Șapă subțire la încălzirea în pardoseală. Mit vândut ca eficiență.

E mai eficientă șapa țiplă față de cea groasă?

Mulți beneficiari ne întreabă despre „eficiența” magică a șapei subțiri („șapă 3 cm” căutare pe YouTube) și de „ineficiența” șapei groase. Cât de rapid se încălzește șapa țiplă și ce Bau-Bau energetic este lentoarea șapei groase.

Părerea noastră: Nu e nicio scofală energetică rapiditatea de încălzire! Dragi cititori, dacă veți avea pompă de căldură, contrar internetului, alegeți, alegeți o șapă cât mai groasă, chipurile „cât mai ineficientă”—mai ales pentru răcirea radiantă. Vezi Casa castel versus structură ușoară.

Ok. O șapă groasă are o rezistență termică mai mare (0,058 m²K/W șapă 8cm vs 0,022 șapă 3cm), se încălzește de 2,7× mai lent.

Dar, atenție! Izolația termică nu oprește transferul termic, doar îl încetinește. În regim staționar, puterea transferată este aceeași; diferă doar timpul de atingere a echilibrului. Dacă încălzirea pornește o singură dată pe an și apoi funcționează continuu, ce relevanță are diferența de câteva ore la început de sezon?

Vedem pe net multe soluții inovatoare și sustenabile de eficientizare a încălzirii în pardoseală − folii de aluminiu, șape de ipsos cât mai subțiri, țevi aglomerate la pas de 5 sau 10 cm peste tot în casă, GPA-uri, circuite de max. 60-80 m, termostate smart cu ChatGPT − dar, oare, cam câți știu ce înseamnă transfer termic prin conducție, convecție și radiație.

În articol încercăm să arătăm că o șapă uscată groasă nu e cu nimic mai ineficientă decât o șapă de ipsos subțire cu o „țiplă” de aluminiu dedesubt și încălzită în șocuri de pornit−oprit. Șapa groasă este o alegere fizică, nu estetică sau de modă.

În instalații, părerile nu încălzesc nimic. Fizica o face.

Marketing vs fizică

Încălzirea în pardoseală nu este o colecție de accesorii, ci un lanț de transfer termic guvernat de fizică.

• folia de aluminiu nu augmentează niciun fel de transfer termic
• pasul foarte mic peste tot nu schimbă principiul fizic
• lungimea circuitelor nu modifică natura transferului
• GPA-uri sau artificii hidraulice nu opresc sau pornesc transferul termic
• termostatele smart nu pot rescrie legile conducției și radiației

Transferul termic este continuu, liniar și determinat de proprietățile materialelor și de temperatura medie, nu de accesorii, mituri sau cicluri ON/OFF.

Cu alte cuvinte: Nu optimizările „magice” încălzesc casa. Ci fizica materialelor și funcționarea stabilă.

De unde vine căldura?

Ardere gaz, GPLGPL = gaz petrol lichefiat, lemn, mangal, motorină.
Transformare energie chimică în căldură.

Căldură latentă – pompă de căldură.
Evaporare–condensare agent frigorific.
Căldura latentă rezultată este cedată apei din instalație.

Electric – rezistență.
Din energie electrică în căldură.

Indiferent de sursă, la final avem același lucru: apă la o anumită temperatură.

Restul (țevi, șape, finisaje, pereți) este transfer termic.

Drumul căldurii: de la sursă la talpa omului

1. Sursa de căldură încălzește apa (agent termic).
2. Apa circulă prin țevi – convecție forțată.
3. Căldura trece de la apă la peretele interior al țevii – convecție + conducție.
4. Traversează peretele țevii – conducție.
5. Din exteriorul țevii intră în șapă – conducție.
6. Șapa distribuie căldura în masă – tot conducție.
7. Ajunge la finisaj – tot conducție.
8. Suprafața finisajului—doar radiază în infraroșu – radiație termică. Fizică: nu radiază: folia, apa, țeava, șapa.

Aici este magia reală: Pardoseala încălzește prin radiație, nu prin aer fierbinte. Radiația încălzește direct:

• pereți
• mobilier
• obiecte sanitareSANITARE = instalații sanitare (apă rece, caldă, recirculare, canal interioare)
• corp uman

Convecția aerului există, dar este secundară, neglijabilă. De aceea confortul este diferit față de ventiloconvectoare sau caloriferele de tablă sau aluminiu („de doi bani”), care încălzesc cu aer cald.

Conducție vs. radiație vs. convecție

• Conducția mută căldura prin materiale solide.
• Convecția mută căldura prin mișcarea fluidelor (aer, apă).
• Radiația transferă energie prin unde infraroșii, fără contact.

Încălzirea în pardoseală este dominant conductivă în interiorul structurii și dominant radiantă către ocupanți.

Asta o face cea mai stabilă și confortabilă.

Conductivitatea termică a țevii contează?

Da. Dar în context. Conductivitate mai mare a materialului țevii înseamnă:

• rezistență termică mai mică
• transfer mai rapid spre șapă
• posibilitate de temperaturi medii mai joase

Valorile tipice:

• ~0,41 W/mK (Purmo PexPenta, sugestia noastră)
• ~0,35 W/mK (Uponor, Rehau etc.)

Țeava nu este „radiatorul”. Șapa înmagazinează. Partea de deasupra parchetului, gresiei radiază.

Ce contează cu adevărat

1. Temperatură medie a agentului cât mai joasă.
2. Masă suficientă de șapă pentru distribuție uniformă.
3. Funcționare continuă, fără cicluri ON/OFF.
4. Adaptare meteo 24/7.

Când temperatura variază lent între 23°C și 33°C:

• dilatările sunt mici
• solicitările sunt mici
• transferul este constant
• confortul este stabil

Temperatura medie contează, nu vârfurile scurte.

Transferul termic nu are buton de ON/OFF

Transferul de căldură nu este complicat
Este doar ignorat 
De cei care preferă, în loc de fizică, termostat

— Sibotherm

Ce legătură are fizica cu GROSIMEA șapei?

Mulți se sperie pe șantier: „Dacă torn șapa de 7-8 cm, căldura nu va mai ajunge la suprafață!” Fals. Aici se vede cine înțelege conducția termică și cine nu.

Căldura nu se „pierde” în șapă. Șapa nu este un izolator (precum polistirenul), ci un acumulator. Ea este bateria ta termică.

Grosimea șapei dictează un singur lucru în fizica instalației: inerția termică (masa).

• O șapă groasă (masă mare) absoarbe o cantitate uriașă de energie prin conducție. Se va încălzi mai greu inițial (la începutul toamnei), dar odată „încărcată”, va încălzi continuu finisajul care va radia căldură constant, uniform, tot sezonul rece. Sau va absorbi („înghiții”) căldura tot sezonul cald.. Oferă o stabilitate termică perfectă.
• O șapă subțire (masă mică) se încălzește rapid și se răcește la fel de rapid. Se comportă fix ca un calorifer de tablă. Un dezavantaj nu atât pentru încălzire cât pentru răcire.

Acesta este motivul pentru care industria vinde termostate ON/OFF pe fiecare perete (ca să facă „reglaj fin”) fuge de șapele groase. Un sistem ON/OFF nu știe să controleze o masă mare de beton; va crea variații uriașe de temperatură și disconfort, pentru că se bazează pe opriri și porniri bruște.

În schimb, cu o adaptare meteo continuă (care trimite agent termic la temperaturi joase, 24/7), o șapă cât mai groasă devine cel mai bun prieten al omului. Ea netezește orice fluctuație de temperatură din casă, transformând podeaua într-un radiator uriaș, stabil și absolut imperceptibil. Iar, vara, șapa groasă (împreună cu structura casei) absoarbe căldura ca pereții boltă ai unei crame.

Infografic