Калач в теплом полу это
Обновлено: 02.05.2024
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.
Рекомендации по выбору толщины стяжки
В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.
Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.
При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.
Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:
b = 0,55*L, где
L — это длина комнаты в м.
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.
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.
Каждая из существующих схем имеет свои преимущества и недостатки. Применение той или иной схемы осуществляется индивидуально исходя из условий каждого конкретного объекта строительства (расположение комнаты (внутри здания или у наружной стены), на север или на юг выходят окна и т.д.). Оптимальным решением при прочих равных условиях с точки зрения распределения тепловой энергии является спиральная схема. Болле подробно о выборе схемы смотри расчет теплого пола.
Первая конструкция выполняется как по бетонным перекрытиям, так и по фундаментной плите см. типы фундаментов. Конструкция приведена ниже.
На рисунке представлен наиболее оптимальный вариант - цена качество. В качестве основания для укладки трубы применяется арматурная сетка с шагом 100х100мм. уложенная на экструдированный пенополистерол покрытый пленкой, для предотвращения растекания цементного молочка и закреплена к основанию. Трубы к сетке крепятся электротехническими хомутами.
В место этого варианта можно применить более дорогое основание. Готовые утепленные плиты с бобышками или специальные маты для крепления на скобы, такое решение существенно облегчит монтаж и увеличит скорость работ.
В любом случае получается классическая схема водяного теплого пола с максимальной эффективностью. Толщина утеплителя должна определяется обязательно расчетом.
При возведении деревянного дома конструкцию, которую мы рассмотрели выше будет весьма значительно нагружать деревянные балки перекрытия, что в свою очередь может привести к нежелательным последствиям. Для этого была разработанная вторая конструкция по деревянному основанию с применением теплораспределительных пластин. Что несколько снижает эффективность теплого пола, однако дает возможность пользоваться данной технологией.
Вооружившись знаниями по данной технологии, пришло время посмотреть на полную схему отопления теплыми полами. На рисунке ниже показана принципиальная схема на 2-а этажа. Для одноэтажного дома второй этаж просто отключаем.
На схеме показаны основные узлы, которые мы разбирали с вами в первой части, а также приведена спецификация необходимых элементов без учета длин трубопроводов. Если вы обратили внимание, схема не нуждается в насосно-смесительном узле, его роль выполняет источник тепла (котел). Еще несколько элементов, которые не вошли в описание основных узлов это группа безопасности, бак мембранный расширительный и электронный или ручной комнатный термостат. Установка термостата повышает комфорт проживания за счет регулирования температуры в каждой комнате по отдельности, однако их установка не обязательна, можно обойтись и ручными настройками.
Выбор и расчет объема мембранного бака отопления и информация о группах безопасности будет рассмотрено в отдельной статье.
Предложенная схема подразумевает применение низкотемпературного котла, то есть регулирование температуры теплоносителя осуществляется самим котлом. Напоминаю, что температура теплоносителя в контуре теплого пола не должна превышать 40-45гр.С. Точный температурный режим работы котла необходимо определить расчетом. Таким образом, эта схема рассчитана только на отопление теплыми полами в отличие от второй схемы (см. рисунок ниже), которую мы рассмотрим в двух вариантах.
В этих схемах источник тепла (котел) нагревает контур с радиаторами отопления с более высокой степенью нагрева теплоносителя порядка 60-80гр.С. Такую температуру подавать в контур теплого пола нельзя, для понижения температуры теплоносителя применяется насосно-смесительный узел, настройка этого узла выполняется в соответствии с необходимыми (расчетными) параметрами системы.
В заключении хочу отметить, что классическая схема отопления теплыми полами в России используется крайне редко в виду своей ограниченности, вторая же схема более гибкая и обеспечивает большую надежность всей системы.
Дополнительно хочу сказать, что второй вариант позволяет модернизировать систему отопления на полностью автоматический режим с применением погодо-зависимой автоматики без особых переделок.
В любом случае решение остается за вами, Я рассмотрел только несколько типовых схем исполнения системы, их же гораздо больше. Далее мы плавно переходим к Части 3 и расчетам.
Делаете ремонт и задумались об установке теплого пола?
На сайтах производителей говорят одно, на ютубе - другое, сосед положил третье, а продавец консультант в строительном магазине утверждает, что верить можно только ему, назвал все предыдущие варианты плохим словом и предложил четвёртое. Все они сходятся в одном - это практичное и популярное решение для обогрева помещений.
Так как разобраться, что нужно именно вам и выбрать достойный вариант из множества представленных на рынке?
Особенно, если хочется всего лишь, чтобы хорошо и долго грел, легко укладывался и был экономичным.
Мы окончательно во всём разобрались и в этой статье собрали ответы на все ваши вопросы.
Разновидности теплого пола
Теплый пол - это системы для подогрева пола в помещениях снизу.
По принципу действия теплый пол делят:
- Водяной
- Электрический
- Электро водяной
Водяной теплый пол
Водяной пол состоит из труб с циркулирующим теплоносителем. Для нагрева эта система подключается к газовым и электро котлам. В качестве теплоносителя используется вода либо этиленгликоль, поэтому правильнее его называть жидкостным.
Укладывается под бетонную стяжку и чистовое напольное покрытие. Для запуска пола в работу требуется опрессовка, все соединения между трубами должны быть надежно закреплены, циркуляцию жидкости обеспечивает насос.
Для монтажа необходимо сантехническое оборудование, которое можно взять на прокат в специализированном магазине. Если вы всё сделали верно, то пол прослужит 50 лет.
Заменить какой-то элемент в водяном поле достаточно проблематично, потому что придётся всё ломать до основания.
Совместим с любыми чистовыми покрытиями: плитка, ламинат, паркет, линолеум и влажными помещениями: ванная, душевая, баня.
Самый экономичный, потому что работает без электричества и при долгом нагреве также долго остывает.
Из явных недостатков:
- может шуметь при работе из-за насоса и попадания воздуха в систему;
- запрещено по законодательству подключать к системе центрального отопления, поэтому не подходит для квартир в многоэтажных домах.
Электрический тёплый пол
В группе электрических полов по принципу нагрева отдельно рассмотрим:
- кабельный - прямого нагрева
- плёночный или инфракрасный - волнового нагрева
Кабельный тёплый пол
Бывает в виде отдельного кабеля либо системы кабелей, закрепленных на сетке. Работает от электросети.
Укладывается под бетонную стяжку и чистовое покрытие. Продаётся готовым комплектом для монтажа. Собирается как конструктор и если четко следовать инструкции, то ошибки по монтажу благодаря человеческому фактору можно исключить. Должен работать без поломок 15 лет.
Заменить какой-то вышедший из строя элемент сложно, так как укладывается в бетонную стяжку.
Так же как и водяной, совместим с любыми чистовыми покрытиями: плитка, ламинат, паркет, линолеум и влажными помещениями: ванная, душевая, баня.
Имеет среднее время нагрева и остывания, по сравнению с другими видами пола, потому что сначала прогревает бетонную стяжку и лежит под теплоемким чистовым покрытием.
Чтобы такой пол как можно дольше проработал и не перегорел от постоянного включения/выключения, производители рекомендуют держать его постоянно включенным. Это, как вы понимаете, не самый экономичный вариант.
Из явных недостатков:
- сложно заменить перегоревший элемент питания;
- не экономичный.абельный тёплый пол закреплённый на сетку в маты
Плёночный инфракрасный тёплый пол
Представляет собой биметаллическую либо углеродную пленку. Нагревает по принципу инфракрасного излучения, то есть прогревает не воздух, а прилегающие поверхности.
Самый простой вид пола для монтажа. Достаточно уложить рулоны плёнки под чистовое покрытие и подключить их к электросети переменного тока. По долговечности использования также как у кабельного - 15 лет.
Заменить, вышедший из строя, участок такого пола не составит труда. Необходимо просто поднять чистовое покрытие.
Не совместим с кафелем, который не сможет приклеится на плёночный пол и влажными помещениями. Подвод электричества находится в свободном доступе, электрические контакты не герметичны и закрыты только битумными накладками. Малейшая протечка воды и разряд тока обеспечен.
Быстро нагревается и быстро остывает, поэтому лучше использовать в помещениях, где не требуется постоянного нагрева, например, лоджиях и балконах.
Из явных недостатков:
- на него нельзя ставить мебель, потому что он нагревает предметы
- нельзя использовать во влажных помещениях.
Электроводяной пол
Это гибридный пол с электрическим кабелем внутри трубы с теплопроводящей жидкостью. Работает от электросети, насос и газовый котел не требуются.
В данном случае кабель прогревает жидкость. Укладывается под бетонную стяжку и чистовое покрытие. Монтаж очень простой, поставляются готовыми комплектами с трубами нужной длины с жидкостью и греющим элементом. Прослужит 50 лет.
Терморегулятор автоматически будет поддерживать температуру в системе исходя из температуры пола или воздуха. Трубы прогреваются равномерно по всей длине и благодаря укладке с замкнутыми контурами, можно обогревать, например, только одну комнату.
Совместим с чистовыми покрытиями: плиткой, ламинатом, линолеумом и влажными помещениями: баней, душевой, ванной. С паркетом и пробкой не стоит накручивать терморегулятор свыше 28 градусов.
Экономичен, так как долго нагревается, долго остывает, автоматически регулирует температуру нагрева и возможен прогрев только определённых участков.
Этот вид пола часто используют, как самостоятельную основную систему отопления в частных домах и коттеджах.
Заменить сломавшийся элемент сложно, так как конструкция закреплена в бетонной стяжке.
Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.
Как рассчитать теплый пол
Классификация теплого пола
Что может повлиять на теплоотдачу?
Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора, а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.
Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .
Теплый пол своими руками
Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.
Схема теплого пола под стяжку
Труба для теплого пола
Какие факторы следует учитывать?
Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:
- суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола. Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;
Как рассчитать площадь комнаты
Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.
- количество коллекторов. Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
- планировка помещений, где обустраивается подогрев;
Варианты схем укладки нагревательного кабеля
- размеры окон и других мест, где тепло будет теряться. Вид остекления. Типы дверей;
- сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
- влажность воздуха в помещении;
- расположение мебели и других предметов интерьера в помещении. Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
- назначение помещения, где будет производиться монтаж. В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
- другие источники тепла и их мощность.
При расчете теплого пола нужно учитывать многие моменты
Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.
Схема установки электрических универсальных нагревательных матов для теплого пола
Совет! Проще всего рассчитать теплый пол при помощи онлайн-калькуляторов.
Определение желаемой температуры в комнатах
Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:
- +29-30 градусов – холлы, прихожие;
- +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
- +30-35 – полы возле окон, на верандах;
- +32 – ванные, санузлы;
- +17-19 – спортивные залы.
Монтаж водяного теплого пола
При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.
Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.
Расчет тепловых потерь
Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.
Электрический теплый пол
Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.
Расчет для разных типов помещений
В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.
На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.
Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .
Электрический теплый пол под плитку
Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.
| Помещение | Мощность, Вт/м кв. |
|---|---|
| Балкон и лоджия | 180 |
| Ванная, санузел | 140-150 |
| Жилые комнаты и кухня, расположенные на 2 и выше этажах | 120-130 |
| Жилые комнаты и кухня, расположенные на 1 этаже | 140-150 |
Как рассчитать теплый пол электрический
В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.
Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).
Сенсорный программируемый терморегулятор
На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.
Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.
Двужильный кабель для теплого пола
Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.
Формулы расчета для электропола
Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L, где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.
Рассчитываем электрический теплый пол
Как рассчитать тёплый водяной пол
Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.
Водяной теплый пол
Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.
| Шаг, см | Расход, м п./1 м кв. |
|---|---|
| 10 | 10 |
| 15 | 6,7 |
| 20 | 5 |
| 25 | 4 |
| 30 | 3,4 |
Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.
Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.
В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.
Калькулятор длины контура труб теплого пола
Дополнительные расчеты
Рассмотрим, как происходит расчет гидравлический. Он необходим для выяснения мощности приобретаемого насоса. Потери для прямой трубы длиной 10 м, диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм составят 1600 Па. Повороты на 180 градусов – по 40 Па каждый. Тогда для помещения площадью 18 м 2 с длиной и шириной стен 5,6 и 3 м соответственно при монтаже системы водяного пола змейкой гидравлические потери составят 18 680 Па. Цифра получилась путем следующих вычислений: значение ширины комнаты 3 делятся на шаг 0,15. Получается 20 прямых участков трубы. Потери всех прямых участков: 20х5,6х160 = 17 920 Па. На поворотах ГП составят 19х40 = 760 Па. Таким образом, сложив 760 и 17 920 Па, получаем значение 18 680 Па.
Коллектор с установленным насосом
Значит, чтобы система работала правильно, потребуется, чтобы через 1 м ее длины проходило не менее 2,4 л/час теплоносителя. Точно рассчитать производительность можно так: расход теплоносителя РТН = 0,86хМК/РТ, где МК – мощность контура в кВт, РТ – разница температур в подающем и приемном участке трубы. Исходя из выше проведенных расчетов, для той комнаты пригодится насос, который сможет перекачивать 0,172 м 3 /час (0, 86х2/10).
Видео – Какие расчеты нужно для теплых полов
Цены на теплый пол Caleo
Пример приблизительного расчёта
Рассмотрим на простом примере, как рассчитать обогреваемую площадь и мощность электрического пола на кухне, которая располагается на первом этаже. Пол будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Площадь помещения равна 10 м 2 . Из нее требуется вычесть площади, занимаемые холодильником и мебелью – 0,36 м 2 и 2,4 м 2 . От стен при прокладке контура стоит отступить примерно на 5-10 см – это составит около 0,5 м 2 . Таким образом, получаем 10 – 0,36 – 2,4 – 0,5 = 6,7 м 2 . Это значение равно той площади пола, под которой будет обустроен электрообогрев. Для кухни, расположенной на первом этаже (то есть снизу помещения находится холодный подвал), при условии дополнительного обогрева достаточной будет мощность пола 140 Вт/м 2 . Теперь требуется умножить площадь обогреваемого пола 6,7 м 2 на 140 Вт/м 2 . Получается, что мощность нагревательной системы должна быть 930 Вт.
Расчет теплого пола своими руками
Расчет длины трубы теплого пола с помощью SketchUP
Шаг 1. В программе рисуется макет комнаты с указанием ее размеров и дверных проемов.
Рисуется макет комнаты
Шаг 2. Макет комнаты размечается сеткой с нужным шагом укладки трубы.
Макет размечается сеткой
Шаг 3. По сетке рисуется схема расположения труб.
Схема расположения труб теплого пола
Шаг 4. Чтобы точнее рассчитать расход, углы в схеме скругляются.
Далее углы скругляются
Шаг 5. Теперь достаточно выделить всю трассу и посмотреть ее длину.
Определяется длина трассы
Расчет всех показателей теплого пола, в том числе длины труб, мощности и многого другого – процесс, требующий ответственного подхода. От того, насколько точны результаты, будет зависеть и качество всей работы.
Читайте также: