Гидравлический расчет теплого пола

Содержание

Расчет водяного теплого пола самым простым методом

Гидравлический расчет теплого пола

Активные позиции в монтаже основательной системы сегодня занимают водяные теплые полы. В виду своих явных преимуществ, все больше застройщиков обращают внимание на эту систему. Прежде, чем приступить к монтажу, нужно сделать грамотный расчет теплого пола. Этому и будет посвящен данный материал.

Что такое водяной теплый пол?

   Теплый водяной пол – это система труб, спрятанных под стяжкой, по которым циркулирует вода определенной температуры около +45°С. На сегодняшний день, это самая востребованная технология для отопления частных домов.

Благодаря циркулированию воды внутри системы, обогрев получается равномерным и комфортным, в отличии от радиаторных распределителей тепла. Простота конструкции, независимость от сезонного отопления, скачки температуры и давления являются еще одним большим плюсом данной технологии.

Отапливается такая система в основном с помощью газового котла. Но без проблем взаимодействует и с другими видами котлов.

Теплые полы монтируются из полиэтиленовых или металлопластиковых труб. Эти материалы достаточно гибкие и хорошо проводят тепло. За регулирование температуры в такой системе отвечают насос, коллектор и смеситель термостатического вида.

Преимущества водяного теплого пола:

  • совместимость со многими видами напольного покрытия – вы можете выбрать любое нужное вам покрытие, не беспокоясь о том, что система отопления повредит его;
  • экономия тепла – система производит обогрев снизу, благодаря этому весь холодный воздух поднимается вверх, что позволяет обогревать помещение без использования прочих источников тепла;
  • сезонные опции – в холодное время года, система выступает в роли отопительной конструкции, а в летнее время способна охлаждать помещение.

Однако, существуют особенности, с которыми необходимо ознакомиться перед установкой такой системы:

  • Дороже радиаторной системы. При устройстве дома теплым полом готовьтесь к повышенным тратам, которые не особо себя окупят, но при этом принесут много приятного в плане отопления.
  • Не везде справляется с прогревом. В большинстве случаев теплый пол проходит в качестве основного отопления, но есть помещения, где требуется дополнительный прибор отопления. Для выяснения этого факта и нужно делать расчет теплого пола.
  • Запрет на использование в многоквартирных домах. Но касается он в основном России. В других странах ограничений нет.

Данная технология более уместна на территории частного дома, нежели квартиры. Монтаж системы желательно доверить мастерам, так как есть вероятность образования протечек, которые проявляются не сразу. Некачественная сборка может доставить массу хлопот и нанести серьезный урон имуществу.

Расчет теплопотерь дома

 Перед расчетом водяного теплого пола, нужно сначала рассчитать теплопотери дома. Теплопотери — это количество тепла, которое помещение теряет за единицу времени.

Для снижения теплопотерь используются отопительные приборы, к примеру радиаторные обогреватели, отопительные трубы, а также теплый пол.

Помимо этого, сократить теплопотери возможно при установке стеклопакетов и изоляции стен различными материалами, которые способны сохранить тепло внутри помещения.

Расчет теплопотерь — это важный параметр при проектировке жилого помещения. При этом необходимо учитывать:

  • площадь помещения;
  • площадь всех окон;
  • высоту потолка;
  • количество наружных стен;
  • температура с наружной стороны помещения;
  • тип окон;
  • теплоизоляцию стен;
  • тип помещения, находящегося выше.

В основном теплопотери зависят от разницы в температурах вне помещения и внутри него, а также в степени теплоизоляции окон, стен, перегородок. Для более точного расчета теплопотерь можно воспользоваться одним из множества онлайн-калькуляторов.

Они довольно просты и понятны в использовании, достаточно ввести необходимые значения и расчет будет произведен автоматически. В таких калькуляторах возможно рассчитать теплопотери через окна, потолки, стены, пол.

Это позволит получить детальную информацию, на основе которой следует рассчитывать мощность отопительного оборудования.

Принято считать, что теплый пол справится, если теплопотери не превышают 100 Вт на метр площади. Если данный показатель превышен, придется прибегать к установке дополнительного прибора отопления.

Детальный расчет водяного теплого пола

При составлении расчетов, обратите внимание, что максимально оптимальной температурой поверхности пола будет являться значение в 28 градусов. В случае превышения данного значения может появиться дискомфорт. В тех местах, где пол граничит с окнами или дверьми и наружными стенами, температура может быть выше до +35°С, а в ванных комнатах до +33°С.

