Скорость теплоносителя в теплом полу л мин

Обновлено: 17.05.2024

Тёплые полы в наших квартирах хорошо прижились, и не считаются роскошью. Они имеют различную мощность, которая зависит от их конструктивных особенностей. Могут выступать как основным, так и дополнительным обогревом.

В статье мы рассмотрим, какой мощности тёплый пол лучше выбрать и почему, определим оптимальную температуру для разных типов помещений и видов покрытий. Объясним — как рассчитывать оптимальную мощность отопительной системы.

Факторы, определяющие мощность теплого пола

На выбор мощности устройства влияет много причин, которые нужно учитывать, чтобы отопительная система работала эффективно.

Климатические условия так же играют важную роль. Если дом находится в регионе с холодным климатом, то производительность отопительной системы следует выбирать с запасом.

Основной обогрев или нет

Один из факторов, оказывающих влияние на мощность — тип обогрева, то есть, система будет основным источником тепла или дополнительным. Если — это основная отопительная система, то требуется устройство более высокой производительностью, необходимый уровень удельной мощности — 200 Вт на м2.

Каждый вид греющего пола имеет свои стандартны по тепловой мощности на квадратный метр:

кабельные — 220 — 230 Вт;
кабельные маты — 100 — 160 Вт;
инфракрасная плёнка — 130 — 230 Вт;
стержневые — 130 — 160 Вт;
водяные — 40 — 150.

Вид помещения и его размер

У каждого помещения в квартире своя функция, в зависимости от которой определяется температурный показатель. Кроме того, на температуру влияет площадь комнаты, и количество оконных проёмов.

К примеру, мощность обогревательной системы уложенной на лоджии должна быть выше, чем предназначенной для кухни.

В большинстве случаев, производители электрических полов прикладывают рекомендации по данным параметрам:

ванная комната — 150 до 180 Ватт/м2;
остеклённый балкон — 150 до 180;
кухня, спальня, коридор — 110 до 150.

При определении мощности тёплых полов в зависимости от размера обогреваемого помещения, не нужно брать в расчёт участки, где будет располагаться тяжёлая мебель, так как под ней установка обогрева не рекомендована. Естественно, чем меньше площадь комнаты, тем потребуется обогреватель меньшей производительности.

Кроме того, на теплопроводность влияет материал, из которого сделан дом — дерево, кирпич, бетон.

Напольное покрытие

Показатель мощности обогрева во многом зависит от финишного покрытия. Ведь материал имеет разную степень теплопроводности.

При использовании тёплого пола под ламинат, затраты на теплоресурс возрастут, так как данный материал является плохим проводником тепла. Если использовать ковролин или линолеум, то нагрев произойдет быстрее, что приведет к экономии тепловой энергии.

Теплоизоляция помещения и тепловые потери здания

Теплоизоляция дома, от которой во многом зависят потери тепла — один из важнейших факторов при определении мощности тёплого пола на метр кв. При плохом утеплении (окон, дверей, перекрытий) система будет дольше работать, и больше потреблять теплоресурса, а это приведёт к увеличению расходов.

В старых панельных домах, толщина стен всего 10 — 15 см. В таких стрениях тепловые потери достигают 50%.

Температура в градусах	Хорошая изоляция (Вт/м2)	Средняя	Плохая
18	40	70	110
20	47	77	117
24	90	120	160

Приблизительную оценку теплоизоляции помещения можно произвести самостоятельно, используя онлайн-калькулятор. Согласно современных СНИПов, уровень теплозащиты должен быть в пределах 100 -130 Вт/м2.

Рекомендовано проводить дополнительную изоляцию перекрытий, на которые будет устанавливаться отопительная система, чтобы тепло не уходило наружу.

Вид монтажа

Способ монтажа тёплого пола, также влияет на выбор его мощности. Ведь от толщины «пирога» зависит его теплоотдача.

