Kapiliarinis šildymas

Kapiliarinių vamzdelių šildymo-vėsinimo technologijos sistemą ir patalpų apdailą gipsiniu tinku galima laikyti natūralumo viršūne, nes šildymo technologija paremta gamtos dėsniais, o gipsinis tinkas - visiškai natūrali vidaus apdailos medžiaga.

Labai dažnai interjere iškyla būtinybė paslėpti radiatorius. Be to, būna situacijų, kai radiatoriai netinka, netelpa, nedera. Kokia išeitis? Tradicinis atsakymas būtų grindinis šildymas. Bet jei negalima papildoma perdangos apkrova arba grindų danga riboja jo įrengimo galimybes, nesinori prarasti patalpos aukščio?  Ne visi žino, kad jau daugiau kaip trisdešimt metų egzistuoja visai paprastai montuojama, komfortiška ir nematoma kapiliarinių vamzdelių šildymo vėsinimo sistema. Kokia jos esmė, kuo naudinga ir kaip ji tampa nematoma?

Kapiliarinė šildymo sistema - technologija, įkvėpta gamtos

Ar kada nors susimąstėte, kaip šyla mūsų kūnas? O kaip tradiciškai šildomos patalpos?  Šie du šildymo būdai gerokai skiriasi.

Vokiečių inžinierių Donald'ą Herbst'ą  praeito amžiaus devinto dešimtmečio pradžioje sužavėjo gyvosios gamtos kūnuose egzistuojantys kapiliarų tinklai. Pasiskolinęs idėją iš gamtos, jis sukūrė plonų vamzdelių šildymo sistemą, primenančią gamtos kūnuose esančius kapiliarus. 1986 metais jis užregistravo šildymo sistemos prekės ženklą KaRo (vok. Kapilar Rohr - kapiliarinis vamzdis), o 1996 metais Berlyne įsikūrė gamybos įmonė „BEKA Heiz- und Kühlmatten GmbH", toliau išvysčiusi šią novatorišką idėją ir sukūrusi platų produktų asortimentą.

Kapiliarinių vamzdelių technologija - tai lanksčių, plonų, nuo 3,3 iki 4,5 mm skersmens, tankiai išdėstytų specialaus polipropileno vamzdelių kilimėliai, kurie kiekvienam objektui gaminami atskirai pagal reikalingą plotą ir konfigūraciją.

Vamzdelių medžiaga - lengvas termoplastikas, nekenksmingas aplinkai, lengvai perdirbamas, atsparus agresyviai aplinkai, chemikalams, nereikalauja specialaus vandens paruošimo.

Kapilarinė šildymo vėsinimo technologija išplito ir šiandien pasaulyje priskaičiuojama jau per 3 mln. kv. metrų paviršių, padengtų kapiliariniais kilimėliais.

Be to, kad šilumą skleidžiantys ploni vamzdeliai tolygiai uždengia paviršių ir sukuria homogeniškai įšylantį plotą, didžioji dalis šilumos į aplinką atiduodama  spinduliavimo būdu. Vamzdeliais cirkuliuojantis vanduo perduoda šilumą tūkstančius kartų geriau  nei oras, todėl šildymas yra daug efektyvesnis. Dar iš pagrindinės mokyklos fizikos kurso žinome, kad egzistuoja bent trys šilumos perdavimo būdai: konvekcija, spinduliavimas ir šiluminis laidumas.

Konvekcija, t.y. kai šiluma į aplinką perduodama per orą, sukeldama jo judėjimą, yra pagrindinis radiatorių šilumos perdavimo būdas. Kitas šilumos perdavimo būdas yra spinduliavimas - t.y., kai aplinka įšyla dėl išspinduliuojamų šilumos bangų, taip pat, kaip aplinką įšildo saulė. Kaip minėjome, konvekcija yra pagrindinis radiatorių šilumos atidavimo būdas, o kapiliarinė šildymo sistema, skirtingai nei radiatoriai, didesnę dalį šilumos atiduoda spinduliuotės būdu. Yra apskaičiuota, kad grindinio šildymo atveju 60 proc. šilumos išspinduliuojama, 40 proc. atiduodama konvekcijos būdu, o lubinio kapiliarinio šildymo atveju 90 proc. šilumos išspinduliuojama ir tik 10 proc. atiduodama konvekcijos būdu.

Naudojant kapiliarinę šildymo technologiją homogeniškas šildymo paviršius lemia maksimalią šildymo galią esant žemesnei šilumnešio temperatūrai, patalpos įšyla tolygiau, išvengiama oro srovių, o tai reiškia sveikesnį ir natūralesnį mikroklimatą.

Oro judėjimas įrengus sieninį arba lubinį kapiliarinės technologijos šildymą labai mažas, nes dideli paviršių plotai būna vienodai įšilę, o kuo mažesnis temperatūros skirtumas tarp paviršių, tuo mažesnis oro judėjimas.

Kapiliarinė sistema gali ne tik šildyti, bet ir vėsinti, ji gali būti įrengiama net ir steriliose patalpose, kur nepageidaujamas oro judėjimas ir jo sukeliamos dulkės - pavyzdžiui, elektronikos gamybos patalpose, operacinėse. Kapiliarinės sistemos pranašumai ypač juntami biuruose, kur dirba daug žmonių, nes paprastai  greta kondicionieriaus esantys žmonės skundžiasi vėsa, o toliau esantiems per karšta. Tyrimais nustatyta, kad naudojant kapiliarinę šildymo vėsinimo sistemą mikroklimatu nepatenkintų žmonių skaičius yra vos 5 proc. - paprastai tiek nepatenkintų būna esant net ir idealioms salygoms.

Naudojant kapiliarinę sistemą nereikalinga atskira kondicionavimo sistema, su viena sistema pasiekiamas visiškas komfortas.

Kapiliarinė šildymo sistema dažniausiai įrengiama lubose, galima montuoti ant sienų bei grindų - t.y. integruoti į bet kokias statybines konstrukcijas.

Jeigu palygintume grindinio šildymo vamzdžių dengiamąjį sluoksnį su kapiliarine sistema, pamatysime, kad grindyse šildymo vamzdžiai uždengiami mažiausiai 50-60 mm storio betono sluoksniu, o kapiliarinės sistemos vamzdelius galima įrengti daug plonesniame 10 - 15 mm (iki 20 mm) dengiamąjame sluoksnyje, kapiliarai yra visai šalia paviršiaus. Todėl kapiliarinė sistema daug greičiau įšyla ar atšąla, ji ne tokia inertiška, šildymo efektyvumas yra didesnis, šią sistemą labai naudinga įsirengti su žemesnę temperatūrą generuojančiais alternatyvios energijos šaltiniais, pavyzdžiui, su šilumos siurbliais - kuo žemesnė temperatūra reikalinga šildymo sistemai, tuo didesnis bus šilumos siurblio efektyvumas.

Kaip veikia kapiliarinė šildymo vėsinimo sistema?

Jos veikimas nedaug skiriasi nuo grindinio šildymo sistemos veikimo, šilumnešiu taip pat tarnauja vanduo, temperatūra reguliuojama termostatais.

Kapiliarinėje sistemoje cirkuliuojančio vandens temperatūra gali svyruoti nuo 25 °C iki 45 °C. Vėsinimui paprastai pakanka vidutinės 17-18°C  temperatūros. Patalpų šildymas ir vėsinimas valdomas termostatais, papildomai montuojami jutikliai, kurie vėsinant patalpas neleidžia vandens temperatūrai nukristi iki rasos taško susidarymo temperatūros.

Kapiliarinės sistemos vamzdžių kilimėliai dažniausiai tarpusavyje sujungiami termoplastinio suvirinimo būdu.

Įrengus kapiliarinį šildymą sienose ar lubose, jas galima tinkuoti, dažyti, klijuoti tapetus, tinkuoti struktūriniu tinku, klijuoti plyteles ir pan.

Kapiliarinės sistemos kilimėliai labai paprastai tvirtinami prie bet kurio pagrindo - mūro, medienos plokščių, betoninės perdangos, betoninių lubų ar gipskartonio lubų paviršiaus, jei reikia, pagrindas gruntuojamas.

Sistema patogi ir tuo, kad jos svoris nedidelis -  nuo 400 iki 800 g/kv.m. Sumontavus sistemą ji pripildoma vandens ir atliekami slėgio bandymai.

Kapiliarinę sistemą mėgsta interjero dizaineriai ir architektai, nes vienu šūviu išsprendžiamos dvi problemos - šildymo ir vėsinimo, be to, šildymo bei vėsinimo įranga lieka nematoma, nereikia galvoti, kaip ją paslėpti ar kitaip užmaskuoti.

Nors kapiliarinę sistemą galima uždengti bet kuria apdailos medžiaga, tačiau jos efektyvumas ir mikroklimato natūralumas labiausiai išryškėja šildymo sistemą nutinkavus gipsiniu tinku.

Gipsinio tinko savybės

Gipsinis tinkas – mineralinė vidaus apdailos medžiaga, kurios pagrindinė rišamoji medžiaga yra gipsas. Į gamykloje paruoštus mišinius taip pat dedama lengvųjų užpildų ir priedų, reguliuojančių sukibimą, kietėjimą bei tinko plastiškumą. Todėl gipsinio tinko nereikėtų vadinti visiškai natūralia ar vienalytės sudėties medžiaga.

Gipsinis tinkas lengvai paskleidžiamas, todėl juo galima suformuoti lygų sienų arba lubų paviršių. Cemento ir kalkių tinkas paprastai yra atsparesnis drėgmei bei mechaniniam poveikiui, tačiau jo paviršiui išlyginti dažnai reikia daugiau darbo.

Viena iš naudingų gipso savybių – gebėjimas sugerti dalį ore esančių vandens garų ir sumažėjus santykinei oro drėgmei juos atiduoti. Šis poveikis padeda sušvelninti trumpalaikius drėgmės svyravimus, tačiau tinkas nepakeičia vėdinimo sistemos ir nepašalina perteklinės drėgmės iš patalpos.

Gipsinis tinkas yra laidus vandens garams. Ši savybė kartais apibūdinama kaip sienų „kvėpavimas“, nors iš tiesų oras per tinkuotą konstrukciją beveik necirkuliuoja – per medžiagą juda vandens garai.

Dėl porėtos struktūros gipsinis tinkas turi mažesnį šilumos laidumą negu tankus cemento tinkas, tačiau įprastas jo sluoksnis nėra šilumos izoliacija. Tinkas gali sukaupti ir palaipsniui atiduoti nedidelį šilumos kiekį. Tai aktualu įrengiant paviršinį sienų arba lubų šildymą ir vėsinimą.

Kruopščiai užtrintas ir nuglotnintas gipsinio tinko paviršius gali būti ruošiamas dažyti arba tapetuoti be ištisinio glaistymo. Ar glaistymas bus reikalingas, priklauso nuo atlikimo kokybės, pasirinktos apdailos ir reikalaujamo paviršiaus lygumo. Ploni dažai, šoninis apšvietimas ar aukštos kokybės apdaila išryškina net nedidelius nelygumus.

Gipsinis tinkas paprastai mažai traukiasi, tačiau teiginys, kad jis niekada neskilinėja, nėra tikslus. Įtrūkimų gali atsirasti dėl judančio pagrindo, konstrukcijų sandūrų, netinkamo sluoksnio storio, per greito džiovinimo arba technologinių reikalavimų nesilaikymo.

Kapiliarinės šildymo ir vėsinimo sistemos tinkavimas

Kapiliarinę šildymo ir vėsinimo sistemą sudaro tankus plonų vamzdelių tinklas, tvirtinamas prie sienų arba lubų pagrindo. Vamzdeliais cirkuliuojantis vanduo šildo arba vėsina paviršių, o šis šilumą perduoda patalpai.

Vamzdelius dengiantis tinkas turi gerai priglusti prie viso jų paviršiaus. Tinko sluoksnyje likusios tuštumos blogina šilumos perdavimą ir gali padidinti vietinių įtrūkimų tikimybę. Mišinio tinkamumas šildomiems ir vėsinamiems paviršiams turi būti patvirtintas jo gamintojo techniniuose dokumentuose.

Pagrindas prieš montuojant ir tinkuojant sistemą turi būti sausas, tvirtas, švarus ir stabilus. Nuo jo pašalinamos dulkės, silpnai besilaikantys sluoksniai bei sukibimą mažinančios medžiagos. Lygios betoninės plokštumos ir gerai drėgmę sugeriantys pagrindai gruntuojami jiems skirtais gruntais. Gipskartonio siūlės paruošiamos pagal plokščių sistemos reikalavimus.

Kapiliarinių vamzdelių tinklelis mechaniškai pritvirtinamas prie pagrindo taip, kad tinkuojant nepasislinktų ir neatsitrauktų nuo plokštumos. Tvirtinimo elementai bei vamzdelių sistema turi būti suderinami su naudojamu tinku.

Reikalingas tinko storis nustatomas pagal vamzdelių skersmenį ir pasirinkto mišinio techninius reikalavimus. Dažniausiai virš vamzdelių paliekamas maždaug 5 mm dengiamasis sluoksnis, tačiau konkretų storį turi nurodyti sistemos ir tinko gamintojai. Per plonas sluoksnis gali skilinėti, o per storas – lėčiau perduoti šilumą ir ilgiau džiūti.

Armavimas ir tinkavimas

Ant sienos ar lubų sumontuotą kapiliarinių vamzdelių tinklą galima užtinkuoti vienu bendru sluoksniu, darbą atliekant dviem etapais. Paruošto tinko konsistencija turi leisti visiškai užpildyti tarpus tarp vamzdelių, nepaliekant oro ertmių.

Pirmuoju etapu tinkas paskleidžiamas tarp vamzdelių ir virš jų. Paviršius išlyginamas, o į dar nesustingusį tinką įplukdomas šarmams atsparus stiklo pluošto armavimo tinklas. Jis turi būti tinko sluoksnyje, o ne prispaustas tiesiai prie vamzdelių ar pagrindo. Ant viršaus iš karto užtepamas likęs tinko sluoksnis. Darbai atliekami „šlapias ant šlapio“ būdu, neleidžiant pirmajam sluoksniui apdžiūti ir pasidengti plėvele.

Armavimo poreikis priklauso nuo sistemos, pagrindo, šildymo temperatūros ir tinko gamintojo nurodymų. Jis ypač aktualus:

• šildomų ir nešildomų plotų sandūrose;

• skirtingų medžiagų pagrindų jungtyse;

• didesniuose vientisuose plotuose;

• vietose, kuriose tikėtinos temperatūrinės deformacijos.

Armavimo tinklo juostos paprastai užleidžiamos viena ant kitos ne mažiau kaip 10 cm. Ties šildomo ir nešildomo paviršiaus riba armavimas pratęsiamas į nešildomą plotą maždaug 20 cm, jeigu sistemos techniniuose dokumentuose nenurodyta kitaip.

Tinko sluoksnis atskiriamas nuo gretimų sienų, lubų, kolonų ir kitų konstrukcijų. Tam prieš tinkuojant įrengiamos skiriamosios juostos arba suformuojamos technologinės siūlės. Konstrukcijų deformacinės siūlės negali būti užtinkuojamos – jos turi būti perkeltos į visus apdailos sluoksnius.

Baigiamasis paviršius gali būti nuglotninamas arba užtrinamas, atsižvelgiant į numatytą apdailą. Prieš dažymą ar tapetavimą tinkas turi visiškai išdžiūti. Drėgnumas tikrinamas ne vien pagal paviršiaus spalvą, bet ir tinkamu matavimo prietaisu.

Tinko džiovinimas

Nutinkavus patalpose padidėja oro drėgnumas, todėl būtinas reguliarus vėdinimas. Tinką reikia džiovinti tolygiai, vengiant stipraus skersvėjo, šalčio ir intensyvaus vietinio kaitinimo. Per greitai džiovinamas paviršius gali skilinėti.

Dauguma gipsinių tinkų dengiami, kai patalpos ir pagrindo temperatūra yra ne žemesnė kaip +5 °C, tačiau būtina vadovautis konkretaus mišinio techniniu aprašymu. Kol tinkas neišdžiūvo, kapiliarinė šildymo sistema neturi būti įjungiama visa galia. Ji paleidžiama tik gamintojo nustatytu laiku, temperatūrą didinant palaipsniui.

Gipsinį tinką galima naudoti gyvenamosiose patalpose, virtuvėse ir įprastai vėdinamuose vonios kambariuose, tačiau jis netinka nuolat šlapioms zonoms ar ilgalaikį drėgmės poveikį patiriantiems paviršiams. Dušo ir vonios taškymosi zonose prieš klijuojant plyteles turi būti įrengta tinkama hidroizoliacija.

Parengta pagal UAB "Tenko Baltic" informaciją, gamintojų nuotraukos