Главная Отопление

Расчет длины теплого пола калькулятор. Способы укладки трубы для теплого пола. Видео в помощь домашним проектировщикам

Расчет тепла теплого водяного пола. Онлайн-Калькулятор. Программы для расчета трубы теплого пола. Расчет монтажа и отопления.
При расчете мощности теплого водяного пола к каждому дому или квартире надо подходить индивидуально, отдельно рассматривая каждую комнату помещения. Ведь на мощности влияет очень много условий. Многое зависит от теплопотерь помещения, от температуры воздуха, которая является для вас комфортной для проживания, от температуры поверхности пола которую создают нагревательные элементы.

Водяной теплый пол мы можем использовать в качестве основного источника отопления, так и в качестве дополнительного. Но чаще всего водяной теплый пол используют в собственных домах как основной вид отопления.

Водяной теплый пол: Расчет мощности

Для экономичного функционирования теплого пола необходимо правильно рассчитать его мощность, теплопотери помещения и хорошо смонтировать теплый пол. Но для того, чтобы рассчитать необходимую мощность для обогрева теплого водяного пола, нам необходимо учесть площадь отапливаемого помещения, из чего сделаны стены, какие стоят окна, какую температуру в помещении мы хотим иметь. Также необходимо учесть какой мощности котел, и какие трубы мы будем использовать для обогрева.
Многое зависит от напольного покрытия. Такие покрытия как керамическая плитка хорошо передают тепло, а в деревянных полах — низкая теплопроводность.
Если в вашем помещении большие теплопотери, то его надо утеплить, так как эффективность теплого пола будет низкой.
Теперь рассмотрим, какие факторы влияют на расчет теплого водяного пола.

Расчет теплого пола водяного: Шаг укладки

Определяемся с шагом укладки трубы и способом ее укладки.
Существует несколько способов укладки труб. Укладывают трубы спиралью или змейкой. Трубы укладывают с шагом от 15 до 30 см для равномерного прогрева пола. При шаге более 30 см пол в помещении будет прогреваться неравномерно, и такое отопление будет неэффективным. Длина трубы в одном контуре не должна превышать более 100 метров, этого метража должно хватать на обогрев комнаты площадью до 20 кв.м., так как на 1 кв.м. площади помещения расходуется около 5 метров погонных трубы.

Расчет трубы для теплого пола

Температура в системе водяного отопления также зависит от толщины уложенной трубы. Обычно используется труба диаметром 16 мм, а при прокладке трубы диаметром 20 мм, температура в системе может быть выше на 1-2 градуса.

Еще немаловажное значение при использовании нескольких контуров в жилом доме с системой водяных теплых полов имеет разница длины трубы в используемых контурах. Она не должна превышать 15 метров.

Трубы крепятся к арматурной сетке, уложенной на теплоизоляцию хомутами или проволокой.

Теплоизоляции пола надо уделить особое внимание, ведь теплопотери при плохой теплоизоляции пола составляют до 20%. Если пол делается в межэтажном помещении, то достаточно до 5 см толщины утепления. А если это отопление первого этажа, то утепление должно составлять не менее 10 см, плотным теплоизоляционным материалом, в качестве которого можно использовать пенополистирол или минеральную вату. Концы труб подводятся к распределительному коллектору. В коллекторе количество отводов должно соответствовать количеству контуров теплого пола. Также коллектор должен иметь регулировочные клапана, чтобы можно было отрегулировать прогрев каждого контура в отдельности.

Проверка теплого водяного пола

После полного монтажа системы теплого водяного пола, ее необходимо проверить под давлением 4-6 бар в течение суток.
Если ваша водяная система нигде не дала протечки и трубы не деформировались, можно приступать к заливке стяжки. При заливке система теплого водяного пола остается под давлением.

Заливка стяжки для водяного пола

Заливаем стяжку толщиной 10-12 см, которой необходимо набрать свою максимальную крепость в течение месяца. Затем можно укладывать напольное покрытие.

Расчет теплых водяных полов: КАЛЬКУЛЯТОР ОНЛАЙН

При расчете мощности водяного теплого пола можно воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета теплого водяного пола.

Онлайн-калькулятор поможет правильно произвести расчеты и рассчитать параметры.