Обращайте внимание так же на покрытие, которое собираетесь использовать, так как у каждого покрытия есть свое сопротивление теплопередачи. Рекомендованное значение не должно превышать 0,15 М2К/Вт

При расчете водяного теплого пола обращайте внимание, что максимальная температура теплоносителя не должна превышать значение в 55 градусов. Оптимальные потери на контуре составляют обычно 10 градусов. То есть если подача у вас составляет 50 градусов, то обратка будет в районе 40 градусов

   Плотность потока тепла на 1 м2 рассчитывается следующим образом:
q=Q/F, где: Q – суммарное значение теплопотерь в помещении, (Вт); F – площадь пола, (м2); q – плотность потока тепла, (Вт/м2).

Используя полученное значение плотности теплового потока (q), температуру помещения и температуру на поверхности пола, производим расчет необходимой разности температур носителя тепла и шага раскладывания трубы, используя соответствующую таблицу (приложены в примере). Далее, пользуясь формулами G=3,6*Q/4,187*(tz-tp ) и L=F/b рассчитываем необходимый расход воды через систему отопления пола и длину укладываемой трубы, где:

G – количество расходуемой воды, (л/час); tz – входная температура, (°С); tp – выходная температура, (°С); b – шаг раскладывания трубы, (м); F – площадь пола, (м2).

Пример расчета теплого пола

Путем расчета теплопотерь мы выяснили, что в конкретном помещении они составляют 1200 Вт. Так же нам известно, что мы хотим температуру в помещении 20 градусов. Полезная площадь теплого пола при этом составляет 20 квадратов. На полу будет лежать паркет. Термическое сопротивление паркета составляет 0.1 м2К/Вт.

Для начала давайте определим плотность теплового потока на один квадрат площади.

Q=1200/20= 60 Вт/м2

По расчетной таблице видно, что желаемую температуру в 20 градусов мы можем получить с шагом укладки 25 см. При этом температура поверхности пола составит 25,3 градуса.

Больше таблиц вы можете найти, как вариант, в книге «Металлополимерные трубы и фитинги» от компании Эгопласт.

Длину трубы определить не составит труда

L=20/0,25=80 метров

Находим расход воды по формуле G=3,6*Q/4,187*(tz-tp ). Температура по таблице у нас равна 50/40.

G=3,6*1200/4,187*(50-40)=103,2 кг/ч=0.0287 л/с=0,0000287 м3/с

Эти данные помогут при выставлении значений на расходомерах распределительного коллектора.

Для наших условий нужно разложить 80 метров трубы с шагом 25 см. Это идеальная длина контура. Если значение будет превышать 90-100 метров, желательно разделить помещение на два контура.

Можно ли без расчетов?

Расчеты делать не обязательно. Но рекомендуем все же сделать расчеты теплопотерь дома, чтобы убедиться, пройдет теплый пол или все таки нет. Если полы проходят, действуем по простому методу. Укладываем теплый пол с шагом 15 см, а в зонах наружных стен с шагом 10 см.

Далее устанавливаем комнатные термостаты, подключаем к сервоприводам на коллекторе и радуемся отличной регулируемой системой отопления.

по расчету теплого пола в программе Valtec

Читайте так же:

Расчет теплого пола водяного самостоятельно – формулы, инструкция!

Гидравлический расчет теплого пола

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.

Расчет теплого пола водяного

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.

График комфортных температурных условий

Данные для расчётов

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.

График расчета теплого пола

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, ммРасход трубы на 1 м2, м п.
10010
1506,7
2005
2504
3003,4

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.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

  • 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.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

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.

Таблица теплопотребления различных частей здания

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.

Крепление труб к арматурной сетке

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

  • 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.

Гофрированная труба для теплого пола – один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

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.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

где:

  • 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

где:

  • 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.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия
Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия
Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия
Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

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.

Расчет стоимости теплого пола

Советы и рекомендации

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.

Пример расчета водяного теплого пола

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.

– Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Расчет водяного теплого пола: расчет требуемой мощности и длины трубы

Гидравлический расчет теплого пола

Водяной теплый пол — идеальный вариант для отопления частного дома, коттеджа или квартиры с автономным отоплением. Теплый водяной пол считается наиболее экономичным в эксплуатации. Но для того чтобы его создать, нужны знания, время и навыки.

Как правильно произвести расчет водяного теплого пола так, чтобы он действительно грел и мог использоваться в качестве основного источника отопления? Мы собрали для вас подробную информацию по данной тематике.

Как выполнить правильный подсчет

Для того чтобы рассчитать систему теплого пола, необходимо предусмотреть множество нюансов. Здесь все имеет значение — мощность котла, толщина труб, напольное покрытие, наличие утеплителя и др.

Принципиальная схема классического теплого водяного пола

При расчете используйте эти правила:

  • Длина одного контура не должна быть более 100 метров. Если вам необходимо больше трубы в комнате, то делите ее на два контура.
  • Если вы используете два контура в одном помещении, то разница в длине между ними не должна быть более 15 метров.
  • Обязательно соблюдайте технологию монтажа теплого водяного пола. Используйте утеплитель, подложку, паробарьер, правильную стяжку.
  • Старайтесь выдерживать расстояние между трубами в 200 мм. Это значение взято для средней полосы России, где зимой температура не опускается ниже 200С. Если у вас зимы холоднее, то можно сократить расстояние до 150 мм, если теплее — увеличить до 250 мм.
  • Один контур не должен отапливать более 20 квадратных метров.
  • Не допускается соединение труб под стяжкой. Куски должны быть цельными во избежание протечек теплоносителя.

Обратите внимание: если вы проживаете на крайнем севере и морозы зимой опускаются до -40 и более, то одним теплым полом вы не обойдетесь. В таких случаях создается две отопительных системы: одна с радиаторами, работающая на 60-70 градусах, и вторая — теплый пол с температурой до 30 градусов.

Если вы затрудняетесь с правильным расчетом, то всегда можете обратиться за помощью к профессионалам или воспользоваться многочисленными онлайн-сервисами. Они работают по методу коэффициента (эталонного теплого пола).

Расчет сделать очень просто — вы задаете размеры комнаты, нужную температуру, наличие утеплителя, толщину стяжки и тип напольного покрытия, а программа выдает вам длину и диаметр трубы, наиболее эффективную схему раскладки и другие важные значения.

Рекомендуемая температура

Система теплый пол хороша тем, что считается низкотемпературной. Обычно теплоноситель редко прогревается выше 40 градусов на выходе из котла. Температура на входе в коллектор в таком случае при правильном расчете и монтаже 35 градусов, а температура поверхности пола примерно 30 градусов. Расчет водяного теплого пола делается исходя из следующих параметров:

  • В жилой зоне (спальня, кабинет, кухня, гостиная) температура поверхности пола не должна превышать 30 градусов.
  • Возле внешних стен, окон и балконного блока необходимо создать зону повышенного обогрева, в которой температура поверхности будет примерно 35 градусов.
  • В ванной, санузле, возле бассейна и в других влажных помещениях температура должна равняться 33 градусам.
  • Если вы планируете покрыть пол паркетом, то температура поверхности не должна превышать 27 градусов, если виниловой плиткой — 29.

Теплый водяной пол создает в комнате идеальный климат и не сушит воздухОбратите внимание: зоной повышенного обогрева считается расстояние в 50 сантиметров по периметру от внешних стен, а также участки поверхности возле выходных дверей и окон. Температуру здесь повышают путем уменьшения шага между трубами.

Какую трубу выбрать?

Теплый водяной пол состоит из труб, подключенных к коллектору. Трубы могут быть:

  • Металлопластиковыми. Это недорогой, экологически чистый и надежный вариант, отлично подходящий для частного дома.
  • Медными. Медные трубы обладают отличной теплоотдачей, они не страдают от коррозии, а средний срок их эксплуатации порядка 70 лет. Минус таких труб — высокая цена.
  • Нержавеющая труба (гофрированная). Нечто среднее между металлопластиком и медью. Гофра легко сгибается, не ломается и держит форму. Обычно при помощи нержавеющей трубы прокладывают основные трассы.

Если у вас ограниченный бюджет, то используйте качественные бесшовные металлопластиковые трубы. Помните, что их нельзя сращивать в стяжке, поэтому используйте цельные бухты при прокладке.

Способы укладки трубы

Существует три основных способа укладки:

  • Змейка.
  • Улитка.
  • Универсальная.

Классическая укладка змейкой для теплого пола

Змейка обычно используется в небольших помещениях с низкими теплопотерями. Труба заводится в комнату, раскладывается в виде вытянутой синусоиды, а затем выходит вдоль стены к коллектору.

Основной недостаток такой системы в том, что теплоноситель постепенно остывает, поэтому температура на входе и в конце комнаты может сильно отличаться.

К примеру, при длине трубы в 70 метров разница может быть до 10 градусов.

Поэтому змейку используют только в маленьких комнатах. Сгиная трубу, помните, что нельзя допустить ее переламывания (обычный металлопластик выдерживает изгиб до 5 диаметров).

Обратите внимание: если вы укладываете змейку, то первым делом пускайте трубы к холодным зонам (вдоль стен, у окна). Выход можно организовать там, где практически никто не ходит.Способ укладки улитка — более универсальный и экономный

Укладка улиткой более практична. Такой способ позволяет сэкономить до 15% трубы, а температурный перепад практически не чувствуется. Укладывать трубу улиткой несколько сложнее. Сначала ее прокладывают по периметру стен, а затем изгибают на 90 градусов и закручивают обратно. Получается, что теплые и холодные трубы чередуются друг за другом, поэтому поверхность равномерно прогревается.

Универсальная укладка подразумевает под собой объединение улитки и змейки в одном помещении.

Подготовка к укладке

Итак, вы уже провели расчет длины трубы для теплого пола, выбрали способ укладки и напольное покрытие. Теперь вам необходимо приобрести:

  • Котел для отопления.
  • Насос (в некоторых котлах он встроен в систему).
  • Коллектор для теплых полов (механический или электрический).
  • Трубы для укладки (они должны выдерживать температуру до 95 градусов и давление до 10 Бар).
  • Трубы для разводки.
  • Клапаны для котла.
  • Необходимое количество фитингов для соединения.

Также вам понадобится песчано-цементная смесь для создания стяжки.

Перед началом работ вам необходимо будет подготовить поверхность. Если у вашего пола большие перепады (более 1 сантиметра на 4 метра), то его необходимо выровнять. Заделайте шпатлевкой все щели, трещины, неровности.

Затем уложите на пол гидроизоляцию (обычную целлофановую пленку толщиной 200 мкм), заводя ее на стены.

Затем наклейте по периметру комнаты демпферную ленту толщиной в 10-15 мм — за счет ее стяжка будет играть, расширяясь и сужаясь при изменении температуры.

Если сэкономить на ленте, то стяжка гарантированно лопнет. Сверху на пленку укладывается утеплитель — он используется для того, чтобы тепло не уходило в землю.

  • Если теплый пол делается по грунту или под ним находится неотапливаемый подвал, то необходимо использовать пенополистрирол толщиной 60-100 мм. либо 10-сантиметровый слой керамзита.
  • Если снизу отапливаемое помещение, то достаточно 30-50 мм. слоя утеплителя.
  • Если теплый пол используется как дополнение к имеющейся радиаторной системе, то можно обойтись фольгированным утеплителем из полиэтилена.

Трубу необходимо хорошо закрепить стяжками к сетке и заполнить водой под давлением перед заливкой стяжки

Сверху на утеплитель укладывается отражающая подкладка (из фольги), на нее армирующая сетка, и только потом трубы. Затем вся эта конструкция заливается стяжкой толщиной в 30-50 мм.

Как выбрать котел?

Котел выбирается по мощности. Если вы считали полы в программе, то получили значения мощности для каждой комнаты. Сложите их, и получите мощность вашего будущего котла.

Обратите внимание: мощность котла должна быть на 15 процентов больше, чем мощность полов. Если котел будет работать на 100% загрузке, то он быстро выйдет из строя.

Обычно минимальная мощность современных котлов 24 киловатта. Этого достаточно для отапливания дома площадью до 120 м2 (при стандартной высоте потолков до 3 метров). В большинстве котлов есть встроенный насос, поэтому приобретать его отдельно не нужно. На входе и выходе котла рекомендуется устанавливать пластиковые запорные клапаны.

Если вдруг вам придется снимать котел на обслуживание или ремонт, то вам не придется сливать всю воду из системы — вы просто закроете клапаны.

Как выбрать коллектор?

Коллектор служит для распределения количества теплой воды, проходящей через контур. Коллектор выбирается исходя из количества контуров в вашем полу.

Простейшее устройство имеет только механические запорные краны, которыми вручную можно отрегулировать давление и температуру в ветках.

Более продвинутые имеют сервоприводы и смесители — ими можно задавать температуру с точностью до одного градуса.

Коллектор устанавливается в специальный ящик, в которой заводятся все трубы. Старайтесь подобрать для него такое место, чтобы он находился в центре дома. Также учитывайте, что коллектор должен быть выше всех труб, сходящихся к нему, иначе система завоздушится и не будет правильно работать. Горячая вода от котла входит в нижнюю часть коллектора, горячая выходит из верхней.

Так выглядят два коллектора в ящиках для системы теплого водяного пола

Это вся информация о том, как рассчитать водяной теплый пол. Если сомневаетесь в подсчете, то используйте специальную программу или обратитесь к более опытным товарищам. Но, в целом, в этом нет ничего сложного. Соблюдайте наши рекомендации и все получится!

