.

Выделяют три вида переноса:

  1. Теплопроводность – перенос теплоты, обусловленный взаимодействием соприкасающихся микрочастиц с разной температурой;
  2. Конвекция – перенос теплоты путем перемешивания вещества в текучих средах (жидкостях и газах);
  3. Тепловое излучение – перенос теплоты посредством электромагнитного поля.

Рассмотрим более подробно процесс теплового излучения.

Все нагретые тела, а точнее атомы вещества, излучают энергию в виде электромагнитных волн. Излученные кванты энергии распространяются в пространстве прямолинейно до тех пор, пока не встретятся с атомами другого вещества. Падающее на тело тепловое излучение в общем случае может:

  • отразиться (определяется коэффициентом отражения R);
  • поглотиться (определяется коэффициентом поглощения A);
  • пройти насквозь (определяется коэффициентом пропускания D).

Вышеописанные коэффициенты определяют соответствующие доли от общего потока, падающего на тело излучения. Поэтому всегда справедливо равенство:

R+A+D=1

В предельных случаях:

  • R=1, A=D=0 – абсолютно отражающая поверхность;
  • A=1, R=D=0 – абсолютно черное тело;
  • D=1, R=A=0 – абсолютно прозрачное тело.

Газы и сухой воздух с достаточной степенью приближения можно считать прозрачными средами (D≈1).

Большинство конструкционных материалов (металл, бетон, теплоизоляция) и ряд жидкостей (вода, спирт) для теплового излучения являются практически непрозрачными (D≈0), т.е.

R+A=1

Таким образом, для конструкционных материалов (в нашем случае это бетон и алюминиевая фольга) процессы излучения, отражения и поглощения протекают непосредственно на границе раздела рассматриваемых сред. Следовательно, тепловое излучение, отраженное поверхностью металлической фольги, должно поглощаться поверхностью бетона, но, так как оба материала полностью соприкасаются друг с другом, происходит выравнивание температур посредством процесса теплопроводности. То есть, температуры бетона и фольги всегда остаются практически одинаковыми, что говорит о беспрепятственном распространении теплового потока вниз отопительной панели, сквозь алюминиевую фольгу, и об отсутствии излучающей составляющей теплообмена вследствие отсутствия разности температур между поверхностью бетона и фольги.

Вывод: наличие фольги между бетоном и полистиролом не способствует уменьшению тепловых потерь вниз отопительной панели, и не способствует «возврату» тепла в помещение путем теплового излучения.

Возникает закономерный вопрос: почему производители используют фольгированный полистирол в системах напольного отопления и настойчиво «продвигают» его применение?

Для ответа на него необходимо рассмотреть различные способы крепления труб водяного теплого пола к пенополистиролу. В настоящее время применяются следующие четыре способа:

  • с помощью гарпун-скоб;
  • на арматурной сетке;
  • монтаж с помощью шин;
  • маты с фиксаторами.

Именно технология с применением гарпун-скоб, которая достаточно широко распространена среди производителей и монтажных организаций, требует наличия фольгированного слоя, так как соединение гарпун-скоб с пенополистиролом без укрепляющего слоя будет непрочным, и при заливке бетонной стяжки скобы могут вырваться.

Кроме того, утверждение о том, что фольга и/или полиэтиленовая пленка в системах с гарпун-скобами служат надежной гидроизоляцией не соответствует действительности, так как скобами пробиваются десятки дырок на каждом квадратном метре водяного теплого пола, нарушая целостность пленки.

Пытаясь снизить цену и повысить конкурентоспособность фольгированного пенополистирола, производители зачастую используют более дешевый пенопласт плотностью 25 кг/м3, что недопустимо для бетонных систем ВТП. Так, по европейским требованиям реальная (а не по маркировке) плотность пенополистирола должна быть не ниже 35 кг/м3.

Таким образом, с целью оправдать использование более дорогого фольгированного пенополистирола, необходимого для соблюдения технологии укладки, производитель (или продавец) приписывают несвойственные ему качества теплоотражателя и гидроизолятора, зачастую используя при этом пенополистирол (пенопласт) худшего качества.

«Первоисточник», ООО.