При помощи этого калькулятора вы сможете произвести необходимый расчет мощности водяного теплого пола. Результаты этих вычислений будут с небольшими погрешностями, зато у вас сложится общая картина о предстоящих работах по обустройству теплого водяного пола.

Будем рады помочь!

Если вы хотите избежать ошибок при расчете тепловой мощности вашего водяного пола и стоимости затрат на его монтаж, лучше всего обратиться к специалистам, которые ни один год занимаются внутренними инженерными сетями. Они полностью определяют объем вашей работы, учтут все индивидуальные особенности вашего здания, дадут рекомендации по выбору напольных покрытий и предложат вам единственно правильное решение.

Если вы живёте в России, то не понаслышке знаете, что такое зимние холода и как важно сохранять жилище в тепле. Не менее важны и деньги, которые вы платите за обогрев. Популярность тёплых полов в нашей стране буквально в первые же годы после их появления на рынке стала огромной. И теперь многие, видя положительные примеры соседей, родственников и друзей, отказываются от общепринятых способов обогрева жилых помещений и становятся приверженцами тёплых напольных покрытий.

Одна из простейших формул, которая поможет ответить на вопрос «как рассчитать теплый пол» выглядит следующим образом:

где L - требуемая длина обогревательного кабеля или трубы,

S - обогреваемая площадь,

Ps - необходимая удельная мощность,

Pl - удельная мощность кабеля.

Шаг (расстояние) укладки кабеля или трубы, или шаг теплого пола можно определить по формуле:

где H - шаг укладки.

Данные формулы являются основными в деле расчёта требуемых материалов, но существует и ряд нюансов.

Как составить схему помещения?

Для начертания схемы, согласно которой вы будете укладывать водяные трубы в помещении, вам понадобятся некоторые обязательные материалы и инструменты:

Миллиметровая бумага;

Линейка;

Карандаш;

Рулетка;

Калькулятор.

Итак, определим порядок действий:

На плане помещения изобразите будущее положение напольных труб. Учтите, что подключённая к стояку труба должна в первую очередь проходить рядом с окном, поскольку именно оно является главным источником холодного воздуха. Согласно нормативам, трубы должны монтироваться не ближе 20-25 см. к стенам и не ближе 35-50 см. друг к другу. Тут главным показателем является диаметр трубы.

Настало время вычислить длину труб, которые будут укладываться в помещении. Для этого нужно измерить длину нарисованных на схеме труб и умножить её на коэффициент, с помощью которого данные проекта переводятся в реальные цифры. К полученной цифре стоит прибавить пару метров для подводки к стояку.

Не стоит забывать и о необходимости приобретения теплоизоляционного материала, поскольку он обеспечивает оптимальное распределение тепла по всей поверхности и предотвращает его потерю через нижние слои. Для расчёта необходимого количества этого материала нужно вычислить площадь помещения, умножив длину на ширину.

Если вы решили заливать ваши трубы бетонной стяжкой, то вам понадобится точное соотношение цемента и песка в смеси. По общепринятым правилам к одной части цемента примешивается три части песка, т.е. соотношение 1:3. Количество воды определяется уже по мере замешивания. Здесь важно учитывать, что слишком густая смесь будет плохо выравниваться, а слишком жидкая - растекаться. Желаемая толщина теплого пола определяет необходимое количество песка и цемента.

СОВЕТ. Не забывайте о покупке расходных материалов: дюбелей, саморезов, креплений труб и маячкового профиля.

Понятие шага, высоты и длины тёплого пола

В сущности, расчёт необходимого количество материалов и будущих размеров тёплого пола в настоящее время перестал быть чем-то фантастически сложным. Хотя в первое время даже у специалистов возникали определённые трудности. Например, до сих пор одной из таких трудностей считается шаг теплого пола. А всё потому, что чуть ли не каждая компания, которая занимается производством элементов тёплого пола, выбирает свой размер шага и мотивирует его результатами различных тестов и проверок.

Но не стоит думать, что от того, какой шаг вы выберете, будет зависеть окончательная температура внутри комнат. Есть ещё настройка и регулировка температурного режима тёплого пола. Пожалуй, это даже более важно, чем пресловутый шаг. От того, как сильно греет пол в разных комнатах, зависит не только комфорт, но и состояние здоровья.

Если в доме постоянно проживают дети, что на регулировку и настройку температурного режима стоит обратить пристальное внимание. К счастью, множество современных моделей оснащено автоматической регулировкой, которая значительно упрощает жизнь. Как вы уже смогли понять, благодаря современным технологиям установка и эксплуатация тёплого пола не является чем-то сложным и проблематичным. В размеры тёплого пола входят также высота и длина, без определения этих данных нельзя приступать к крепёжным работам.

Высота теплого пола складывается из высоты каждого слоя. Самыми толстыми слоями считаются система водяных труб (этот слой равен диаметру укладываемых труб) и бетонная стяжка (заливка). Длина теплого пола это вовсе не длина помещения. Это длина труб или электрического кабеля, если тёплый пол использует для выделения тепла электроэнергию.

Какова оптимальная длина теплого пола?

Длина одной петли водяного тёплого пола зависит от мощности насоса. Если говорить о металлопластиковых и полиэтиленовых трубах, то длина петли трубы при наружном диаметре в 16 мм не должна превышать 100 м, при диаметре в 20 мм - 120 м. Также хорошо, если гидравлическая потеря внутреннего давления не поднимается выше 20 кПа. Примерная площадь, которую занимает одна такая петля, равняется 15 кв. м.

Какова оптимальная толщина теплого пола?

Для того чтобы защитить систему трубопроводов в тёплом полу от механических повреждений, оптимальным решением будет залить её бетонной стяжкой. Крайне важно правильно рассчитать толщину стяжки, поскольку от неё напрямую зависит высота теплого пола. Дадим несколько рекомендаций:

Толщина стяжки определяется вовсе не желаниями клиента, а техническими особенностями помещений. Сюда входят свойства перекрытий и облицовочных материалов, тепловая мощность пола и т.д.

От правильно выбранной толщины бетонного слоя зависит и механическая прочность, и работоспособность всей обогревательной системы (теплоотдача, экономичность, реагирование на смену температур). Если стяжка толстая, то регулировать температуру будет сложнее, поскольку она имеет достаточно большую теплоёмкость. Другими словами, такая стяжка дольше прогревается и дольше отдаёт тепло во внешнюю среду. Кроме того, толщина водяного теплого пола в данном случае будет слишком большой. А если бетонный слой чересчур тонкий, то он быстро перегреется и может потрескаться, а сама теплоотдача будет происходить только в местах, где проложены трубы.

Одной из задач бетонного слоя считается равномерное распределение тепла по поверхности.

Для жилых помещений максимальная толщина водяного теплого пола должна равняться 10 см. Для нежилых крупных помещений (склады, автоцентры, торговые павильоны) этот уровень может быть в два раза больше. Стяжки толщиной до 30 см. применяются только в авиационных ангарах.

Общая толщина бетонной стяжки должна полностью покрывать нагревательные элементы. Оптимальной цифрой можно назвать 6,5 см.

Рекомендуемая толщина цементного слоя непосредственно над трубами варьируется от 2 см до 5 см. А если между ним и трубами проложены изоляционные слои, то цементную смесь нужно заливать не менее чем на 3,5 см. Учтите, что 1 м2 бетонной стяжки толщиной 5 см будет весить от 250 до 300 кг.

Температура и мощность водяного теплого пола

Водяной тёплый пол выгодно отличается от более традиционных методов отопления жилища. В отличие от нагревательных приборов, которые вызывают движение воздуха и рождают конвекционные потоки, водяной тёплый пол нагревает весь воздух. Также он не способен причинить вред здоровью в виде ожогов и сильного иссушения кожи.

Система тёплого пола, работающего посредством перекачки по трубам горячей воды, требует, чтобы температура этой воды варьировалась от 35º до 45º. Максимальной температурой в данном случае считается 50º. Не стоит удивляться. Столь невысокой температуры как раз достаточно, чтобы поддерживать комфорт в жилом помещении.

Такие системы создают тепловые потоки достаточно небольшой мощности. В данном случае мощность водяного теплого пола на одном квадратном метре будет находиться между 40 и 150 Вт. Цифры хоть и не очень большие, но их достаточно для правильного функционирования всей системы и поддержания заданной температуры И тот, и другой параметр можно с лёгкостью регулировать как при помощи автоматической системы, так и вручную.

Мощность, которую потребляет водяной тёплый пол для своего функционирования

Если в вашем доме есть газ, то вы можете установить водяной тёплый пол. При отсутствии центрального отопления или газа возможна установка и эксплуатация электрического тёплого пола. Но поскольку электричество в нынешнее время удовольствие достаточно дорогое, то нужно для себя чётко определить какую роль тёплому полу вы отводите. Вы хотите, чтобы он был основным или вспомогательным источником тепла? В любом случае назвать точную цифру, сколько потребляет теплый пол, нельзя, поскольку потребляемая мощность теплого пола зависит от множества факторов. Это и температура окружающей среды, и уровень теплоизоляции, и вид напольного покрытия, и даже тепловая восприимчивость конкретного человека. Эти факторы влияют на количество потреблённой энергии, а потребляемая мощность теплого пола исходит из тепловых потерь помещения.

Тёплый пол как вспомогательный источник тепла

Для обогрева прихожей и кухни достаточно будет кабеля мощностью 120Вт. Для ванной комнаты - 150 Вт, а для утеплённого балкона - 180-210Вт. В этом случае электрическое потребление теплого пола будет весьма скромным.

Тёплый пол как основной источник тепла

В данном случае нелишним будет выполнить теплотехнический расчёт, который чётко определит тепловые потери жилого помещения. Мощность кабеля не должна быть менее 180Вт. Электрическое потребление теплого пола будет отличаться большими цифрами. И в том, и другом случае вне зависимости от того, сколько потребляет теплый пол, терморегулятор сэкономит до 30% электроэнергии.

Выбор термостата

Термостат или терморегулятор - это неотъемлемая часть всей отопительной системы. Через этот прибор вы сможете «общаться» с тёплым полом, задавать температуру и мощность, защищать кабель электрического пола от перегрева и многое другое.

По функциям терморегуляторы разделяются на два вида:

Простые;

Сложные.

Кстати, оснащенность управляющего прибора ЖК-дисплеем ещё не ставит его в разряд сложных. Простые термостаты могут только поддерживать заданную температуру абсолютно в любое время суток. Вот тут нужно подумать. Зачем отапливать помещение, когда все ушли на работу или уехали на выходные? Зачем поддерживать постоянную температуру в ванной комнате, если банные процедуры уже закончились? А ночью вовсе незачем обогревать кухню. Получается, что благодаря простому терморегулятору тёплый пол потребляет энергию и работает «вхолостую».

Вот тут-то и стоит обратить внимание на сложные термостаты. Их можно программировать на удобный для всей семьи график отопления полов. Температура будет повышаться до комфортной, когда вся семья дома, и снижаться до минимальной, когда все разойдутся по своим делам. И даже достаточно высокая цена сложных термостатов окупит ваши затраты буквально в течение полугода именно за счёт чётко запрограммированной работы тёплого пола.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.

Сегодня обогревательной системой «теплый пол» уже никого не удивишь, поэтому не будем вдаваться в подробности описания самого термина этой установки, также не имеет смысла говорить о том, по какому принципу работает этот нагревательный блок. Существует два вида таких систем - электрический и водяной. Второй вариант более сложный, но вместе с тем очень экономичный по сравнению с электрополами. В частном доме или в квартире с индивидуальным отоплением можно без особых сложностей обустроить водяную напольную систему, при этом следует понимать, какими должны быть трубы по материалу и диаметру. Именно от этого всего зависит, сколько трубы надо на 1м 2 теплого пола.

Варианты установки отопительного узла

Сегодня существует два метода устройства напольных обогревательных блоков - настильный и бетонный. Второй вариант говорит о том, что при монтаже и сборе элементов отопительной конструкции потребуется заливка стяжки, в которой и будет располагаться теплоноситель. Тогда как первый способ характеризуется применением настилов из полистирольного или деревянного основания. В этом случае процесс укладки внутренней отопительный установки исключает «мокрые операции», что обуславливает сокращение общего времени монтажа всей обогревательной установки.

По качеству кладки оба способа не отличаются друг от друга, одинаково хорошо справляясь с поставленными задачи. различие только в подходе.

Бетонная основа: особенности монтажа

По состоянию на сегодняшний день, эта монтажная схема является наиболее распространенной. А все потому, что ее обустройство не занимает много времени, а также не требует особых навыков. Трубопровод, стоимость которого во многом зависит от материала, из которого он сделан, а также от диаметрального размера, укладывается по определенному контуру. Схема оговаривается заблаговременно. Кроме этого, она должна учитывать назначение утепляемого помещения (кухня, спальня, ванная, прихожая и т.п.) и его конфигурацию.

Вся площадь будущего отапливаемого помещения делится на небольшие зоны, количество которых во многом зависит от размеров и геометрии комнаты

Обязательно следует выдерживать соотношение сторон контуров 2:1.

Такой подход обусловлен дальнейшим расширением цементной основы при включении нагревательного элемента - под большим воздействием понижения/возрастания температуры в теплоносителе стяжка будет поддаваться деформации, и этого нужно избегать, чтобы не случилось растрескивания бетонной основы и декоративного покрытия.

Прежде чем заняться укладкой теплоносителя, необходимо постелить на поверхность пола теплоизоляционное полотно, что позволит исключить потерю тепла и уход его в плиты перекрытия.

Если подобрать качественный теплоизолятор и правильно выполнить расчет количества труб для теплого водяного пола, то можно добиться максимально эффективной работы всего отопительного блока.

В качестве теплоизолятора можно взять плотный пенопласт или же специальные плиты, толщина которых зависит от назначения утепляемой комнаты. Так, к примеру, для кухни подойдет пеноблок толщиной 5-10 см, тогда как спальни лучше утеплять теплоизоляционным полотном, величина которого будет уже 15 см. Поверх теплоизолятора укладывается слой гидроизоляции, в качестве которой подойдет обычная полиэтиленовая пленка. Это поможет исключить вероятность появления грибковых инфекций и плесени внутри обогревательного блока.

После прокладываем армированное полотно с ячеистой структурой, ширина которого зависит от типа выбранного трубопровода.

Трубки закрепляются к армированной сетке с помощью хомутов, после чего проводится контрольная опрессовка, благодаря которой можно проверить узел на наличие дефектов и повреждений и, при необходимости, устранить неисправности. После того, как обогревательный элемент успешно пройдет испытания давлением и температурой горячей воды, которая будет в дальнейшем циркулировать по системе (продолжительность опрессовки - 24 часа), можно осуществлять заливку чистовой стяжки, толщина которой колеблется от 60 до 70 мм (в зависимости от диаметрального размера теплоносителя).

Как только стяжка полностью высохнет, а для этого понадобится от одной до трех недель (все зависит от температурных условий в помещении), можно приступать к укладке декоративного покрытия, в качестве которого может быть ламинат, линолеум, паркет или кафель. Очень важно отдавать предпочтением тому материалу, который обладает высокой теплопроводностью, в противном случае эффективность отопительного оборудования будет крайне низкой.

ВИДЕО: Расчет длины трубы для теплого пола

Как рассчитать необходимое количество труб для водяного отопления?

Прежде чем приступить к монтажным работам по установке трубопровода, необходимо провести ряд подготовительных работ. Так, наиболее важным этапом подготовки проекта обогревательного оборудования является расчет количества труб для устройства теплого пола.

Если в комнате в дальнейшем будут размещаться предметы мебели или бытовая техника, то под ней запрещается проводить укладку трубы для теплого пола. Соответственно, площадь теплоисточника будет на порядок меньше. Необходимо учитывать и тот факт, что укладка нагревательного элемента должна осуществляться на расстоянии 20 см от стеновых перекрытий.

Что касается материала, из которого сделан трубопровод. Существует четыре вида:

пластиковые,
металлопластиковые,
алюминиевые,
медные.

Безусловно, самым лучшим вариантом станут два последних варианта, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками, долговечностью и отличной теплопроводностью. Но вместе с тем, тепловой элемент из таких материалов обойдется вам очень дорого.

Наиболее подходящим вариантом для устройства водяного отопительного узла являются металлопластиковые трубы - они долговечны (минимальный срок их эксплуатации - 50 лет), обладают хорошими эксплуатационными характеристиками.

