Гидравлическое сопротивление теплого пола

Обновлено: 07.05.2024

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

Исходные данные для расчета

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

материала стен и особенностей их конструкции;
размеров помещения в плане;
вида финишного покрытия;
конструкции дверей, окон и их размещения;
расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м 2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

29°С — жилая зона;
33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
35°С — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел. Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Для выполнения расчетов водяной системы теплый пол первым делом производят расчеты теплопотерь, которые должен компенсировать контур. Если это дополнительная система, то учитывают часть потерь тепла

Расчеты производятся только для той части пола, на которой будет располагаться греющий змеевик. Те участки, где трубы не прокладываются, к примеру, под мебелью, в вычислениях не используются

Для производства расчетов нужны средние значения температуры на выходе теплоносителя из коллекторного устройства и на входе в него обратки

Для получения точного результата нужно знать теплопроводность планируемых к установке труб и приблизительная длина греющего контура

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу (+)

Итоговый результат расчетов перед устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.

Связь между этими двумя параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q, где

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика (+)

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), где

R — термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
S — площадь конструктивного элемента;
tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

0,1 — север, северо-запад или северо-восток;
0,05 — запад, юго-восток;
0 — юг, юго-запад.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Конкретный пример расчета

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха.

Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c*m*(tв—tн), где

c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
m символ обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

На графике отображена зависимость плотности воздуха от его температуры. Данные необходимы для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции (+)

Если в здание поступает 400 м 3 /ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 Вт.

В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку» (+)

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.

Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S/N*1.1, где

К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 м.

Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 — длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м 3 /ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.

Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.

Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.

На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L*Q²/k1, где

L — длина контура;
Q — расход воды л/сек;
k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k*√H, где

k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

В видео предоставлены практичные рекомендации по укладке пола. Информация поможет избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.

Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.

О нлайн калькулятор водяного теплого пола предназначен для расчета основных тепловых и гидравлических параметров системы, расчета диаметра и длины трубы. Калькулятор предоставляет возможность осуществить расчет теплого пола, реализованного «мокрым» способом с обустройством монолитного пола из цементно-песчаного раствора или бетона, а также с реализацией «сухим» методом, с использованием тепло-распределяющих пластин. Устройство системы ТП «сухим» методом предпочтительно для деревянных полов и перекрытий.

Т епловые потоки, направленные снизу-вверх, являются наиболее предпочтительными и комфортными для человеческого восприятия. Именно поэтому обогрев помещений теплыми полами становится наиболее популярным решением по сравнению с настенными источниками тепла. Нагревательные элементы такой системы не занимают дополнительного места в отличие от настенных радиаторов.

П равильно спроектированные и реализованные системы теплого пола являются современным и комфортным источником обогрева помещений. Использование современных и качественных материалов, а также правильных расчетов, позволяет создать эффективную и надежную систему отопления со сроком службы не менее 50 лет.

С истема теплого пола может выступать единственным источником обогрева помещения только в регионах с теплым климатом и с использованием энерго-эффективных материалов. При недостаточном тепловом потоке обязательно применение дополнительных источников тепла.

П олученные расчеты будут особенно полезны тем, кто планирует реализовать систему отопления теплого пола своими руками в частном доме.

Общие сведения по результатам расчетов

О бщий тепловой поток - Кол-во выделяемого тепла в помещение. Если тепловой поток меньше тепловых потерь помещения, необходимы дополнительные источники тепла, например, такие как настенные радиаторы.
Т епловой поток по направлению вверх - Кол-во выделяемого тепла в помещение с 1 квадратного метра площади по направлению вверх.
Т епловой поток по направлению вниз - Кол-во "теряемого" тепла и не участвующего в обогреве помещения. Для уменьшения данного параметра необходимо выбирать максимально эффективную теплоизоляцию под трубами ТП* (*теплого пола).
С уммарный удельный тепловой поток - Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 квадратного метра.
С уммарный тепловой поток на погонный метр - Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 погонного метра трубы.
С редняя температура теплоносителя - Средняя величина между расчетной температурой теплоносителя подающего трубопровода и расчетной температурой теплоносителя обратного трубопровода.
М аксимальная температура пола - Максимальная температура поверхности пола по оси нагревательного элемента.
М инимальная температура пола - Минимальная температура поверхности пола по оси между трубами ТП.
С редняя температура пола - Слишком высокое значение данного параметра может быть дискомфортно для человека (нормируется СП 60.13330.2012). Для уменьшения данного параметра необходимо увеличить шаг труб, снизить температуру теплоносителя либо увеличить толщину слоев над трубами.
Д лина трубы - Общая длина трубы ТП с учетом длины подводящей магистрали. При высоком значении данного параметра калькулятор рассчитает оптимальное кол-во петель и их длину.
Т епловая нагрузка на трубу - Суммарное количество тепловой энергии, получаемое от источников тепловой энергии, равное сумме теплопотреблений приемников тепловой энергии и потерь в тепловых сетях в единицу времени.
Р асход теплоносителя - Массовое кол-во теплоносителя предназначенного для подачи необходимого кол-ва тепла в помещение в единицу времени.
С корость движения теплоносителя - Чем выше скорость движения теплоносителя, тем выше гидравлическое сопротивление трубопровода, а также уровень шума, создаваемого теплоносителем. Рекомендуемое значение от 0.15 до 1м/с. Данный параметр можно уменьшить за счет увеличения внутреннего диаметра трубы.
Л инейные потери давления - Снижение напора по длине трубопровода, вызванного вязкостью жидкости и шероховатостью внутренних стенок трубы. Без учета местных потерь давления. Значение не должно превышать 20000Па. Можно уменьшить за счет увеличения внутреннего диаметра трубы.
О бщий объем теплоносителя - Общее кол-во жидкости для заполнения внутреннего объема труб системы ТП.

Калькулятор работает в тестовом режиме. Дата добавления калькулятора 11.03.2018

22 марта 2015

Расчет водяного теплого пола с точки зрения систем укладки труб и с точки зрения расчета гидравлического сопротивления, соответственно балансировки всей системы водяного теплого пола.

Есть три основные типа укладки труб теплого пола -: Рис № 1 – улитка, Рис № 2 – змейка и Рис № 3 – двойная змейка. Какой из них лучше? Каждый имеет право на применение в зависимости от обстоятельств.

Красная часть трубы, половина длинны трубы, принимается за горячую.,

Синяя часть трубы, вторая половина длинны трубы, за холодную.

Главное требование с точки зрения работоспособности системы водяного теплого пола это

потеря давления или гидравлическое потери одной петли не должно превышать 20 000 Па

( 20 Кпа, 0.2 Бар, 0.02 Мпа).

Максимальная длинна петли теплого пола не должна превышать для трубы 16х2 – 100 метров(желательно – 80 м ) для трубы 20х2 ― 140 метров (желательно 120 м).

При выборе длинны петли надо обязательно учитывать способ применяемый для управления температурой водяного теплого пола ,Для разных способов управления а их два:

1 остановка подачи теплоносителя в петлю теплого пола при достижении в ней заданной температуры.

2 без остановки подачи теплоносителя в петли теплого пола, то есть увеличение или уменьшение подачи горячего теплоносителя в пели теплого пола

более подробно об этом можно ознакомится на нашем сайте в статье 8.1 или активизировать слово перейти и в статье 8.2 или активизировать слово перейти

При соблюдении этих правила не возникает опасности появления «запорной петли». Когда увеличение мощности насоса пропорционально увеличивает гидравлические потери, которые требуют большей мощности насоса и т.д.

Без : формул, но достаточно точно +/- 10 %, можно посчитать гидравлические потери в каждой петле теплого пола. Весь расчет строиться:

1. На скорости теплоносителя внутри трубы (при его температуре 30 гр. С) – примем ее максимальную для трубы 16 х 2 – 0.35 м/сек. и для трубы 20 х 2 – 0.2 м/сек. , т.е. при этих скоростях расход воды ( кг/ сек. )у этих труб будет примерно одинаковым. Эту скорость можно контролировать по расходомерам, установленным на гребенке теплого пола, на каждой петле.

2. На гидравлических потерях , при этой скорости и температуре теплоносителя, 1 метра прямого участка трубы: для трубы 16х2 –160 Па, для трубы 20х2 ― 50 Па.

3. На гидравлических потерях, при этой скорости и температуре теплоносителя, на каждом повороте трубы составит :

На поворот 90 гр. для трубы 16х2 – 35 Па, 20х2 ― 20 Па.

..На поворот на 180 гр. для трубы 16х2 ― 70 Па, для трубы 20 х 3 -40 Па.

Теперь каждый может посчитать, какие гидравлические потери будут в каждой петле теплого пола..

Приведу пример расчета Рис № 1. Условие ― труба 16х2 , длинна петли 80 метров. Шаг ( расстояние между трубами в петле теплого пола) не влияет на расчёты, но выше приведенные условия рассчитаны для среднего шага 150 мм. .

1. Определяем гидравлические потери в трубе, разложенной по прямой линии 80 метров х 160 Па = 16 000Па.

2. Считаем количество углов по 90 гр и по 180 гр. в нашей схеме Рис № 1 получается 18 углов по 90 гр. и 2 угла по 180 гр.

3. Определяем гидравлические потери на углах 90 гр. 18 углов х 35 Па = 630 Па. и 2 угла по 180 гр. – 2 угла х 70 Па.= 140 Па.

4. Суммируем все потери 16 000 Па + 630 Па + 140 Па = 16 770 Па

основные условия для этой петли выполнены: меньше 20 000 Па. и меньше 100 метров длинна петли

Эти расчеты важны для балансировки петель теплого пола , подключенных к одной гребенке, для его нормальной работы , т. к . для одной гребенки т надо стараться сделать так, чтобы гидравлические потери самой длинной петли и самой короткой петли отличались примерно не более чем на 20 % и чем меньше отличие тем лучше .

И теперь вернемся к вопросу схем укладки трубы представленных на рис 1,2,3.

Схема укладки Рис № 2 «двойной змейки» имеет примерно на !0 % большее гидравлические потери, при одних и тех же условиях работы, чем схема на Рис № 1-« улитка». Значит, петлю с меньшей длиной лучше уложить « двойной змейкой», чтобы увеличить гидравлические потери петли и приблизить их к гидравлическим потерям самой длинной петли, а самую длинную петлю возможно лучше уложить трубой 20 х 2 ,чтобы снизить гидравлические потери в этой петле и приблизить их к самой короткой. Так манипулируя схемами укладки и диаметром труб можно уменьшить разброс гидравлических потерь в петлях Теплого пола, подключенных к одной гребенке.

Правильно рассчитанный водяной теплый пол это полови условия длительной нормальной его работы .

Второе и самое важное условие это выбрать правильный тип труб для изготовления и качество этих труб должно соответствовать Европейским стандартам :

Вы открыли сайт компании ООО «Стандарт полимер». производителя металлопластиковых труб для отопления, водоснабжения и теплого пола в РБ . Запрос, «водяной теплый пол», по которому Вы зашли на наш сайт предполагает, что Вы находитесь, как нам кажется, в стадии принятия решения ― создания на Своем объекте водяного теплого пола

Ниже представленную информацию Вам представляет директор компании ― ООО «Стандарт полимер» ― Амельченко Валентин Павлович. Компания, в г. Минске, производит металлопластиковые трубы и пресс фитинги для них. Автор этой публикации внес дополнения и изменения в СТБ 1908 -2008 с изменением №1.

Автор этой публикации так же хорошо знаком с теории полимерных материалов , физико – химических свойствах этих

материалов, особенно такого полимерного материала , как полиэтилен. На основании этого считаю, что могу дать компетентную информацию посетителю нашего сайта.

. Главным элемент ом водяного теплого пола является труба, которую Вы примените для его создания. От этого элемента (трубы) зависит, сколько лет этот водяной теплый пол, без проблем, будет работать ― .5 или 50 лет. 50 лет работы водяного теплого пола могут обеспечить только два типа труб:

1. Мягкая (отожженная) медная труба. .В виду высокой стоимости медной трубы, Мы ее рассматривать не будем.

2. Металлопластиковая труба.

Если в первом варианте ― медная труба, приобрести не качественную медную трубу практически исключается, то с металлопластиковыми трубами все с точностью наоборот. Металлопластиковые трубы, представленные на рынке РБ, которые действительно проработают минимум 50 лет, в системе водяного теплого пола, представлены крайне не достаточно и причин этого крайне много. Перечисление всех их, в данной статье, займет много времени. Кого из наших читателей интересуют более подробная информация по этой проблеме, смотрите на нашем сайте в разделе «Новые статьи» статью 2.2 и другие статьи с индексом 2,3 и 4.

Остановлюсь только на основном требовании к металлопластиковой трубе, которое гарантирует работу этой трубы во внутренних системах отопления, водоснабжения и теплый пол для зданий и сооружений. Эту гарантию дают только полимерные материалы, которые применяются производителем металлопластиковых труб, для их производства. Требования к этим материалам должно соответствовать Европейским стандартам ISO на этот вид изделий:

Приведу только один пример – полимерные материалы, для металлопластиковой трубы с аббревиатурой PE - RT / AL / PE - RT и гарантией работы 50 лет делает, пока, только один производитель в мире это Corp . «DOW Chemical» USA ( крупнейший мировой химический концерн -70 000 работающих) изготавливающая « термостойкий полиэтилен PE-RT» под маркой Dowlex 2344 или 2388. Эта компания придумала этот материал и запатентовала его. Соответственно, МП трубы с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT соответствующая стандарту ISO 22391 должна быть изготовлена только из этого материала Dowlex 2344 или 2388. Комментарий к таблице:

К примеру ― металлопластиковая труба с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT, размер 1 6 х 2 , при постоянной работе с температурой теплоносителя протекающего внутри трубы равного 110 гр. С и постоянным давлением в трубе 6.5 Бар,. изготовленной из полимерного материала Dowlex 2344 прослужит 1.55 года, из Dowlex 2388 прослужит 1.47 года . Требование , Европейского стандарта ISO 22391( " Ke factor ") к выше приведенным параметрам работы трубы составит 1 год.

В тоже время, эта металлопластиковая труба, но с температурой теплоносителя 70 гр. С и давлением 6.5 Бар, из полимерного материала Dowlex 2344 прослужит- 77.29 года, из Dowlex 2388 -73.29 года . Требование , Европейского стандарта ISO 22391( " Ke factor ") к этим условиям работы трубы должен составлять 50 лет.

Колонка " Ke factor " это требование Европейского стандарта ISO 22391 в годах. к сроку службы трубы из PE-RT

Все производители металлопластиковых труб, как очень известные, так и никому не известные, изготавливающие свои трубы с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT из выше названного полимерного материала будут однозначно работать минимум 50 лет. Наш читатель, конечно понимает, что любой качественный продукт стоит не дешево. Соответственно, металлопластиковые трубы, сделанные из этих полимерных материалов, стоят не дешево. Приведу пример, проверенных нами на качество, металлопластиковых труб немецкого производителя компании « Oventrop », его труба достаточно широко представлена на рынке РБ. Цена на их трубы очень высокая и конкурировать по цене на рынке РБ ей крайне сложно, а вот по качеству своей продукции она на первых местах на этом рынке. Ведь цену видит каждый покупатель, а качество металлопластиковых трубы. по внешнему виду не видно, они все примерно одинаковы. Доказывать покупателю, что цена на продукцию соответствует ее качеству, всегда крайне сложно, ведь проверить качество труб покупатель сможет в процессе их эксплуатации, а. гарантия на этот тип продукции в РБ составляет 3 года.

Компания ООО "Стандарт полимер" с полной уверенностью маркирует свою металлопластиковую трубу сроком гарантии работы трубы 50 лет и более, т.к это гарантирует производитель полимерного материала из которого изготавливается труба.

Компания ООО "Стандарт полимер" с полной уверенностью маркирует свою металлопластиковую трубу сроком гарантии работы трубы 50 лет и более.

Презентую новую публикацию о услуге, которую предлагает компания ООО «Стандарт полимер»

Хочешь сделать хорошо – сделай Сам.

Реализация своими руками, с полной нашей поддержкой, проекта - отопление, водоснабжения и водяной теплый пол, частного дома. Экономия от 5 до 8 у.е. на 1 метре квадратном отапливаемой площади дома

Какие преимущества Вы получаете при создании системы отопления и водоснабжения Вашего частного дома воспользовавшись Нашим предложением.

1. Большая экономия финансовых средств за счет отсутствие затрат на оплату проекта разработанного проектной организацией или ИП для Вашего дома ,а это примерно от 1.5 до 3 уе за м2 отапливаемой площади Вашего дома

2. Большая экономия финансовых средств за счет отсутствие затрат на оплату работ сантехников ,а это примерно от 5 до 8 уе и более за 1 м2 отапливаемой площади Вашего дома .

Примерная экономия финансов при создания отопления и водоснабжения Вашего дома если Вы воспользуетесь Нашим предложением составит для дома с отапливаемой площадью 150 м2 равна:

- 150 м2 х 2 уе (проект) + 150 м2 х 6уе (сантехники) - 150 м2 х 0,7уе (наши услуги-- куда входят проект ,полная консультация по работам,комплектация оборудования, предоставления бесплатно всех инструментов для производства работ ).

Итого 300 + 900 - 105 = 1095 уе экономии.

3. Часть сэкономленных Вами средств Мы рекомендуем потратить на более качественную комплектацию оборудования, которая Вы примените на систему отопления и водоснабжения, что позволит Вам не иметь больших проблем в течении длительного срока эксплуатации Вашей системы ( минимум от 30 до 50 лет и более) все будет зависеть качества комплектации.

4. Еще одна важная опция которую Вы получите создавая систему отопления и водоснабжения самостоятельно Вы все знаете, что Вы сделали и дальнейшая эксплуатация этой системы и ее обслуживание у Вас не создает больших проблем.

Если Вас заинтересовало это предложение то более подробно с ним можно ознакомится активизировав слово перейти

Если Вы желаете ознакомится с другими статьями на нашем сайте активизируйте слово оглавление статей

Другие статьи на Нашем сайте, более развернуто, дают информацию по всем элементам темы отопление водоснабжение частного дома

С уважением директор ООО "Стандарт полимер" Амельченко В.П. тел. +375 29 676 51 42.

Продолжаем наш расчет и переходим на вкладку расчет водяных теплых полов этап 2 (гидравлический расчет).

Итак, гидравлический расчет теплого пола, заполняем первую форму, в которой указываем тип теплоносителя. Для расчета мы выбираем воду, хотя можно выбрать и незамерзающий состав с разной температурой замерзания. Вводим расчетный перепад температур, рекомендую ставить 10 градусов Цельсия, хотя можно и меньше, допустим 5 градусов Цельсия. Выбираем помещение 1 и видим, что автоматически высвечивается длина нашей петли, далее нажимаем добавить участок.

Для заполнения формы петли коллектора нам необходимо вернуться к нашей схеме, собственно для этого мы ее и рисовали.

Длину подводящих участков необходимо померить или высчитать по схеме, эта суммарная длина подводящих и отводящих трубопроводов от нашего контура теплого пола до коллекторного шкафа.

Номер коллектора 1, так как в нашем случае вся система подключается только к одному коллектору. Диаметр коллектора 25 мм.

Заполнив форму, программа сразу вычисляет гидравлические потери в первой петле, обращаем внимание на данные, смотрим позицию 2 на нашем рисунке, выполняется ли, ВАЖНОЕ условие смотри ниже.

Основным критерием при выполнении гидравлического расчета, на который нам необходимо обратить внимание это гидравлические потери (потери давления в петле), которые более 20000Па не желательны, так как приведут, не обосновано, к покупке более мощного насосного оборудования, а, следовательно, и большим расходам электроэнергии в период эксплуатации.

Как вы уже заметили, длина трубопровода больше 100 метров в первом помещении не помешала нам выполнить требуемые условия. Поэтому очень важно выполнять гидравлический расчет и никого не слушать (советников в Интернете много).

В данном случае заполнение ведется аналогично предыдущему варианту с одним дополнением. В помещении 2 имеется краевая зона на северной стороне комнаты вдоль стены с окном, поэтому необходимо заполнить распределение между зонами, жмем, будет задано. Теперь необходимо посчитать площадь основной зоны (петля «улитка») и вычесть ее из площади помещения. Думаю, это не составит труда. После заполнения смотрим на потери давления в петле и сравниваем с нашим ВАЖНЫМ условием. Все нормально! Нажимаем принять.

Смотрим на полученную итоговую таблицу по расчету теплого пола. В таблице собраны очень много интересных параметров нашей системы, такие как длина всех трубопроводов, расход и скорость в системе и что немало важно данные по настройке коллектора (% открытия клапанов, для балансировки системы). Нас интересует в первую очередь суммарное гидравлическое сопротивление, которое не превышает 20000Па, что очень хорошо и общее выделение тепла нашей системой 2434.353Вт, что больше наших тепловых потерь домом, напомню, они составляют примерно 2000Вт. (смотри предыдущие статьи).

Небольшое отступление, выполненный нами гидравлический расчет теплого пола подразумевает в качестве теплоносителя воду, а что произойдет, если мы захотим применить не замерзающие жидкости в период эксплуатации. Давайте посмотрим, благо программа позволяет это сделать. В этом же отчете изменяем теплоноситель в воды на раствор гликоля с температурой замерзания -40 градусов Цельсия.

Как вы видите гидравлические потери, более чем удвоились, это связано с большей текучестью этого вещества, что в сою очередь потребует применение более мощного циркуляционного насоса.

Поэтому необходимо сразу проектировать систему теплого пола на тот теплоноситель, который вы будете использовать.

Заблуждение 1. Преимущество шага укладки трубы 150 мм над шагом 200 мм

Существует заблуждение, что в зависимости от теплопотерь помещения следует выбирать различный шаг укладки трубы: 100, 150, 200.

На самом деле, тепловая мощность системы внутрипольного отопления зависит от разницы температур поверхности пола (Тп) и температуры воздуха в помещении (Тв). Эта разница температур, умноженная на площадь плиты теплого пола и на коэффициент теплообмена (α≈10-12 Вт/м2/К) как раз и дает тепловую мощность в Ваттах в пределах одного помещения.

Чем реже шаг укладки, тем горячее должен быть теплоноситель, чтобы достичь необходимой температуры поверхности пола при определенной конструкции пирога пола и напольном покрытии.

ГРАФИК 1. Диаграмма нагрузок для пирога пола с сопротивлением теплопередаче R=0,06 Вт/м2/К (стяжка 6см, клей, керамогранит) Ось абсцисс – температурный напор между температурой теплоносителя (Тт) и температурой воздуха в помещении (Тв).

Увеличение или уменьшение шага укладки трубы приводит к изменению площади поверхности трубы (разделительной стенки) участвующей в процессе теплопередачи от теплоносителя к стяжке. При уменьшении площади (т.е. увеличении шага) можно достичь той же тепловой мощности просто незначительно увеличив температуру теплоносителя: например, для шага 200мм на 1-3 градуса по сравнению с шагом 150мм.

ГРАФИК 2. Зависимость плотности теплового потока системы теплый пол от температуры поверхности пола Tп, [°С] при различном шаге укладки труб B, [мм] и температуре воздуха в помещении Tв=20 °С

Приняв тепло от теплоносителя, стяжка передает тепло напольному покрытию, устанавливая определенную температуру поверхности пола. Далее это тепло, за счёт разности температур, передается воздуху.

Зачем применяют различные шаги труб?

1. Для коррекции температуры поверхности пола в выбранном помещении относительно других помещений в доме. Например, если во всех помещениях принят шаг 200мм, это позволяет поддерживать температуру пола 28 градусов (при текущей температуре теплоносителя), но в ванной комнате теплый пол, смонтированный с шагом 150мм, нагревает поверхность пола до 30 градусов, соответственно выдает и бóльшую тепловую мощность (при той же температуре теплоносителя в системе).

2. Для поддержания одинаковой температуры поверхности пола при использовании различных напольных покрытий в разных помещениях в пределах одной системы.

Сопротивление теплопередаче R (или коэффициент теплопередачи k=1/R) пирога теплого пола напрямую влияет на установившуюся температуру поверхности пола при текущей температуре теплоносителя.

3. Для сохранения низких параметров теплоносителя при использовании напольных покрытий с низким коэффициентом теплопередачи. Шаг укладки трубы подбирается в зависимости от типа используемого покрытия для достижения необходимой проектной температуры поверхности пола при выбранном температурном графике системы отопления.

Для стяжки с плиткой в качестве напольного покрытия оптимальным является шаг 200мм. Для напольных покрытий с низким коэффициентом теплопроводности (например паркет, ламинат) используется 150мм или 100мм.

4. Для «сухого» метода укладки пола характерно высокое сопротивление теплопередаче слоев над трубами. Например при использовании пирога над трубами — два листа ГВЛВ + плитка — рекомендуем использовать шаг 100мм – по мощности такая система будет близка к классической плите с шагом 200 мм при одинаковой температуре теплоносителя в подающем трубопроводе.

Забегая вперед: чем выше сопротивление теплопередаче, тем меньше теплосъем с 1 м.п. трубы, соответственно, тем меньше расчётный расход теплоносителя и, вывод, контур можно делать длиннее. Контур с шагом 100мм и длиной 100м в «сухом» пироге по гидравлическому сопротивлению и мощности равен контуру «стяжка + плитка» с шагом 200 мм и длиной 65м.

Заблуждение 2. Максимальная длина контура строго ограничена определенным значением

Рекомендованные максимальные длины контуров:

Для 16х2,0 – до 80м, для 20х2,0 – до 120м –для разных диаметров труб при одном и том же располагаемом напоре на коллекторе и одинаковой удельной тепловой мощностью Вт/м2.

Это шаблон, при использовании которого проблем, как правило, не бывает. При использовании шаблона, чтобы гарантировать работоспособность системы, достаточно произвести гидравлический расчёт главного циркуляционного кольца (наиболее длинного, наиболее нагруженного), что занимает около одной минуты времени. Для подбора оборудования этого достаточно, а более глубокие знания могут потребоваться только на этапе пуско-наладки системы.

Всё что написано ниже — подробное объяснение — для скептически настроенных заказчиков, которые начинают спорить, увидев в своём проекте длину, не соответствующую шаблону, в который они верят.

Задачей проектировщика является обеспечить контур теплого пола требуемой мощностью. Для этого выбирается температурный график (температура подачи и температура обратки) и рассчитывается требуемый расход для каждого контура и системы в целом (сумма расходов всех контуров-потребителей). Далее, при расчетном расходе теплоносителя по графикам или таблицам производителя используемой трубы находят удельные линейные потери давления на 1м трубы. При умножении на длину трубопровода получают линейные потери давления в контуре. Учитываются также все потери давления до коллектора — циркуляционное кольцо включает в себя весь путь от источника до потребителя и обратно (гидравлическому расчёту будет посвящена отдельная статья). Сумму потерь давлений должен компенсировать подобранный циркуляционный насос, создавая в коллекторе теплого пола необходимую разность давлений или так называемый располагаемый напор на коллекторе (ΔPc, Па).

Просчет главного циркуляционного кольца для подбора насоса

Располагаемый напор ΔPc является основным ограничивающим фактором максимальной длины контура теплого пола. Потери давления в контуре теплого пола всегда равны располагаемому напору на коллекторе. При этом в контуре устанавливается определенный гидравлический режим с неким расходом теплоносителя. Настройкой балансировочных вентилей либо расходомеров на коллекторе можно создавать местные потери давления в контуре с целью уменьшения расхода теплоносителя до расчётного значения.

Ошибкой проектирования является ситуация, при которой фактический расход теплоносителя через контур меньше расчётного при полностью открытом балансировочном вентиле (расходомере). Именно для исключения подобных ситуаций существуют рекомендации по ограничению максимальной длины контура, для объектов, где не выполняется гидравлический расчёт.

На практике значение располагаемого напора ΔPc, Па, находится в пределах от 5000 до 50000 Па. Низкие значения ΔPc встречаются при заужении диаметров магистральных трубопроводов между насосно-смесительном узлом в котельной и коллектором теплого пола, а также при неправильном подборе насоса и трехходового смесительного клапана. Высокий располагаемый перепад давлений достигается, например, при установке насосно-смесительного узла в непосредственной близости к коллектору.

Оптимальное значение ΔPc, которое необходимо обеспечить на коллекторе, можно принять 20000 Па. Под это значение легко спроектировать систему на самом популярном бытовом насосе UPS 25-60. Все контуры теплого пола, подключенные к коллектору, рассчитывают исходя из принятого располагаемого напора. Соблюдение условия равенства между располагаемым напором и потерей давления в контуре достигается либо изменением расчетного расхода теплоносителя (это приводит к увеличению/уменьшению разности температур подающей и обратной линии), либо снижением общей длины контура (для сохранения необходимого расхода теплоносителя), либо изменением внутреннего диаметра трубопровода.

Примеры параметров контура теплого пола:

Располагаемый перепад давлений ΔPc между подающим и обратным коллектором равен 20000 Па, пирог пола с сопротивлением теплопередаче R=0,06 [Вт/(м2*К)] (стяжка 6см, клей, керамогранит)

При температуре теплоносителя на подающем коллекторе в 45 градусов для трубы из сшитого полиэтилена d=16×2,0мм оптимальная длина трубы будет составлять 65м. Расход теплоносителя будет составлять 3 литра в минуту, мощность контура будет составлять 1150 Вт, что примерно равно 90Вт/м2 при шаге укладки 200мм. Температура обратной магистрали будет на 5 градусов ниже.

Если при прочих равных условиях контур будет иметь длину 80м, расход теплоносителя составит 2,7 литра в минуту, разница температур подачи/обратки будет уже 7 градусов, мощность контура 1300Вт (81Вт/м2). Разница температур в 7 градусов является оптимальной, поэтому дальнейшее увеличение длины контура нежелательно без увеличения располагаемого перепада давлений на коллекторном блоке.

При длине контура 100м расход теплоносителя будет 2,4 литра в минуту, разница температур подачи/обратки 10 градусов, мощность контура 1500Вт (75Вт/м2).

При температуре теплоносителя на подающем коллекторе в 45 градусов для трубы из сшитого полиэтилена d=20×2,0мм оптимальная длина трубы будет составлять 95м. Расход теплоносителя будет составлять 5,5 литров в минуту, мощность контура будет составлять 1800 Вт, это примерно 95Вт/м2 при шаге укладки 200мм. Максимальная рекомендуемая длина контура для трубы d=20×2,0мм находится в диапазоне 120-140 м.

Заблуждение 3. Смесительный узел необходим всегда

Насосно-смесительный узел (НСУ) применяется для подключения низкотемпературной системы внутрипольного отопления к высокотемпературной системе отопления.

Коллектор внутрипольного отопления подключен к системе радиаторного отопления через НСУ

Если система отопления состоит только из системы теплый пол, или будет работать на графике теплого пола, то и НСУ не нужен. Ограничение температуры теплоносителя в таком случае происходит на панели управления котла. Это верно для электрокотлов и газовых настенных котлов, а также для всех теплогенераторов, способных поддерживать заданную температуру теплоносителя и не имеющих требований по минимальной температуре обратной магистрали.

Котел и система внутрипольного отопления в качестве единственного источника тепла

Если источник тепла необходимо защищать от низкой температуры обратной магистрали (например, твердотопливный котел, дизельный или газовый напольный с чугунным теплообменником), подключение к единственному низкотемпературному потребителю возможно только через буферную емкость. После буферной емкости НСУ необходим.

Твердотопливный котел с защитой от низкой температуры обратной магистрали и низкотемпературная система отопления могут работать только через буферную емкость.

Заблуждение 4. Коллектор из нержавеющей стали лучше латунного

С точки зрения коррозионной стойкости коллекторы из нержавеющей стали нет смысла применять в системах отопления. Латунь успешно используется как в системах отопления, где риск коррозии по определению минимален, так и в системах водоснабжения. Латунные коллекторы, как и другие изделия из латуни дополнительно никелируют для исключения риска возникновения коррозии.

Европейские производители отказались от латуни из-за её высокой стоимости — в производстве коллектор из нержавейки дешевле латунного.

В случае с нержавеющими коллекторами важна марка стали, толщина стенки и качество шва. Европейские производители для систем отопления используют сталь AISI304, а научная база их производств и качество изделий не вызывает сомнений — в том числе и для этого они проводят ежегодные экскурсии на своих предприятиях. Коллекторы европейского производства на сегодняшний день на рынке представлены только нержавеющей сталью.

Бюджетные коллекторы из нержавеющей стали китайского производства потенциально менее надежны, чем бюджетные китайские коллекторы из латуни. Качество шва, марка стали, толщина листа – это доступные факторы для оптимизации себестоимости изделия. Коллектор из латуни в производстве невозможно ради экономии сделать тонким, а качество слоя никеля или его полное отсутствие можно легко определить на глаз.

В дискуссии о качестве коллекторного блока на первом месте должен стоять вопрос о качестве комплектующих – расходомеры, термостатические вентили, воздухоотводчики и сливные краны. Комплектующие составляют более половины себестоимости коллекторного блока. В 99% случаев проблемы возникают именно из-за некачественных комплектующих.

Читайте также: