Šildomų grindų temperatūra, projektavimas ir įrengimas ant specialių putplasčio plokščių.

Jeigu dviračiu važiuojate į kalną arba per duobes, toks važiavimas nekels didelio malonumo. Jei asfaltuotu taku, greičiausiai sakysite, kad dviratis – nuostabiausia transporto priemonė. Panašiai susiformuoja nuomonė apie vandeniu šildomas grindis: teisingai įrengtos jos garantuoja komfortą, klaidingai – galvos skausmą.

Grindinis šildymas yra žematemperatūris. Optimaliausia, kai grindų paviršius šyla iki 24 laipsnių C. Jei namo šilumos nuostoliai didesni, grindų paviršiaus temperatūrą galima kelti daugiausia iki 27-28 laipsnių C. Aukštesnė ji jau nebus komfortiška. 

Kartais, kai lauke itin šalta, turintys grindinį šildymą bando tiesiog padidinti grindų temperatūrą. Susidūrę kontrastingo oro srautai – šiltas ir vėsus, jutimiškai nėra malonūs ir sukuria diskomfortą. Taip atsiranda mitai apie grindinį šildymą – kad nesveikas, kad dėl jo tinsta kojos, sausina orą ir t.t.

Visa esmė – sąlygos, kuriose šis šildymas įrengtas ir eksploatuojamas. 

Svarbiausia komfortiško grindinio šildymo sąlyga yra pastato sandarumas, maži šilumos nuostoliai, kad per šalčius netektų kelti grindų temperatūros iki nekomfortiškos.

 

Vartotojų nepasitenkinimas (proc.), kurį sukelia per šiltos ir per šaltos grindys.

 

Grindinio šildymo principai

Didžiausia į grindų vamzdyno kontūrą atitekančio vandens temperatūra gali būti apie 35-55 laipsniai C, grindų paviršiaus temperatūra – iki 28 laipsnių C. Kad suprastume skirtumą, galime palyginti su radiatoriais – į juos tiekiamo vandens temperatūra siekia 60-80 laipsnių C.

Šiltas vanduo, tekėdamas grindinio šildymo vamzdeliais, šildo juos dengiančią betono masę. Betonas gerai akumuliuoja šilumą ir yra puikus šilumos laidininkas, grindų paviršius šyla vienodai. Šiluma nuo paviršiaus kyla į viršų ir sušildo patalpos orą. Šis kildamas maišosi su patalpos oru ir palaipsniui vėsta. Dėl to patalpoje susidaro nedidelis temperatūros skirtumas per patalpos aukštį, bet jis atitinka idealų temperatūrinį komfortą, nes šilčiausia zona – prie kojų.

 

Vertikali skirtingų šildymo būdų temperatūra. 1 – Idealus  temperatūros pasiskirstymas patalpoje, 2 – Lubų šildymo sistemos temperatūros svyravimas, 3 – Šildomų grindų temperatūras pasiskirstymas, 4 – Sieninių radiatorių šilumos pasiskirstymas.

Be vadinamojo „šlapiojo“ grindinio šildymo, kai vamzdeliai užliejami betonu, yra ir sausasis grindinis šildymas. Skirtumas tas, kad vamzdeliai yra ne betone, o įmontuojami į specialias reflektorines (tiksliau būtų sakyti šilumą paskirstančias arba šilumai laidžias) plokštes, ant kurių tiesiai galima kloti grindų dangą. Vanduo tekėdamas vamzdžiu perduoda šilumą plokštelėms, o šios išspinduliuoja ją į viršų, t. y. grindims. Plokštės atlieka betono funkciją skleisti šilumą, jos  skleidžia šilumą tiksliau ir efektyviau, išlaikomas didesnis šildymo tolygumas.

 

Grindinio šildymo projektas ir skaičiavimai

Kad vamzdžiais perduodamos šilumos kiekis būtų tiksliai toks, kokio reikia, grindinio šildymo meistrai prieš imdamiesi darbų atlieka skaičiavimus ir parengia projektą. Jis nėra labai sudėtingas, jo paruošimo principai panašūs į bet kurios šildymo sistemos projektavimą. Grindinio šildymo atveju atsižvelgiama į numatomos grindų dangos šilumines charakteristikas, baldų išdėstymą patalpoje.

Projektas yra būtinas namo šilumos nuostoliams įvertinti, parinkti vamzdžių skersmenį ir žingsnį, kuris padengtų šilumos praradimus.

Efektyviam šilumos naudojimui projekte skaičiuojami šilumos paskirstymas, srautas kiekviename kontūre.

