Теплоотдача труб отопления в полу

Обновлено: 01.05.2024

Сегодня для многих эквивалентом уюта и комфорта в помещении стал теплый водяной пол. Расчет его, как залог эффективной работы, зависит в основном от схемы, по которой система будет работать. Как известно, водяной пол может стать источником основного обогрева дома либо вспомогательным, чтобы обеспечить больший комфорт в помещении.

Напольное отопление дает возможность теплу одинаково распределяться по помещению – от пола до потолка, причем разница в температуре, как правило, составляет 2-4⁰С. Какой вариант отопления не предполагалось установить, необходим точный расчет теплого пола. Это связано с тем, что любая ошибка, допущенная при проектировании может обернуться массой неудобств и значительной потерей времени, так как непременно придется вскрывать стяжку.

Расчет тепловых потерь помещения

Работа любой системы отопления направлена на поддержание комфортной температуры в помещении. Поэтому на первом этапе необходимо рассчитать тепловые потери комнаты (здания). При этом учитывается наличие основной системы отопления.

Правильная методика расчета теплого пола основана на определении тепловых потерь через наружные конструкции — стены и окна. Для предварительного расчета будут взяты именно они. Для этого понадобится значение коэффициента сопротивления теплопередачи материалов, из которых изготовлены конструкции.

Предположим, что необходимо поддерживать температуру в помещении 25°С с учетом максимально низкой на улице – 35 °С. Наружная стена изготовлена из кирпича и ее толщина составляет 0,38 м. Тепловые потери рассчитываются по следующей формуле:

Где q – тепловые потери, Вт.

S – площадь отапливаемого помещения, м².

tв tн — температура в помещении и на улице, °С.

R – коэффициент сопротивления теплопередачи, м²*К/Вт.

Для комнаты общим объемом 50 м³ они составят:

При наличии основного радиаторного отопления большая часть этих потерь будет компенсироваться им – порядка 60%. Следовательно, для комнаты площадью 20 м² необходим расчет теплоотдачи теплого пола с минимальным показателем 1290*0,4= 516 Вт. Учитывая среднюю теплоемкость 80 Вт/м², можно вычислить, что для поддержания требуемой температуры нужно установить трубы на площадь около 6 м².

Методика расчета

Когда единственным источником тепла был выбран теплый водяной пол , расчет выполнить точно будет весьма непросто. Причина в следующем – при таком выборе приходится учитывать немало нюансов, включая нормативные документы, а также требуемые материалы. К тому для подобных расчетов необходима достаточно высокая степень технической грамотности, ведь от нее зависит качество полученной системы обогрева, а также финансовые затраты на ее устройство, текущее обслуживание и эксплуатацию. Во втором варианте, то есть установке системы дополнительного обогрева решить рассчитать ее не составит особого труда.

Схематически данную конструкцию можно описать, как магистраль трубопровода, помещенную между черновым полом и его покрытием. Таким образом, создание подобной конструкции сводится к укладке между основой и финишным покрытием трубной магистрали, по которой циркулирует теплоноситель. Она состоит из ряда компонентов:

теплоизоляционного слоя;
нагревательных труб;
коллекторов и шкафа;
запорной арматуры;
дополнительных элементов, используемых при присоединении конструкции к центральному отоплению, типа фитингов и крепежей.

Для расчета теплоотдачи должны быть собраны необходимые данные, в том числе о помещении. В частности, это касается:

вида и площади помещения;
запланированной температуры;
уровня теплопотерь;
типа покрытия пола.

Есть также несколько факторов, которые, возможно, могут показаться незначимыми, тем не менее они способны существенно отразиться на итоговых результатах расчетов, то есть теплоотдача водяного теплого пола окажется недостаточной. В расчетах принимают во внимание

этажность помещения – находится ли помещение на первом или и последнем этаже;
объем застекления, например, – эркер, балкона или эркера;
степень теплоизоляции – балкон, помещение с тонкими стенами;
некоторые особенности напольного материала – достаточная толщина либо высокий уровень теплоемкости.

В подобных случаях мощность системы обогрева должна быть увеличена и, как правило, возникается необходимость теплотехнического расчета.

Особое внимания требуют помещения с дощатыми либо паркетными полами. Это необходимо из-за низкой теплопроводности древесины в условиях стандартных значений удельной мощности, которая не позволяет получить требуемую температуру поверхности пола.

Выбираем материал изготовления труб, их диаметр

Важным этапом является выбор материала изготовления труб и их диаметр. Чаще всего используют конструкции из сшитого полиэтилена с воздухонепроницаемой защитной оболочкой.

Они обладают хорошим показателем теплопроводности, достаточно прочны и гибки, что немаловажно для монтажа. Диаметр зависит от расчетной теплоемкости – при максимальном размере будет большая теплоотдача. Однако при этом следует учитывать, что теплоноситель будет остывать быстрее, чем в трубах меньшего диаметра. Для средней площади нагрева одного контура 20 м² можно выбрать трубу с сечением 16 мм.

Как рассчитать мощность: инструкция

Расчет мощности начинается с самого простого – подготовки плана помещения, на котором отмечены места расположения дверей и окон.

Проще всего его чертить на миллиметровке, тем более , что рекомендованный масштаб равен 10 мм : 0,5 м.

Шаг и диаметр труб. Максимальный КПД будет обеспечен только при выполнении определенных правил:

наибольшая площадь обогрева равна 20 кв. м., поэтому в больших помещениях укладывают два контура при обязательном условии подключения к отдельному отводу;
максимальная длина трубопровода одного круга контура составляет 100 м.

Основные участки теплопотерь в помещении находятся в районе окон и дверей. Это обязательно учитывается при размещении трубопровода – трубу, которая отходит от стояка проводят по направлению окна. Далее, необходимо обеспечить отступ проложенных труб от стен на 20–25 см. Шаг, с которым укладывают трубы в контуре варьируется между 35 и 50 см. Выбор конкретного шага зависит от таких параметров, как диаметр и тип трубы. Получить количество требуемых для монтажа труб довольно просто: длину по чертежу перемножают с коэффициентом, переводящим масштабные единицы в реальные. Дополнительно нужно предусмотреть еще 2 м, необходимые для подводки контура к стояку.

Для укладки труб в водяной отопительной системе используют две схемы:

Сегодня для устройства водяной системы подогрева используют пять типов труб :

из пенопропилена – стоят совсем недорого, но имеют низкий уровень теплопроводности;
из металлопластика – самые популярные, так как обеспечивают наилучшее соотношение цены и качества;
из сшитого полиэтилена – достаточно удачно заменяют металлопластиковые;
из меди – наиболее дорогой вариант, но при этом и самые эффективные;

Следующим шагом рассчитывается количество теплоизоляции, чаще всего это фольгированный отражающий утеплитель. Его количество должно соответствовать площади помещения. При сложной поверхности, нужно будет подсчитать суммарную площадь отдельных участков.
Рассчитывается также количество песка и цемента, необходимого для заливки стяжки определенной толщины. Их берут в соотношении три к одному.

Изменяя шаг укладки в соответствии с площадью пола, можно добиться оптимального температурного режима. Однако, этого может быть недостаточно, чтобы сохранять комфортный микроклимат в помещении постоянно, особенно если дома есть дети. Поэтому обязательно должна быть предусмотрена регулировка температуры.

Программы для расчета характеристик

Специфика проектирования водяных теплых полов заключается не только в вычислении мощности, количества материалов, но и учета параметров теплоносителя. К ним относятся расчетная температура воды в обратной трубе, скорость ее прохождения и гидравлическое давление.

Но для получения верной информации нужно знать исходные данные:

Параметры помещения – общая квадратура или объем.
Уровень температуры в комнате, которую должна поддерживать система обогрева.
Степень нагрева теплоносителя при поступлении в распределительный коллектор. Для большинства случаев он не должен превышать 50°С.
Температура воды в обратной трубе. Нужна для расчета теплоотдачи водяного теплого пола. Чем она выше – тем меньше энергии будет расходоваться на нагрев теплоносителя. Оптимальный показатель – до 40 — 50°С.
Шаг укладки. Выбирается в зависимости от конфигурации помещения и общей площади нагрева.
Виды покрытия. Обязательно нужно знать, какой декоративный материал будет устанавливаться поверх цементной стяжки (кафель, ламинат, паркет), толщину защитного бетонного слоя. Последний чаще всего делают до 5 см.
Теплоизоляционный слой. Он нужен для максимальной теплоотдачи системы.

Хорошие онлайн калькуляторы показывают не только технические параметры, но и выполняют расчет стоимости водяного теплого пола.

Рекомендуется использовать те ресурсы, где дается только количество материала без его стоимости. Таким образом, можно подставляя собственные значения получить несколько вариантов общей стоимости системы с учетом использования различных материалов.

После того как был произведен расчет мощности водяного теплого пола, можно приступить к выбору управляющих элементов – коллекторов и терморегуляторов.

Управляющие компоненты

Они необходимы для автоматического изменения режимов, согласно выставленным параметрам. Регулировка температуры теплого пола происходит с помощью нескольких элементов – смесительного клапана (двух или трехгодового), датчика температуры и наружного терморегулятора. Они подбираются согласно расчетным параметрам.

Диаметр коллектора должен быть способен пропускать определенный объем воды за промежуток времени. Для вычисления этого показателя также можно воспользоваться специализированными программами.

Как рассчитать мощность теплого пола, имея минимальный опыт в проведении подобных работ? Рекомендуется обратиться в специализированные компании, которые помимо вычислений смогут предоставить услуги монтажа. Основная проблема онлайн калькуляторов заключается в относительно большой погрешности, так как не учитываются многие сторонние факторы.

Только индивидуальный подход к решению этой проблемы позволит создать по-настоящему эффективный теплый водяной пол. Расчет системы профессионалами и правильный подбор материалов гарантирую безопасность и продолжительное время работы всей конструкции.

Расчет стоимости водяного теплого пола желательно доверить профессионалам, учитывая массу нюансов, которые возможны в каждом индивидуальном случае.

Сколько тепла способен отдать теплый пол известной площади? Как увеличить эффективность работы низкотемпературного отопления?

В статье мы ответим на эти вопросы, а также разберем максимально простые способы приблизительной оценки потребности в тепле и дадим ряд советов по оптимизации работы теплых полов разных типов.

Теплый пол – прекрасная альтернатива радиаторам отопления.

Факторы

Давайте разобьем задачу на составляющие.

Что именно нам нужно рассчитать?

Потребность помещения в тепле. Она определяется площадью, качеством теплоизоляции и климатической зоной.
Затем нам нужно выяснить, на какую удельную мощность отопления в пересчете на квадрат площади обогреваемой поверхности стоит рассчитывать.

Обратите внимание: в холодном климате нередки ситуации, когда низкотемпературное отопление в принципе не может обеспечить нужный тепловой поток.
В этом случае теплый пол сочетается с радиаторным отоплением.
Среди прочего, при монтаже водяного теплого пола это решает проблему слишком горячей для низкотемпературного отопления подачи: оно получает теплоноситель из обратного трубопровода радиаторного контура.

Чаще, впрочем, используется схема с узлом смешения: она позволяет сделать контуры полностью независимыми.