На расчет длины контура теплого пола влияет и шаг петли, который может колебаться от 10 см до 30 см. Так, существуют некоторые стандарты расхода трубопровода в зависимости от шага. Для удобства мы свели эти данные в таблицу.

S - рабочая площадь теплоносителя,
N - шаг укладки
1,1 - коэффициент запаса на изгиб.

Также во время проведения расчета необходимо прибавить количество метров от пола до коллекторной установки и назад.

Максимально допустимая длина контура

Для металлопластиковых труб Ø16 мм длина контура водяного теплого пола не должна быть больше 100 м. Для идентичной трубы Ø 20 мм - 100-120 м. Для полиэтиленовых труб Ø18 мм длина контура не должна превышать 120 м.

Вот, собственно, и все тонкости расчета и укладки трубопровода напольной водяной обогревательной установки. Уверены, если вы будете соблюдать рекомендаций специалистов, то сможете создать в своем доме максимально комфортные температурные условия.

ВИДЕО: Проект расчет водяного теплого пола - материалы

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что он правильно смонтирован, и для его устройства применены самые современные материалы, отдача от него не оправдает ожиданий. По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

материала стен и особенностей их конструкции;
размеров помещения в плане;
вида финишного покрытия;
конструкции дверей, окон и их размещения;
расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м 2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

29⁰ - жилая зона;
33⁰ - ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
35⁰ - пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с двадцатипроцентным запасом по расходу теплоносителя.

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30 до 60 % с вариациями.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел. Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома. Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу

Итоговый результат расчетов перед устройство теплого водяного пола будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных устройств, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации. Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения. Связь между этими 2 параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q

Здесь: Mп - требуемая мощность контуров, Q - потери тепла.

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы:

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R х (tв - tн) х S х (1+ ∑β)

Здесь: R обозначает термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция.

Находят его, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена:

R = δ / λ

Символом S обозначена площадь конструктивного элемента, tв и tн - температура внутренняя и наружная соответственно. При этом второй показатель берут по наиболее низкому значению. β - дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным. Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60м². Наружная температура - минус 25 внутренняя - плюс 20, а конструкция ориентирована на юго-восток.

Конкретный пример расчета

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°хС), можно вычислить R = 0,2/0,3 = 0,67 м²°С / Вт. Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С / Вт. Сумма этих 2 показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67 + 0,07 = 0,74 м²°С / Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами:

Q = 1 / 0,74 х (20 - (-25)) х 60 х (1 + 0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя:

R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставляв эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию:

Q пот. = 1/4,39 х (20 - (-25)) х 70 х (1 + 0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон нужно подсчитать их площадь. При наличии 4 окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4 х 1,5 х 1,4 = 8,4 м². Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля - 0,5 и 0,56 м²°С / Вт соответственно, то Rокон = 0,5 х 90 + 0,56 х 10)/100 = 0,56 м²°С / Вт здесь 90 и 10 - доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56 х (20 - (-25)) х 8,4 х (1 + 0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95 х 2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С / Вт. Q дв. = 1/0,43 х (20 - (-25)) х 1,938 х (1 + 0,05) = 212,95 Вт.

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла. Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт. К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 Вт. Теперь можно определить и тепловую мощность пола Mп = 1,2 х 8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха. Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c х m х (tв - tн)

В ней: c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы, а символом m обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

Эта таблица хороший помощник при расчете количества тепла необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции

Если в здание поступает 400 м 3 /ч. то m = 400 х 1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28 х 568,8 х 45 = 7166,88 Вт. В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев - однин из видов «змейки».

«Улитка» - рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку»

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить 2 требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно. Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S / N х 1,1

В ней фигурирует площадь контура (S), шаг (N),10% запас на изгибы (1,1). К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Ознакомьтесь с примером расчета метража трубы для теплого пола, занимающего площадь 10 м². Коллектор удален от пола на 6 м, а труба уложена с шагом 0,15 м. Решение задачи простое: 10/0, 15 х 1,1 + (6 х 2) = 85,3 м. Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2, обозначающем, что длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение - это протяженность трубы для пола в целом, но для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура. На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Если длина трубы на отрезке коллектор-разводка пола превышает 15 м, специалисты рекомендуют приплюсовать к табличным значениям 2 м²

Контуры одной длины - это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан. Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м 3 /ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 т. Вт.