 

Grindų šildymo sistemos projektas.

Jei didelių matmenų langai sudaro šilumos tiltelius, prie jų šildymo vamzdelių žingsnis projektuojamas tankesnis. Projekte atsižvelgiama į viską: koks namo šilumos poreikis ir nuostoliai, ar patalpa pastato kampe, kiek joje langų ir t. t. Taip pat nurodoma grindų pagrindo šiluminė varža, apskaičiuojama šilumos izoliacija, vamzdelių skersmuo, išdėstymo tankis, tvirtinimo būdai, betono sluoksnis, atsižvelgiama į grindų dangos šiluminę varžą.

Savo darbo kokybę garantuojančios įmonės turi pasirengę standartines grindinio šildymo projektų sąlygas. Priklausomai nuo sąlygų, paprastai vandens temperatūra vamzdeliuose svyruoja nuo 25 iki 55 laipsnių C, atstumai tarp vamzdelių – nuo 10 iki 30 cm. Rekomenduojamas temperatūrų skirtumas kontūre (paduodamos/grįžtamos): 3 – 10 laipsniai C.

Vamzdžių paskirstymas turėtų būti sumontuotas naudojant reguliuojamus (balansuojamus) kolektorius. Būtini perdarymo ventiliai atskirų kontūrų nuorinimui. Jei labai skirtinga kolektorių apkrova, juos reikia subalansuoti tarpusavyje balansiniais ventiliais.

„Šlapioje“ konstrukcijoje rekomenduojamas betono storis virš vamzdžių  - nuo 30 mm iki 70 mm, optimaliausias betono storis virš vamzdžio yra 45 mm.

Temperatūrines siūles reikia įrengti patalpose, kurių plotas > 40 kv.m, vienos iš kraštinių ilgis > 8 m arba ilgio ir ploto santykis didesnis kaip 2:1. Vamzdžių vyniojimą planuoti taip, kad temperatūros siūles jie kirstų tik vieną kartą, kirtimo vietoje jie turi būti apsauginiame vamzdyje (šarve).

Skaičiuotini šilumos nuostoliai į apačią neturi sudaryti daugiau nei 10 proc. grindų šildymo sistemos galios, apskaičiuojant sistemos galią be grindų dangos. Laikantis šio principo šiluminės izoliacijos storis neturėtų būti mažesnis nei 100 mm ant grunto, 30 mm – virš šildomų patalpų, 150 mm – virš atvirų erdvių (lauko temperatūra).

Vamzdžio skersmuo (d14, d16, d17, d20) parenkamas atsižvelgiant į patalpų dydį bei jų šiluminį apkrovimą: mažoms, renovuojamoms patalpoms rekomenduojami mažesnio skersmens vamzdžiai, didesnių plotų patalpoms, pramoniniams objektams – didesnio skersmens.

Vamzdžių tvirtinimas, jei jis reikalingas, turi būti suderintas su pasirinkta grindų konstrukcija ir atitikti vamzdžių gamintojų rekomenduojamus būdus, tolerancijos turi atitikti EN 1264 reikalavimus.

Grindų šildymo kontūrų pasipriešinimas neturi viršyti 25 kPa.

Atstumas tarp vamzdžių (10 cm – 30 cm) skaičiuojamas priklausomai nuo grindų dangos, šilumos poreikio bei patalpos ir šildančiojo vandens temperatūrų. Skaičiavimui galima naudoti atitinkamoms konstrukcijoms paruoštas diagramas.

Didžiausia reikalinga vandens temperatūra skaičiuojama pagal labiausiai apkrautą, „blogiausią“ kontūrą. Reikia įvertinti ir galimus šilumos šaltinio apribojimus: ar tai šilumos siurblys, kondensacinis dujinis katilas ar kt. Rekomenduojama maksimali vidutinė tiekiamo vandens temperatūra turėtų būti iki 50 laipsnių C. Įrengiant grindų šildymą kartu su aukštesnės temperatūros šildymo sistema (radiatoriais), būtinas pamaišymo mazgas temperatūrai sumažinti ir jai palaikyti.

Kad būtų vertinami šalutiniai šilumos šaltiniai (pavyzdžiui, židinys) ir patalpose užtikrinama pageidaujama temperatūra, būtina patalpų temperatūros kontrolės sistema: termostatai patalpose, pavaros (aktuatoriai) ant kolektoriaus vožtuvų, kontroleriai jų komutacijai ir valdymui. Kontrolės sistema ne tik palaiko nustatytą patalpos temperatūrą, bet ir sumažina ar išjungia šildymą, kai patalpa pakankamai įšyla nuo šalutinio šilumos šaltinio.

Planuojant grindų šildymą su šiuolaikiniais efektyviais šilumos šaltiniais (pavyzdžiui, šilumos siurbliais), galima pasiekti iki 40 proc. mažesnes šildymo kaštų sąnaudas lyginant su šildymu radiatoriais ir dujiniu katilu.

Dėl didelio grindų inertiškumo jų įšilimo ir ataušimo laikas yra ilgesnis, o efektas, įjungus šildymą, jaučiamas tik po kelių valandų. Dėl to rekomenduojama įsirengti pakankamai tikslų automatinį reguliavimą, kad žiemą, grįžus po darbo į namus, netektų ilgai laukti, kol įšils kambariai. Tiesa, dabar yra galimybė reguliuoti šildymą nuotoliniu būdu, bet tai atskira tema.

Kokie duomenys reikalingi grindų šildymo projektui parengti? Jie iš esmės tokie pat, kokie reikalingi bet kurios šildymo sistemos projektui parengti: bendri duomenys apie pastatą – pastato vieta ir orientacija pasaulio šalių atžvilgiu, paskirtis, pastato sienų, langų, grindų ir stogo konstrukcijų charakteristikos, matmenys bei fasadai, vandentiekis, kanalizacija, gerai būtų žinoti planuojamą šilumos šaltinį ir kuro rūšį bei numatomą patalpų vėdinimo būdą. Taip pat grindų dangą kiekvienoje patalpoje, patalpose norimą palaikyti oro temperatūrą. Projektuojant grindinį šildymą būtina žinoti būsimą grindų dangą kiekvienoje patalpoje.

Grindų šildymo planavimo pagrindai  (pagal EN 1264 ir EN 15377):

Patalpų tipas	Patalpos oro temperatūra °C	Leidžiama didžiausia grindų paviršiaus temperatūra °C	Grindų šildymo sistemos galia W/kv.m
Gyvenamosios patalpos	20	29	100
Vonia, dušas	24	33	100
Pasienio zona (1 m iki išorinės sienos)	20	35	165

 

Šildomų grindų pagrindas

Vadinamajai „šlapiajai“ grindinio šildymo konstrukcijai, užliejamai betonu, įrengti  itin patogūs ir naudingi specialūs paklotai, kurie atlieka dvigubą funkciją – yra termoizoliacinis sluoksnis ir šildymo vamzdelių įtvirtinimas.  Į reljefinį plokščių paviršių įspraudžiamiems šildymo vamzdeliams nereikia papildomo tvirtinimo, jie išlieka stabilūs, nereikalingas pagrindo armavimas.

UAB „Šilputa“ gamina Thermo plokštes šildomoms grindims iš pilkojo neoporo NEO, turinčio grafito priedų. Plokščių gniuždymo stipris  150 kPa (EPS 150). Grindų plokštė pakankamai tvirta, nes  turi atlaikyti ne tik vertikalią apkrovą, bet ir jos gumbai, montuojant ir užlenkiant vamzdelį, turi nenulūžti nuo pagrindo. Projektuotojas gali ir turėtų nurodyti bendrą izoliacijos storį (kokio storio putplasčio pagrindas reikalingas  po Thermo plokšte).

Thermo plokštės paviršius yra reljefinis, tarp aštuoniakampių konusų lengvai įsispraudžia ir stabiliai laikosi 16-18 mm grindų šildymo vamzdeliai.

Grindinio šildymo Thermo grindų plokštės gali būti montuojamos tiesiai ant sutankinto grunto arba ant lygių polistireninio putplasčio plokščių pakloto, betono pagrindo, senų grindų – priklausomai nuo siekiamos energinio efektyvumo klasės, grunto pobūdžio ir kitų sprendinių.Svarbu, kad pagrindas būtų stabilus. Tiesa, montuojant tiesiai ant grunto reikia turėti omenyje, kad praktiškai daug šilumos nueitų į gruntą, o ne į viršų, nes ištisinės lygios dalies storis 22 arba 35 mm - tai būtų labai plona izoliacija.  

Naudojant Thermo grindų plokštes ant grunto rekomenduojama iš apačios kloti lygias putplasčio plokštes,  antrame aukšte galima apsieiti be antrojo sluoksnio putplasčio, bet geriau naudoti 60 mm storio Thermo Floor plokštes. Bet kuriuo atveju   nereikalingas armatūros tinklas ir vamzdyno tvirtinimas. Dėl specifinės plokščių skirtukų  - konusų formos grindinio šildymo vamzdeliai laikosi plokštėje be papildomo tvirtinimo, juos galima sukloti įvairiais atstumais, pagal įvairias schemas.

Thermo grindinio šildymo plokštės turi užraktus, kurie sandariai sujungia plokštes vieną su kita.

Grindinio šildymo įrengimas naudojant Thermo plokštes maždaug 4 kartus  greitesnis – naudojant betono fibrą nereikia kloti ir tvirtinti armavimo tinklo, nereikalingas vamzdelių tvirtinimas, skiriamasis sluoksnis (plėvelė), dirbant ant plokščių galima vaikščioti.  Betonas apgaubia vamzdyną iš visų pusių, nes vamzdeliai šiek tiek pakeliami nuo plokštės pagrindo. Taip šiluma tolygiai pasiskirsto betone ir tolygiai atiduodama į aplinką.

Betonu užliejamos Thermo plokštės su grindinio šildymo vamzdeliais.

Nepaisant, kuri technologija naudojama, bet kurio grindinio šildymo komfortas pasiekiamas, kai šiluminiai-techniniai skaičiavimai teisingi, o darbai atlikti laikantis skaičiavimo rezultatų ir darbų technologijos. 

 

Vandeniu šildomų grindų valdymas 

Grindinio šildymo valdymo principas labai paprastas ir ne ką skiriasi nuo konvekcinio (radiatorių) šildymo valdymo – kai patalpse pasiekiama norima temperatūra, uždaroma šilumnešio cirkuliacija atitinkamame kontūre (prietaise). Kadangi šiuo atveju grindys yra tas „prietaisas“, valdyti turime atitinkamą vožtuvą grindų šildymo kolektoriuje. Valdymo signalą laidais arba radijo ryšiu perduoda patalpose esantys termostatai.

Kad grindinis šildymas atskleistų visą komfortą, svarbu, kad jis būtų valdomas automatiškai. Pagrindinis prietaisas grindų šildymo kontūre – kolektorius, kuris gali automatiškai palaikyti nustatytus vandens parametrus, užtikrinti pastovų nustatytą srautą. Šiuo metu populiariausi ir patikimi yra AFC grindinio šildymo kolektoriai su automatine srauto reguliavimo technologija – Automatic Flow Control. AFC technologija leidžia palaikyti reikiamą slėgį, temperatūrą kontūre ir patalpose. AFC technologijos kolektorių ir kitos įrangos pasirinkimas UAB „IMI Hydronic Engineering“ platus – tai grindinio šildymo kolektoriai, termostatiniai ventiliai, automatiniai balansiniai ventiliai, rankšluosčių džiovintuvų termostatiniai pajungimai, grįžtamos temperatūros ribotuvai RTL ir kt.

 

Grindinio šildymo kolektorius su automatinio srauto reguliavimo vožtuvais. 

„IMI Hydronic Engineering“ armatūra ne tik automatiškai subalansuoja srautus, bet ir iš dalies leidžia išvengti montuotojų ar projektuotojų klaidų, kurios padaromos dėl informacijos trūkumo. Pavyzdžiui, labai dažnai pasitaiko, kad projektuotojams trūksta pradinių duomenų apie pastatą, jame esančių sistemų parametrus, o naudojant automatinio balansavimo armatūrą srautai lengvai koreguojami ir automatiškai prisitaiko prie pakitusių sąlygų. Būtent dėl šios priežasties AFC technologijos armatūrą rekomenduojama naudoti renovuojamuose pastatuose, kuriuose neretai būna keli šilumos šaltiniai, įvairių šildymo prietaisų mišinys.

AFC technologijos vožtuvus labai lengva subalansuoti. Tereikia nustatymo skalę pasukti į reikiamą padėti, taip vadinamą išankstinį nustatymą,  priklausomai nuo užduoto srauto. Po nustatymo vožtuvas veiks kaip savotiškas srauto ribotuvas, ir neleis pro jį pratekėti didesniam srautui nei buvo nustatyta. Jokios kitos papildomos balansavimo armatūros nebereikia. Išvengsime balansavimo procedūros, sutaupysime balansavimo armatūros kaštus, išankstinius parametrus nustatyti labai paprasta ir nesudėtinga net ir eiliniam vartotojui.

Automatiškai veikiantis vožtuvas: padidėjus slėgiui mova pajuda ir apriboja srautą, kuris niekada neviršija nustatyto. Jei srauto greitis nukrenta žemiau nustatyto, spyruoklė movą įstumia, taip padindindama srauto vertę.

Naudojant grindinio šildymo AFC technologijos armatūrą, svarbu palaikyti sistemoje statinį slėgį ir švarą. Mažose sistemose paprastai naudojami kameriniai išsiplėtimo indai, o didesnėse – itin tikslios statinio slėgio palaikymo sistemos su siurbliais ar kompresoriais. Švaros palaikymui naudojami cikloniniai purvo atskirtuvai, mikroburbulų separatoriai ar net vakuuminiai degazatoriai.

Prie kolektoriaus įleidimo angos montuojami oro ir nešvarumų separatoriai pašalina iš sistemos orą, nešvarumus ir laisvąsias dujas. Ilgainiui tokie separatoriai turi teigiamą poveikį visai šildymo sistemai, prailgina visų komponentų, tokių kaip šilumos šaltinis, siurbliai, vožtuvai ir termometrai tarnavimo laiką. Mikro burbulų ir nešvarumų atskirtuvai ypač naudingi ir nepakeičiami sistemą paleidžiant. Geras ir patikimas pasirinkimas - Zeparo ZUV ir ZUM separatoriai. Jei sistemoje nenumatytas bendras mikroburbulų atskirtuvas, jį galima montuoti prie kiekvieno kolektoriaus atskirai. Tam tikslui naudojami mikro burbulų atskirtuvai ir cikloniniai nuosėdų atskirtuvai.

 

Mikro burbulų ir nešvarumų atskirtuvai ir diferencialinis srauto perleidimo vožtuvas Hydrolux.

Vandeninės grindinio šildymo sistemos tvarumą užtikrina IMI Heimeier Hydrolux – diferencialinis srauto perleidimo vožtuvas. Šis vožtuvas ypač naudingas šilumos siurblio sistemoje, kuomet šildymo intensyvumas nėra maksimalus. Diferencialinis srauto perleidimo vožtuvas užtikrina minimalų srautą per šilumos siurblį, kad šis veiktų efektyviai. Hydrolux trūkstamą srauto dalį praleidžia per save, taip užtikrindamas reikiamą srautą per šilumos siurblį bet kokiomis eksploatacijos sąlygomis.

 

Grindų dangos šildomoms grindims 

Nors apie jas labai daug prirašyta, tačiau įsirengiantiems grindinį šildymą šis klausimas vis dar iškyla. Visi specialistai vieningai tvirtina, kad iš esmės šildomoms grindims tinka beveik visos medžiagos, išskyrus medienos masyvo lentas. Tai visų tipų parketlentės, dvisluoksnis parketas, laminuotos, kamštinės grindys, PVC  ir kiliminės dangos tinkamos naudoti virš šildomų grindų sistemų. Norint įrengti bet kurią iš šių grindų dangų ant šildomų grindų (tinkamos yra tik vandens ar elektrinės šildymo sistemos integruotos į pagrindą, paviršinės netinkamos) svarbu, kad grindų sistemos varža neviršytų optimalaus šiluminės varžos koeficiento 0,15 kv.m K/W. 

Pagrindinių grindų dangų, neviršijančių <0,15 kv.m K/W varža:

Grindų dangos pavadinimas	Grindų dangos varža kv.m K/W
Keraminės dangos	0,01…0,03
Plastiko dangos	0,04…0,07
Medinės dangos	0,06…0,12
Kiliminės dangos	0,07…0,15

Šiuolaikiniuose pastatuose su gera šilumine izoliacija ir grindų šildymu daugelis žmonių jaučia, kad oro kokybė yra geresnė esant žemesnei oro temperatūrai. Tyrimais įrodyta, kad šiltos grindys, vėsesnis oras sveikatos ir higienos požiūriu yra komfortiškiau nei radiatorių konvekciniu spinduliavimu skleidžiama šiluma.Tačiau be abejonės svarbiausias argumentas – didesnis komfortas su mažesniais eksploatacijos kaštais ir panašia investicija!

Dėl skirtingų šilumos spinduliavimo būdų radiatorių  ir 2 laipsniais mažesnė nei radiatorių šildomų paviršių jutiminė temperatūra nesiskiria. Skiriasi tik šildymo kaštai.

Be to, dar reikia įvertinti interjero privalumus – nėra matomų šildymo prietaisų ir apribojimo baldų išdėstymui, bei mažesnius eksploatacijos kaštus (mažesnė temperatūra, mažesni nuostoliai per išorines atitvaras, ventiliaciją ir magistraliniuose vamzdynuose), grindų šildymo sistema yra puikiausias šildymo sprendimo pasirinkimas.

ASA.LT informacija, parengta bendradarbiaujant su UAB „Šilputa“