Расчет труб и дополнительного оборудования для теплого пола

Гидравлический расчет теплого пола

С каждым годом создаются новые технологии для обустройства и комфорта жилья. Таким образом,  не  так давно была создана новая инновационная конструкция для утепления водяного теплого пола.

Эта модель за короткие сроки получила большую популярность в применении, так как она может служить основным или дополнительным источником подачи тепла в помещение. Эта система очень удобна в эксплуатации, имеет массу преимуществ по сравнению с другими отопительными конструкциями.

Но перед тем как установить это оборудование, нужно знать, как рассчитать трубы для теплого пола и остальные материалы.

Общие рекомендации перед установкой системы

Перед тем как приобрести водяную отопительную систему, необходимо составить при помощи специалиста тепловую карту дома. Такая карта поможет выявить теплопотери помещения. Таким образом, если они составят более 100 Ватт на один квадратный метр, то перед расчетом длины трубы, нужно в здании утеплить.

Расчет теплого водяного пола можно осуществить самостоятельно, воспользовавшись калькулятором.

Но здесь важным моментом является то, что систему отопления нельзя располагать под габаритную мебель и стационарное оборудование. Иначе отопительная система быстро выйдет из строя.

Но при этом водяная конструкция все — же должна занимать по площади пола не менее 70%, иначе помещение будет плохо обогреваться.

Так же эффективность обогрева будет зависеть от требований к помещениям.

Какие требования к помещениям должны быть соблюдены при установке системы

При монтажных работах самым правильным решением будет, когда трубопровод устанавливается на начальном этапе возведений перекрытий. Такой метод экономичнее радиаторного на 30 – 40 %. Так же возможно установить водяную отопительную конструкцию уже в готовом помещении, но для экономии семейного бюджета, здесь стоит обратить внимание на следующие требования:

  1. Высота потолков должна позволить смонтировать теплые полы толщиной от 8 до 20 сантиметров.
  2. Высота дверных проемов не должна быть меньше 210 сантиметров.
  3. Для монтажа цементно – песчаной стяжки, пол должен быть более прочный.
  4. Во избежание завоздушенности контуров и высокого гидравлического сопротивления, поверхность для основания конструкции должна быть ровной и чистой. Допустимая норма неровности составляет не более 5 миллиметров.

А так же в самом здании или в отдельных комнатах, где будет установлена система отопления, должны быть выполнены  штукатурные работы и вставлены все окна.

Расчет мощности водяного пола

Расчеты отопительной водяной системы нужно произвести предельно тщательным образом. Любые ошибки в дальнейшем могут привести к дополнительным затратам, так как исправить их можно будет только при полном или частичном демонтаже стяжки, а это может повредить внутреннюю отделку помещения.

Перед тем как приступить к расчетам количества мощности нужно знать несколько параметров.

Параметры для водяного пола

На мощность отопительной системы влияют несколько факторов, такие как:

  • диаметр трубопроводов;
  • мощность насоса;
  • площадь помещения;
  • вид напольного покрытия.

Эти параметры так же помогают произвести расчет длины труб для теплого пола  и их ветки, для обогрева помещений.

Но как производится расчет мощности?

Методика расчетов мощности

Самостоятельно произвести расчеты мощности очень сложно, так как здесь понадобится навык и опыт. По этим причинам его лучше заказать у соответствующей организации, где работают инженеры – технологи. Если все же расчет производится самостоятельно, то за среднюю величину берут 100 Ватт на один квадратный метр. Такая методика применяется в многоэтажных зданиях.

В частных же домах, средняя величина мощности будет зависеть от площади здания. Таким образом, специалистами составлены следующие показатели:

  • площадь до 150 кв. м. – 120 Вт/м2;
  • площадь от 150 до 300 кв. м. – 100 Вт/м2;
  • площадь от 300 до 500 кв. м. – 90 Вт/м2.

Рассмотрев методику расчета мощности, нужно высчитать количество труб. Но для этого вначале стоит ознакомиться со способами их установки.

Способы установки трубопроводов для водяного пола

Перед тем как установить трубы, нужно спланировать их расположение. Существует несколько способов, которые выделяют в следующие формы:

  • улиткой из двух изгибов;
  • змейкой;
  • двойной змейкой;
  • угловой змейкой.

Укладка труб улиткой применяется в прямоугольных или квадратных комнатах. При такой установке тепло равномерно распределяется по всей поверхности пола.

Укладка змейкой применяется для длинных и не больших по площади помещений.

Расчет количества трубопровода для отопительной системы , будет зависеть от выбранной формы укладки.

Как произвести расчет шага трубопровода для водяного пола

Шаг – это показатель расстояния между трубами, при монтаже отопительной системы.

Оптимальным шагом с использованием трубы считается, когда пол равномерно нагревается по всей площади. Но здесь следует учесть, что к краю шаг должен составлять не более 10 сантиметров, а в центре не менее 15 сантиметров.

Следующая таблица, поможет самостоятельно рассчитать необходимую длину трубопровода при выбранном шаге.

[jtrt_tables id=»1108″]Для эффективного обогрева пола, интервал между шагами не должен быть больше 30 сантиметров.

Расчет длинны трубы

Рассчитать длину трубопровода можно несколькими методами. Но самым простым считается, когда используют среднюю величину 5  метров, на 1 квадратный метр. При этой величине оптимальным шагом будет 20 сантиметров.

Длину же можно определить по следующей формуле:

L = S/N x 1,1,

Где:

L – количество метров трубы;

S – площадь пола;

N – шаг укладки;

1,1 – дополнительный запас трубопровода.

Также к итоговому подсчету нужно будет учесть расстояние от пола до коллектора.

Не маловажную роль на теплый пол будет влиять размер контура трубопроводки.

Длина контура

Для того чтобы отопительная система была более эффективной в обогреве помещения, оптимальная длинна контура не должна быть выше 80 метров. Так как только в этом случае конструкция  создать нужную циркуляцию и давление в отопительной системе.

Но как поступить, если при расчетах для помещения требуется 130 – 140 метров трубы? В этом случае, нужно будет сделать несколько контуров.

Таким образом, если необходимо установить 160 метров трубы, тогда нужно ее разделить на 80 метров и сделать два отдельных контуров.

Они не обязательно должны быть одинаковыми по величине, так как, по мнению специалистов, разница может составлять до 14 метров.

Расчет трубы для теплого водяного пола зависит и от их моделей.

Модели труб для контуров

По рекомендациям специалистов, длина формы укладки трубопровода зависит от следующих моделей труб.

  1. Из металлопластиковых и полиэтиленовых с диаметром 16 миллиметров контур может достигать 100 метров.
  2. Предельная норма контура из полиэтиленовых труб в 18 миллиметров достигает 120 метров.
  3. Контур в 120 – 125 метров используется из пластиковых трубопроводов в 20 миллиметров.

Расчет трубы для теплого пола зависит не только от изготавливающего материала, но и от диаметра.

Расчет труб по их диаметру

Перед тем как приступить к расчету трубопровода, нужно ознакомиться с их диаметрами, так как они имеют  условный, наружный и внутренний проход. Таким образом, стальные трубы выбирают по внутреннему диаметру, а бес шовные по наружному.

Расчет трубы по диаметру для отопления с насосом

Для правильного расчета труб для теплого пола, следует учесть изгибы конструкции, сопротивление фитингов и скорость подачи жидкости. В этом так же поможет формула:

H = λ х (L/D) х (V2/2g)

Где:

Н – высота нулевого давления;

D – внутренний диаметр труб;

V – скорость подачи воды, м/с;

g – константа, ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

L – длина конструкции;

λ – коэффициент сопротивляемости труб;

Такой расчет способствует снизить до 20% потерь тепловой мощности.

Расчет системы с циркуляцией

Для водяной отопительной конструкции без насоса расчет трубы в диаметре основан на разнице давления и температуре воды на входе от котла и обратно в систему. Разница давления вычисляется по следующей формуле:

Δpt= h х g х (ρот – ρпт)

Где:

ρпт – плотность жидкости в подающей трубе.

где h – высота подъема воды от котла, м;

g – ускорение падения, g=9,81 м/с2;

ρот – плотность воды в обратке.

В такой конструкции сила тяжести выступает в роли движущей силы, создающая перепады жидкости к радиатору и от него.

Расчет диаметра трубы в конструкции с естественным оборотом

Такой расчет диаметра трубопроводов в отопительной системе выполняется так же как отопительная система с насосом. Но диаметр нужно выбрать с минимальными тепловыми потерями. Таким образом, в заданную формулу поочередно подставляются несколько значений сечения, пока результаты диаметра не будут соответствовать условиям нормы.

Рассмотрев приведенные советы, нюансы и формулы для расхода труб теплого пола и другого оборудования, можно прийти к выводу, что с такой работой можно справиться самостоятельно в домашних условиях.

Но для того чтобы отопительная водяная конструкция была правильно установлена и прослужила долгий срок в эксплуатации, по рекомендациям пользователей, для подсчетов количества труб, все же стоит обратиться к грамотным специалистам.

Расчет водяного теплого пола: укрупненная методика

Гидравлический расчет теплого пола

А. Кузьмук

Водяной «теплый пол» все чаще проектируется в домах в Украине, как основной источник тепла. Его преимущества – экономия, комфорт, свобода в расстановке мебели.

