Сколько хомутов на 1 м трубы теплого пола
Обновлено: 25.04.2024
Онлайн калькулятор расчета трубы теплого пола + чертеж укладки по размерам
Видео инструкция по работе с калькулятором водяного теплого пола
Описание калькулятора расчета длины трубы теплого пола
Онлайн калькулятор водяного теплого пола позволяет быстро и точно рассчитать необходимую длину трубы, а так же рисует схему укладки, которую в последствии очень удобно использовать при монтаже. При расчете длины трубы теплого пола калькулятор учитывает индивидуальные параметры, которые задаются пользователем:
- Размеры теплого пола (длина и ширина помещения)
- Расстояние от коллектора до помещения
- Отступ витков трубы теплого пола от стен
- Шаг между витками трубы теплого пола
На чертеже - схеме калькулятора расчета теплого пола автоматически рисуется сетка с отметками расстояний, по которой легко выложить трубу с заданным отступом от стен и шагом между витками. Схему с данными расчета можно распечатать, а так же сохранить на компьютер или мобильное устройство.
Схема укладки теплого пола "Улитка" или "Спираль"
Улитка (спираль) — самый распространенный, экономичный и эффективный с точки зрения энергопередачи способ укладки труб водяного теплого пола. В улитке трубы укладываются вдоль периметра комнаты, начиная с краев, и постепенно приближаются с каждым кругом к центру, сокращая радиус.
Основное преимущество схемы "улитка" в том, что тепло распределяется по носителю равномерно, сглаживает теплопотери и предотвращает образование в полу тепловой "зебры". Другим преимуществом этого способа является гибкость размера шага. Улитка имеет плавные повороты в отличии от змейки, например, и по этому минимальный шаг не ограничивается диаметром трубы.
За многие годы монтажа теплых полов по схеме "улитка" этот способ зарекомендовал себя, как наиболее надежный и практичный. Благодаря отсутствию необходимости сильного изгиба трубы водяного теплого пола этот способ укладки достаточно прост и по силам одному специалисту.
Укладка теплого пола по спирали позволяет реализовать равномерный обогрев в помещениях любой площади и формы. Конечно, на больших площадях используется не один контур улитки, а комбинация из нескольких спиралей улитки.
Технические требования и рекомендации к водяному теплому полу
Оптимальная температура для водяного теплого пола
В различных помещениях в зависимости от характера использования комфортная температура пола отличается. Существуют регламентированные максимальные значения температуры пола, которые определены в СНиП 41-01-2003
| Назначение помещения | Максимальная температура пола |
| Пoмeщeния для пocтoянного пpeбывaния людeй | 26°C |
| Пoмeщeния для вpeмeнного пpeбывaния людeй, где происходит повышенная теплоотдача (дopoжки бacceйнoв и т.п.) | 31°C |
| Дeтcкие дошкольные yчpeждeния | 24°C |
Температура теплоносителя теплого пола
Во избежании локального перегрева поверхности пола температура воды на входе должна быть не выше 55°C. На практике оптимальными значениями температуры воды в контуре теплого пола будут:
- на входе 45°C - 50°C
- на выходе 35°C - 40°C
| Шаг, см | Диаметр трубы, мм | Средняя температура теплоносителя, °C |
| 10 | 20 | 31,5 |
| 16 | 32,5 | |
| 15 | 20 | 33,5 |
| 16 | 35 | |
| 20 | 20 | 36,5 |
| 16 | 37,5 | |
| 25 | 20 | 38,5 |
| 16 | 40 | |
| 30 | 20 | 41,5 |
| 16 | 43 |
Максимальная длина трубы в зависимости от диаметра
В зависимости от диаметра трубы меняется гидравлическое сопротивление, нагрузка на стенки трубы, скорость потока. По этому важно подобрать подходящее значения диаметра трубы в зависимости от длины контура водяного теплого пола.
| Диаметр трубы | Длина трубы |
| 16 мм | до 70 м |
| 20 мм | до 90 м |
| 25 мм | до 120 м |
Теплый пол под различные напольные покрытия
Многие финишные напольные покрытия могут оказаться довольно чувствительны к нагреву (подвержены риску быть испорченными), по этому при планировании укладки теплого пола необходимо заранее учитывать, какой вид отделочного материала будет использоваться в дальнейшем. Кроме того разные виды напольных покрытий имеют различные показатели теплопроводности, а это значит, что для качественного отопления теплым полом в доме при расчетах это так же необходимо учитывать заранее. В общем, эффективное использование системы теплого пола предполагает два основных требования к напольному покрытию:
- Устойчивость напольного покрытия к нагреву и возможному перегреву
- Высокая или средняя теплопроводность материала напольного покрытия
Теплый пол под плитку
Пожалуй, лучшими материалами для укладки поверх теплого пола являются керамическая плитка и плитка из натурального камня. Полы из керамогранита, мрамора и других аналогичных материалов имеют хорошую теплопроводность, не боятся нагрева, долговечны. Стоит отметить, что современное производство напольной плитки предлагает огромное количество различных дизайнов, имитирующих практически любые материалы.
Теплый пол под плитку в доме идеально подходит на кухнях, в коридорах и санузлах.
Теплый пол под ламинат
Обычный ламинат при укладке поверх теплого пола может со временем начать рассыхаться, деформироваться, т.е. очень быстро прийти в состояние непригодности. По этому производителями ламината предлагаются специализированные материалы, рассчитанные на высокую температуру эксплуатации, а так же отличающиеся по составу и имеющие более высокую теплопроводность.
Подложка под ламинат, укладывающийся поверх теплого пола, так же должна соответствовать нормативам теплосопротивления.
Шаг укладки труб водяного теплого пола – важный параметр, ошибившись в котором вы можете получить неэффективно работающую систему. Она будет отапливать либо с «холодными» участками, либо потребляя больше энергии, чем могло бы быть при оптимальном монтаже. Расстояние между трубами теплого водяного пола должно быть соответствующим требованиям помещения и самой отопительной конструкции.
Конфигурация
Существуют несколько схем размещения магистралей в контуре:
- «змейкой» (простой, угловой);
- «сдвоенной змейкой»;
- «улиткой».
Если вы хотите получить наибольший шаг укладки труб водяного теплого пола 16 трубой, рекомендуем использовать последний вариант. При такой конфигурации канал теплоносителя ведут по внешнему периметру, постепенно сужая его к центру. Этот способ укладки позволяет увеличивать расстояние между трубами теплого пола без последствий для качества обогрева.
При применении «змейки» магистрали изначально ведутся к более холодным зонам (внешней стенке, окну или лоджии), возвращая их по спирали к коллектору. Подобное решение не дает возможности добиться равномерного прогрева. В такой схеме рекомендуемый шаг укладки труб теплого пола составляет 10 см. При «двойной змейке» основная и обратная линии движутся параллельно, что дает возможность увеличить промежуток между витками до 15 см и больше. Шаг может быть как равномерным, так и переменным. В последнем случае вы имеете возможность оптимизировать потери тепла, о чем мы расскажем ниже.
Трубы
Когда вы устанавливаете водяной теплый пол, расстояние между трубами зависит и от такого фактора, как материал. Он также определяет, каким именно будет диаметр канала. В продаже можно найти изделия из:
- меди;
- металлопластика;
- полиэтилена;
- полипропилена.
Самый низкий коэффициент теплоотдачи у полипропиленовых каналов, поэтому их практически не используют. Минимальный шаг теплого водяного пола обеспечивают медные изделия, но стоят они очень дорого. Кроме того, потребуется использовать дополнительные фитинги, что может сказаться на общей герметичности системы отопления. Обычно в таких конструкциях применяют полиэтилен PEX. Чем тоньше диаметр, тем меньше следует ставить шаг трубы для теплого водяного пола. Для квартир, расположенных в нашей стране, обычно хватает полиэтиленовых каналов на 16 мм.
Расчет
Расчет шага трубы 16 для теплого водяного пола следует начинать с определения полезной площади помещения. Далее, предстоит определить способ настила финишного покрытия. Если планируется использовать бетонную стяжку (минимальная толщина 5 см), отопительная нагрузка на конструкцию будет снижаться за счет перепада температур. От типа помещения, в котором будет установлен теплый пол, шаг укладки трубы тоже зависит.
Чаще всего, расстояние между витками при «улитке» или «двойной змейке» составляет 15-30 см. Если каналы очень тонкие или монтируются под плитку на клей, промежуток может снизиться до 5 см. Максимальный шаг укладки теплого пола достигает 60 см, но это встречается только в больших промышленных помещениях. Наибольшее распространение получили следующие варианты:
- 15 см – в комнатах с отопительной нагрузкой выше 80 Вт/м², ванных, санузлах.
- 20-30 см – при отопительной нагрузке меньше 50 Вт/м²;
В остальных случаях можно использовать переменный шаг теплого пола: возле внешних, стен, окон и балконов делать его более частым, снижая промежутки по мере приближения к центральным зонам. Если вам необходимы более точные расчеты этого показателя, консультанты нашего сайта в Москве оперативно ответят на все ваши вопросы.
Прокладка труб обогрева под покрытием пола считается одним из лучших вариантов отопления дома или квартиры. Они потребляют меньше ресурсов для поддержания указанной температуры в комнате, превышают стандартные настенные радиаторы по уровню надежности, равномерно распределяют тепло в помещении, а не создают отдельные «холодные» и «горячие» зоны.
Длина контура водяного теплого пола — важнейший параметр, который необходимо определить до начала монтажных работ. От него зависит будущая мощность системы, уровень нагрева, выбор комплектующих и конструктивных узлов.
Варианты укладки
Строителями используются четыре распространенных схемы укладки труб, каждая из которых лучше подходит для использования в помещении различной формы. От их «рисунка» в немалой степени зависит максимальная длина контура теплого пола. Это:
- «Змейка». Последовательная укладка, где горячая и холодна линия, идут друг за другом. Подходит для помещений вытянутой формы с разделением на зоны различной температуры.
- «Двойная змейка». Применяется в прямоугольных комнатах, но без зонирования. Обеспечивает равномерное прогревание площади.
- «Угловая змейка». Последовательная система для помещения с равной длиной стен и наличием зоны низкого прогревания.
- «Улитка». Сдвоенная система прокладывания, подходящая для приближенных к квадрату форм комнат без холодных участков.
Выбранный вариант укладки оказывает влияние на максимальную длину водяного пола, потому что меняется количество петель труб и радиус изгиба, который также «съедает» определенный процент материала.
Расчет длины
Максимальная длина трубы теплого пола для каждого контура рассчитывается отдельно. Чтобы получить необходимое значение понадобится следующая формула:
Значения указываются в метрах и означают следующее:
- Ш — ширина комнаты.
- Д — длина помещения.
- Шу — «шаг укладки» (расстояние между петлями).
- К — расстояние от коллектора до точки соединения с контурами.
Полученная в результате вычислений длина контура теплого пола дополнительно увеличивается на 5%, куда входит небольшой запас на нивелирование ошибок, изменение радиуса сгибания трубы и соединение с фитингами.
В качестве примера расчета максимальной длины трубы для теплого пола на 1 контур возьмем помещение в 18 м2 со сторонами в 6 и 3 м. Расстояние до коллектора составляет 4 м, а шаг укладки 20 см, получается следующее:
К результату добавляется 5%, что составляет 4,94 м и рекомендуемая длина контура водяного теплого пола увеличивается до 103,74 м, которые округляются до 104 м.
Зависимость от диаметра труб
Второй по важности характеристикой является диаметр используемой трубы. Она напрямую влияет на максимальное значение длины, количество контуров в помещении и мощность насоса, который отвечает за циркуляцию теплоносителя.
В квартирах и домах со средним размером комнат используются трубы 16, 18 или 20 мм. Оптимальным для жилых помещений является первое значение, оно сбалансировано в плане затрат и производительности. Максимальная длина контура водяного теплого пола 16 трубой составляет 90-100 м в зависимости от выбора материала трубы. Превышать этот показатель не рекомендуется, потому что может образоваться так называемый эффект «запертой петли», когда, вне зависимости от мощности насоса движение теплоносителя в коммуникации прекращается из-за высокого сопротивления жидкости.
Чтобы выбрать оптимальное решение и учесть все нюансы, лучше обратиться к нашему специалисту за консультацией.
Количество контуров и мощность
Монтаж системы отопления должен соответствовать следующим рекомендациям:
- Одна петля на помещение небольшой площади или часть большого, растягивать контур на несколько комнат нерационально.
- Один насос на коллектор, даже если заявленной мощности достаточно на обеспечение двух «гребенок».
- При максимальной длине трубы теплого пола 16 мм в 100 м коллектор устанавливается не более чем на 9 петель.
Если максимальная длина петли теплого пола 16 трубы превышает рекомендованное значение, то помещение разбивается на отдельные контуры, которые соединяются в одну отопительную сеть коллектором. Чтобы обеспечить равномерное распределение теплоносителя по всей системе, специалисты советуют не превышать разницу между отдельными петлями в 15 м, иначе меньший контур прогреется гораздо сильнее, чем больший.
Но что делать, если длина контура теплого пола 16 мм трубы различается на значение, которое превышает 15м? Поможет балансировочная арматура, которая изменяет циркулирующее по каждой петле количество теплоносителя. С ее помощью разница длин может составлять почти два раза.
Температура в комнатах
Также длина контуров теплого пола для 16 трубы оказывает влияние на уровень нагрева. Для поддержания комфортной среды в помещении нужна определенная температура. Для этого прокачиваемая в системе вода нагревается до 55-60 °C. Превышение этого показателя может пагубно сказаться на целостности материала инженерных коммуникаций. В зависимости от назначения комнаты в среднем получаем:
- 27-29 °C для жилых комнат;
- 34-35 °C в коридорах, прихожих и проходных помещениях;
- 32-33 °C в комнатах с повышенной влажностью.
В соответствии с максимальной длиной контура теплого пола 16 мм в 90-100 м разница на «входе» и «выходе» смесительного котла не должна превышать 5 °C, иное значение свидетельствует о теплопотере на отопительной магистрали.
Устройство водяного теплого пола позволяет создать самый комфортный для человека вид отопления жилья, когда «ноги в тепле, голова в холоде», а не наоборот. Но для правильного функционирования такой системы необходим точный расчет и грамотный монтаж. Недостаточно просто залить в стяжку как попало уложенные трубы и подключить их к котлу. Даже для того, чтобы выбрать шаг направляющих для теплого пола, нужно учесть множество нюансов. Именно об этом здесь и пойдет речь.
Общие правила укладки труб
Существуют определенные границы, в пределах которых выбирают расстояние между трубами теплого пола. Минимальное значение 10 см, максимальное 30 см. Каким именно сделать этот шаг, зависит от назначения помещения и желаемого температурного режима в нем.
- В ванной комнате, где должно быть очень тепло, делают шаг 10-15 см.
- В жилых комнатах и кухнях его увеличивают до 20-25 см.
- В подсобных помещениях, прихожих, коридорах, где человек надолго не задерживается, незачем поддерживать высокую температуру, поэтому здесь шаг делают максимальным.
Но даже в одной комнате межтрубное расстояние может быть не везде одинаковым. Наименьшим его делают у внешних стен, а под встроенной или стационарной громоздкой мебелью и напольной сантехникой трубы вообще не прокладывают.
Также этот параметр зависит от площади помещения, количества наружных стен, величины тепловых потерь, материала труб и их сечения. Например, шаг трубы 16 для теплого водяного пола делается меньшим, чем при использовании 32 трубы. По той простой причине, что змеевик большого диаметра покрывает большую площадь и отдает больше тепла.
Чтобы выбрать оптимальный шаг укладки, необходимо оценить каждый из перечисленных критериев.
Определение шага укладки по длине трубопровода
Считается, что для отопления теплым полом на каждый квадратный метр достаточно 5 погонных метров трубы. Если распределить эти метры в буквальном смысле в квадрате 1х1 м, то шаг укладки теплого пола составит 20 см – среднее значение из указанной выше «вилки».
Расчет длины змеевика
Зная площадь помещения, её можно умножить на 5, полученный результат округлить и получить протяженность трассы теплопровода. А потом распределить эту длину по комнате, уложив трубу одним из стандартных способов – улиткой, простой или двойной змейкой и т.д.
Расстояние между трубами при этом может измениться и составить совсем не 20 см, это во многом будет зависеть от выбранной схемы.
Это важно! Этот способ расчета делается по полной площади помещения без вычета площади, занимаемой мебелью и другими предметами.
Также при расчете длины трубы, необходимой для устройства напольного отопления, следует применять поправочные коэффициенты:
- на тепловые потери в северных регионах с холодными зимами – 1,2;
- для угловых комнат с двумя внешними стенами – 1,2;
- для угловых комнат с окнами в двух стенах – 1,3;
- на повороты трубы при укладке – 1,06.
Например, если площадь угловой комнаты с двумя окнами равна 20 м 2 , то длина змеевика будет:
20 х 5 х1,3 х 1,06 = 138 м.
Длина трубопровода от комнаты до коллектора в расчете не учитывается.
Видео описание
Что ещё нужно знать, выбирая длину трубы для одного контура, смотрите в видео:
Определение шага между трубами
Вычислив длину трубы, можно рисовать в масштабе схему её укладки, из которой станет понятен шаг трубы теплого пола. Выбирая схему укладки, учитывают, что температура теплоносителя уменьшается с удалением от коллектора. Поэтому первые, самые горячие, метры стараются расположить ближе к наружным стенам для отсечения холода от них. Линии вдоль стен имеет смысл сделать ближе друг к другу, к выходу расстояние между ними можно увеличить.
Менять это расстояние, комбинируя разные шаги укладки, имеет смысл и в некоторых других случаях. Например: минимальное расстояние между трубами делают:
- на участках пола под рабочим столом и в других зонах, где человек долго сидит без движения;
- в детской игровой зоне;
- на выходе из душевой кабины или перед ванной.
Другие параметры, влияющие на шаг укладки
Эффективность теплого пола, степень теплоотдачи зависит и от других факторов, которые нужно учитывать при выборе схемы укладки. Перечислим основные.
Разные материалы обладают разной теплопроводностью. Для теплых полов используют полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые и медные трубы. Последние обладают самой высокой теплопроводностью, лучше и быстрее других отдают тепло. Наименьшей теплопроводностью отличаются трубы из полипропилена. Поэтому при одинаковом сечении труб шаг теплого водяного пола из меди можно делать больше, чем из полипропилена.
Чем тоньше труба, тем она дешевле, но укладывать её нужно чаще, увеличивая общий метраж. Трубы большого сечения отдают тепло более широкими полосами, поэтому их укладывают свободнее, тем самым уменьшая метраж и, соответственно, стоимость материала и его монтажа.
От толщины слоя бетона, расположенного поверх змеевика с горячим теплоносителем, зависит, как быстро и с какими потерями тепло будет достигать поверхности. Чем тоньше стяжка, тем реже можно делать шаг теплого пола.
Видео описание
Этот видеоролик наглядно показывает зависимость шага от толщины стяжки и сечения трубы:
Теплоносителем может выступать вода или антифриз. У последнего теплопередача выше, так как он быстрее нагревается, а остывает медленно. Что позволяет при монтаже труб делать расстояние между ними немного больше.
С каким шагом укладывать теплый водяной пол, зависит и от назначения помещения. Наименьшим он будет в санузлах и жилых комнатах, где воздух должен прогреваться до 20-25 градусов. А в кладовках и коридорах шаг можно увеличить, так как здесь вполне достаточной будет температура воздуха 15-20 градусов.
Коротко о главном
Каким делать шаг укладки трубы на теплый пол, необходимо решать индивидуально, учитывая как характеристики материалов, так и исходные данные – теплопотери в здании, зависящие от толщины стен, размера окон и климатических условий, личные представления о комфортной температуре. На количество выдаваемого на поверхность пола тепла будет влиять диаметр труб, их общая длина и материал, из которого они сделаны. А также толщина стяжки, вид напольного покрытия и даже то, чем заполнены трубы. Поэтому расчет делают отдельно не только для каждого дома, но и для каждого помещения в нем.
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.
Читайте также: