Для большинства загородных домов, дач и домовладений в частном секторе одним из удобных и эффективных способов отопления является теплый пол. Технология оказалась настолько удобна и практична, что с каждым днем растет число сторонников этой системы отопления. Основная причина такой популярности – простота конструкции, высокая эффективность и не настолько сложный монтаж, как кажется на первый взгляд. Правильно сделанный расчет позволит добиться не только эффективной работы подобной системы обогрева жилых помещений, но и позволит вам надолго забыть о хлопотах, связанных с эксплуатацией самой конструкции.
Имея поверхностные инженерные познания и навыки можно воспользоваться для расчетов калькулятором, который за вас все сделает сам, выдав окончательные технологические параметры. Постараемся найти ответ на вопрос, как рассчитать самостоятельно теплый водяной пол для своей квартиры, дома или санузла, не прибегая к услугам профессионалов. Какие для этого используются методики?
Особенности системы отопления теплый пол. Значение расчетов
Как рассчитать водяной пол, если у вас не частный дом, а городская квартира в многоэтажном жилом доме? Каким образом сделать подобную систему отопления, если вас интересует только сезонный обогрев и на ограниченном пространстве? Эти и многие другие вопросы приходится решать обывателям, когда речь заходит о реализации желания сделать у себя дома эффективное и качественное отопление.
Начнем с того, что напольное отопление в корне отличается от традиционного радиаторного способа обогрева. Тепло в данном случае равномерно распределяется по всему внутреннему пространству помещения, подымаясь теплыми воздушными потоками от пола к потолку. Воздух в помещении прогревается практически равномерно. Такая схема обогрева может использовать в качестве основного варианта отопления или быть в качестве вспомогательного, второстепенного источника тепла в доме.
К примеру: очень актуально отопление по схеме «теплый пол» для ванных комнат, помещений в которых проживают и находятся маленькие дети.
На заметку: разница температуры воздуха у пола и под потолком составляет не более 2-4 0 С. В помещении, отапливаемом теплыми полами, отсутствуют холодные углы.
Еще на стадии проектирования важное место занимают расчеты вашей системы отопления. Любая ошибка, допущенная в расчетах чревата бытовыми неудобствами и дополнительными расходами, которые возникнут при устранении технических недочетов.
В чем особенность методики расчета. Что лучше, считать вручную или использовать калькулятор
Технологические расчеты на стадии проектирования позволяют не только получить представление о том, как будет вести себя в действии система отопления, но и дадут вам реальное представление о том, с чем вам придется столкнуться. Можно заранее подсчитать количество расходного материала, получить готовую схему отопления. Подсчеты делаются вручную или на калькуляторе, которым можно воспользоваться прямо сейчас.
Если вы определились в принципе, водный теплый пол станет для вас основным источником тепла в доме, точность расчетов в данной ситуации должна быть идеальной. Почему?
Все дело в том, что такой выбор ставит перед вами массу нюансов, включая подготовку нормативных документов, а так же подбор необходимых для монтажа материалов. Здесь ставки очень высоки. От правильности расчетов зависит ваш комфорт в доме и благосостояние, поэтому проект и все гидравлические и тепловые расчеты лучше доверить специализированной компании.
Второй вариант, когда теплый пол для вас является вспомогательным вариантом, выглядит гораздо проще и привлекательнее. Рассчитать такую конструкцию можно самостоятельно, используя собственные знания, советы профессионалов или взяв на вооружение онлайн калькулятор. При вводе данных для автоматического расчета учитывается масса нюансов. Следует ввести данные об этажности здания, о типе и площади жилого помещения. Нередко требуется другая техническая информация и другие технологические параметры.
На чем базируется методика расчетов вручную
Первый и основной аспект, на котором надо сосредоточить внимание: схема вашей системы отопления. Обычно водный пол – это трубопровод, уложенный особым способом на пол и покрытый сверху стяжкой или наборной конструкцией, поэтому в большинстве случаев ваша схема будет иметь следующий вид:
- теплоизоляционный слой;
- нагревательный водяной контур;
- коллектор;
- набор запорной арматуры, включающий входные и выходные вентили, кран подачи водопроводной воды и спускной клапан;
- фитинги, крепежные элементы, используемые при монтаже конструкции.
После того, как вы имеет представление о том, какая в вашем доме, берутся в расчет технологические параметры. Сюда следует отнести:
- площадь отапливаемого помещения;
- оптимальный температурный режим в помещении;
- масштабы тепловых потерь в жилом помещении;
- тип напольного покрытия.
На заметку: тем, кто собирается оборудовать в своей квартире теплый пол, необходимо учесть второстепенные факторы. Сюда относятся степень остекления квартиры, уровень теплоизоляции помещений, толщина стяжки и высота потолков. Без учета этих данных ваша система отопления будет не до конца просчитанной. В дальнейшем, уже в процессе обогрева помещения вы можете столкнуться с рядом вопросов, которые потребуют от вас дополнительных сил и затрат, связанных с устранением проблемы.
Здесь уместно будет отметить следующий аспект. Особое внимание необходимо уделить деревянным полам или напольным покрытиям из паркетной доски. Древесины имеет слабую теплопроводность, в отличие от бетонной стяжки и кафеля, поэтому необходимо рассчитывать систему отопления с удвоенной мощностью.
Как самостоятельно рассчитываются отдельные элементы отопительной системы
Для начала представим вашему вниманию простую и понятную схему – рисунок, на которой изображено расположение водяных контуров в жилых помещениях.
Рассчитывать мощность следует начинать с элементарных, простых шагов. План расположения водяного отопительного контура станет основной для последующих расчетов. На схеме обычно указывается так же расположение оконных и дверных проемов.
Такие схемы выполняются на миллиметровой бумаге, в масштабе 10 мм соответствует 0,5 м.
Важно! Ваша схема расположения водяного контура пригодится вам или другим обитателем жилья при проведении капитального ремонта. Отсутствие информации о том, как расположен трубопровод отопительной системы, может привести к непреднамеренному обрыву водяной трубы.
Перед тем как составлять схему расположения трубопровода во всех помещениях, обратите внимание на шаг, с которым будет осуществляться монтаж водяного контура и диаметр трубы. данные станут определяющими для достижения максимально возможно КПД вашей системы отопления.
Важно помнить! Эффективная площадь обогрева при использовании теплого пола не должна превышать 20 м 2 . Большие помещения нуждаются в укладке двух и более водяных контуров, каждый из которых будет иметь свой отдельный вход и выход. Для большей эффективности работы отопительной системы допустимая длина водяного контура не должна превышать 100 метров.
Для определения полезной отапливаемой площади следует отталкиваться от шага. Обычно применяются следующие соотношения:
- при шаге 15 см – полезная площадь не должна превышать 12 кв. метров;
- при шаге 20 см – не более 16 м 2 ;
- при шаге 25 см — не более 20 м 2 ;
- шаг в 30 см позволяет эффективно отапливать помещение площадью в 25 м 2 .
По мнению экспертов , указанную площадь лучше заведомо уменьшить на 1,5-2 кв. метра, если длина трубы от места подключения превышает 15 м. Разбивая водяной контур на отельные участки, старайтесь сделать их примерно одинаковыми. В крайнем случае, допускается превышение длины одного контура над другим на 20-30%, не более.
Как подсчитать шаг водяной трубы и ее длину
Одним из важных элементов при монтаже водяных полов является шаг трубы. Водяной отопительный контур укладывается только на основании проектных данных и с учетом сделанных расчетов. Здесь срабатывают четкие правила и стандарты:
- краевые зоны – шаг равен 10 см;
- остальные зоны шаг трубы варьируется с разностью в 5 см, т.е. другими словами 15, 20 и 25 см. Но не более 30 см.
Наибольшие тепловые потери происходят в местах расположения окон и дверей. Труба, которая укладывается на пол, должны располагаться на расстоянии 20-25 см от стены. Шаг, который используется для укладки трубы, варьируется в пределах 15-30 см. Определиться заранее, какой шаг будет лучше в каждом конкретной случае, можно только имея под рукой трубу. Ее диаметр и тип материала является в данном случае ключевым.
Для справки: ограничения связанны с особенностью восприятия человеческой ступни тепла, исходящего от пола. Чем больше шаг трубы, тем больше ощущаемая разница температуру на участках пола.
Длина отопительной водяного контура рассчитывается по простой формуле: L = S/N х 1,1
S – это площадь помещения, в котором предполагается уложить трубопровод;
N – это шаг при монтаже трубы;
1,1 – это запас трубы с учетом поворотов.
Получив результат, добавьте к нему 2 метра трубы, необходимые на подводку водяного контура к коллектору, на подключение подачи и обратки.
Например: рассчитываем длину трубы для комнаты в 12 м 2 . Расстояние от коллектора до теплого пола у нас составляет 7 метров. Шаг. Трубы, используемый в данном случае составляет 15 см. В итоге получаем: 12 / 0,15 х 1,1 + (7 х 2) = 102 м.
В итоге
В заключении можно сказать о том, что каждый технический нюанс, параметр является важным для точности расчетов. Перед тем как приступать к закупке оборудования и расходных материалов, сделайте нехитрые расчеты. Это можно сделать вручную, самостоятельно или прибегнув к помощи электронного калькулятора.
Важно для себя усвоить простую истину, какой теплый пол вам нужен, как основная система отопления или как вспомогательное средство обогрева. Берите во внимание мощность источника тепла, площадь помещений, необходимые температурные параметры. Все перечисленные данные и другие, технологические параметры помогут вам с высокой точностью получить готовые расчетные данные, на которые вы сможете опираться при монтаже теплого пола у себя дома.
Без предварительных расчетов неосуществима. Чтобы получить длину труб, мощность всей отопительной системы и других нужных значений, потребуется в онлайн-калькулятор вводить только точные данные. О правилах и нюансах расчета можно узнать далее.
Общие данные для расчета
Первым параметром, который нужно учесть перед расчетами, является выбор варианта отопительной системы: будет ли она основной или вспомогательной. В первом случае она должна обладать большей мощностью, чтобы самостоятельно обогреть весь дом. Второй вариант применим для комнат с малой теплоотдачей радиаторов.Температурный режим пола выбирается согласно строительным нормам:
- Поверхность пола жилого помещения должна нагреваться до 29 градусов.
- По краям комнаты пол может нагреваться до 35 градусов, чтобы компенсировать потери тепла сквозь холодные стены и от сквозняка, исходившего сквозь открывающиеся двери.
- В ванных комнатах и зонах с высокой влажностью оптимальная температура – 33 градуса.
Если обустройство теплого пола осуществляется под низом паркетной доски, то нужно учесть, что температура не должна превышать 27 градусов, иначе напольное покрытие быстро испортиться.
В качестве вспомогательных параметров используется:
- Общая длина труб и их шаг (монтажное расстояние между трубами) . Рассчитывается благодаря вспомогательному параметру в виде конфигурации и площади комнаты.
- Тепловые потери . Такой параметр учитывает теплопроводность материала, из которого построен дом, а также его степень изношенности.
- Напольное покрытие . Выбор напольного покрытия влияет на теплопроводящую способность пола. Оптимальным является использование кафеля и керамогранита, поскольку они имеют высокую теплопроводность и быстро прогреваются. При выборе линолеума или ламината стоит приобрести материал, не имеющий теплоизоляционной прослойки. От деревянного покрытия стоит отказаться, поскольку такой пол практически не будет нагреваться.
- Климат местности , в котором стоит постройка с системой теплого пола. Нужно учесть сезонную смену температур в этом крае и самую низкую температуру в зимний период.
Большая часть тепла жилья уходит через его тонкие стены и некачественные материалы оконной конструкции. Перед тем как выполнить рассматриваемую систему отопления, есть смысл утеплить сам дом, а затем уже рассчитывать его теплопотери. Это существенно снизит энергозатраты его владельца.
Расчет трубы для теплого пола
Водяной теплый пол – соединение труб, которые подключаются к коллектору. Он может быть выполнен из металлопластиковых, медных или гофрированных труб. В любом случае, необходимо правильно определить его протяжность. Для этого предлагается использовать графический метод.На миллиметровой бумаге в масштабе или в натуральную величину прочерчивают будущий контур «нагревательного элемента», предварительно выбрав тип укладки труб. Как правило, выбор делается в пользу одного из двух вариантов:
- Змейка . Выбирается для небольших жилых помещений, имеющих низкие тепловые потери. Труба располагается как вытянутая синусоида и вытягивается вдоль стены к коллектору. Минус такой укладки в том, что теплоноситель в трубе постепенно остывает, поэтому температура в начале и конце комнаты может сильно отличаться. Например, если длина трубы составляет 70 м, то разница может составить 10 градусов.
- Улитка . Такая схема предполагает, что труба изначально укладывается вдоль стенок, а затем изгибается на 90 градусов и закручивается. Благодаря такой укладке удается чередовать холодные и горячие трубы, получая равномерно прогревающуюся поверхность.
Выбрав тип укладки, при реализации схемы на бумаге учитываются следующие показатели:
- Шаг труб, допустимый в спирали, варьируется от 10 до 15 см.
- Длина труб в контуре не превышает 120 м. Чтобы определить точную длину (L), можно использовать формулу:
L = S/N * 1,1 , где
S – площадь, покрываемая контуром (м?);
N – шаг (м);
1,1 – коэффициент запаса на изгибы.Стоит понимать, что труба должна располагаться цельным отрезком от выхода напорного коллектора и до «обратки».
- Диаметр прокладываемых труб – 16 мм, а толщина стяжки не превышает 6 см. Встречаются также диаметры 20 и 25. В идеале, чем больше этот параметр, тем выше теплоотдача системы.
- Расход воды в час при пропускном диаметре труб в 16 см может достигать от 27 до 30 л в час.
- Чтобы прогреть помещение до температуры от 25 до 37 градусов, нужно чтобы система сама нагревалась до 40-55 °С.
- Снизить температуру в контуре до 15 градусов поможет потеря давления в корпусе 13-15 кПа.
Расчет мощности водяного теплого пола
Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.Для этого стоит учесть несколько условий:
- Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
- Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
- Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.
Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.
Параметр подложки под теплый пол определяется исходя из площади комнаты, которая получается после умножения длины и ширины помещения. В случае если комната имеет сложную конфигурацию для получения точного результата, его необходимо разбить на сегменты и рассчитать площадь каждого из них.
Примеры расчета водяного теплого пола
Далее вы сможете ознакомиться с двумя примерами расчета водяного теплого пола:Пример 1
В комнате с длиной стен 4?6 м, мебель в которой занимает практически четвертую ее часть, теплый пол должен занимать не менее 17 м2. Для его выполнения применяются трубы диаметром 20 мм, которые укладываются как змейка. Между ними выдерживается шаг в 30 см. Укладка выполняется вдоль короткой стены.Перед прокладкой труб необходимо прочертить схему их расположения на полу в наиболее подходящем масштабе. Всего в такой комнате поместиться 11 рядов труб, каждая из которых будет длиной в 5 м, всего получиться 55 м трубопровода. К полученной длине труб добавляется еще 2 м. Именно такое расстояние нужно выдержать до подсоединения к стояку. Общая длина труб будет составлять 57 м.
Если помещение очень холодное, то может потребоваться проложить двухконтурное отопление. Тогда следует запастись не менее 140 м труб, такая протяженность трубопровода поможет компенсировать сильное падение давления на выходе и на входе системы. Можно делать каждый контур разной длины, но отличие между ними не должно быть больше 15 метров. К примеру, один контур выполняется протяженностью 76 м, а второй – 64 м.
Расчет теплого пола можно проводить двумя методами:
- Для первого способа применяется формула:
L = S ? 1,1 / B , где
L – длина трубопровода;
B – шаг укладки, измеряемый в метрах;
S – площадь отопления, в м2. - Во втором варианте применяются табличные данные, приведенные ниже. Их умножают на площадь контура.
Пример 2
Требуется провести теплый пол в комнате с длиной стен 5х6 м, общая площадь которой составляет 30 м2. Чтобы система эффективно работала, она должна отапливать не менее 70% пространства, что составляет 21 м2. Будем считать, что средние теплопотери – около 80 Вт/м2. Так, удельными будут теплопотери 1680 Вт/м2 (21х80). Желательная температура в комнате – 20 градусов, при этом будут использоваться трубы с диаметром 20 мм. На них ложится 7 см стяжка и плитка. Зависимость между шагом, теплотой теплоносителя, плотностью теплового потока и диаметром труб представлена на схеме:
Так, если имеется 20 мм труба, для компенсации теплопотери 80 Вт/м2 потребуется 31,5 градусов при шаге 10 см и 33,5 градусов при шаге в 15 см.
Температура на поверхности пола на 6 градусов меньше, нежели температура воды в трубах, что обусловлено наличием стяжки и покрытия.
Видео: Расчет теплого водяного пола
Из видео можно будет узнать теорию гидравлики, связанную с обустройством теплых полов, ее применение к вычислениям, пример расчета водяного теплого пола в специальной программе онлайн. Вначале будут рассмотрены простые цепи подключения труб для такого пола, а затем более сложные их варианты, при которых будет производиться расчет всех узлов системы отопления теплого пола:При самостоятельном вычислении могут возникнуть погрешности. Чтобы избежать их и проверить правильность расчетов, следует воспользоваться компьютерными программами, в которых заложены поправочные коэффициенты. Для вычисления теплого пола нужно выбрать интервал прокладки труб, их диаметр, а также материал. Погрешность вычислений онлайн-программой не превышает 15%.
Системы теплого пола становятся все популярнее. Они позволяют обеспечить дополнительный комфорт и уют в доме. И в частных домах, и в квартирах часто используется . Естественно, он должен быть смонтирован правильно, чтобы его эффективность не снизилась из-за конструктивных ошибок. Для этого следует произвести расчет теплого водяного пола. Сделать это не так просто как кажется на первый взгляд, ведь нужно учесть массу факторов. Статья носит обзорный характер, т.к. только специалист сможет точно рассчитать конкретный проект.
Перед тем как начать проектирование конструкции, необходимо разобраться с тем, какие компоненты в нее входят:
- Котел отопления.
- Коллектор и специальный шкаф для него.
- Гидро- и теплоизоляция.
- Трубы.
- Фитинги.
- Насосно-смесительный узел.
- Армированная стяжка.
Комплектующие и основное оборудование теплого водяного пола Какие факторы следует учитывать?
Чтобы проект теплого пола получился рабочим, необходимо рассчитывать его с учетом некоторых рекомендаций специалистов:
- Сначала нужно подсчитать суммарную площадь обогрева. От этого зависит, сколько контуров будет в системе. При этом учитывайте, что один контур может обогреть не более 40 м2. Его длина не должна превышать 100 м.
- Расстояние между трубами, несмотря на то, какой проект укладки вы выбрали (улитка, змейка или другой), не должно превышать 30 см.
- Каждый контур необходимо подсоединить к отдельному отводу коллектора.
- Необходимо также учитывать планировку всех помещений дома, конструкцию его наружных стен.
- Важны размеры и тип установленных в комнатах окон. От этого зависит расчет мощности конструкции.
План укладки труб в доме Кроме того, необходимо принимать во внимание и такие параметры:
- Температурный режим климатической зоны, в которой вы проживаете, а также тепловой режим внутри каждого помещения.
- Необходимость регулировки температуры в каждой комнате в отдельности.
- Вид напольного покрытия.
- Расположение коллекторов и теплового генератора.
- Влажность воздуха в помещении.
- Наличие механического вентилирования дома.
- Присутствие других источников тепла.
- Площадь конструкций, которые выполняют функцию ограждения, и их теплоотдача.
- Производительность насоса.
Также проектирование теплых полов зависит от того, какой теплоизоляционный материал вы будете использовать, а также от того, какой будет высота стяжки и материал ее изготовления.
Правила монтажа системы
Расчет теплого пола необходимо производить также, соблюдая некоторые правила монтажа конструкции:
- лучше закрепить в центре помещения.
- Если в помещении отмечается высокий уровень влажности, то шаг между трубами лучше уменьшить до 15 см.
- Если по проекту в системе положено более 1 коллектора, то придется устанавливать дополнительные балансировочные клапаны.
- В коллекторе должно быть минимальное давление не меньше 20 кПа.
Каким должен быть идеальный теплый пол?
Итак, сейчас у вас будет возможность рассмотреть самый оптимальный проект теплого пола:
- Перепад высоты основания не должен превышать 3 мм.
- Толщина теплоизолятора с отражающим слоем – 3 см. Лучше использовать пенополистирол, плотность которого составляет 35 кг/м3 и больше.
- Бетонная стяжка имеет высоту 4-10 см, при этом она дополнительно укрепляется . Это дополнительно даст возможность правильно перераспределить тепло.
- Для создания оптимальной мощности системы лучше использовать металлопластиковые или трубы из сшитого полиэтилена. При этом их диаметр составляет 16-20 мм.
- , которая будет заливаться поверх системы, должна содержать мелкий щебень.
Учтите, что нельзя экономить на утеплителе. В противном случае эффективность работы системы может снизиться.
Расчет необходимого количества труб
Создавая проект сооружения системы теплого пола, необходимо правильно рассчитать длину трубопровода. Для этого необходимо знать площадь зоны обогрева, на которую будет уложена трубная система. В расчете должны быть исключены участки под мебель, бытовую технику.
В качестве примера, есть комната площадью 10 м2 со стенами 2х5 м. Чтобы высчитать размер рабочей зоны, необходимо измерить длину всех стен и отнять от них по 30 см (для примера, расстояние от стены до труб).
S пом – f*(L1+L2+L3+L4) = Dраб
S пом – общая площадь комнаты;
f – отступ от стен;
L1, L2, L3, L4 – длина каждой стены;
Dраб – рабочая площадь.
С учетом этих значений рабочая площадь получится равной 5,8 м2. Далее проект теплых полов должен учитывать теплопотери в помещении. Они зависят от типа и размеров окон, ширины и материала изготовления стен, высоты потолка. Чем больше будет потерь, тем меньше шаг придется сделать между трубами. Например, если самая низкая температура на улице зимой составляет - 30 °C, то целесообразно воспользоваться таким расстоянием между витками труб: 10-12 см. Если есть дополнительные источники тепла, то шаг может быть увеличен до 15-20 см.
Необходимое количество труб рассчитывается по другой формуле:
L = Sком/а+2*Lzu-2*Ld
L – длина труб для теплого пола (м);
Sком – площадь обогреваемого помещения (м2);
а – расстояние между витками труб (м);
Lzu – длина обратных или подающих трубопроводов (м);
Ld – длина проходных труб остальных отопительных контуров (м).
Особенности расчета температуры теплоносителя
Смета, показывающая основные статьи расходов на водяной напольный обогрев Для определения этого параметра тоже есть своя формула:
Т – необходимая конечная температура;
TR – температура, которая фиксируется на участке входа в контур;
TO – температура на выходе из него.
Самыми оптимальными параметрами температуры теплоносителя на входе в контур и выходе являются: 55/45, 50/40, 45/35 °C.
Подробная серия видеороликов о расчете системы водяного теплого пола:
Теперь вы знаете, как рассчитать теплый пол правильно. Более точно сделать это может специалист. Он же поможет вам выбрать схему укладки труб и посоветует подбор оборудования. Осуществить все необходимые подсчеты можно также при помощи онлайн калькуляторов, где вам нужно просто ввести требуемые параметры помещения. Оставляйте комментарии к статье!
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)
Вы решили улучшить обогрев своего жилья или вовсе отказаться от отопления с помощью батарей? Сейчас для этих целей принято использовать различные . Если водяной вариант вам по какой-то причине (а их может быть много) не подошёл - с такой задачей справится система электрического обогрева. Расчёт тёплого пола с таким действующим элементом, как и его устройство, имеет свои особенности. И чтобы все работы прошли гладко, необходимо в них хорошо разобраться. Начнём с устройства.
Элементы конструкции
Система электрического тёплого пола состоит из нескольких взаимосвязанных частей. К ним относятся:
- терморегулятор;
- термодатчик;
- силовой кабель;
- нагревающий элемент.
Функционирует это таким образом: к терморегулятору, который ставится в стену через силовые (монтажные) провода подключаются остальные составляющие. Нагревающий элемент и термодатчик монтируются в пол. Первый из них греет, а второй - контролирует температуру.
Чаще всего на практике применяются три вида нагревающих элементов:
- сетчатый мат;
- нагревательный кабель.
Плёнка и мат менее требовательны к монтажу. Они могут укладываться под слой плиточного клея даже при его толщине в несколько миллиметров. Поэтому идеально подходят для установки под кафель. А инфракрасную плёночную систему вообще можно ставить непосредственно под паркет или ламинат.
С кабельным вариантом дела обстоят немного сложнее. Во-первых, такое устройство необходимо заливать стяжкой, во-вторых - нужно рассчитывать шаг витка во время укладки. К тому же сам кабель делится на несколько разновидностей.
Разновидности кабеля
Для вашего пола может быть использован одножильный кабельный нагревающий элемент или его двужильный аналог. Одножильный - самый простой, дешёвый и неудобный в применении. Один из его главных недостатков - сложность в расчёте и установке. Она возникает из-за необходимости сводить оба конца кабеля в одно место. То есть укладывать его надо таким образом, чтобы финишировать возле места подключения к терморегулятору.
Не менее существенный минус - интенсивное электромагнитное поле по всей протяжённости провода. Оно считается вредным для здоровья человека. По этой причине системы с одножильным элементом использовать в жилых помещениях не рекомендуют.
Двужильный стоит немного дороже, но и трудностей с ним меньше. Расположение проводов для подачи и возврата тока в одном кабеле решает обе озвученные проблемы. достаточно учесть геометрию помещения, а индукционное поле гасится движением тока в разных направлениях.
Теперь можно приступать непосредственно к подготовке вычислений.
Особенности расчёта
Основными параметрами, влияющими на результат, являются площадь и тип постройки, для которой будет , а также режим использования системы. Каждый из них по-своему будет отражаться на необходимой мощности обогрева.
Площадь
Для расчёта электрического пола принимается во внимание только свободное пространство комнаты. Под мебелью и крупными бытовыми приборами укладывать его нельзя по нескольким причинам:
- недостаточная вентиляция и как следствие, возможный перегрев системы;
- негативное влияние постоянного тепла на сами установленные объекты.
Поэтому площадь, на которой вы планируете расположить подобные предметы, нужно будет вычесть из общего количества квадратных метров помещения.
Тип помещения и режим обогрева
Каждая часть здания имеет свои показатели по теплопотерям. Соответственно мощность обогрева для их компенсации тоже будет отличаться. Существенные коррективы внесёт и режим, в котором планируется использовать систему - основное отопление или дополнительное. На этом этапе лучше проявить максимум внимания, чтобы учесть все тонкости и не прогадать с выбором.
Выбирать придётся из усреднённых показателей мощности. Если тёплый пол будет основным отоплением - они должны быть в пределах 150–180 Вт/м 2 . Использовать его в качестве основного источника тепла можно, только если «чистая» площадь для укладки составит не менее 70% от общей. Если он будет только помощником - достаточно 110–140 Вт/м 2 . Такие же данные существуют и для разных типов помещения при комфортном режиме:
- комната, кухня - 120 Вт/м 2 ;
- ванная - 140 Вт/м 2 ;
- остеклённая лоджия или тёплый балкон - до 180 Вт/м 2 .
Однако, если ваша квартира расположена на первом этаже, или по каким-нибудь другим причинам под ней оказалось неотапливаемое помещение - все показатели нужно увеличить на 15–20%.
Отдельно стоит отметить, что эти цифры относятся к хорошо утеплённым постройкам. При слишком больших теплопотерях стоит задуматься об эффективности установки такого отопления. Даже если эти показатели находятся в пределах нормы, желательно дополнительно утеплить плиту под полом. Таким образом получиться направить действие системы на повышение температуры воздуха в помещении, а не бетона в перекрытии.
Формулы расчёта
Переходим к главному вопросу - тёплый пол с электрическим нагревающим элементом. А вот здесь всё очень просто. Чтобы определить мощность вашей системы достаточно мощность одного м 2 умножить на площадь, которую она будет занимать.
Длина кабеля обычно уже отмеряна в комплекте под заданные параметры мощности и площади покрытия. Рекомендованное расстояние между витками кабеля - от 5 до 20 см. Если хотите точнее - воспользуйтесь следующей формулой: h=S*100/L. Как вы, наверное, догадались h - это ширина шага, S - площадь, а L - общая длина кабеля.
Чтобы ещё больше облегчить себе процесс выполнения расчёта, можете использовать специальный калькулятор для электрического тёплого пола. Просто заполните все необходимые поля, и программа сама произведёт нужные вычисления и выдаст вам итоговый результат.