Наконец, нам предстоит выяснить, можно ли покрыть потребность помещения в тепле за счет возможностей системы теплого пола.

Общие правила

Прежде чем перейти к подсчетам, сформулируем несколько правил общего характера, применимых при монтаже систем теплого пола своими руками.

Все материалы над уровнем нагревательного элемента (трубы, кабеля или пленки) должны иметь максимальную теплопроводность. Инструкция связана с тем, что эффективная теплоотдача прямо пропорциональна тепловой мощности нагревательного элемента и обратно – тепловому сопротивлению покрытия.
Ниже нагревательного элемента необходима, напротив, максимально эффективная теплоизоляция. Мы не заинтересованы в потерях тепла через перекрытие. В идеале теплоизоляционный материал должен не только блокировать передачу тепла за счет прямого контакта или конвекции, но и отражать тепловое излучение.
Чем лучше теплоизоляция дома в целом, тем меньше потребности в тепловой мощности. Рекомендации и нормативы несложно найти в СНиП “Тепловая защита зданий” (23-02-2003); там же в приложении приводятся значения теплопроводности различных материалов, используемых в строительстве.
Теплые полы под мебелью с массивным основанием – пустая трата денег. Поверхность все равно будет надежно теплоизолирована от комнаты. В случае пленочного нагревательного элемента или резистивного греющего кабеля высокая степень теплоизоляции участка пола грозит еще и перегревом с последующим выходом нагревательного элемента из строя.

Практическое следствие: если точное расположение предметов мебели неизвестно, в общем случае по периметру помещения оставляется участок пола без обогрева шириной примерно 30 сантиметров.

Схема укладки для кухни. Пол под мебелью не обогревается.

Расчет потребности в тепле

Предельно грубая оценка для квартиры в многоквартирном доме выполняется по формуле Q=S/10, где Q – потребность в тепле в киловаттах, S – площадь отапливаемого помещения в квадратных метрах. Так, для обогрева комнаты площадью 30 м2 согласно этой формуле требуется 30/10=3 КВт тепловой мощности.

Простой способ, разумеется, дает весьма значительные погрешности:

Он актуален для потолков высотой около 2,5 метров. Однако во многих многоквартирных новостройках, в сталинках и частных домах потолки выше 3 метров – норма.
Утечки тепла через стены сильно зависят от климатической зоны. Один и тот же дом, размещенный в Крыму и в Якутии, придется обогревать весьма по-разному.
Квартиры в середине многоквартирного дома и у его торцевых стен тоже различаются потребностью в тепле.
В частном доме к утечкам через стены добавляется потеря тепла через пол и крышу. То же самое (хоть и в меньшей степени) относится к квартирам на крайних этажах.
Наконец, окна и двери обладают куда большей теплопроводностью по сравнению с капитальными стенами.

Уточненный расчет выглядит так:

На кубометр объема помещения берется 40 ватт тепла.
Для крайних этажей и торцевых квартир используется дополнительный коэффициент 1,2 – 1,3. Для частных домов, у которых тепло теряется через все ограждающие конструкции (теплых квартир за стенкой там, сами понимаете, нет) – 1,5.
На каждое окно среднего размера (150х145 см) добавляется 100 ватт. Для каждой ведущей на улицу или балкон двери – 200 ватт.
Вводится региональный коэффициент: для Сочи, Ялты и Краснодара он равен 0,7 – 0,9, для центра России – 1,2 – 1,3, для Сибири и регионов Крайнего Севера – 1,5 – 2,0.

Давайте снова рассчитаем потребность в тепле для нашей 30-метровой комнаты, уточнив ряд параметров:

При размере 5х6 метров мы сделаем высоту потолка равной 3,2 метра.
Мысленно поместим ее в Верхоянск (средняя температура января – -45,4 С, абсолютный минимум – -67,8 С).
Расположим в частном доме и снабдим двумя стандартного размера окнами и одной дверью.

Объем комнаты равен 5х6х3,2=96 м3.

Базовая потребность в тепле – 40х96=3840 ватт.

Расположение в частном доме увеличивает ее до 3840х1,5=5760Вт.

Добавляем к ней 400 Вт на окна и двери. 5760 + 400 = 6160.

Региональный коэффициент с учетом климата можно смело брать максимальным – 2,0. 6160х2=12320. Не правда ли, разница с упрощенным расчетом более, чем ощутима?

Типичный отопительный прибор в северных регионах имеет теплоотдачу не меньше 2 КВт. В угловых комнатах ставится как минимум два таких прибора.

Уточним: и эта методика представляет собой в некотором роде профанацию.
Более точен расчет, учитывающий теплопроводность каждого из слоев ограждающих конструкций с учетом их толщины.
Для окон и дверей тоже используются точные расчеты с учетом их структуры и материалов.

Расчет теплоотдачи

Пленочный нагреватель

Номинальная мощность пленочного нагревателя, укладываемого под чистовое покрытие, составляет 150 – 220 ватт.

Казалось бы, дальнейший расчет прост; однако стоит учесть еще пару факторов.

Типичная теплоизоляция пленочного теплого пола представляет собой слой фольгоизола – вспененного полиэтилена с фольгированной поверхностью. Поскольку ее эффективность ограничена небольшой (как правило, не более 4 миллиметров) толщиной, часть тепла неизбежно рассеивается в перекрытии.
Если теплоизоляция более эффективна (к примеру, нагреватель уложен по сухой стяжке или деревянному перекрытию с мощным слоем теплоизоляционного материала), фактическая средняя теплоотдача все равно будет ниже номинальной мощности. Она ограничена верхним пределом температуры пола.

Существующие терморегуляторы позволяют задать ее в диапазоне до 40 градусов. После достижения этой температуры нагревательный элемент отключается, и пол какое-то время остывает. Комфортной нормой для жилого помещения и вовсе считается значение не выше 33 С.

На фото – электромеханический терморегулятор для пленочного теплого пола. Максимально допустимая температура ограничена значением в 40 С.

Что в результате? А в результате средняя эффективная теплоотдача поверхности пола равна примерно 70 ваттам на квадратный метр.

Вернемся к нашей 30-метровой комнате. При укладке нагревательной пленке по всей ее поверхности, за исключением 30-сантиметрорвой зоны по периметру, площадь обогрева составит 5,7х4,7=26,79 м2. Теплоотдача будет равна 26,79х70=1875 ватта.

Как легко заметить, для суровой климатической зоны этого количества тепла явно недостаточно. Быть может, его хватит в более теплом регионе?

Мысленно перенесем нашу комнату в Ялту (средняя температура января – +4,4 С), условимся, что она находится в середине многоквартирного дома и имеет высоту потолка 2,5 метра. Потребность в тепле в этом случае можно оценить в (5х6х2,5)х40х0,7=2100 ватт. Как мы видим, даже в этом случае в теории для полноценного обогрева потребуются дополнительные источники тепла.

Однако: фактически в так называемых энергоэффективных домах благодаря наружной теплоизоляции и комплексу прочих мер по экономии тепла реальная потребность в тепле может опускаться до 20 ватт на кубометр воздуха.
Понятно, что с этой оговоркой пленочный теплый пол может быть единственным отопительным прибором.

Греющий кабель

Типичный резистивный греющий кабель имеет удельную теплоотдачу в 20-30 ватт на погонный метр.

Двужильный резистивный греющий кабель.

При расчете его количества и шага укладки стоит учитывать несколько факторов.

Минимальный шаг при укладке в стяжку (кабель предназначен именно для этого способа монтажа) – 10 сантиметров. Максимальный – 30. При большем шаге будет ощущаться неравномерность нагрева покрытия.
Метраж кабеля рассчитывается как L=S/Dх1,1, где S – площадь пола в квадратных метрах, D – шаг укладки, а 1,1 – коэффициент, позволяющий учесть изгибы между витками. Так, при шаге в 15 см для обогрева одного квадрата потребуется 1/0,15х1,1=7,33 метра.

Таким образом, для получения расчетной теплоотдачи в 150 ватт на квадратный метр нам в идеале нужно укладывать 20-ваттный кабель с шагом 15 см (7,33х20=146,6).

На практике, однако, лучше взять кабель с удельным тепловыделением в 30 ватт/м2:

Кабель будет, как и пленка, укладываться не по всей площади помещения.
Даже в идеальном с точки зрения эффективности случае (100 миллиметров экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующей подушки между стяжкой и перекрытием и кафель в качестве чистового покрытия) фактическая средняя теплоотдача кабеля будет снижаться терморегулятором при достижении пороговой температуры. Теплопроводность стяжки и кафеля довольно велика, но не бесконечна.

Фактический максимум тепла, который можно получить с квадратного метра поверхности пола – что-то около 120 ватт. Увеличить значение можно, но лишь подняв температуру пола выше комфортного значения.

Водяной теплый пол

Если в вашем распоряжении есть источник тепла, при использовании которого цена киловатта существенно ниже, чем киловатта электроэнергии (магистральный газ, дрова и т.д.), единственным разумным выбором становится водяной теплый пол.

Теплообменник представляет собой трубу, уложенную под чистовое покрытие.

От чего зависит теплоотдача водяного теплого пола?

От температуры теплоносителя. Она может быть несколько выше температуры поверхности, но не превышает, как правило, 50 градусов. Типичный перепад температуры на контуре – 45/35 С.
От температуры воздуха. Чем она ниже, тем больше тепловой поток между полом и помещением.
От все того же шага укладки труб теплого пола. Чем он меньше, чем больше тепла передается стяжке.
В гораздо меньшей степени – от диаметра трубы, по которой двигается теплоноситель.

Полезно: в абсолютном большинстве случаев используется труба минимального диаметра – 16 миллиметров.

В изданной в Вене в 2008 году “Настольной книге проектировщика” приводится таблица теплоотдачы теплого пола для следующих условий: температура подачи/обратки – те самые 45/35 С, температура воздуха – 18 С, покрытие пола – кафель.

При шаге между витками трубы 250 миллиметров квадратный метр пола отдает 82 ватта тепла.
При шаге 150 мм – 101 ватт.
При шаге 100 мм – 117 ватт.

Примерно от этих значений и можно отталкиваться при проектировании.

Зависимость теплового потока от шага труб и температуры теплоносителя.

Заключение

Наконец, приведем еще одну универсальную формулу расчета. Тепловой поток с поверхности пола можно рассчитать как 12,6 ватта/(м2хС). Значение прямо пропорционально перепаду температуры между воздухом и полом.

Таким образом, при температуре пола 33 С и воздуха в 18 С теоретическим максимумом для одного квадрата становится количество тепла в 12,6(33-18)=189 ватт.

Если вам надо система выравнивания плитки СВП купить в Москве, позвоните или напишите нам, мы будем рады взаимовыгодному сотрудничеству! Все, что вам нужно – это просто написать в форму обратной связи, или позвонить по указанным на сайте телефонным номерам! после этого, наши вежливые менеджеры свяжутся с вами и обсудят все важные моменты! Свяжитесь с нами и обсудим с вами все интересующие вас моменты (доставку, количество изделий и все остальное)! Будем рады взаимовыгодному сотрудничеству! До связи!

Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Расчет потребности в тепле

По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м 2 хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

Читать Чем резать плинтуса пластиковые

Расчет длины трубы теплого водяного пола основывается на том факторе, что максимальная длина любого участка не может быть больше, чем 80-100 м.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Для расчета общей продолжительности трубы, предназначенной для отдельного контура, используется следующая формула:

Также к этому значению следует прибавлять параметры длины трубы, которые требуются для монтажа линии подачи, а также для создания обратной ветки к коллектору.

Прокладывание труб для теплого пола

рулонная гидроизоляция – количество данного материала определяется путем вычисления площади пола с запасом в 10%, который потребуется для перекрытия стыков;
утеплитель в виде пенополистирола — используется 5 % для подгонки и обрезки;
лента демпферная – укладывается по периметру комнаты, а также в местах стыка;
сетка арматурная – количество сетки равняется площади помещения, которая увеличена в 1,4 раза;
бетон – зависит от предполагаемой толщины стяжки.

Мощность водяного теплого пола

В основе метода обогрева помещения путем использования способа водяного теплого пола лежит принцип использования не горячей, а теплой воды.

Терморегулятор для теплого пола

Благодаря системе отопления в виде водяного теплого пола, предоставляется возможность создать благоприятные температурные условия, используя при этом лишь 40-150 Вт на квадратный метр. Несмотря на то, что этот показатель является относительно небольшим, но его вполне достаточно для достижения цели. Равномерное распределение водяного потока по всему периметру комнаты дает возможность снижать мощность обогревательного устройства.

Количество электроэнергии, которое необходимо для обогрева 1 кв. м. представляет собой основополагающий фактор. Благодаря ему предоставляется возможность определиться с типом обогрева помещения, а именно основной или дополнительный это вид. При этом следует исходить из тех факторов, что пространство, которое подвергается активному обогреву, должно немного превышать половину общей площади этой комнаты. Зачастую данный показатель имеет значение в 60-70%. Если водяной теплый пол характеризуется, как единственный источник тепла, то значением мощности термопленки принимается показатель в 150Вт/м².

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

С целью экономии затрат на оплату электрической энергии, которая используется обогревательным устройством, рекомендуется подключать термостат в сеть инфракрасного теплого пола. В результате это дает возможность не только установить контроль над работой электрических компонентов, но и снижать при этом затраты на 35%. Таким образом, можно утверждать, что электрический теплоноситель употребляет лишь 65% изначально планируемой мощности.

18 м² х 0,7 х (150 Вт/м² х0,65) = 1229 Вт/час,

0,65 – показатель, уточняющий процент работы элементов при условии использования терморегулятора.

1229 х 3,58 / 1000 = 4,40 р. а за 7 часов работы за весь день: 7 х 4,40 = 30,8 р.

Температурный показатель поверхности пола для ванных комнат при таком способе отопления может достигать различных значений, максимум которых закреплен на 33 градусах.

Значение удельной мощности в зависимости от типа обогреваемых помещений

Такое деление возникает из-за функционального предназначения рассматриваемой площади. Если сравнивать спальню и застекленную лоджию, то для второго варианта требуется намного больше мощности, чем для первого. Стандартными показателями считаются следующие данные: кухня – 110-150 Вт/м², ванная – 140-150 Вт/м², лоджия под стеклянным покрытием – 140-180 Вт/м².

Читать Конструкция теплого пола водяного

Главным показателем, на который ориентируется человек при выборе способа нагревательного устройства, является расчет мощности водяного теплого пола на квадратный метр. Если теплый пол является единственным источником отопления, то удельная его мощность должна характеризоваться такими значениями – 150-180 Вт/м². Если данный способ обогревания выступает в качестве дополнительного, то величина мощности приравнивается к 110-140 Вт/м² .

Так как погода бывает переменчивая и потребность в обогреве помещений изменяется, следует использовать регуляторы. Различают их ручного и автоматического типа.

При формировании контура теплого пола, особое внимание следует уделить выбору способа его подключения. В качестве места для подсоединения к общей системе может быть радиатор, магистральная труба, полотенцесушитель.

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Если выбор способа подключения к системе отопления сделан в пользу полотенцесушителя, то в обязательном порядке следует предусмотреть установку краном, а именно Маевского или обычного типа. Благодаря таким элементам предоставляется возможность удалить из системы образовавшийся воздух.

В целях безопасности и удобства в последующем обслуживании не следует бетонировать узел подключения. В противном случае доступ к нему будет исключен, что является не очень хорошо. Зачастую в качестве места его установки выбирают пространство под ванной либо нишу в стене, если такая имеется. При втором варианте обычно ее скрывают под декоративной дверцей или же плиткой, которую легко потом снять.

Самым часто используемым методом является способ «улитка». Для нее характерно:

Если теплоизоляция производится за счет пленки, ее следует прикрепить к напольному покрытию саморезами.

С целью избежать неприятностей в будущем по поводу качества выполненной укладки теплого пола, следует в обязательном порядке проверять ее на герметичность соединения.

Проверка системы на герметичность

Только после 21-28 дней от дня заливки бетонной смеси систему можно вводить в эксплуатацию. Но при этом следует делать это постепенно – повышать температурный режим со временем. В противном случае это грозит появлением разности коэффициента расширения.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Таблица расхода трубы теплого пола

Прокладывание труб для теплого пола

Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола

Терморегулятор для теплого пола

Внешний вид конструкции теплого пола

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

Расчет мощности и таблица теплопотребления разных частей здания

Укладка водяного теплого пола

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

Выполнение проекта теплого водяного пола

Металлопластиковые трубы для конструкции теплого пола

Проверка системы на герметичность

Стяжка теплого пола бетоном

Расчет необходимого количества материалов для монтажа системы теплого пола

Схема укладки и расчета трубопровода

Что такое тёплый пол?

Тёплый воздух распространятеся в помещении более равномерно, при использовании тёплых полов, и это положительно влияет на здоровье человека. Области тела с более высокой теплоотдачей требуют соответствующих температурных зон, для того, чтобы выровнять температуру тела. Если в зоне головы тепловой поток выше, чем в зоне ног, то нарушается баланс теплообмена, климат в помещении считается неблагоприятным.

26°С — в помещениях с постоянным пребыванием людей,

По оси нагревательного элемента температура поверхности пола в детских садах, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35°С.

Под напольным покрытием находятся нагревательные элементы, которые отдают тепло полу, нагреваю помещение.

Виды тёплых полов

Водяной тёплый пол

Принцип работы водяного теплого пола довольно очень прост. Горячая вода течет по специальной трубке, вмонтированной в пол. За счёт разницы температуры воды, которая циркулирует в системе тёплого пола, тепло в помещении распространяется более равномерно, чем при использовании обыкновенной системы отопления.

Для системы отопления тёплого пола, как правило использую металлопластиковые трубы, но возможны и другие варианты.

Перед началом монтажа необходимо продумать план укладки (что бы знать необходимую длину трубы), размещение деформационных швов (если площадь тёплого пола более 30м2) и форму и Шаг укладки.

Укладка многослойных металлопластиковых труб может осуществляться в любой удобной форме. Благодаря малому температурному удлинению при применении металлопластиковых труб не возникает проблем, связанных с механическим воздействием температурной нагрузки при длительной эксплуатации.

Форма укладки водяного тёплого пола

Укладка «Спиралью» — Чередование более тёплой подачи и менее тёплой обратки происходит более равномерное распределение температуры поверхности пола.

Укладка «одиночным змеевиком» с уплотнением в краевой зоне: — Меньший шаг в зоне уплотнения увеличивает теплоотдачу поверхности пола в этой зоне.

Не обязательно делать тёплый пол под мебелью, лучше отступить от стены необходимое расстояние.

10, 15, 20, 25, 30см. Шаг в 200мм считается наиболее оптимальным, т.к. обогревается вся поверхность пола и упрощается монтаж в местах поворота трубы.

Теплоотдача водяного теплого пола

Одна секция отопительного прибора высотой 500мм даёт от 140 до 180Вт тепла. 1 квадратный метр тёплого пола даст от 40 до 90Вт. При большей теплоотдачи, температура поверхности пола становится выше 26°С.

Дано: Помещение с температурой внутри +22°С и керамическим напольным покрытием. Толщина цементно-песчаной стяжки 45 мм над трубой.

Теплоотдача 1 квадратного метра тёплого пола при шаге 200мм: 39,9Вт

При средней температуре теплоносителя +40°С.

Температура поверхности: +30,2 °С.(Больше 26°С)

Виды электрических тёплых полов

Кабельный
Кабельный с армирующей сеткой
Пленочный (инфракрасный)

Принцип электрического кабельного тёплого пола точно такой же как и водяного тёплого пола.

Максималную длину одной ветки, а также шаг, глубину укладки и теплоотдачу необходимо смотреть в инструкции к конкретному тёплому полу.

Кабельный с армирующей сеткой электрический тёплый пол

Пленочный электрический тёплый пол

Главный плюс плёночного тёплого пола в том, что его можно монтировать самостоятельно под любое покрытие – от ламината до плитки, без цементной стяжки.

После пленку необходимо подключить к проводке. Установить контактные зажимы на краях медной полосы и к ним подключить контактные провода.

Необходимо заизолировать битумной изоляции все места подключения проводов и места разреза пленки с обратной стороны.

В любом случае необходимо ВНИМАТЕЛЬНО изучить инструкцию по монтажу и эксплуатации перед началом работ с электрическими тёплыми полами

В просторах всемирной паутины очень много информации о водяном теплом поле: схемы укладки, подходящий материал труб и прочее. Казалось бы, что всего этого предостаточно для проектирования без забот. Только вот методика расчета водяного теплого пола у каждого производителя своя, а порой тот же самый производитель предлагает пользоваться очень странными номограммами, не внушающими доверия. Опять же, что же делать, если производитель еще не выбран заказчиком, а теплоотдачу теплого пола и остальные характеристики мы должны рассчитать. Излазив интернет в свое время вдоль и поперек, не нашла ни одной более менее адекватной методики расчета.

К счастью, методика нашлась, посоветовали мне ее коллеги. С радостью привожу ее на блоге.

Исходные данные для расчета:

Температура в подающем трубопроводе системы теплого пола t_п, о С;
Температура в обратном трубопроводе системы теплого пола t_о, о С;
Температура воздуха в рассчитываемом помещении t_в, о С;
Температура в нижележащем помещении t_низ, о С;
Внутренний диаметр труб теплого пола D_в, м;
Наружный диаметр труб теплого пола D_н, м;
Коэффициент теплопроводности материала труб λ_тр, Вт/мК;
Коэффициент теплоотдачи нижележащей горизонтальной поверхности α_н, Вт/м 2 К;
(определяется по СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" табл. 7 и СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий" табл.8; данные таблицы приведены ниже под номером 1 и 2)
Коэффициент внутренней теплоотдачи (от теплоносителя к внутренней стенке трубы) α_вн, Вт/м 2 К;
Коэффициент теплоотдачи пола α_п, Вт/м 2 К (обычно принимается 10-12 Вт/м 2 К);

А также необходимо знать конструкцию пола, для того чтобы посчитать термическое сопротивление слоев над трубами R _в , м 2 К/Вт, и под трубами R _н , м 2 К/Вт, которое находится по несложной формуле:

Таблица 1 — Коэффициент теплоотдачи нижележащей поверхности α _н (по СНиП 23-02-2003 )

Внутренняя поверхность ограждения

Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м·°С)

1. Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты ребер к расстоянию между гранями соседних ребер

2. Потолков с выступающими ребрами при отношении

4. Зенитных фонарей

Примечание — Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СНиП 2.10.03.

Таблица 2 — Коэффициент теплоотдачи нижележащей поверхности α _н (по СП 23-101-2004)

Наружная поверхность ограждающих конструкций

Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м 2 ·°С)

Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне

Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытий над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне

Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

Перекрытий над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенных выше уровня земли, и над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

1. Средняя температура теплоносителя t_ср, о С:

2. Приведенное термическое сопротивление над трубамиR_вв, м 2 К/Вт:

3. Приведенное термическое сопротивление под трубамиR_нн, м 2 К/Вт:

4. Угол между поверхностью пола и линией максимального термического сопротивления (вверх), градусы:

где В – шаг укладки труб, см (задаемся шагом 0,10/0,15/0,20/0,25 м);

– суммарная толщина слоев над трубами, м; 5. Максимальное термическое сопротивление слоев труб над трубой R_вmax, , м 2 К/Вт:

6. Отношение тепловых потоков «низ/верх»:

7. Приведенное термическое сопротивление стенок трубы R_тр, м 2 К/Вт:

8. Тепловой поток по направлению вверх q_в , Вт/м 2 :

. Именно это число участвует при получении общей теплоотдачи пола. Умножив данное число на полезную площадь пола, мы получим количество тепла, отдаваемое теплым полом.

9. Тепловой поток по направлению вниз q_н , Вт/м 2 :

10. Суммарный удельный тепловой поток q_a, Вт/м 2 :

11. Суммарный тепловой поток на погонный метр теплого пола q_l, Вт/м:

12. Максимальная температура пола t_п_max, o C:

13. Минимальная температура пола t_п_min, o C:

14. Средняя температура пола t_пср, o C:

Данная температура должна быть меньше либо равна нормируемой.

Средняя температура пола нормируется СП 60.13330.2012 "Отопление, Вентиляция и Кондиционирование" пункт 6.4.8: « Среднюю температуру поверхности строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами в расчетных условиях следует принимать не выше, °С: 70 — для стен; 26 — для полов помещений с постоянным пребыванием людей; 23 — для полов детских учреждений согласно СП 118.13330; 31 — для полов помещений с временным пребыванием людей, а также для обходных дорожек, скамей крытых плавательных бассейнов; по расчету — для потолков согласно 5.8. Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в детских учреждениях, жилых зданиях и плавательных бассейнах не должна превышать 35 °С. Ограничения температуры поверхности пола не распространяются на встроенные в перекрытие или пол одиночные трубы систем отопления.» Если температура получилась больше, чем нормируемая, то задаемся шагом побольше и проделываем расчет сначала. Если и это не помогает, то есть еще такие варианты: — уменьшить температуру теплоносителя; -изменить конструкцию пола над трубами, а именно увеличить R_в, м 2 К/Вт Для удобства подбора шага и других параметров советую вам завести табличку в Excel с расчетом.

Пример расчета теплого пола

Исходные данные:

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе t_п Температура теплоносителя в обратном трубопроводе Температура воздуха в рассчитываемом помещении Коэффициент теплоотдачи нижележащей горизонтальной поверхности Коэффициент внутренней теплоотдачи (передача тепла от теплоносителя к внутренней поверхности труб)

Наименование материала слоя

1. Средняя температура теплоносителя t_ср:

2. Приведенное термическое сопротивление над трубами R_вв:

3. Приведенное термическое сопротивление под трубами R_нн:

4. Угол между поверхностью пола и линией максимального термического сопротивления (вверх), градусы:

Принимаем шаг укладки В=0,15 м

5. Максимальное термическое сопротивление слоев труб над трубой R_вmax:

6. Отношение тепловых потоков «низ/верх»:

7. Приведенное термическое сопротивление стенок трубы R_тр:

8. Тепловой поток по направлению вверх q_в :

Полезная площадь комнаты 10 м 2 , следовательно, теплоотдача теплого пола: Q=74,410=744 Вт 9. Тепловой поток по направлению вниз q_н :

10. Суммарный удельный тепловой поток q_a:

11. Суммарный тепловой поток на погонный метр теплого пола q _l :

12. Максимальная температура пола t_п_max, o C:

13. Минимальная температура пола t_п_min, o C:

14. Средняя температура пола t_пср, o C:

Данная температура меньше нормируемой, а именно для зон с постоянным пребыванием людей температура пола не должна быть выше 26 о С (по 6.4.8 СП 60.13330.2012) В результате расчета мы подобрали шаг труб водяного теплого пола, вычислили при этом шаге теплоотдачу теплого пола и среднюю температуру поверхности пола.

Если тебя интересует "Регулирование теплоотдачи водяного теплого пола" кликай сюда

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Гость: Спасибо большое за методику, но, простите за тупость, не совсем понял как и откуда взялись следующие величины: Коэффициент теплоотдачи нижележащей горизонтальной поверхности αн = 8,7Вт/м2 K и Коэффициент теплоотдачи пола αп = 12Вт/м2 K?

Анастасия Королева: Отличный вопрос;) Коэффициент теплоотдачи пола просто принимается в пределах 10-12 Вт/м2К, а коэффициент теплоотдачи нижележащей поверхности - в зависимости от вида поверхности по табл. 7 СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" или табл.8 СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий". Статью я дополнила данными таблицами;)

Гость: Спасибо за ответ. Но иногда "теплый пол" может находиться прямо на земле, например обогрев грунта. Еще не понятно откуда взялось значение αвн?

Анастасия Королева: Конечно 10-12 Вт/м2 К принимается, если мы делаем теплый пол в помещении, если же идет речь об обогреве грунта нужно искать данный коэффициент для грунта. Коэффициент внутренней теплоотдачи (от теплоносителя к внутренней стенке трубы) αвн рассчитывается достаточно сложно по формулам в зависимости от значений критериев Нуссельта, Прандтля, Рейнольдса и Грасгофа (могу привести расчет на сайте) , но есть ориентировочные значения коэффициентов теплоотдачи, Вт/(м2*K): - турбулентное течение воды в трубах 1000 - 5500 - турбулентное течение воды снаружи труб 3000 - 10000 - турбулентное движение газов в трубах 50 - 150 - турбулентное движение газов снаружи труб 100 - 300 - ламинарное течение воды в трубах 300 - 430 - ламинарное движение газов в трубах 10 - 20 - свободная конвекция воды 300 - 900 - свободная конвекция газов 3 - 10 - кипение воды 2000 - 24000 - конденсация водяного пара 900 - 15000 - кипение органических жидкостей 300 - 3500 - конденсация паров органических жидкостей 230 - 3000

Гость: Добрый день! Подскажите, откуда вы берете значение "Коэффициент теплоотдачи пола αп, Вт/м2К (обычно принимается 10-12 Вт/м2К)", почему именно 10-12 Вт/м2К?

Анастасия Королева: Здравствуйте! Понимаю, что для вас скорее всего это не будет аргументом, но принимать данное значение рекомендовал нам преподаватель по отоплению, когда я училась в Финляндии. Скорее всего это из европейских норм.

Гость: Спасибо за ответ! Ищу, откуда берется это значение. В руководстве по проектированию напольного отопления компании Uponor тоже написано, что принимают 10-12 Вт/м2К. Косвенно это значение подтверждается в СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" в таблице 7 коэф.теплоотдачи для пола при h/a 1cм, поднимают по ходу заливки."

Анастасия Королева: Поднимают ли сетку по ходу заливки..хм. это вряд ли, да и зачем. На ютубе очень много видео по заливке пола и ничего там не поднимают. По моему мнению, данную цифру нужно брать если не 8, то максимум 11 мм (учитывая толщину арматурной сетки). Когда я еще училась, нам вообще рисовали эту картинку и трубы были по середине стяжки, то бишь, если стяжка 60 мм, то принималось под трубами 30 и над трубами 30 мм. В конечном итоге, по моему мнению, это конечно зависит, как будут трубы укладывать.

Геннадий Валуйский: Доброе время суток. Если стяжка 60 см, то сверху и снизу по 30 никак не получится - т.к. есть наружный диаметр трубы. Толщина верхнего и нижнего слоя в таком случае будет (60-Dтр)\2 :)

Екатерина Галакова: Анастасия, подскажите, пожалуйста, как Вы определяете коэффициент внутренней теплоотдачи (передача тепла от теплоносителя к внутренней поверхности труб) αвн?

Гость: Добрый день! Вы не могли бы указать источник, откуда взяли эту методику. А как посчитать тепловой поток вниз, если пол по грунту, и температура грунта неизвестна

Анастасия Королева: Здравствуйте! Методику мне посоветовали коллеги. Но я буквально недавно обнаружила, что на сайте валтека лежит программка, в которой заложен тот же расчет. По поводу температуры грунта: Я принимаю расчетную температуру наружного воздуха (-26), так как нет данных по температуре грунта. Вообще попробуйте еще поискать, бывают такие данные в справочниках проектировщика для тепловых сетей, так как там тоже это температура нужна для расчетов.

Константин Есин: Здравствуйте. Суммарные теплопотери комнаты 1500 Вт. Площадь - 12 м2, тепловой поток по направлению вверх-74,4 Вт (из расчета). Итого пол выдает 893 Вт. Как добрать остальные 603 Вт,что бы скомпенсировать теплопотери ? Комната отапливается только за счет теплого пола.

Анастасия Королева: Есть несколько вариантов: 1.Увеличить шаг; 2. Увеличить температуру теплоносителя; Этим мы добьемся увеличения теплового потока вверх, но тут надо следить за средней температурой пола, чтобы она была не больше нормативной. Хотя некоторым заказчикам это неважно и они даже просят пол погорячее, само собой это нужно согласовывать. Если данные меры не помогают, то нужно ставить еще радиатор, никуда не деться.

Виктория: Анастатсия, почему вы используете в расчетах термическое сопротивление материалов в состоянии "влажный"?

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Расчет теплого пола водяного

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

График комфортных температурных условий

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

тип материалов, использованных в процессе строительства;
вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
температурные показатели в регионе проживания;
использование дополнительных источников обогрева;
точные размеры площади помещения;
предполагаемый температурный режим в помещении;
высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м2, м п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

жилое помещение — 29 °C;
участки около наружных стен — 35 °C;
ванные комнаты и зоны с высокой влажностью — 33 °C;
под напольное покрытие из паркета — 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Таблица теплопотребления различных частей здания

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

Крепление труб к арматурной сетке

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
сшитые полиэтиленовые трубы;
металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Гофрированная труба для теплого пола - один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

необходимая длина нагревательного контура;
равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

g — показатель плотности теплового потока;
Q — суммарный показатель теплопотерь в помещении;
F — предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

TR — температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
ТО — температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55—45, 50—40, 45—35, 40—30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15—1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Расчет стоимости теплого пола

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 1)

Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Читайте также: