Расчет электрического теплого пола: методы и их особенности. Как рассчитать электрический теплый пол

Чтобы смонтировать напольное отопление в комнатах своего дома, необходимо знать, как рассчитать теплый пол. От этого расчета зависит количество труб, параметры циркуляционного насоса и объем требуемого тепла для этой системы водяного отопления.

Перед укладкой теплого пола важно правильно произвести необходимые расчеты.

Исходные данные

Для монтажа теплого пола в помещении применяют металлопластиковые трубы диаметрами 16х2 мм, 18х2 мм, 20х2 мм. Изделия только этого вида, да еще стальные, могут выдерживать вес бетонной стяжки и рабочих нагрузок на пол комнаты. Ветви системы отопления из металла использовать нецелесообразно, так как они быстро приходят в негодность, а работы по монтажу обойдутся весьма дорого. Укладка труб происходит в виде спирали или змеевика с определенным интервалом между соседними витками трубопровода. Величина интервала лежит в пределах 100-350 мм, но ее следует определить расчетом, как и длину трубы.

Рисунок 1. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с синтетическим покрытием.

Для обеспечения комфорта температура поверхности пола в комнате, в которой постоянно находятся люди, не должна быть выше 26⁰С. Перед тем как рассчитать теплый водяной пол, нужно знать потери тепла в каждом помещении, которые определяются заблаговременно.

Расчетные значения температуры теплоносителя отличаются от традиционных систем отопления, чтобы поверхность не была горячей, это очень некомфортно для людей. В процессе вычислений теплого пола подбирается подходящий температурный график из диапазона: 40/30⁰С, 45/35⁰С, 50/40⁰С, 55/45⁰С.

Если в результате расчета длина трубы на отопление 1 комнаты превышает 100 м, то придется разделить площадь пола пополам и отапливать его двумя контурами. Величину диаметра трубопровода определяют способом подстановки значений, указанных выше, и проверяют расчетом. Сопротивление 1 контура напольного отопления не должно превышать 20 кПа.

Вернуться к оглавлению

Инструкция

Зная общие теплопотери ограждающими конструкциями помещения, вначале следует отнять от этого значения величину потерь через полы, поскольку при устройстве теплого пола их не будет. Полученную величину Q (Вт) надо разделить на площадь комнаты F (м 2) для того, чтобы узнать удельную теплоотдачу, которую должна обеспечивать система водяного пола q (Вт/м 2):

Рисунок 2. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с ковровым покрытием или паркетом.

Дальше расчет выполняется графическим способом по номограммам, представленным на рис. 1, 2, 3. Следует выбрать ту номограмму, которая соответствует вашему напольному покрытию. Взяв получившееся значение q, откладываемое с левой стороны графика, нужно определить температуру поверхности пола, которая обеспечит необходимое поступление тепла в помещение. Например, если удельная теплоотдача должна составлять 99 Вт/м 2 , а покрытие синтетическое (линолеум), то по номограмме на рис. 1 необходимая температура поверхности — +29⁰С, что неприемлемо.

Тогда по той же номограмме принимается максимально допустимая температура — +26⁰С. Если от этого значения (располагается на правой шкале графика) вести горизонтальную линию, то она пересечет несколько диагональных графиков, отражающих интервал укладки труб теплого пола. Подбирается оптимальное значение, в данном примере подойдет 0,2 м. От места пересечения горизонтальной линии температуры и диагонального графика интервала укладки проводится вертикальная линия вниз. Она укажет на величину средней разности температур, в приведенном примере она составит 21⁰С. Дойдя по горизонтальной линии до самого конца, можно выяснить реальную удельную теплоотдачу контура отопления, здесь получится 68 Вт/м 2 .

t т =∆t ср +t пом.

В этой формуле:

Рисунок 3. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с толстым ковровым покрытием или толстым паркетом.

• t т — средняя расчетная температура воды в системе, ⁰С;
• ∆t ср — средняя разница температур, определенная ранее по номограмме, ⁰С;
• t пом — необходимая температура воздуха в помещении, ⁰С.

Если подставить те же цифры из рассматриваемого примера и принять значение температуры в комнате равным 20⁰С, результат будет — +41⁰С. Ранее были указаны стандартные температурные графики, которые следует принимать для теплого пола, под результат примера методом подбора определен график 45/35⁰С.

Поскольку температура поверхности была принята меньше требуемой для отопления комнаты, нужно вычислить, какова разница между потоком, который будет поступать от теплого пола, и необходимым изначально количеством теплоты для компенсации потерь через наружные ограждения. Для этого нужно площадь помещения умножить на удельную теплоотдачу от контура напольного отопления:

Если для примера принять значение площади равным 40 м 2 , то величина теплового потока будет:

68 Вт/м 2 х40 м 2 =2720 Вт.

Изначальная же расчетная величина q составляла 99 Вт/м 2 , а общая — 3960 Вт, разница — 1240 Вт. Это недостающее количество теплоты надо подать в комнату другим, традиционным способом отопления, то есть радиаторами.

Определив расчетный температурный график подачи теплоносителя (в примере — 45/35⁰С), интервал укладки трубопроводов отопительного контура (в примере принят 0,2 м), надо рассчитать протяженность трубы:

• L — длина трубы, м;
• а — интервал ее укладки, м;
• F — площадь поверхности теплого пола, м 2 .

В примере: 40 м 2 /0,2 м=200 м. К этой протяженности необходимо прибавить длину труб, которые идут до помещения от распределителя, здесь для примера пусть будет 10 м. Получилось 210 м, что является слишком большим контуром, который будет иметь очень высокое гидравлическое сопротивление. Нужно разделить систему на 2 контура, тогда длина трубы составит 105 м, это максимально допустимое значение. Другой вариант — пересмотреть интервал укладки, увеличить его, тогда материала трубы понадобится меньше, но и отдача теплого пола станет ниже. В результате придется наращивать мощность радиаторов.

Уютный частный дом – это мечта каждого человека. Но как сделать его таким? Вариантов может быть много: стандартная система отопления, кондиционеры или модный сегодня теплый пол. Но любая из них требует разработки предварительного проекта.

Если вы решили остановиться на последнем варианте, то предварительно придется произвести расчет водяного теплого пола и только затем приступать к его монтажу. Как это сделать, и какие данные потребуются, будем уточнять вместе.

Правильный расчет

Если вы решили установить такую систему в своем доме, то учтите, что она требует точных цифр, для того чтобы действительно соответствовать названию.Это необходимо потому, что каждый контур пола имеет значительную протяженность, а, следовательно, и приличное гидравлическое сопротивление.

Чтобы она успешно функционировала, придется поставить на каждом этаже небольшой насос или один, но очень мощный на всю систему.

Для его правильного выбора нужно учитывать:

• Количество теплоносителя
• Требуемое давление

При этом, производя расчеты, необходимо учитывать не только метраж, но и другие важные показатели, оказывающие влияние:

• Диаметр труб
• Количество разветвлений и вентилей
• Метод монтажа

Есть и другие возможности получить ответ на вопрос как правильно рассчитать водяной теплый пол. Вычисления выполняются с применением специальных программ. В этом случае гидравлические свойства подгоняются в зависимости от параметров под характеристики насоса. При использовании данного метода можно маневрировать различными параметрами системы.

Мощность пола – пошаговая инструкция

Чтобы результат соответствовал ожиданиям, необходимо прежде, чем осуществлять монтаж, произвести необходимые расчеты. Для этого вам понадобиться лист миллиметровой бумаги, карандаш и некоторые подсказки.

Итак, расчет мощности теплого водяного пола следует начинать с выполнения на бумаге плана комнаты, с расположением окон и дверей в масштабе 1 см=0,5 м.

Следующим этапом станут вычисления шага расположения и диаметра труб. Они выполняются с учетом следующих условий:

• Максимальная площадь обогрева – не более 20 м², большое помещение делится пополам и для каждой из частей рассчитывается свой контур
• Их подключение выполняется к отдельному отводу
• Один круг не может быть более 100 м

Производя расчет водяного теплого пола обязательно нужно учитывать, что основные места теплопотерь – это участки возле окон и дверей. Следовательно, труба должна располагается вдоль окна. Расстояние от стен до трубы не может быть более 25 см.

Один элемент от другого в контуре может располагаться не более чем через 50 см, на это расстояние оказывает влияние диаметр.

Чтобы рассчитать количество труб необходимо измерить их длину и полученное значение умножить на коэффициент (позволяет переводить размеры чертежа в реальные). К полученному значению прибавляется 2 м нужные на подводку к стояку.

Следующим этапом будет расчет количество подложки. Для этого необходимо узнать площадь помещения, умножив его ширину на длину.

В случае сложной поверхности данная формула даст не совсем точные результаты. Так как для применяется песок и цемент, то и их количество необходимо рассчитать. Оно будет зависеть от толщины стяжки.

Нюансы в расчетах мощности

Определение всех необходимых значений для монтажа теплого водяного пола не является сложным. Однако не специалисту в этой области лучше не рисковать и выполнять все согласно инструкции, прилагаемой к каждому комплекту.

Но если, исходя из площади пола в помещении, вы решите изменить шаг укладки, чтобы достичь наилучшего температурного режима, то одного этого будет мало.Существуют еще такие понятия как настройка и регулировка, от которых и зависит микроклимат в помещении.

Эти показатели являются даже более важными, чем шаг укладки труб. Особое внимание на них следует обращать в случае, если в доме постоянно проживают дети, чтобы создать комфортный для них температурный режим.

При расчетах учитывают также высоту и длину всей конструкции. Первый показатель включает в себя сумму высот всех слоев, при этом самыми мощными будут:

• Система водяных труб
• Стяжка

Длина – это метраж всех входящих в систему труб.

При проведении вычислений также учитываются и такие аспекты как этаж, на котором размещается помещение, объем его застекления, свойства ограждающих конструкций, вид напольных покрытий, наличие и тип подложки.

Для каждого из этих случаев может потребоваться увеличение мощности системы и проведение дополнительного теплотехнического расчета.

Основной или дополнительный источник тепла

Теплый пол водяной, расчет которого был рассмотрен выше, имеет массу выгодных отличий от традиционных отопительных систем. Он нагревает весь воздух, в отличие от приборов, вызывающих его движение и рождающих конвекционные потоки.

Работа системы основана на перекачке горячей воды по трубопроводу, при этом ее максимальный предел – это 50º С и этого вполне достаточно для поддержания комфортного микроклимата в помещении.

Такой обогрев не причиняет ожогов и не иссушает воздух, а теплоотдача водяного пола достаточно высокая.

Он может применяться как основной или дополнительный источник тепла. Каким ему быть зависит от характеристик помещения и в первую очередь от его теплопотерь. Если они незначительные, то можно использовать систему в качестве основной, при больших значениях она не оправдает затрат и может применяться только как

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

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)

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.

Какие факторы следует учитывать?

Чтобы проект теплого пола получился рабочим, необходимо рассчитывать его с учетом некоторых рекомендаций специалистов:

1. 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.
2. Расстояние между трубами, несмотря на то, какой проект укладки вы выбрали (улитка, змейка или другой), не должно превышать 30 см.
3. Каждый контур необходимо подсоединить к отдельному отводу коллектора.
4. Необходимо также учитывать планировку всех помещений дома, конструкцию его наружных стен.
5. Важны размеры и тип установленных в комнатах окон. От этого зависит расчет мощности конструкции.

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:

1. лучше закрепить в центре помещения.
2. Если в помещении отмечается высокий уровень влажности, то шаг между трубами лучше уменьшить до 15 см.
3. Если по проекту в системе положено более 1 коллектора, то придется устанавливать дополнительные балансировочные клапаны.
4. 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

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!

Тёплый водяной пол используют в качестве основной системы отопления или дополнительной системы обогрева. Водяной тёплый пол требует более низких параметров теплоносителя. Система максимально эффективно распределяет тепло по всему помещению. Перед установкой тёплого водяного пола следует рассчитать все составляющие компоненты. Рассмотрим подробно конструкцию теплого водяного пола, а так же какие факторы влияют на его мощность.

Конструкция системы теплого водяного пола

Система тёплого водяного пола включает в себя:

• источник теплоносителя (установленный котёл или центральное отопление);
• коллекторы (сборные и распределительные);
• трубы ;
• возможность дополнительной установки комплекта температурного регулирования.

В системе тёплого водяного пола может использоваться горячая вода или специальная жидкость (антифриз , этиленгликоль) в качестве теплоносителя, нагреваемого в системе. Одним из главных элементов системы являются трубы .

При расчёте тёплого водяного пола обязательно следует изучить все характеристики используемых труб. Могут использоваться трубы:

• металлопластиковые - идеальное сочетание цены и качества;
• пенопропиленовые , имеющие низкую теплопроводность;
• медные трубы - отличная теплоотдача, но высокая стоимость;
• гофрированные .

Когда тёплый водяной пол используется в качестве основной системы отопления, тогда появляется необходимость в серьёзных вычислениях , так как нужно рассчитать тепловые потери здания. Такие вычисления лучше доверить специалистам, имеющим знания в области гидравлики.

Расчет мощности теплого водяного пола

Перед расчётом тёплого водяного пола следует обратить внимание на следующие параметры:

• площадь помещения;
• характеристики помещения (желаемая температура, материал стен, конструкция окон);
• вид напольного покрытия , то есть из чего будет сделан пол. Так, при покрытии пола из цельной доски, требуется более высокая степень обогрева помещения.
• мощность котла, насоса, диаметр труб.

Эти факторы влияют на мощность тёплого водяного пола, а так же помогают рассчитать длину трубы, необходимую для обогрева помещения и расстояние между витками труб. Когда тепловые потери, из расчёта на 1 м², превышают 100 Вт, то в первую очередь нужно утеплить помещение. Потеря тепла может доходить до 80 Вт при плохой теплоизоляции.

Расчёт тёплого водяного пола включает в себя несколько этапов.

1. Необходимо нарисовать план помещения на листе бумаги , лучше на миллиметровой, задав масштаб. В плане должны быть отображены расположения окон и дверей.
2. Расчёт шага труб (определённого промежутка между трубами при укладке), их расположения и диаметра.

Проходя через трубы, горячая вода теряет часть тепловой энергии, отдавая её окружающим материалам. В результате падает температура и пол нагревается неравномерно . При короткой протяжённости труб могут оставаться холодными некоторые участки пола. При большой протяжённости, наоборот, вода очень плохо циркулирует в системе. Температура поверхности пола не должна быть выше 30 градусов.

Контур труб при укладывании должен быть в пределах 80−90 метров. Чем длиннее труба, тем больше гидравлическое сопротивление. При увеличении длины трубы и большом количестве поворотов сопротивление будет возрастать. Площадь обогрева не должна превышать 20 м². Если помещение имеет большую площадь, то тогда его надо разделить пополам и сделать два контура, или разделить на три и более контуров. Когда известно количество контуров, то тогда покупается коллектор с определённым количеством отводов. Лучший вариант - это коллектор с регулировочными клапанами, которые помогают изменять температуру, а значит регулировать подачу теплоносителя в каждый контур.

Величина гидравлического сопротивления должна быть одинакова в каждом контуре, который подключен к распределительному коллектору . Для разных помещений (балкон, веранда) необходимы независимые контуры . Эти помещения должны отапливаться отдельно, потому что на их обогрев уходит много тепла.

От шага труб зависит равномерное распределение тепла и необходимая длина труб. Средний расход труб составляет 5 погонных метров на 1 м² площади помещения, если расстояние между витками 20−30 см. То есть нужно около 100 м трубы для помещения площадью 20 м².

Чтобы достигнуть теплоотдачи в 50 Вт на квадратный метр, шаг труб с теплоносителем должен быть 30 см. Когда теплоотдача повышается до 80 Вт, тогда шаг должен уменьшаться до 20 см. Если повышаются размеры промежутков между трубами, то в таком случае рекомендуется повышать температуру теплоносителя

При размещении труб отопления тёплого водяного пола на плане не стоит забывать про основные места тепловых потерь , которыми являются окна и двери. Труба, отходящая от стояка, должна проходить вдоль окна. Расстояние от труб до стен должно составлять 20−25 см, но не меньше 8−10 см. Расстояние между трубами зависит от диаметра труб. По чертежу и контуру труб рассчитывается количество труб , необходимое для укладки. Дополнительно надо добавить два метра для подводки трубы к стояку.

При выборе способа укладки труб можно избежать потерь тепла.

Параллельный способ, или в виде змейки . Этот способ используют в помещениях с внутренними стенами, например, в ванной комнате, или в комнате, где утеплена наружная стена. С точки зрения гидравлики является более экономичным способом. Первые витки труб располагают близ стен и окон, потому что именно в начале трубы фиксируется максимальная температура теплоносителя. При этом способе происходит неравномерность распределения тепла.

Шаг укладки трубы рассчитывается отдельно для каждого помещения . Если шаг укладки составляет больше 30 см, то может получиться неравномерный прогрев пола. Оптимальное расстояние между трубами должно быть 30 см. В тех местах, где имеются большие теплопотери, или у наружных окон и дверей, уменьшается до 15 см. Применяют цельную трубу. Поэтому очень важен расчёт маршрута укладки труб. Такой способ укладки труб применяют в небольших и средних помещениях.

Для больших помещений используют спиральный способ укладки труб. Это более сложный, но эффективный способ укладки труб. Но при такой укладке получается равномерное распределение тепла по всей поверхности.

При таком способе лучше отапливаются помещения с холодными наружными стенами , потому что начало и конец трубы находятся рядом друг с другом. За счёт этого остывание одного конца компенсируется нагревом другого конца. Шаг укладки может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см, но для каждого помещения рассчитывается отдельно. В тех местах, где большие потери тепла (окна, двери), шаг укладки сокращают до 15 см.

Трубы закрепляются с интервалом, приблизительно в 1 м, с помощью крепёжной ленты или клипсов. Либо кладут арматурную сетку на теплоизоляционный слой и к сетке прикрепляют трубы с помощью проволоки.

. После укладки труб делается заливка. Для заливки используется песок и цемент в соотношении: одна часть цемента и три части песка. Количество материалов зависит от толщины слоя стяжки.

При расчёте длины контуров труб следует учитывать длину трубы в упаковке, чтобы избежать остатков материалов и оптимизировать затраты. Не стоит забывать о максимальной разнице на контур труб . Она не должна превышать более 15 метров.

Помнить об уровне тепловых потерь помещения. Просчитать его можно по удельному тепловому потреблению. Также нужно помнить об ограничении по температуре поверхности тёплого водяного пола.

Дополнительные работы

Гидроизоляция

Перед укладкой труб необходимо произвести гидроизоляцию пола , разложив гидроизоляционную плёнку так, чтобы полы не могли впитывать влагу.

Учет теплового расширения

По периметру помещения наклеивают демпферную ленту в целях компенсации расширения цементно-бетонной стяжки. При выборе материалов надо учитывать то, что материалы имеют разное тепловое расширение, то есть увеличиваются при нагреве и уменьшаются при охлаждении.

Теплоизоляция

Важно произвести теплоизоляцию пола, так как потери тепловой энергии через пол могут составлять 15 - 20%. В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, стекловату, пенобетон, техническую пробку, экструдированный пенополистирол. Лучше использовать качественные изоляционные материалы. Если внизу находится отапливаемое помещение, то теплоизоляционный слой может составлять пару сантиметров. А если внизу помещение не отапливается, то высота теплоизоляционного слоя может достигать 20−25 см.