Цементная стяжка — один из вариант монтажа. Бетонный раствор заливается минимальным слоем 30 мм. Для прочности конструкции на теплоизоляцию укладывается полипропиленовая фибра, или монтажная сетка, к которой крепится нагревательный элемент. Поверх заливается бетонная стяжка. Чем толще бетонный слой, тем время прогрева дольше, но при этом, тепло аккумулируется, что увеличивает период остывания.
Теплый пол под плитку — часто делается на старое основание. Сначала укладывается кабель с определённым шагом, чем он меньше, тем лучше. Нагреватель заливается плиточным клеем, после затвердевания монтируется плитка. Такой способ обеспечивает хорошую теплоотдачу.
Сухой монтаж под ламинат — если невозможно заливка бетонной стяжки, из-за тяжести конструкции, то осуществляется монтаж в штробы. Чтобы температура была равномерной по всей поверхности, штробы должны иметь глубину 10 мм, в которые укладывается нагревательный элемент. Если кабель высокой мощности — 180 — 200 Вт, то штробы рекомендовано делать глубиной 15 — 20 мм.

Тип терморегулятора

Терморегулятор — устройство фиксирующее сигналы от датчика температуры. Он отвечает за подачу электроэнергии в устройство, и при необходимости включает и выключает нагрев, что приводит к экономии ресурса.

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

Для расчёта мощности системы потребуется знать:

площадь и конфигурацию помещения;
расход теплоносителя;
теплопотери;
укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

площадь комнаты;
размер окон и дверей;
высота потолка;
число наружных стен;
температура за окном;
теплоизоляция стен;
тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

G – расход воды в кг/ч;
Q – тепловая мощность в Вт;
Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

F — площадь помещения;
b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

q — показатель теплопотерь;
F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% — это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов — 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.

Рассчитаем мощность электрического теплого пола

Перед проведением расчёта мощности тёплого электрического пола (греющего кабеля, мат, инфракрасной системы), нужно узнать — выдержит ли дополнительную нагрузку сеть, и сделать проект. Так же решить, будет он:

основной — 150 — 220 Вт/м2;
дополнительный — 110 — 150.

Рекомендовано устанавливать тёплый пол при потерях тепла не более 100 Вт на м2. Если показатель больше, то необходима дополнительная система отопления.

Все электрические полы, кроме саморегулирующегося греющего кабеля, не укладываются под тяжёлой мебелью, так как данные системы боятся перегрева.

Поэтому, как и при водяном обогреве, чтобы вычислить мощность устройства надо сначала составить план расстановки мебели. То есть, надо рассчитать площадь, которая будет обогреваться.

Возьмём комнату площадью 20 м2. От данного значения отнимем площадь, которую будет занимать мебель — 8 м2, получается обогреваемая площадь 12 м2.

Вообще, правильно рассчитывать мощность системы не по площади, а по объёму, так как для обогрева большего количества воздуха требуется больше энергии.

На выбор теплоотдачи электрополов, так же влияют теплопотери. Этот довольно сложные вычисления, поэтому можно воспользоваться таблицами, которые имеются в специализированной литературе или в интернете. Конечно указанные там значения усреднённые.

Мощность электрического тёплого пола на 1 м2 производители указывают на маркировке. Это выглядит так: 220v/50-60hz/50см/55w, то есть работает пол при напряжении 220 Вт, а с каждого квадрата отдаёт 55 Вт тепла. Если используется греющий резистивный кабель, то у него производительность небольшая, и увеличить её до 200 Вт на м2 можно путём сокращения ширины витков.

Произведём расчёт на примере вычисления максимальной мощности инфракрасного тёплого пола. Берём размер обогреваемой площади, которую мы определили выше — 12 м2, и стандартную плёнку с напряжением 220 Вт на 1 м2.

Р = 12 м2 х 220 Вт = 2 640 Вт.

В итоге мы получаем, что для нашей комнаты потребуется плёночный тёплый пол с общей мощностью 2640 Вт.

Какую систему напольного отопления выбрать

Водяной или электрический тёплый пол — каждый имеет свои плюсы, и способен создать комфортную атмосферу в доме.

Водяной монтируется чаще в частных домах, так как обходится дешевле, чем работающий от энергии. Но установка его в квартирах требует подключения к центральному отоплению, а это запрещено без разрешения.

В многоквартирниках предпочтение следует отдавать электрическим видам. Можно брать модели с небольшой мощностью, так как в квартирах уже есть основное радиаторное отопление.

Если позволяет конструкция дома, и планируется наполный обогрев в стяжку, то кабельный вид — лучший вариант. Наиболее простые в укладке маты, их достаточно просто расстелить по полу.

Если не позволяет высота потолков, то подходят инфракрасные ленточные полы. Толщина их всего 3 мм. Нагрев осуществляется путём излучения инфракрасных волн, что повышает КПД на 95%, поэтому расход электроэнергии происходит экономичней. Да и устанавливать такую систему можно под любое покрытие.

Определим температурный режим в помещении

Определить температурный уровень в комнате можно двумя способами — используя стандартные нормативы, или руководствуясь своими предпочтениями.

Температура замеряется в трёх местах — на полу, на высоте 50 см и 150 см. На высоте 150 см должно быть не меньше 18 градусов, максимум следует определять индивидуально. Уровень нагрева поверхности пола не должен превышать 40 градусов. Допустимая температурная разница в разных комнатах — 10 градусов.

Как сократить расходы потребления

Уменьшить потребление электроэнергии можно несколькими способами:

применение теплоизоляционного материала высокого качества;
проведение работ по утеплению окон и дверей;
использование финишного покрытия с хорошей теплопроводностью;
установка терморегулятора.

Кроме того, применение многотарифной системы оплаты за энергию, так же приводит к экономии. Ведь работа тёплых полов в ночное время обойдётся в 2 раза дешевле. А если понизить градус нагрева на 1, то потребление ресурса снизится на 5%.

Задумываясь об обустройстве в доме или квартире тёплого пола, важно серьёзно подойти к выбору его мощности. Ошибка может негативно сказаться на атмосфере в доме, и увеличит затраты на оплату теплоресурса.

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.

Переплетение труб, клапаны, датчики, колбочки и манометры — вот, что видит владелец загородного дома, впервые открывая короб теплого пола. Система кажется сложной и запутанной, однако понимать как она работает и как ее регулировать необходимо.

После прочтения статьи вы поймете предназначение основных узлов системы теплого пола и сможете оптимизировать его работу, перенаправив тепло из комнаты в комнату.

Для начала разберемся в основных узлах теплого пола. Две большие трубы, которые соединяют теплый пол и котел служат для циркуляции теплоносителя. По одной трубе разогретый теплоноситель подается в теплый пол. По другой — охладившийся теплоноситель возвращается в котел для подогрева. Разница температуры в этих двух трубах показывает сколько тепла было потрачено на отопление дома. Оптимальная разница составляет от пяти до десяти градусов.

В коллекторе мы видим циркуляционный насос, который помогает насосу котла продавливать теплоноситель через протяженные магистрали труб теплого пола. Вторая функция насоса — подмешивать холодную воду обратной подачи к прямой. Это необходимо для работы теплого пола параллельно с батареями, которые требуют для эффективной работы более высокой температуры теплоносителя. Обратим внимание, что температура прямой подачи, поступающей непосредственно в трубы пола всегда на несколько градусов ниже, чем ее температура на выходе из котла.

За термометрами прямой и обратной подачи находится основная часть коллектора пола — «гребенка» с контурами труб, подключенных к специальным разъемам. Разъемы каждого контура располагаются друг напротив друга. Один подключен к магистрали прямой, второй — к магистрали обратной подачи. Каждый контур – по сути отдельная батарея, замурованная под нагревающейся поверхностью и вы должны четко понимать в какой части дома он находится.

Рядом с разъемом прямой подачи находится колбочка расходомера. Рядом с разъемом обратной подачи — вентиль, перекрывающий контур. Принцип работы расходомера прост. Его поплавок тонет тем глубже, тем больше проток теплоносителя через контур. Бывают системы, где расходомеры стоят на обратной подаче. В этом случае поплавок, наоборот, всплывает при увеличении протока теплоносителя.

Расходомеры не только указывают на скорость протока теплоносителя в трубах пола, но и являются ручками регулировки протока. Часто на них ставятся предохраняющие красные шайбы, которые необходимо поднять, чтобы освободить ручки вращения.

Закручивая расходомер вы уменьшаете проток теплоносителя по контуру и тем самым уменьшаете количество тепла, которое поступает в ту или иную часть дома.

Оптимальный проток теплоносителя в контуре составляет 2 литра в минуту. Во время начальной балансировки петель надо добиться равного протока в каждом контуре, немного вращая ручки расходомеров. Если проток равный, но ниже 2 литров в минуту, значит мощности циркуляционного насоса недостаточно. Надо заменить его на более производительный. Но для начала проверьте, стоит ли регулятор его оборотов на полной мощности.

После каждой регулировки надо давать системе прийти в динамическое равновесие в течение 10 минут и подокорректировать скорость протока.

После первичной балансировки контуров необходимо дать теплому полу поработать пару дней и замерить температуру в каждой из комнат дома. С помощью расходомеров уменьшаем проток теплоносителя на 25% в тех помещениях дома, которые слишком нагрелись. Теперь некоторые контуры показывают проток 1,5 литра в минуту, а остальные чуть больше 2 литров в минуту. Тепло автоматически перераспределяется в более холодные помещения. Ждем еще пару дней, проверяем температуру и опять корректируем проток теплоносителя. Повторяем пока баланс температуры в помещениях дома не станет оптимальным. Возвращаем на место предохранительные шайбы расходомеров, так как дальше управлять температурой в доме мы будем с помощью температуры теплоносителя на котле или с помощью трехходового крана.

Определение плотности теплового потока на 1 м² «теплого пола»: q = Q / F , где q – плотность теплового потока, (Вт/м²); Q – суммарные теплопотери помещения, (Вт); F – активная площадь пола, (м²).

Суммарные тепловые потери помещения определяются теплотехническим расчетом здания, но как уже неоднократно говорилось, для грубого расчета они могут быть приняты из расчета 1000 Вт на 1 м². Если напольное отопление будет применяться как дополнительное к радиаторному, то суммарные теплопотери можно определить в процентном соотношении. Например, 40% теплопотерь будут возмещаться радиаторным отоплением и 60% — напольным. Для расчета площади пола, нужно учитывать только ту часть пола, которая будет участвовать в нагревании помещения. Например, вдоль внутренних стен, где будет располагаться мебель, нужно оставить краевые участки шириной 400–500 мм. Так, для общей площади пола, предположим, 20 м² активная площадь пола может составить 14–16 м².

Далее находим среднюю температуру теплоносителя в нагревательном контуре (°С): Δt = (t_г + t_о)/2 , где t_г — температура на входе в нагревательный контур; t_о — температура на выходе из нагревательного контура. Рекомендуемые температуры теплоносителя на входе и выходе системы t_г/t_о — 55/45, 50/40, 45/35, 40/30°С. Вы можете применить свои параметры для вычисления средней температуры, но температура подачи должна быть не выше 55°С, а температура обратки ниже ее на 10°С (оптимально 5°С).

Исходя из плотности теплового потока (q) и средней температуры теплоносителя в нагревательном контуре (Δt), по графику, изображенному на рисунке 101, подбираем диаметр и шаг установки металлопластиковых труб.

рис. 101. График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в металлопластиковых трубах при толщине стяжки 70 мм, температуре воздуха в помещении 20°С и покрытии пола из керамической плитки

Как пользоваться этим графиком? На шкале средних температур откладываем значение полученной нами средней температуры и проводим горизонтальную линию. Затем на шкале плотности теплового потока откладываем рассчитанную нами по формуле плотность и проводим вертикальную линию. Пересечение линий показывает какой диаметр трубы нам подходит (сплошная линия диаметр 16 мм, прерывистая — 20 мм), а по цвету линии определяем рекомендуемый шаг установки труб. Если проведенные линии не попадают не на одну из зависимостей графика (на цветные линии), то принимают близрасположенную зависимость, в сторону увеличения шага либо изменяют среднюю температуру теплоносителя.

Необходимо отметить, что данный график справедлив для полов на цементно-песчаных стяжках общей толщиной 7 см и покрытых керамической плиткой. Для других напольных покрытий и других толщин стяжек нужно корректировать расчет. Например, пол из ковролина вместо плиточного, потребует повысить температуру теплоносителя на 4–5°С, а каждые лишние 10 мм толщины стяжки уменьшают плотность теплового потока на 5–8%. Тем не менее, грубый расчет «теплых полов» можно произвести по приведенным здесь формулам и графику, а окончательную регулировку температуры теплоносителя произвести трех-, четырехходовыми смесителями или термостатами после монтажа отопительного контура. Однако, если требуется точный расчет «теплых полов», то нужно обращаться к инженерам-теплотехникам. Поскольку в нем учитывается множество различных данных, от технических характеристик труб, до послойного теплорасчета ограждающих и напольных конструкций.

Далее рассчитывается приблизительная длина труб. Активная площадь пола (м²) делится на шаг укладки труб (м). К полученной длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к коллекторам.

Теперь, когда известна длина труб и их диаметр, можно посчитать объем содержащегося в них теплоносителя. Максимальная скорость движения теплоносителя в трубах «теплого пола» должна лежать в пределах от 0,15 до 1 м/с. Зная расход теплоносителя (Q), напомним, что 1 кВт = 1 л/сек, и объем воды в укладываемых трубах, проверяем скорость движения теплоносителя. Если она лежит в требуемых пределах, то принимаем эти диаметры труб, если скорость слишком велика — увеличиваем диаметр.

Насос отопительного контура определяем по расходу теплоносителя с 20% увеличением на гидравлическое сопротивление в трубах. Если на коллекторной системе «сидит» несколько «теплых полов» с циркуляцией от одного насоса, то насос подбирается по общему расходу отопительного контура.

Еще раз повторимся, что приведенная методика расчета «теплого пола» весьма приблизительна, реальный расчет может сильно отличаться. Например, сделав «теплые полы» по этой методике, вы сможете увеличить или уменьшить температуру теплоносителя и изменить тем самым теплоотдачу пола, но бесконечно увеличивать температуру пола нельзя. Пол превратится в раскаленную сковороду, но так и не обогреет помещение. Или, например, если вы ошибетесь с выбором насоса (недоучтете гидросопротивление труб), то слабый насос придется заменить на более мощный. Поэтому, лучше использовать эту методику для устройства «теплого пола» как вспомогательного при основном радиаторном отоплении, а для полноценного расчета «теплых полов», как основного отопления — обратиться к специалистам.

В настоящее время большинство владельцев жилых помещений предпочитают использовать в качестве отопления тёплые водяные полы. Эффективность работы данной конструкции зависит от грамотного расхода теплоносителя.

Обеспечить контроль за расходованием воды в трубопроводе и произвести точную настройку системы позволит регулировка расходомера коллектора теплого пола.

Данное устройство способно облегчить балансировочный процесс и рационально распределять жидкость по греющим контурам, тем самым создавая равномерный обогрев всех помещений.

Нужен расходомер или нет?

Расходомер — прибор, предназначенный для корректировки работы нагревательного пола, который чаще используется в многоконтурных водяных конструкциях. Без него, сложно добиться надлежащего обогрева помещения. Произвести регулировку в ручном режиме коллектор тёплого пола очень сложно.

Проведение настройки контуров тёплого пола по расходомерам — нормирование потоков жидкости по змеевикам. Ведь в зависимости от размера ветки, требуется разное её количество, которое двигаясь по петле, остывало бы строго по расчётному показателю.

В конструкции без расходомера:

Температура в разных помещениях будет отличаться;
Обогрев полов приведёт к перерасходу энергии.

К сведению! Мнение, что возможно определить оптимальный расход воды, отталкиваясь от производительности циркуляционного насоса — ошибочно.

Так как, во-первых, сложно точно вычислить длину змеевика, а во-вторых нарушается правило при выборе параметров оборудования — отталкиваться от потребностей устройства, а не наоборот. Кроме того, расчёт данным способом приведёт к тому, что объём жидкости в контурах будет отличаться от расчётного показателя.

Устройство расходомера

Ротаметр — механический прибор, корпус которого изготовлен из пластика или латуни. Он имеет полипропиленовый поплавок размещённый внутри. Сверху корпус оснащён прозрачной колбой со шкалой. Такое устройство ещё называется поплавковым ротаметром.

К сведению! Чаще в напольном отоплении используется ротаметр из пластика.

Рекомендовано устанавливать смесительный узел с расходомерами, и с терморегулятором на обратке. Данное устройство способно снабжать каждую петлю требуемым количеством теплоносителя, а клапаны на выходе будут открываться, и закрываться по мере остывания воды.

Следует сказать, что водомеры встречаются нескольких видов:

измеряющий ротаметр — монтируется вместе с клапаном, в нём регулирование осуществляется самостоятельно, с учётом измеренных показателей;
регулирующий — служит в качестве распределителя теплоносителя;
комбинированный — в этом виде совмещаются обе модели, но и стоит он дороже.

Принцип работы и функциональность

Главная функция расходомера — обеспечить регулировку теплоносителя по контурам. Присутствие ротаметров позволяет:

Контролировать нагрев жидкости, что даёт возможность экономить электроэнергию;
Обеспечивать равномерное прогревание всех ветвей пола;
Избежать температурных колебаний в разных помещениях;
Вести визуальный контроль за объемом теплоносителя идущего от котла в магистраль.

К сведению! Потребность обустраивать коллекторную группу расходомерами при сооружении тёплых полов особенно остро встаёт в доме, где помещения имеют разную площадь.

Чем комната больше, тем степень обогрева ниже. Тем самым, достичь равномерный прогрев без данного приспособления очень сложно.

Принцип работы расходомеров в коллекторе тёплых полов довольно прост. Теплоноситель, передвигаясь в контуре, приводит в движение поплавок, вследствие чего он начинает перемещаться. С учётом его местонахождения, на шкале, нанесённой на колбе, определяется количество воды в змеевике.

Водомер функционирует автономно, не нужен дополнительный источник питания. А наличие смесителя с таким прибором, значительно упростит полный контроль над конструкцией, при этом монтаж устройства и его обслуживание несложные.

Критерии выбора

Во многом, на правильность функционирования системы, а тем самым, и на комфорт в помещении, влияет модель расходомера. Поэтому, к её выбору следует подходить очень серьёзно.

Покупая ротаметр для тёплого пола необходимо обращать внимание на:

Материал, из которого изготовлен корпус. Латунный — имеет высокую износоустойчивость, а сверху такой прибор покрыт никелем. Стоит такое изделие дорого. Пластмассовый — по цене доступный, но и прочность его ниже.
Целостность — прежде чем покупать изделие, нужно осмотреть корпус и колбу на наличие трещин и дефектов.
Внутренняя пружина должна быть стальная.
Колба. В качественных изделиях она поликарбонатовая. Этот материал имеет повышенную термостойкость и крепость.
Технические показатели — с ними можно ознакомиться в инструкции. Температура не меньше 110 градусов, а давление — 10 бар.
Пропускную способность — через ротаметр должно проходить не менее 2 — 4 м3 воды.
Надёжность производителя — обязательное наличие сертификата качества на изделие и гарантийный срок не меньше 5 лет. Не добросовестные производители, с целью получения прибыли, стараются заменять дорогие и качественные элементы устройства, на менее качественные.

В магазинах огромный выбор данных приборов, поэтому придерживаясь этих советов, вы сможете приобрести качественное изделие.

Как правильно установить расходомер

По рекомендации производителя, расходомер монтируется на обратку коллектора, хотя возможна установка на подачу.

Главное требование при монтаже ротаметра — вертикальное размещение. Такое положение позволит правильно вычислять уровень воды. Следовательно, гребёнку нужно располагать строго по горизонтали. Точность установки можно определить при помощи отвеса или уровня.

Так как, устройство — коллектор плюс ротаметр, должно работать автоматически, то требуется дополнительное подключение термодатчика. Такая схема полностью или частично перекрывает поступление теплоносителя к петлям при достижении требуемого градуса нагрева.

Монтаж коллектора своими руками: схема подключения и настройка, виды и принцип работы.

Сам процесс монтажа расходомера заключается в следующем:

Устанавливается ротаметр — осуществляется это путём вкручивания его в гнездо собирающей гребёнки коллектора специальным ключом, положение строго вертикальное. Устройство оснащено уплотнительным кольцом и гайкой.

К сведению! В дополнительном утеплении данное соединение не нуждается.

Скручивается и снимается колба — путём поворота против часовой стрелки. Затем снимается кольцо, предназначенное изготовителем для защиты. После чего, колба с метками одевается в обратном порядке.
Поворачивается латунное кольцо по часовой стрелки до требуемого значения, тем самым производится балансировка скорости поступающего теплоносителя.
Прикрывается кольцо из латуни накладкой — это предотвратит прибор от механических повреждений.

После данных действий обязательно нужно проверить всю систему на работоспособность.

Регулировка коллектора теплого пола с расходомерами и его корректировка

Убедившись в функционировании конструкции, у многих возникает вопрос — как правильно регулировать тёплый пол расходомерами? Процесс несложный, ведь использование ротаметров существенно облегчает процедуру.

При ручной настройке работа достаточно трудоёмкая, так как корректировка осуществляется при помощи обычного крана — термоголовки, которая устанавливается на обратке и подаче.

Данный способ значительно уменьшает расходы на монтаж конструкции, но время на такую регулировку потребуется много. Кроме того, и точность настройки при ручной балансировке страдает, ведь определять температуру придется, отталкиваясь от личных ощущениях.

Наиболее удобным методом считается проведение регулировочных работ расходомерами, установленными на входе в змеевик. В каждой комнате следует провести отдельную регулировку, при этом учитывается уровень нагрева жидкости и гидравлическое сопротивление.

Всё что необходимо будет делать в последствии, это производить контроль за разницей показателей между контурами, они не должны превышать 0,3 — 0,5 л.

Пред тем как настраивать тёплый пол на коллекторе расходомерами, необходимо понимать — зачем это надо. Задача балансировки — установить потребность каждого ответвления и общий баланс расходов.

Кроме того, правильность настройки расходомеров на коллекторе влияет на качество напольного покрытия при эксплуатации — ведь оно не должно перегреваться. Более высокая температура приведёт к порче напольного изделия, и потребуется его замена.

Принцип действия напольного греющего отопления отличается от других обогревающих устройств. Особенность заключается в разнице температур воды, если в радиаторах циркулирует жидкость, нагретая до 80 градусов, то в тёплом полу 40, при этом поверхность прогревается до 22 градусов.

К сведению! Существует мнение, что тёплая напольная система не нуждается в балансировке, а расход воды в петлях регулируется самостоятельно, при помощи автоматических приборов — термостатов и контролёров, но это неправильное рассуждение.

Регулировочный процесс

Как уже говорилось выше, надо проводить отдельную регулировку каждого контура, с учётом укладочной схемы трубопровода. Ведь объём теплоносителя для каждого змеевика требуется различный, и зависит от его длины.

Определяется данный показатель по формуле — тепловая нагрузка берётся в соотношении к теплоёмкости воды, и к разнице температур на входе и выходе. Перед процедурой надо провести проверку установленного контура на наличие протечек, так как они исказят показатели при регулировке.

Для этого, трубопровод следует заполнить водой и спустить воздух, то есть открыть расходомеры, трёхходовой клапан, воздухоотводчик, и запорные вентили на подаче и обратке.

Данная процедура сопровождается свистящим звуком, когда он прекратится, это говорит о полном выходе воздуха. После чего, все вентиля закрываются кроме одного на подаче, и проводится поочерёдно опрессовка каждого контура.

Затем, можно переходить к регулированию расходомеров тёплого пола, процедура заключается в следующем:

Вычисляется размер теплоносителя, проходящий за 1 минуту через коллекторную группу. Этот показатель измеряется в литрах, полученное значение берётся за 100%.
Определяется потребность воды для каждого водяного контура отдельно, в процентах. Затем результат следует перевести в литры в минуту. Начинать надо с самой длинной петли, и при наибольшей мощности, путём открывания регулирующего вентиля на полную мощность.

К сведению! Далее, относительно него будет устанавливаться расход в других змеевиках.

Корректируется объём подаваемой в магистраль воды расходомерами.

После того как расходомеры настроены, включается циркуляционный насос на распределительном узле. В трубопровод начнёт поступать горячая вода, которая будет вытеснять холодную, эта процедура займёт часа 3.

К сведению! Перед запуском пола в работу, на расходомерах следует выставлять максимальные показатели, обычно они разные для каждой ветки, в последствие их необходимо корректировать, чтоб обогрев был равномерный.

Стоит сказать, что процесс регулировки системы с ротаметром зависит от его модели. Если расходомер без встроенного клапана, то необходим дополнительный запорный элемент, который способствует установке положения «открыто». При этом балансировочный процесс происходит при функционирующем приборе.

Если, в наличии комбинированный тип устройства, то рекомендовано провести предварительную регулировку, путём поворота встроенного вентиля на полную мощность.

Читайте также: