Наиболее комфортными для человека считаются такие условия, когда температура поверхности пола составляет 22-25°С,а температура воздуха на уровне головы 19-20°С.

Санитарные нормы ограничивают температуру воздуха: в жилых помещениях - величиной 18-24ºС (оптимальная 20-22ºС), в ванных комнатах и санузлах – величиной 18-26ºС (оптимальная 24-26ºС), в вестибюлях, кладовых и лестничных клетках - величиной 12-22ºС (оптимальная 16-18ºС). В конструкциях систем напольного отопления, в частности, водяных теплых полов (ВТП), происходит распределение и передача тепловой энергии, которые зависят как от тепловой нагрузки, так и от параметров греющей панели (теплофизических и геометрических), диаметра труб контуров теплого пола, их материала и шага укладки, материала финишного покрытия и т. д.

Как известно, на каждую единицу перепада температур (между температурой поверхности пола и температурой воздуха) теплоотдача с одного квадратного метра отопительной панели ВТП составляет 11 Вт. При этом около 45% передается за счет теплообмена конвекцией, а примерно 55% - за счет излучения. Таким образом, для обеспечения температуры воздуха в 20°С при максимальной комфортной температуре пола 29°С, отопительная нагрузка, которую можно снять с поверхности ВТП составит порядка 100 Вт/м². В большинстве случаев потребность энергии покрывает эффективная теплоотдача поверхности равная 80 Вт/м², однако для того, чтобы делать расчеты исходя из этого значения, здание должно соответствовать нормам теплозащиты. При этом наружные стены зданий, в которых предполагается установка ВТП, должны иметь рекомендуемый коэффициент теплопередачи k<0,35 Вт/м² ºС (для окон рекомендуется коэффициент k<2,0 Вт/м² ºС).

При использовании систем напольного отопления необходимо помнить об ограничении температуры поверхности пола. Оптимальная температура составляет 24-26ºС и для обеспечения теплового комфорта по санитарным нормам не должна превышать: 29ºС для жилых и офисных помещений, где люди пребывают постоянно, 35ºС по периметру для приграничной зоны вдоль внешней стены, 33ºС для кухонь и ванных комнат, 27ºС в служебных и рабочих помещениях, где люди работают стоя. При расчётах и проектировании системы необходимо учитывается допустимая температура пола при том или ином расположении и длине контуров, шаге укладки труб, температуре и скорости подачи теплоносителя. Следует помнить, что максимально разрешенная температура теплоносителя для ВТП составляет 55ºС (рекомендуется 45°С), а перепад температур на прямом и обратном трубопроводах контура теплого пола должен составлять 5-10°С (на практике порядка 7°С). Шаг укладки является величиной расчетной, но в любом случае не должен превышать 30 см, в противном случае возникнет неравномерный нагрев поверхности пола с появлением теплых и холодных полос. Чтобы эффект "температурно-полосатого пола" не воспринимался ногой человека, максимальный перепад температуры по длине стопы не должен превышать 2°С.

Пример схемы регулировки температуры теплоносителя водяного теплого пола

Существует несколько методик регулирования температуры теплоносителя. Если рассматривать ВТП как основную систему отопления и не брать в расчет помещения, где существенно именно поддержание постоянной температуры пола (таких как бассейны, душевые, сауны), то основными способами регулировки температуры являются следующие:

1. Изменение температуры подачи при постоянном потоке в зависимости от внутренней температуры. По мнению некоторых экспертов, самым лучшим является способ контроля внутренней температуры. Причина в том, что большинство зданий имеет очень высокую тепловую инерцию. Это означает, что быстрые изменения наружной температуры влияют на внутреннюю температуру очень медленно. Другими словами, контролирование внутренней температуры гармонирует с тепловой инерцией дома. При применении этого способа регулирования риск от влияния пиковых температур на внутренний климат помещения минимален.

2. Изменение температуры подачи при постоянном потоке в зависимости от наружной температуры. Ряд экспертов, наоборот, считает лучшим способом регулирования контроль наружной температуры. Причина в том, что в этом случае можно работать с предварительно рассчитанными кривыми зависимости температуры подающей воды от наружной температуры. Главное преимущество заключается в том, что когда происходит повышение наружной температуры, контрольная система немедленно понижает температуру подающей воды, доводя до минимума нежелательные потери тепла. С другой стороны, понижение наружной температуры всегда вызывает повышение температуры подающей воды

3. Переменный поток при постоянной температуре подающей воды. Некоторые эксперты считают самым современным способом регулирования температуры применение переменного потока подающей воды с постоянной температурой. Как правило, отдаваемое тепло оценивается измерением разницы температур между подающей и обратной водой в отопительной системе. Большая разница температур указывает на низкую теплоотдачу и, следовательно, малая разница - на высокую.

Каждая из этих методик имеет своих сторонников и противников, однако, на наш взгляд, для обеспечения хорошего регулирования внутреннего климата оптимальным является комбинированное их использование.

Если использовать ВТП не только для отопления, но и для охлаждения помещений, то с точки зрения энергоэффективности важно, чтобы температурные уровни систем отопления и охлаждения составляли единоуправляемое целое, а не соперничали друг с другом. Здесь наиболее эффективным будет применение погодозависимого регулирования, способного выключать одну систему и включать другую в зависимости от определенного уровня наружной температуры.