Попробую дать упрощенную, основанную на личном опыте, авторскую методику из нескольких пунктов о том, как проще, но, в то же время, максимально правильно спроектировать и создать систему поверхностного отопления, что называется «теплый пол водяной своими руками»

Точность теплопотерь – миссия невозможна

При проектировании любой системы отопления, включая «теплый пол», необходимо первым делом выполнить расчет потерь тепла. Он сложен и включает множество нюансов, которые необходимо учитывать: материал, толщина и теплопроводность стен; конструкция окон и размеры проемов; внутренний объем помещений; расположение по сторонам света; потери через вентиляцию и т.д.

Конечно, для упрощения можно применять компьютерные программы. Однако, дело в том, что точно рассчитать теплопотери практически невозможно. Ведь могут быть существенные отличия в характеристиках материалов на объекте от идеальных условий, в которых проходят их испытания при сертификации.

Нередко встречаются отклонения от проекта, да и качество строительных работ также далеко не всегда на высоте.

Есть ли смысл проводить подробные расчеты, если точно неизвестно как сделаны стены, к примеру, есть ли щели и мостики холода в местах примыканий? Строительная конструкция в любом случае несовершенна, поэтому подробные расчеты тоже могут быть неточными.

Исходя из этого во многих случаях можно обойтись ориентировочными укрупненными расчетами.

Теплопотери жилых помещений еще с советских времен принято принимать на уровне 100 Вт/ м2. Однако для зданий новой постройки, возведенных по современным нормам, эта цифра будет завышенной.

Оптимальный вариант для них – 80 Вт/м2. Стоит брать во внимание, что это параметры для наиболее холодной пятидневки в году.

Большую же часть времени отопительного сезона система будет покрывать меньшие теплопотери и работать с отдачей около 55-60 Вт/м2.

Для снижения нагрузки на систему «теплого пола» и покрытия пиковых потребностей в морозы можно дополнительно использовать приборы отопления (радиаторы или конвекторы). Их применение особенно важно, если в помещении есть большие оконные проемы, чтобы отсечь идущий от них холодный воздух.

Оптимальная длина = удобство запуска

Перейдем непосредственно к проектированию системы «теплого пола». Его контуры рекомендуется делать в виде «улитки» (рис. 1), по возможности одинаковыми по протяженности – около 80 м. Максимальная длина труб – до 120 м. Это объясняется тем, что при такой конфигурации упрощается ввод системы в эксплуатацию.

Рис. 1. Укладка труб «теплого пола» в виде «улитки»

Прежде всего, речь идет об удалении воздуха из системы «теплого пола». Для этого сначала заполняют систему водой, желательной умягченной. Затем закрывают все контура, кроме одного, при помощи клапанов на подаче и обратном трубопроводе. После включают циркуляционный насос «теплого пола» и дают ему поработать 2-3 минуты. Часто, если длина контура менее 80 м, эта операция получается успешно.

Если же таким способом воздух удалить не удалось – расходомер показывает 0 л/мин., – то необходимо его выдавить с помощью давления водопроводной сети или посредством насосной станции с емкостью для теплоносителя.

Шаг укладки – на грани комфорта и экономии

Шаг укладки (расстояние между трубами) «теплого пола» для жилых помещений можно принимать от 15 до 20 см, для санузлов и бассейнов рекомендуется 10 см. Естественно, что от этого зависят, в первую очередь, расходы на материалы (табл.).

Если расстояние 10 см, то требуется приблизительно 10 погонных метров трубы на 1 м2, а при 20 см – необходимо всего 5 п. м/м2. Однако экономия на приобретении труб не всегда целесообразна.

При большом шаге укладки в 20-30 см в процессе эксплуатации появляются непрогретые зоны, и ходить босиком по такому «теплому полу» не всегда комфортно.

Таблица. Расход труб и площадь контура в зависимости от шага укладки

Соблюдение указанных оптимальных значений шага укладки, при условии, что температура поверхности «теплого пола» составляет рекомендуемые 25-26°С, позволяет обеспечить температуру воздуха в помещении 22°С.

Отмечу, что эти и прочие рекомендации в данной статье указаны для труб диаметром 16 или 17 мм. Естественно, они должны быть предназначены для систем поверхностного отопления, к примеру, в нашей стране часто используются полиэтиленовые трубы RAUTHERM S производства REHAU (Германия).

Гидравлические расчеты – по-простому

Важный параметр при выборе насосного оборудования – гидравлическое сопротивление системы «теплого пола». Оно, в основном, складывается из потерь в контуре (из расчета 150 Па/м для максимальной длины контура 120 м – около 18 000 Па), коллекторе (10 000 Па), в трехходовом смесительном клапане (5 000 Па). Таким образом, выходим на суммарную цифру 33 000 Па.

Десять тысяч паскалей соответствуют одному метру напора, который должен создавать насос. То есть сопротивление всей системы с одним контуром максимальной длины – не более 3,5 м. Именно такой максимальный напор должен создавать насос для такой системы «теплого пола».

Для определения расхода (G, м3/ч) необходимо знать мощность контура (Q, кВт) и температуры теплоносителя (Т, °С) на линиях подачи и обратки. Кроме того, учитывается коэффициент 1,163.

Расход определяется по формуле:

G = Qконтура/1,163/(Тподачи – Тобратки)

Балансировку системы «теплого пола» достаточно просто можно произвести путем установки определенных значений G на расходомерах коллектора. При этом для перевода м3/ч в л/м (градуировка расходомера) необходимо полученный выше расход умножить на 1000 и разделить на 60.

Конструкционные особенности: миф о фольге

Трубы «теплого пола» необходимо укладывать на слой теплоизоляции. При этом лучше всего использовать фирменный утеплитель. Часто в качестве него используется пенополистирол. В случае, если система укладывается на плиту межэтажного перекрытия, то толщина листа утеплителя должна составлять 30 мм. При монтаже непосредственно на грунт, желательно увеличить этот параметр до 50 мм.

Существует миф о том, что для снижения теплопотерь необходима еще укладка в основание фольгированного пенофола. Это является заблуждением, ведь в конструкции «теплого пола» все слои плотно прижаты друг к другу, следовательно, тепло передается за счет теплопроводности, а не излучения. В то же время, важна отстенная изоляция по периметру помещения, для ликвидации мостиков холода.

Заказчики часто интересуются тем, какой толщины должна быть стяжка над трубой «теплого пола». Отвечу, что оптимальный вариант – 50 мм плюс напольное покрытие (плитка, ламинат, ковролин, линолеум или паркет).

При укладке стяжки вручную – а это наиболее распространенный в нашей стране способ – желательно использовать качественные материалы: цемент марки М400, чистый речной песок, можно добавить мелкий щебень (фракция до 10 мм, не гран отсев, поскольку в нем много пыли). Соотношение указанных компонентов – 1:3:3.

Когда нужны «организованные трещины»?

Деформационные швы, по сути, представляют собой «организованные трещины», которые предохраняют напольное покрытие от разрушения вследствие температурных расширений при эксплуатации.

Их необходимо предусматривать в местах дверных проемов, а также в следующих случаях: если площадь комнаты больше 40 м2; при длине стены свыше 8 м или при соотношении сторон больше, чем один к двум; при сильно изломанном периметре помещения (рис. 2). При этом нельзя делать шов, пересекая все трубы контура.

Подробнее о том, как не навредить в процессе инсталляции можно прочитать в статье «Распространенные ошибки монтажа «теплого пола».

Рис. 2. Варианты расположения деформационных швов:
а) в помещениях сложной геометрии; б) неправильное расположение; в) правильное размещение

Для «теплых полов» нужен теплоноситель с пониженной температурой, поэтому для таких систем прекрасно подходят конденсационные котлы и тепловые насосы. Подключение к ним производится посредством различных смесительных узлов. Они позволяют регулировать температуру подачи, в том числе, в зависимости от погоды.

. Проектирование «теплого пола»

В целях большей экономии энергоресурсов и достижения максимального комфорта систему на основе «теплого пола» можно дооснастить покомнатным регулированием.

Резюме

На основе вышеизложенных рекомендаций можно выделить следующие ключевые моменты экспресс-проектирования «теплого пола»:

  1. Расчет теплопотерь (80 Вт/м2);
  2. Оптимальная длина контура – 80 м (максимально – до 120 м);
  3. Шаг укладки (10-20 см);
  4. Гидравлическое сопротивление системы «теплого пола» (до 3,5 м);
  5. Максимальный расход в контуре с перепадом температур на входе и выходе 8-10°С – около 2 л/мин.;
  6. Толщина утеплителя на межэтажных перекрытиях – 30 мм, на грунте – 50 мм;
  7. Деформационные швы и отстенная изоляция (обязательно);
  8. Стяжка (цемент, песок, щебень – 1:3:3).

Все остальное – на выбор и желание пользователя. Удачных вам решений и успехов в делах!

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на -канал.

Просмотрено: 16 470

Вас может заинтересовать:

Вам также может понравиться

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.