- Как рассчитать водяной тёплый пол
- Данные для расчётов напольной системы отопления
- Варианты установки отопительного узла
- Бетонная основа: особенности монтажа
- Основные расчёты
- Расчёт теплопотерь
- Видео описание
- Тёплый пол: можно ли использовать в качестве основной системы отопления
- Расчёты труб и мощности
- Советы и рекомендации
- Видео – Расчет теплого пола водяного (часть 1)
- Видео – Расчет теплого пола водяного (часть 2)
Расход труб для установки тёплого пола на квадратный метр определяется выбором схемы укладки и шагом между трубами. Обычно шаг между трубами выбирает в пределах 15–30 см, и его уменьшают до 10 см в тех зонах, где температура ниже, например, вдоль наружных стен или у входной двери.
Как рассчитать водяной тёплый пол
Одним из популярных решений для обустройства отопительной системы является установка водяного теплого пола, который способен создавать комфортный микроклимат в помещениях. Система подогрева пола может использоваться как основная, так и как дополнительный источник тепла. В любом случае необходимо провести предварительные теплотехнические и гидравлические расчеты, которые позволят разработать эффективную схему расположения контуров теплого пола.
При проведении расчетов учитываются несколько ключевых правил:
- Не стоит делать один контур длиной более 100–130 м, что зависит от диаметра используемого трубопровода. Если теплотехнический расчет требует более длинной трубы, необходимо создать два контурных участка.
Данные для расчётов напольной системы отопления
- Тип материалов, применяемых при строительстве дома, и эффективность теплоизоляции здания;
- Температура +29 °C — для жилых комнат. Если в качестве напольного покрытия используется паркет или ламинат, температура не должна превышать +27 °C, а для виниловой плитки верхний предел составляет +29 °C.
- Температура +33 °C — для помещений с высокой влажностью, таких как ванные комнаты, санузлы и бассейны.
- Температура +35 °C — для зон холода, расположенных вдоль входных дверей, окон и наружных стен. Эти области требуют повышенного обогрева ради предотвращения холодных сквозняков; это достигается уменьшением шага между трубами.
Превышение указанных температур приводит к перегреву воздуха в помещении, деформациям в системе отопления и повреждению финишного покрытия пола.
Варианты установки отопительного узла
На сегодняшний день существуют два метода монтажа блоков для подогрева пола – это настильный и бетонный. Второй метод подразумевает, что в процессе установки и сборки элементов отопительной системы потребуется заливка стяжки, внутри которой будет находиться теплоноситель. В отличие от этого, настильный способ подразумевает использование настилов из полистирольных или деревянных панелей. В этом случае процесс монтажа внутренней отопительной системы не требует влажных операций, что значительно сокращает общее время, необходимое для установки всей системы обогрева.
По качеству выполнения укладки оба метода совершенно не уступают друг другу; оба способа одинаково эффективно справляются с поставленными задачами, и основное отличие заключается в подходе к укладке.
Эту статью также читают: Как правильно сделать тёплый водяной пол: схема, фото и видео
Бетонная основа: особенности монтажа
На сегодняшний день этот метод монтажа является наиболее распространённым. Это связано с тем, что его реализация занимает не так много времени и не требует наличия особых навыков. Трубопровод, стоимость которого во многом определяется материалом и диаметром, укладывается по заранее оговоренной схеме. Таким образом, план монтажа учитывает назначение утепляемого помещения, будь то кухня, спальня, ванная или прихожая, а также его конфигурацию.
Вся площадь будущего отапливаемого помещения делится на несколько небольших зон, количество которых зависит от габаритов и формы комнаты.
Крайне важно соблюдать соотношение сторон контуров 2:1.
Данное правило важно соблюдать для предотвращения возможного расширения бетонной основы при нагревании — под воздействием изменения температур в теплоносителе, стяжка может деформироваться. Это необходимо предотвратить, чтобы избежать растрескивания как бетонной основы, так и декоративного покрытия.
Перед тем как заняться укладкой труб теплоносителя, необходимо застелить пол теплоизоляционными материалами, что предотвратит потерю тепла в систему перекрытий.
При подходящем выборе качественных теплоизоляторов и верном расчете необходимого количества труб для теплого водяного пола, можно добиться наибольшей эффективности работы системы отопления.
В качестве теплоизолятора можно использовать плотный пенопласт или специальные теплоизоляционные плиты, толщина которых зависит от назначения утепляемого помещения. Например, для кухни допустимо использовать пенопласт толщиной 5-10 см, в то время как спальни предпочтительнее утеплять с применением полотна толщиной 15 см. Поверх утеплителя располагается слой гидроизоляции, в качестве которого может выступать обычная полиэтиленовая пленка. Этот шаг эффективен для предотвращения появления грибка и плесени в обогревательной системе.
Эту статью также читают: Утеплитель для стен дома Пеноплекс
После утепления на пол постилается армированное покрытие с ячеистой структурой, ширина которого определяется в зависимости от типа выбранного трубопровода.
Трубки закрепляются к армированной сетке с помощью хомутов, после чего проводится контрольная опрессовка для выявления возможных дефектов. После успешного тестирования на давление и температуру, можно заливать финальную стяжку. Толщина стяжки колеблется от 60 до 70 мм, что зависит от диаметра теплоносителя.
Как только стяжка высохнет, что может занять от одной до трёх недель в зависимости от условий в помещении, можно начинать укладку декоративного покрытия. В качестве такового можно использовать ламинат, линолеум, паркет или кафель. Важно выбирать материалы с хорошей теплопроводностью, иначе эффективность обогрева может оказаться низкой.
ВИДЕО: Расчет длины трубы для тёплого пола
Основные расчёты
Для выполнения точного расчета труб для тёплого пола, выбора насоса и коллектора для отопления загородного дома, необходимо определить нужную мощность системы.
Расчёт теплопотерь
Необходимая мощность тепловых контуров (М) зависит от теплопотерь (Q) и рассчитывается по следующей формуле:
М = Q×1,2
Тепло уходит через наружные стены, перекрытия и окна.
На заметку! Поскольку в данном случае пол будет отапливаться, потери тепла через пол не учитываются.
Чтобы вычислить потери тепла, необходимо знать термические сопротивления (R) всех конструкций. Они вычисляются легко: разделив толщину стен или любой другой конструкции на их коэффициент теплопроводности, который может быть найден в таблице:
Материалы | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°*С) |
Железобетон | 1,7 |
Силикатный кирпич | 0,7 |
Керамический кирпич | 0,44 |
Газобетон и пенобетон | 0,26 |
Керамзитобетон | 0,4 |
Дерево | 0,18 |
Минеральная вата | 0,055 |
Пенополистирол | 0,038 |
Например, если дом построен из бруса толщиной 20 см, термическое сопротивление его наружных стен рассчитывается следующим образом:
0,2/0,18 = 1,11 м²°С/Вт
Если стены дополнительно утеплены минеральной ватой, расчёт следует произвести как для этого материала, так и для фасадной отделки. Сложность в расчёте вызывает необходимость индивидуальной оценки теплопотерь для каждой конструкции: из общей площади стен вычитается площадь окон и дверных проемов, определяются тепловые сопротивления стеклопакетов и оконных рам, также учитываются тепловые потери, связанные с воздухом, который поступает через вентиляционные каналы и т. д.
Поэтому будет правильнее обратиться к опытным специалистам для проведения таких расчетов. Тем не менее, домовладельцы, стремящиеся сэкономить и обладающие достаточным временем, могут воспользоваться упрощённой формулой:
Q = 1/R х (Тв – Тн) х S,
где S – площадь конструкции, а Тв и Тн – это температуры внутри и снаружи помещения (минимальная соответственно).
Для примера, допустим, что площадь внешних стен в комнате нашего дома из бруса составляет 50 м², а минимальная зимняя температура на улице -30°, тогда температура внутри должна быть +24°. Таким образом:
Q = 1/1,11 х (24 – (-30)) х 50 = 2432 Вт
На этом расчет не закончился, также следует учитывать, как комната ориентирована по сторонам света. Если она обращена на юг, то значение оставляем без изменений. Если на север — умножаем на коэффициент 1,1, если на запад или восток — на 1,05.
Видео описание
Чтобы узнать, как подобрать форму укладки и разделить помещение на контуры, посмотрите видео:
Количество контуров определяется, исходя из теплоотдачи каждого из них. Например, если вы планируете установить систему отопления в комнате площадью 12 м², находящейся в 5 м от коллектора, длина труб в данном случае при шаге в 20 см составит 76 м:
12/0,2 х 1,1 + 2 х 5 = 76
Если теплоотдача на 1 м² составляет 80 Вт, то для всей комнаты это будет 12 х 80 = 960 Вт. Таким образом, мощность вашего оборудования в 15 кВт сможет потянуть: 15000/960 = 15,6 контуров такой длины. Это теоретически. На практике стоит уменьшить количество контуров на 2, что даст нам 13 контуров; подбираем коллектор с соответствующим количеством выходов.
Либо можно подбирать другие варианты, изменяя шаг укладки, длину контура или диаметр труб.
Тёплый пол: можно ли использовать в качестве основной системы отопления
Чтобы определить, возможно ли использовать систему отопления «тёплый пол» как единственный источник обогрева, необходимо провести предварительные расчеты. Для этого нужно определить плотность теплового потока, который будет выделяться системой «тёплый пол». Для этого используется следующая формула:
где, Q – теплопотери помещения;
F — площадь пола, на котором планируется укладка отопительных трубопроводов.
Чтобы определить величину Q, нужно учесть все окна, а также высоту потолков. При этом для F учитывается только та часть пола, которая будет покрыта отопительными трубами.
Среднюю температуру теплоносителя можно определить по формуле:
TR – температура на входе в контур;
TO – температура на выходе из нагревательного контура.
Рекомендуется использовать значения в диапазоне от 30 до 55 градусов. На основании этих значений g и ∆T выбирается диаметр трубопровода, а также шаг при укладке труб. После этого рассчитывают необходимую длину трубопровода для перегрева помещения с использованием данной системы. На основе черновых расчетов принимается решение о целесообразности применения теплого пола в качестве единственного способа обогрева помещения. Правильные расчеты и грамотное планирование расположения трубопроводов обеспечат долговечность системы отопления.
Расчёты труб и мощности
Собранные в ходе измерений данные служат основой для подсчета мощности таких устройств, как тепловые помпы, газовые или электрические котлы, а также позволяют определить расстояние между трубами во время монтажа.
Чтобы точно рассчитать необходимую длину труб, следует понять, какие виды труб будут использоваться и их особенности:
- нержавеющие гофрированные трубы отличаются высокой эффективностью и качественной теплоотдачей;
- медные трубы имеют высокий уровень теплоотдачи, но стоят значительно больше;
- сшитые полиэтиленовые трубы;
- металлопластиковые трубы обладают идеальным соотношением качества и цены;
- пенопропиленовые трубы характеризуются низкой теплопроводностью и доступной ценой.
Использование специальных компьютерных программ помогает значительно облегчить расчеты и сделать их как можно более точными. Все подсчеты должны учитывать способ укладки и расстояние между трубами.
Основные параметры, характеризующие систему, включают:
- необходимую длину нагревательного контура;
- равномерность распределения тепловой энергии;
- допустимые уровни активной тепловой нагрузки.
Следует учитывать, что при большой площади отапливаемого помещения возможно увеличивать шаг укладки труб с одновременным повышением температурного режима теплоносителя. Допустимый диапазон шага составляет от 5 до 60 сантиметров.
Наиболее распространенные корреляции расстояний и тепловых нагрузок:
- Расстояние 15 см соответствует теплоносителю, обеспечивающему 800 Вт на 10 м²;
- Расстояние 20 см будет обеспечивать от 500 до 800 Вт на 10 м²;
- Расстояние 30 см ограничивается 500 Вт на 10 м².
Для определения возможности применения системы в качестве единственного источника отопления или как дополнения к основному обогреву необходимо выполнить черновые расчеты.
Советы и рекомендации
Для максимально точного выполнения расчетов желательно обращаться за консультацией к профессионалам, которые специализируются на монтаже внутренних инженерных сетей.
Вы можете использовать онлайн-калькулятор для упрощения расчетов, однако следует учесть, что он даст лишь приблизительные данные, которые будут представлять собой общую информацию о масштабах предстоящих работ.
Для обогрева старых и ветхих зданий, которые не обладают хорошей теплоизоляцией, использование системы тёплых полов в качестве основного элемента обогрева нецелесообразно, так как это связано с низкой эффективностью и высоким уровнем затрат на энергоресурсы.
Качество всех расчетов напрямую влияет на эксплуатационные характеристики смонтированной системы отопления. Правильные расчеты помогут оптимизировать затраты не только на установку водяного обогрева полов, но и минимизируют расходы на эксплуатацию и обслуживание всего отопительного комплекса.