1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Нужно ли усиленное утепление грунта под ТП

Тема в разделе "Системы "Теплый пол"", создана пользователем Константин Я., 12.11.11.

Статус темы:
Закрыта.
  1. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Прикинул тут нужность эффективного утепоения грунта под ТП. И вот что получилось:
    Теплопроводность влажного грунта (10%) примерно 1.75, теплопроводность ЭППС (во влажном грунте) примерно 0.04 (чуть чуть округлил). Разница чуть больше, чем в 40 раз.
    Примем за необходимое утепление грунта 150мм ЭППС (с газом точно больше не окупится).
    Оставим 50мм ЭППС, а остальные 100мм заменим влажным грунтом. Надо 4м грунта для равноценной замены.
    Примем дельту температур в стяжке и грунте 30'С (это 34-36 в стяжке). Значит дельта в грунте (от 0 до 4м) будет 20'С.
    Под домом площадью 100м2 будет 1024м3 грунта (глубина 4м, и в стороны по 4м). Или около 2000т
    Этот грунт в первый отопительный сезон надо будет прогреть с дельтой в 20'С. Или по среднему до 10'С.
    Теплоемкость влажного грунта около 0.5кВт/т*'С. Т.е. для прогрева надо затратить 0.5х2000х10=10 000кВт*ч.
    При электрическом отоплении это около 25000руб (или около 18000 по ночному тарифу.). А вот при газовом всего около 4-4.5тыс.руб. А дальше прогретый грунт будет работать как полноценная замена 100мм ЭППС, без потребления дополнительной энергии.
    Стоимость 100м2 ЭППС при 10см толщины 40-45тыс.руб...
    Т.е. окупаемость этих дополнительных 10см ЭППС, при газовом отоплении будет около 10 лет (практически предельный разумный срок окупаемости). И это при практически самых неблагоприятных грунтовых условиях.
    Если под домом будет сухой грунт, с меньшей теплоемкостью и теплопроводностью, то срок окупаемости может увеличиться до 8 раз, т.е. до 80лет (на газе) или до 16 лет на электричестве.
    Но эти цифры для ежегодного прогрева грунта с 4'С. А ещё остается вопрос по обратному охлаждению грунта в теплый период. Он однозначно не вернется к начальной температуре. Т.е. последующие нагревы будут экономичнее (на сколько -надо считать).
    Вот и беспокоит мыслишка - а стоит ли вкладываться в дополнительное (усиленное) утепление грунта под ТП, особенно тем, кто не заморачивается усиленным утеплением стен... По расчетам получается, что не стоит... По крайней мере тем, кто не утепляет стены пенопластом и минватой до 150-200мм...

    Перенес этот вопрос из другой более специализированной темы...
    Простите, модераторы, за повтор...:|:
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #1 + Цитировать
  2. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Нужно-ли усиленное утепление грунта под ТП

    Прикинул тут ещё затраты тепла на компенсацию потерь тепла грунтом в летний период, если (ТП отключены летом).
    Сложно там всё, конечно... Но очень грубо и очень примерно:
    - на второй годпридется потратить примерно столько-же, сколько и на начальный прогрев;
    - в последующем за каждый период примерно вдвое меньше, чем за такой-же предыдущий от начала использования.
    Т.е., если за первые два года по 10000кВт*ч (всего 20000), то за вторые два - всего 10000кВт*ч, за последующие 4года 5000кВт*ч. И так далее...
    К сожалению, при увеличении толщины утеплителя, его реальная эффективность снижается :(.
    Но и то, что получилось очень неплохо снижает стоимость отопления.
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #2 + Цитировать
  3. Vodopad
    Регистрация:
    03.07.10
    Сообщения:
    2.988
    Благодарности:
    5.395

    Vodopad

    правдоборец

    Vodopad

    правдоборец

    Регистрация:
    03.07.10
    Сообщения:
    2.988
    Благодарности:
    5.395
    Адрес:
    Ангарск
    Нужно-ли усиленное утепление грунта под ТП

    Константин Я., всё не совсем так, а точнее, совсем не так! Если рассматривать грунт, как утеплитель, то необходимо расчитать минимальную его толщину, исходя из коэффициента теплопроводности и разницы температур. Начнём с температуры. Почему Вы принимаете Т под домом равную 10 градусам? В традиционном варианте с утеплённым полом по грунту, температура по внешнему периметру будет близка к уличной, при этом увеличиваясь к центру. Я повторяю истины, которые уже не раз прописывали во многих темах. Простейший способ узнать величину промерзания грунта под домом - посмотреть по справочнику глубину промерзания в данной местности. Логично, что насколько грунт промерзает вглубь, настолько и по горизонтали в сторону центра отапливаемого дома. Это в случае, если теплопотери через пол принять равными нулю, т.е., дом, как термос. На самом деле это не так. Дом греет землю, и тем больше, чем меньше слой утеплителя. И тепло это безвозвратно уходит, если слой грунта, отделяющий от внешнего края меньше минимально допустимого. Коэффициент теплопроводности песка примерно 1,5 Вт/м*К. Это значит, что теплопотери через грунт будут равны варианту без утеплителя только в пространстве на 1,5-2 м отстоящем от внешних стен. Естественно, этот вариант для не утеплённого цоколя и фундамента. А в зоне, находящейся ближе этого расстояния, дельта Т будет значительно больше. Поэтому и имеет большое значение утепление под стяжкой Тёплого пола.
     
    Vodopad , 12.11.11
    #3 + Цитировать
  4. bataler
    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011

    bataler

    Живу здесь

    bataler

    Живу здесь

    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011
    Адрес:
    поселок городского типа Шаховская
    Нужно-ли усиленное утепление грунта под ТП

    Интересный расчет, но не учтена теплоотдача прогретого грунта наружному воздуху(4 метра по периметру ничем ведь не закрывается от атмосферы), да и Российская действительность толкает на вкладывание денег в утепление во время строительства, потому как срок окупаемости рассчитывается из нынешних цен на энергоресурсы, а что будет через 5(10) лет неизвестно. Применив цены на газ по расценкам восточной европы всё уже не так очевидно.
     
    bataler , 12.11.11
    #4 + Цитировать
  5. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Нужно-ли усиленное утепление грунта под ТП

    Ну, собственно я это и сделал, приняв первоначальную толщину грунтовой теплоизоляции 4м., вместо 100мм ЭППС. Причем, дополнительно к 50мм реального ЭППСа.

    Не знаю, насколько это традиционный вариант, когда под несущими стенами грунт промерзает. В моем понимании, традиционный, это когда зона опирания фундамента всегда в плюсовой температуре. Либо заглубление на глубину промерзания, либо утепление отмостки. Поэтому и беру начальную температуру грунта около 4'С (а не 10)


    Да, не учтена (не стал усложнять...:|:), только не 4м незакрытого, а (для средней полосы) около 2м., т.к. на глубину промерзания либо закапывается основание фундамента, либо делается утепленная отмостка. Причем оставшиеся 2метра приходятся на холодную зону "утеплителя", так что там теплопотери не большие от общего числа. И они вполне компенсируются неограниченной толщиной "утеплителя" вниз и в стороны под углом после его прогрева на второй, третий... сезоны.
    Есть отдельные случаи "плавающих" (в том числе и при морозном пучении) фундаментов без утепленной отмостки, у которых под стенами зимой до -20, -30'С, но к ним, конечно, данный расчет не подходит.
    Но есть и противоположные варианты, когда цоколи на глубину промерзания имеет ещё и утепленную отмостку...:) И это правильно...


    Ну, если я правильно прикинул, то потери на первоначальный прогрев грунтового "утеплителя" в каждом сезоне будут снижаться, из-за накопления тепла под домом. Причем, снижаться быстрее роста цен на энергоносители. А сам "утеплитель" (равный в первый сезон 100мм ЭППС), по мере прогрева, будет становиться только эффективнее. До определенного уровня, конечно...:)


    Это не так, 10'С - это температура, на которую (не до, а на...- извините, в первом посте опечатка) надо в среднем нагреть 4м грунта под домом, чтобы он стал работать как теплоизолятор равный дополнительным 100мм ЭППС.
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #5 + Цитировать
  6. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Кстати, идея не моя - пару лет назад читал про системы снеготаяния на дородках и подъездах к дому. Вот там на сайте "продавца" этих систем и была озвучена мысль, что утепление под подогреваемыми дорожками при длительном использовании можно и не делать. Оно нужнее, когда "изредка" быстренько включил, оттаял и выключил. И без утепления расходы на сам нагрев (в процентном соотношении) возрастают незначительно, зато дешевле монтаж.
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #6 + Цитировать
  7. bazilion
    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302

    bazilion

    Смыслитель

    bazilion

    Смыслитель

    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302
    Адрес:
    Москва
    То есть, в итоге, утеплять толстым ЭППС нужно "юбку" по периметру фундамента, а землю под серединой дома сильно не утеплять и рассматривать ее, как теплоаккумулятор/теплоизолятор? Как правильно рассчитать эффективность такой конструкции? Можно ли ее смоделировать, чтобы произвести соответствующие измерения?
    В конструкциях типа УШП 200-300 мм ЭППС под стяжкой считается догмой и не подвергается сомнению. Получается, что они экономят энергию на скорости нагрева пола, но не используют теплоаккумулирующие свойства грунта? Так что же лучше? :faq:
     
    bazilion , 12.11.11
    #7 + Цитировать
  8. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Нужно, если фундамент не на глубину промерзания. Но это независимо от утепления пола. И не сильно толстым - считается, что достаточно 10-12см даже если совсем по поверхности и без снега. Но лучше утепление отмостки немного закопать с уклоном наружу, и опять использовать грунт как утеплитель:). Хотя, конечно, плавающие фундаменты никто не "запрещал".

    А если цоколь на глубину промерзания, то теплая отмостка снизит потери тепла через его стены и защитит гидроизоляцию и утеплитель стен от движений грунта при промерзании.

    Ну, я вроде и попытался рассчитать (цифры можно поменять и на реальные). Не знаю, насколько это точный расчет (кое что, конечно не учтено), но вроде порядок цифр должен быть верный. По крайней мере пока никто на серьёзные неточности не указал. :) (а на указанные я ответил).

    Ну, во первых, если я правильно понимаю, там действительно отрицательные температуры под домом, а не +4, как в моем варианте (а потом и выше...). А во-вторых, на мой взгляд, любая догма по толщине утепления (вообще, "не люблю" догмы), без привязки к региону (теплопотерям), а тем более, без привязки к цене используемых энергоносителей, не имеет смысла. Т.к. даже не учитывая разницы температур по регионам, разница в расходах на отопление одного и того-же дома, в зависимости от наличия или отсутствия, к примеру, газа, может составлять 500-600%. Как их можно скомпенсировать разницей в утеплении в 50%? Т.е. получается, что в одних случаях такого утепления явно мало, а в других явно много, даже с учетом люфта в 100мм.
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #8 + Цитировать
  9. bataler
    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011

    bataler

    Живу здесь

    bataler

    Живу здесь

    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011
    Адрес:
    поселок городского типа Шаховская
    под УШП (грубо-плита на слое утеплителя) температура грунта=температуре непромерзшего грунта, может я невнимательно прочитал.. за счет чего снижаются теплопотери прогретого грунта с каждым годом? по первоночальному прогреву понятно, но в далбнейшем количество тепла необходимого для поддержания заданной(расчетной температуры подушки) будет равно теплопотерям к непрогретому грунту, а коэффициент теплоотдачи влажного грунта на порядок выше чем того же эппс
     
    bataler , 12.11.11
    #9 + Цитировать
  10. bazilion
    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302

    bazilion

    Смыслитель

    bazilion

    Смыслитель

    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302
    Адрес:
    Москва
    Получается, интуитивно я сделал по вашей рекомендации. У меня незаглубленный фундамент, снят только плодородный слой 30 см и песчаная подушка 10 см, на ней и лежит НЗЛФ. Снаружи утеплен по вертикали ППС 45 толщиной 100 мм( закладывался в опалубку), к нему по периметру уложен под уклоном ЭППС(утепление отмостки) толщиной 50 мм, далее ППС фундамента обклеен асбоцементным листом, а ЭППС отмостки засыпан грунтом толщиной от 30 до 70 см, самой отмостки пока нет. Все по вашему описанию. Правда, под плитой стяжки с трубами ТП везде лежит ППС 45 толщиной 200 мм, так что теплоакумулятора у меня не получится... :(.
    Что касается температуры глубинных слоев почвы, вроде считается, что она всегда положительная, кроме районов с вечной мерзлотой.
     
    bazilion , 12.11.11
    #10 + Цитировать
  11. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Если вокруг УШП делают теплую отмостку, то да - плюсовая Т под плитой, а если без отмостки, то минусовая... Надо почитать, как они там делают ...:|:


    Первоналальный прогрев рассчитан для обеспечения грунтового аналога 100мм ЭППС на границе с нижележащим (дальше 4м) грунтом с Т=+4"C. Но этот грунт тоже будет постепенно прогреваться за счет поступления тепла через грунтовый "утеплитель", так-же, как и через ЭППС. Плюс в нижележащий грунт уйдет часть тепла запасенного первым 4-х метровым слоем после отключения отопления. Тепло, конечно пойдет дальше, но и нижележащий грунт это теплоизолятор, т.е. ниже (к примеру ) 6 метров уйдет тепла ещё меньше - часть его останется в промежутке между 4 и 6 метрами. И так далее... Т.е. с каждым годом будет снижаться дельта температур на верхней и нижней границе первого 4-х метрового слоя грунтового "теплоизолятора", т.е. потери через него будут уменьшаться. И по мере прогрева нижележащих слоёв грунта и накопления в нем тепла, всё меньше тепла надо будет для доведения более толстого слоя до состояния теплоизолятора, когда поступающее тепло не будет тратиться на его собственный догрев, а будет отводиться ниже. А сам слой теплоизолирующего грунта будет становиться всё толще.

    Тут, конечно есть ограничение за счет холодного периметра, граничащего с воздухом. И когда теплопотери через эту относительно узкую полоску открытого грунта сравняются с теплопотерями всей подземной поверхности грунтового "утеплителя", тогда повышение его эффективности прекратится.
    Может не совсем точно, но где-то так...
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #11 + Цитировать
  12. bataler
    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011

    bataler

    Живу здесь

    bataler

    Живу здесь

    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011
    Адрес:
    поселок городского типа Шаховская
    у меня вот почему то в голове рисуется картинка, что данный подход-попытка пятном 100м2 прогреть радиатор(при отрицательной температуре окружающей среды) размером с земной шар, это если совсем "на пальцах" :hello:
     
    bataler , 12.11.11
    #12 + Цитировать
  13. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    11.794
    Благодарности:
    6.255
    Адрес:
    Ижевск
    Так мы то-же самое и с использованием дополнительных 100мм ЭППС делаем :)
    Разница только в толщине теплоизолятора при одном и том-же его сопротивлении теплопередаче. 100мм ЭППС "задерживают" передачу тепла от одной поверхности к другой (на границах теплоизолятора) с дельтой температур в 20 градусов примерно так-же, как 4метра влажного грунта. И при одной дельте температур и площади поверхности, тепла через них уйдет (в нижележащий грунт) одно и то-же количество, ( на одни и те-же деньги :))
     
    Константин Я. , 12.11.11
    #13 + Цитировать
  14. bazilion
    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302

    bazilion

    Смыслитель

    bazilion

    Смыслитель

    Регистрация:
    23.03.08
    Сообщения:
    343
    Благодарности:
    302
    Адрес:
    Москва
    Наверное, вы правы, теплоаккумулятор в чистом виде не получится. Бочка без дна, и дно всегда всегда холоднее +10 гр. С.(кроме "горячих" регионов типа Камчатки). Ничто не будет мешать градиенту 20 градусов "продавливать" тепло вниз бесконечно, пока градиент не исчезнет. При грунтах с разной теплопроводностью этот процесс будет происходить с разной скоростью.
     
    bazilion , 12.11.11
    #14 + Цитировать
  15. bataler
    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011

    bataler

    Живу здесь

    bataler

    Живу здесь

    Регистрация:
    06.06.11
    Сообщения:
    1.849
    Благодарности:
    3.011
    Адрес:
    поселок городского типа Шаховская
    Разница еще и в площади теплообмена, при эппс четко известна и считаема, с грунтом можно только эмпирическим путем по условной границе прогретый-непрогретый, плюс различный коэффициент теплоотдачи, условно говоря 20 градусов на пенопласте всегда "теплее" чем 20 на влажном песке, то есть при одинаковых показаниях по теплосопротивлению слоя, получаем теплопотери на грунте больше по формуле=площадь*к-т теплоотдачи*разность температур(формула по институской памяти не судите строго :)] )
     
    bataler , 12.11.11
    #15 + Цитировать
Статус темы:
Закрыта.