В большинстве случаев расчет и монтаж водяного теплого пола доверяется специалистам, что объясняется сложностью процесса. Однако еще не перевелись умельцы, желающие самостоятельно создавать комфорт и уют в своем жилище. К тому же, самостоятельный монтаж теплого водяного пола способен сэкономить значительные финансовые средства.
Чтобы в процессе производства работ не тратить впустую деньги на лишнее оборудование, прежде всего, необходимо провести расчет расхода трубы для водяного теплого пола. А так как они имеют разный диаметр и материал изготовления, следует разобраться - как устроена система водяного теплого пола, и сколько факторов влияет на эту величину?
Выбор способа укладки контуров
Существует несколько способов укладки расходного материала:
- змейка;
- улитка.
Для эффективного обогрева пола в больших помещениях, имеющих правильную прямоугольную или квадратную форму, идеальным вариантом станет укладка контура улиткой или спиралью.
Для небольших комнат или помещений, имеющих неправильную форму, оптимальным вариантом станет укладка змейкой.
Основные правила
К трубам, применяемым при монтаже систем водяного обогрева, предъявляются особые требования. В первую очередь они должны отличаться долговечностью, а их материал не должен подвергаться коррозии и разрушению при перепадах температур и давления. Кроме этого они должны быть устойчивыми к воздействию химикатов и микроорганизмов. Срок их службы должен составлять не менее 50 лет.
Каждый контур системы водяного теплого пола должен состоять из единого отрезка, так как в местах соединений возможно образование протечек. По этой причине весь расходный материал должен быть герметичным. Образовываться течи могут и в местах изгибов, что свойственно материалам с низкой эластичностью. Всем этим требованиям соответствуют трубы из следующих материалов:
- металлопластика;
- сшитого полиэтилена;
- меди;
- полипропилена;
- стали.
В соответствии с нормами, предъявляемыми к теплым полам, при их монтаже запрещается использовать чугун. Самыми лучшими считаются медь и сталь, однако они непопулярны ввиду высокой стоимости. Полипропилен так же непопулярен, как и медь. Однако его непопулярность обусловлена не высокой стоимостью, а большим радиусом изгиба, позволяющим укладывать трубы с минимальным шагом в 32 см, чего в большинстве случаев бывает недостаточно.
Поэтому самыми популярными на сегодняшний день являются металлопластик и сшитый полиэтилен. Причем последний обладает более высокими характеристиками. Единственным недостатком сшитого полиэтилена является плохая эластичность: такие трубы в процессе монтажа должны жестко фиксироваться на арматурной сетке. При несоблюдении этого требования в процессе эксплуатации они могут разогнуться.
Выбор шага укладки
Чтобы в процессе эксплуатации водяного теплого пола человек не ощущал дискомфорта, связанного с перепадами температур, следует произвести правильный расчет шага укладки.
Минимальное расстояние между витками системы может составлять 10 см, а максимальное – 30 см. Как правило, минимальный показатель используется при укладке трубы вдоль краевых зон, то есть возле стен, соприкасающихся с улицей. Дальше эта величина увеличивается с разностью в 5 см: двигаясь от края помещения вглубь, расстояние между витками составляет 15 см, 20 или 25 см, но не больше 30 см.
- Расстояние между витками системы, равное 20-30 см, применяют для промышленных помещений и складов.
- Шаг, равный 10-20 см, используют в жилых помещениях. Однако для большинства российских регионов оптимальной считается величина в 15 см.
На выбор расстояния между витками оказывает влияние и способ укладки контура. К примеру, если применяется укладка змейкой, соблюдать минимальное расстояние в 10 см вряд ли получится, так как велика вероятность образования изломов. А способ укладки улиткой позволяет соблюдать любое расстояние, так как в этом случае радиус изгиба трубы составляет 90°.
Длина трубы для теплого пола
Как рассчитать расход трубы
Чтобы определить, сколько расходного материала потребуется для организации системы обогрева в каждом отдельном помещении, необходимо произвести расчет по следующей формуле:
L=S/N*1,1, что означает следующее:
- L обозначает длину трубы;
- S – это показатель, определяющий площадь комнаты;
- N – это расстояние между петлями системы;
- 1,1 – это коэффициент, равный 10%, и обозначающий дополнительный расход трубы на повороты.
Так как оба конца контура подключаются к коллектору, располагаемому на стене, в расчет должна включаться и длина подводящего участка – отрезка, идущего от коллектора до разводки водяного теплого пола.
Расчет полезной площади помещения следует производить, придерживаясь определенных правил:
- Если в комнате планируется установить массивную мебель, то под нее трубу укладывать не нужно. В противном случае не получится рассчитать оптимальный расход энергопотребления. К тому же обогрев не лучшим образом скажется и на самой мебели.
- Расстояние от контура до стен и межкомнатных перегородок должно составлять 30 см.
После того, как удалось рассчитать полезную площадь, можно производить основной расчет, учтя и остальные требования. Чтобы понять, сколько требуется материала, можно воспользоваться наглядным примером, в качестве которого рассматривается помещение с полезной площадью 18 м², длиной подводящего участка 5 м (если учитывать, что к нему будут подключены оба конца, то получится 10 м), а также шагом укладки, равном 15 см или 0,15 м.
Итого: 18/0,15*1,1+10=142 м.
Увеличение расстояния между петлями приводит к сокращению количества расходного материала в процессе монтажа водяного теплого пола. В целом расчет этого показателя производится согласно плану, который составляется на первоначальном этапе работ.
Расход трубы на 1 м² рассчитывается, исходя из расстояния между петлями.
- При расстоянии, равном 10 см, этот параметр составит 10 м п.;
- Если этот показатель увеличивается до 15 см, количество расходного материала уменьшается до 6,7 м п.;
- 20 см – 5 м п.;
- 25 см – 4 м п.;
- При максимальном расстоянии в 30 см – 3,4 м п.
Определение длины контура
Для начала следует определиться, что такое контур теплого пола. Это определение относится к трубе, по которой осуществляется движение одного теплового потока. На расчет его длины оказывают влияние следующие параметры:
- материал, применяемый при изготовлении трубы;
- диаметр трубы.
- 16 мм;
- 18 мм;
- 20 мм.
Не рекомендуется использовать материал с меньшим или большим диаметром, так как уменьшение или увеличение сечения оказывает негативное влияние на эффективность нагрева и работу системы в целом. Расчет длины контура надо производить с учетом следующих рекомендаций:
- Наиболее распространенный диаметр сечения металлопластика равен 16 и 20 мм. В первом случае максимальная длина контура составляет 100 метров. Однако оптимальной длиной считается 80 метров. Во втором случае эта величина может составлять от 120 до 125 метров.
- Самым распространенным диаметром для сшитого полиэтилена является 18 мм. При этом длина контура может достигать 120 метров. Однако оптимальная рекомендуемая длина ограничивается 80-100 метрами.
Как подсчитать количество контуров
Учитывая предъявляемые требования, укладка одного контура теплого пола возможна лишь в небольшом помещении. Если же площадь комнаты больше, ее надо поделить на несколько участков, придерживаясь соотношения 1:2. То есть ширина участка должна быть в два раза меньше длины. Произвести расчет количества участков в помещении можно, воспользовавшись следующими данными;
Как уже говорилось выше, количество расходного материала увеличивается на длину отводящего участка, то есть отрезка, идущего от пола до коллектора, который размещается на стене, в непосредственной близости к полу. Однако при его размещении надо рассчитать высоту чистового пола, включающего будущую стяжку и финишную отделку. В целом, чем меньше длина отрезка, тем он жестче.
Оптимальной длиной отводящего участка от поверхности чистового пола является высота 20-25 см. Однако если это каким-то образом отражается на дизайнерском оформлении помещения, то коллекторный шкаф можно размещать с учетом возможности его беспрепятственного открытия.
Видео: Труба для теплого пола
Как рассчитать длину трубы для теплого пола правильно? Если вы решили обустроить такую систему отопления, подсчет весьма важны. Вы же не хотите платить за неиспользованные материалы? Или оплачивать дополнительную доставку недостающих?
Из этой статьи вы узнаете, как правильно рассчитать количество труб для теплого водяного пола. В конце публикации есть онлайн-калькулятор. С его помощью вы можете сделать подсчеты меньше чем за минуту.
Змейка или улитка?
Виды укладки теплого пола: змейка (слева) и улитка (справа).Существует два основных типа укладки труб теплого пола – змейка и улитка (см. рис). Хотя по расходу труб принципиальной разницы между ними нет.
Теплый водяной пол уложенный змейкой менее равномерно обогревает комнату – температура пола в одной ее части будет выше, чем в другой. Таким образом укладывают трубы в том случае, когда в комнате есть большое окно или плохо утепленная наружная стена дома.
Более теплая часть змейки укладывается там, где идет больше теплопотерь. Иногда используют способ укладки «угловая змейка» (см. рис).
Улитка позволяет равномерно обогревать все помещение. Трубы теплого пола укладывают улиткой в том случае, если теплопотери комнаты минимальны – стены утеплены, а окна как минимум двухкамерные.
Нестандартные решения
При укладке теплого пола могут использовать способ «двойная змейка». Он позволяет равномерно прогревать всю комнату. По эффективности такой вариант не отличается от «улитки».
В помещениях большой площади теплый пол с одним контуром малоэффективен. Специалисты сходятся во мнении, что длина труб не должна превышать 100-120 погонных метров (в зависимости от диаметра трубы). Это соответствует комнате площадью 20-24 кв.м.
Если нужно отопить теплым полом большее помещение, нужно делать дополнительные контуры (см. фото). Причем они могут быть уложены как змейкой, так улиткой.
Расчет длины труб
S / H x 1,1 + D x 2 = L
- L – Необходимая длина труб;
- S – Площадь помещения;
- H – Шаг между трубами;
Коэффициент 1,1 в формуле – это необходимый запас в 10%. При укладке пола могут остаться неиспользованные обрезки, неправильно отрезанные или ошибочно отмерянные куски труб. Чтобы их учесть вам необходимо добавить эти 10%.
Расстояние между трубами теплого пола зависит от диаметра труб и потребности в тепле. Если вы хотите сделать подсчет самостоятельно, можете воспользоваться этой таблицей:
Таблица теплоотдачи теплого водяного пола в зависимости от диаметра труб и шага укладки.
Пример расчета длины труб для теплого пола
- Длина комнаты 4 метра;
- Ширина комнаты 3,5 метра;
- Расстояние до коллектора – 2,5 метра.
Подставляем значения в формулу и получаем: 14 / 0,2 х 1,1 + 2,5 х 2 = 82 погонных метра труб.
Расчет с учетом мебели
Специалисты рекомендуют укладывать теплый пол только там, где не будет находиться громоздких предметов мебели – шкафов, каминов, диванов и т.д. Соответственно, нужно учесть при подсчете места, где не будет теплого пола. Для этого используем формулу:
(S – S1) / H x 1,1 + D x 2 = L
В этой формуле (все значения в метрах):
- L – Необходимая длина труб;
- S – Общая площадь помещения;
- S1 – Общая площадь помещения, где не будет теплого пола (пустых участков);
- H – Шаг между трубами;
- D – Расстояние от комнаты до коллектора.
Пример расчета длины труб теплого пола с пустыми участками
- Длина комнаты 4 метра;
- Ширина комнаты 3,5 метра;
- Расстояние между трубами – 20 см;
- Расстояние до коллектора – 2,5 метра;
В комнате находится:
- Диван размерами 0,8 х 1,8 метра;
- Шкаф, размерами 0,6 х 1,5 метра.
Вычисляем площадь помещения: 4 х 3,5 = 14 кв.м.
Считаем площадь пустых участков: 0,8 х 1,8 + 0,6 х 1,5 = 2,34 кв.м.
Подставляем значения в формулу и получаем: (14 – 2,34) / 0,2 х 1,1 + 2,5 х 2 = 69,13 погонных метра труб.
Расчет для неправильных комнат
Бывает так, что комнаты имеют сложную геометрию. Чтобы подсчитать общую площадь нужно разбить такое помещение на несколько зон. После этого подсчитать их площадь и просуммировать (см. рис).
Два варианта расчета площади комнаты неправильной формы. Суммарная площадь помещения равна площади зон A + B + C.
После того как была выведена площадь каждой части помещения, суммируем их. после этого полученное значение подставляем в ту же формулу:
S / H x 1,1 + D x 2 = L
Иногда в одной части комнаты теплый пол укладывают с шагом труб, отличным от другой. В таком случает необходимо рассчитывать длины труб для каждой части помещения отдельно. А результаты – суммировать.
Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.
Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.
Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления - основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.
Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:
- тип материалов, использованных в процессе строительства;
- вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
- температурные показатели в регионе проживания;
- использование дополнительных источников обогрева;
- точные размеры площади помещения;
- предполагаемый температурный режим в помещении;
- высота этажа.
Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.
При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.
Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли
| Шаг, мм | Расход трубы на 1 м2, м п. |
|---|---|
| 100 | 10 |
| 150 | 6,7 |
| 200 | 5 |
| 250 | 4 |
| 300 | 3,4 |
Особенности проектирования
Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.
- жилое помещение - 29 °C;
- участки около наружных стен - 35 °C;
- ванные комнаты и зоны с высокой влажностью - 33 °C;
- под напольное покрытие из паркета - 27 °C.
Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.
Правила расчёта
Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:
- использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
- показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
- контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
- оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.
Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.
Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.
Расчёты труб и мощности
Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.
- нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
- медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
- сшитые полиэтиленовые трубы;
- металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
- пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.
Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.
Основными показателями, характеризующими систему, являются:
- необходимая длина нагревательного контура;
- равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
- величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.
Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.
Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:
- расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
- расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
- расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².
Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.
Черновые расчёты теплового контура
Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:
g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)
- g - показатель плотности теплового потока;
- Q - суммарный показатель теплопотерь в помещении;
- F - предполагаемая к обустройству площадь пола.
Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.
При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.
Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:
ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2
- TR - температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
- ТО - температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.
Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55-45, 50-40, 45-35, 40-30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.
В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.
На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.
При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15-1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.
Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.
Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.
Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.
Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.
Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.
Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 1)
Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 2)
Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.
Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора , а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.
Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .
Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.
Какие факторы следует учитывать?
Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:
- суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола . Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;
Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.
- количество коллекторов . Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
- планировка помещений, где обустраивается подогрев ;
- размеры окон и других мест, где тепло будет теряться . Вид остекления. Типы дверей;
- сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
- влажность воздуха в помещении ;
- расположение мебели и других предметов интерьера в помещении . Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
- назначение помещения, где будет производиться монтаж . В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
- другие источники тепла и их мощность .
Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.
Определение желаемой температуры в комнатах
Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:
- +29-30 градусов – холлы, прихожие;
- +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
- +30-35 – полы возле окон, на верандах;
- +32 – ванные, санузлы;
- +17-19 – спортивные залы.
При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.
Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.
Расчет тепловых потерь
Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.
Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.
Расчет для разных типов помещений
В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.
На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.
Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .
Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.
Как рассчитать теплый пол электрический
В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.
Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).
На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.
Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.
Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.
Формулы расчета для электропола
Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L , где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.
Как рассчитать тёплый водяной пол
Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.
Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.
| Шаг, см | Расход, м п./1 м кв. |
|---|---|
| 10 | 10 |
| 15 | 6,7 |
| 20 | 5 |
| 25 | 4 |
| 30 | 3,4 |
Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.
Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.
В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.
1. Какой температуры должен быть теплоноситель в теплом полу и как можно контролировать его температуру?
Температура должна быть не выше 55 о С, а в некоторых случаях не выше 45 о С.
Если сказать еще точнее: температура должна быть в соответствии с температурой, рассчитанной в проекте, который учитывает необходимость конкретного помещения в тепле и материал, из которого сделано напольное чистовое покрытие.
Контролировать температуру можно с помощью вот такого термометра, а лучше двух.
Один термометр показывает температуру теплоносителя на подаче теплого пола (температуру смешанной воды), а другой - температуру обратки.
Если разница между показаниями двух термометров составляет 5 - 10 о С, значит система теплых полов у вас работает правильно.
2. Какой должна быть температура на поверхности теплого пола?
Температура поверхности работающего теплого пола на должна превышать следующие значения:
29 о С - в помещениях длительного нахождения людей;
35 о С - в граничных зонах;
33 о С - в санузлах, ванных комнатых.
3. Какие формы укладки трубы используют для теплого пола?
Для укладки труб напольного отопления используют разные формы: змейку, угловую змейку, улитку, двойную змейку (меандр).
 |
 |
 |
 |
Также при укладке одного контура можно комбинировать эти формы.
К примеру, краевую зону можно расположить змейкой, а дальше основную часть пройти улиткой.
4. Какую укладку лучше всего использовать для теплого пола?
Для больших помещений квадратной, прямоугольной или круглой формы без геометрического эксклюзива лучше использовать улитку.
Для маленьких помещений, помещений со сложными формами или длинных помещений используйте змейку.
5. Какой должен быть шаг укладки?
Шаг укладки должен быть проектным в согласии с расчетами.
Для краевых зон используется шаг, равный 10 см. Для остальных зон с разностью в 5 см - 15 см, 20 см, 25 см. Но не больше 30 см.
Это ограничение связано с чувствительностью ступни человека.
При большем шаге труб нога начинает чувствовать разницу температуры участков пола.
Для этого можно воспользоваться очень простой формулой: L = S / N * 1,1 , где
S
- площадь помещения или контура, для которого рассчитывается длина трубы (м 2);
N
- шаг укладки;
1,1
- запас трубы в 10% на повороты.
К полученному результату не забудьте добавить длину трубы от коллектора до теплого пола, включая подачу и обратку.
Для примера рассмотрим задачу, в которой нужно подсчитать длину трубы для комнаты, в которой пол занимает полезную площадь 12 м 2 . Расстояние от коллектора до теплого пола - 7 м. Шаг укладки трубы 15 см (не забудьте перевести в м).
Решение: 12 / 0,15 * 1,1 + (7 * 2) = 102 м.
7. Какова максимальная длина одного контура?
Все зависит от гидравлического сопротивления или потерь давления в конкретном контуре, которые, в свою очередь, напрямую зависят как от диаметра используемых труб, так и от объема теплоносителя, который подается через сечение этих труб в единицу времени.
В случае с теплым полом, (если не учитывать вышеизложенные факторы) можно получить эффект так называемой запертой петли. Ситуация, при которой сколь мощный бы по напору насос вы не ставили, циркуляция через эту петлю будет невозможна.
На практике установлено, что потери давления, равные 20 кПа или 0,2 бара как раз приводят к такому эффекту.
Для того, чтобы не вдаваться в расчеты, приведем некоторые рекомендации, используемые нами на практике.
Для металлопластиковой трубы диаметром 16 мм мы делаем контур не больше 100 м. Обычно придерживаемся 80 м.
То же самое касается и труб из полиэтилена. Для 18 трубы из сшитого полиэтилена максимальная длина контура 120 м. На практике придерживаемся 80 - 100 м. Для 20 металлопластиковой трубы максимальная длина контура составляет 120 - 125 м.
8. Могут ли быть контура теплого пола разной длины?
Идеальная ситуация, когда все петли одинаковой длины. Не нужно ничего балансировать, настраивать.
На практике это достичь можно, но чаще всего не целесообразно.
К примеру, на объекте есть группа помещений, где нужно сделать теплый пол. Среди них также есть санузел, полезная площадь теплого пола в котором 4 м 2 . Соответственно длина трубопровода этого контура вместе с длиной труб до коллектора составляет всего лишь 40 м.
Неужели все помещения нужно обязательно подстраивать под эту длину, дробя полезную площадь оставшихся помещений по 4 м 2 ?
Конечно же нет. Это не целесообразно. И потом для чего балансировочная арматура, которая как раз и призвана для того, чтобы помочь уравнять потерю давления по контурам?
Опять же можно воспользоваться расчетами, через которые можно увидеть, до какого максимального предела можно допустить разброс длин труб отдельных контуров на конкретном объекте при данном оборудовании.
Но опять же, не погружая вас в сложные скучные расчеты, скажем, что мы на своих объектах допускаем разброс по длинам труб отдельных контуров в 30 - 40%. Также, при необходимости можно "играть" диаметрами труб, шагом укладки и "резать" площади больших помещений не на мелкие или крупные, а на средние куски.
9. Сколько контуров можно подключить к одному узлу смешения с одним насосом?
Этот вопрос по физическому смыслу похож на вопрос: "Сколько груза можно увезти на машине?"
Что вы еще хотели бы узнать, если бы кто-то задал вам этот вопрос?
Абсолютно правильно. Вы спросили бы: "О какой машине идет речь?"
Поэтому в вопросе: "Сколько петель можно подключать к коллектору теплого пола?", нужно учитывать диаметр коллектора и какой объем теплоносителя способен пропускать через себя узел смешения за единицу времени (принято считать м 3 /час). Или, что также равноценно, какую тепловую нагрузку способен нести выбранный вами узел смешения?
Как это узнать? Очень просто.
Для наглядности покажем на примере.
Предположим, в качестве узла смешения вы взяли Combimix компании Valtec. На какую тепловую нагрузку он рассчитан? Берем его паспорт. Смотри вырезку из паспорта.
|
|
Что мы видим?
Его максимальный коэффициент пропускной способности составляет 2,38 м 3 /час. Если ставим насос Grundfos UPS 25 60, то на третьей скорости при данном коэффициенте этот узел способен "утащить" нагрузку в 17000 Вт или 17 кВт.
Что это означает на практике? 17 кВт это сколько контуров?
Представим, что у нас есть дом, в котором есть сколько-то (неизвестно) помещений по 12 м 2 полезной площади теплого пола в каждом помещении. Трубы у нас уложены с шагом 20 см, что приводит к длине каждого контура, учитывая длину труб от самого теплого пола до коллектора, 86 м. В согласии с проектными расчетами мы также получили, что теплосъем с каждого м 2 этого теплого пола дает 80 Вт, что приводит нас соответственно к тепловой нагрузке каждого контура
12 * 80 = 960 Вт .
Какое кол-во помещений или подобных контуров способен обеспечить теплом наш узел смешения?
17000 / 960 = 17,7 подобных контуров или помещений.
Но это максимально!
На практике же в большинстве случаев не нужно делать расчет на максимальные показатели. Поэтому остановимся на цифре 15.
У самой же компании Valtec к этому узлу есть коллектор с максимальным количеством выходов - 12.
10. Нужно ли делать несколько контуров теплого пола в больших помещениях?
В больших помещениях конструкцию теплого пола нужно делить на меньшие площади и делать несколько контуров.
Эта необходимость возникает как минимум по двум причинам:
ограничение длины трубы контура необходимо, чтобы не получить эффект "запертой петли", при котором через нее не будет циркуляции теплоносителя;
правильная работа самой цементной заливной плиты, площадь которой не должна превышать 30 м 2 . С оотношение длин ее сторон должно быть 1/2 и длина одного из краев не должна превышать 8 м.
11. Как узнать, сколько контуров теплого пола понадобится для моего дома?
Для того чтобы понять какое количество петель теплого пола понадобится и на основании этого подобрать подходящий коллектор с таким же количеством выходов, нужно отталкиваться от площади самих помещений, в которых планируется эта система.
После этого вы вычисляете полезную площадь теплого пола. Как это сделать описано в 12 вопросе "Как подсчитать полезную площадь теплого пола? ".
Затем, воспользуйтесь следующим способом: отталкиваясь от шага теплого пола, разбейте полезную площадь теплого пола в каждом помещении на следующие размеры:
- шаг 15 см - не более 12 м 2 ;
- шаг 20 см - не более 16 м 2 ;
- шаг 25 см - не более 20 м 2 ;
- шаг 30 см - не более 24 м 2 .
Если площадь пола в помещении меньше указанных размеров, то ее разбивать не нужно.
Рекомендуем уменьшить эти значения на 2 м 2 , если длина присоединения труб от теплого пола до коллектора превышает 15 м.
Разбивая полезную площадь пола в помещениях, старайтесь также достичь того, чтобы длина труб в этих контурах была либо одинаковой, либо разница между отдельными контурами не превышала 30 - 40 %.
Как узнать длину труб в каждом контуре, читайте в 6 вопросе "Как подсчитать длину трубы?
".
От каждой из стен помещения отступите по 30 см. Заштрихуйте получившееся пространство. Отметьте на плане участки, где будет постоянно стоять мебель: холодильник, мебельная стенка, диван, большой шкаф и т.д. Эти участки также заштрихуйте. Незаштрихованная часть плана помещения и будет той полезной площадью теплого пола, которую вы ищете.
Для наглядности давайте подсчитаем полезную площадь столовой, где будет теплый пол. Общая площадь столовой 20 м 2 , длина стен соответственно 4 м и 5 м. На кухне будет стоять кухонный гарнитур, холодильник и диван, которые отметим на плане. Не забудем отступить от стен по 30 см. Заштрихуем занятые участки. Смотрите рисунок.
А теперь подсчитаем полезную площадь теплого пола.
13. Какой общей толщины получается пирог теплого пола?
Все зависит от толщины утеплителя, так как остальные величины известны.
При следующей толщине утеплителя у вас получатся такие значения (толщина отделочного покрытия не учитывается):
- 3 см - 9,5 см;
- 8 см - 14,5 см;
- 9 см - 15,5 см.
14. Чем пользуетесь вы для расчета системы водяного теплого пола?
Для расчета как систем радиаторного отопления, так и для систем теплого пола мы используем программу Audytor CO компании .
Ниже мы выкладываем скриншот модуля этой программы по предварительному расчету теплого пола и скриншот модуля по расчету слоев пирога теплого пола.
 |
 |
При внимательном рассмотрении этих скриншотов можно понять насколько серьезным является правильный расчет теплого пола.
Также можно увидеть работу самой программы, которая делает возможным проведение визуального контроля над такими важными параметрами как длина трубы, потери давления, температура на поверхности пола, тепло, уходящее бесполезно вниз, полезный тепловой поток и т.д.
15. Как определить габариты коллекторного шкафа, чтобы разместить в нем все необходимые узлы?
Определить габариты коллекторного шкафа не сложно. Мы вновь предлагаем воспользоваться продукцией компании Valtec и их готовыми рекомендациями, представленными в таблице, при условии, что вы пользуетесь уже готовыми узлами для теплого пола, выпускаемыми этим производителем.
Линейные размеры коллекторного шкафа
(ШРН - наружный; ШРВ - внутренний)
| Модель | Длина, мм | Глубина, мм | Высота, мм |
|---|---|---|---|
| ШРВ1 | 670 | 125 | 494 |
| ШРВ2 | 670 | 125 | 594 |
| ШРВ3 | 670 | 125 | 744 |
| ШРВ4 | 670 | 125 | 894 |
| ШРВ5 | 670 | 125 | 1044 |
| ШРВ6 | 670 | 125 | 1150 |
| ШРВ7 | 670 | 125 | 1344 |
| ШРН1 | 651 | 120 | 453 |
| ШРН2 | 651 | 120 | 553 |
| ШРН3 | 651 | 120 | 703 |
| ШРН4 | 651 | 120 | 853 |
| ШРН5 | 651 | 120 | 1003 |
| ШРН7 | 658 | 121 | 1309 |
Подбор коллекторного шкафа
Коллекторные группы 1
|
Модель шкафа
|
Модель шкафа
ШРН/ШРВ + Dualmix + шаровый кран |
Модель шкафа
ШРН/ШРВ + кран |
| Коллектор 1*3вых | ШРН3/ШРВ3 | ШРН4/ШРВ4 | ШРН1/ШРВ1 |
| Коллектор 1*4вых | ШРН3/ШРВ3 | ШРН4/ШРВ4 | ШРН2/ШРВ2 |
| Коллектор 1*5вых | ШРН4/ШРВ3 | ШРН5/ШРВ4 | ШРН2/ШРВ2 |
| Коллектор 1*6вых | ШРН4/ШРВ4 | ШРН5/ШРВ5 | ШРН3/ШРВ3 |
| Коллектор 1*7вых | ШРН4/ШРВ4 | ШРН5/ШРВ5 | ШРН3/ШРВ3 |
| Коллектор 1*8вых | ШРН5/ШРВ4 | ШРН6/ШРВ5 | ШРН3/ШРВ3 |
| Коллектор 1*9вых | ШРН5/ШРВ5 | ШРН6/ШРВ6 | ШРН4/ШРВ4 |
| Коллектор 1*10вых | ШРН5/ШРВ5 | ШРН6/ШРВ6 | ШРН4/ШРВ4 |
| Коллектор 1*11вых | ШРН6/ШРВ5 | ШРН7/ШРВ6 | ШРН4/ШРВ4 |
| Коллектор 1*12вых | ШРН6/ШРВ6 | ШРН7/ШРВ7 | ШРН5/ШРВ5 |
16. На какой высоте нужно устанавливать коллекторный шкаф?
На этот счет нет никаких конкретных правил, но есть рекомендации.
С одной стороны, понятно, что монтируя коллекторный шкаф, нужно учитывать высоту будущей стяжки и отделки, чтобы не получилась ситуация, когда невозможно будет открыть даже дверцу шкафа.
С другой стороны, нужно учитывать удобство обслуживания и необходимость возможной замены отдельных элементов системы с вероятностью отсоединения трубопровода.
Чем короче отрезок трубы, тем больше его жесткость и наоборот.
Учитывая этот фактор, можно сделать подъем коллекторного шкафа на 20 - 25 см от уровня чистого пола.
Однако, нельзя забывать об очень важном дизайнерском элементе. Если подъем шкафа приводит к недопустимому нарушению дизайна и невозможно решить эту задачу другим способом, опускайте шкаф к уровню пола, но с тем расчетом, чтобы он мог открываться.