Чтобы определить количество контуров нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м² составляет 80 Вт, то 10 х 80 = 800 Вт. Отсюда, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров. Нужно при подборе коллектора смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4 х Q х 10ᶾ/n х d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек. т.к. при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Рассчитываем рециркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной нужно подобрать насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях. На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L х Q² / k1

В этой формуле:

L - длина контура.
Q - расход воды в л за сек.
k1 - коэффициент, характеризующий потери в системе. Можно взять из справочных таблиц справочника по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k х √H

Здесь k - это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально - это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром. Самым популярным материалом для подложки является пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой. Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле: b = 0,55 х L. Символ L- это длина комнаты в м.

Видео в помощь домашним проектировщикам

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

Отсюда вы почерпнете много полезного об укладке пола и сможете избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями. Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Уютный частный дом – это мечта каждого человека. Но как сделать его таким? Вариантов может быть много: стандартная система отопления, кондиционеры или модный сегодня теплый пол. Но любая из них требует разработки предварительного проекта.

Если вы решили остановиться на последнем варианте, то предварительно придется произвести расчет водяного теплого пола и только затем приступать к его монтажу. Как это сделать, и какие данные потребуются, будем уточнять вместе.

Правильный расчет

Если вы решили установить такую систему в своем доме, то учтите, что она требует точных цифр, для того чтобы действительно соответствовать названию.Это необходимо потому, что каждый контур пола имеет значительную протяженность, а, следовательно, и приличное гидравлическое сопротивление.

Чтобы она успешно функционировала, придется поставить на каждом этаже небольшой насос или один, но очень мощный на всю систему.

Для его правильного выбора нужно учитывать:

Количество теплоносителя
Требуемое давление

При этом, производя расчеты, необходимо учитывать не только метраж, но и другие важные показатели, оказывающие влияние:

Диаметр труб
Количество разветвлений и вентилей
Метод монтажа

Есть и другие возможности получить ответ на вопрос как правильно рассчитать водяной теплый пол. Вычисления выполняются с применением специальных программ. В этом случае гидравлические свойства подгоняются в зависимости от параметров под характеристики насоса. При использовании данного метода можно маневрировать различными параметрами системы.

Мощность пола – пошаговая инструкция

Чтобы результат соответствовал ожиданиям, необходимо прежде, чем осуществлять монтаж, произвести необходимые расчеты. Для этого вам понадобиться лист миллиметровой бумаги, карандаш и некоторые подсказки.

Итак, расчет мощности теплого водяного пола следует начинать с выполнения на бумаге плана комнаты, с расположением окон и дверей в масштабе 1 см=0,5 м.

Следующим этапом станут вычисления шага расположения и диаметра труб. Они выполняются с учетом следующих условий:

Максимальная площадь обогрева – не более 20 м², большое помещение делится пополам и для каждой из частей рассчитывается свой контур
Их подключение выполняется к отдельному отводу
Один круг не может быть более 100 м

Производя расчет водяного теплого пола обязательно нужно учитывать, что основные места теплопотерь – это участки возле окон и дверей. Следовательно, труба должна располагается вдоль окна. Расстояние от стен до трубы не может быть более 25 см.

Один элемент от другого в контуре может располагаться не более чем через 50 см, на это расстояние оказывает влияние диаметр.

Чтобы рассчитать количество труб необходимо измерить их длину и полученное значение умножить на коэффициент (позволяет переводить размеры чертежа в реальные). К полученному значению прибавляется 2 м нужные на подводку к стояку.

Следующим этапом будет расчет количество подложки. Для этого необходимо узнать площадь помещения, умножив его ширину на длину.

В случае сложной поверхности данная формула даст не совсем точные результаты. Так как для применяется песок и цемент, то и их количество необходимо рассчитать. Оно будет зависеть от толщины стяжки.

Нюансы в расчетах мощности

Определение всех необходимых значений для монтажа теплого водяного пола не является сложным. Однако не специалисту в этой области лучше не рисковать и выполнять все согласно инструкции, прилагаемой к каждому комплекту.

Но если, исходя из площади пола в помещении, вы решите изменить шаг укладки, чтобы достичь наилучшего температурного режима, то одного этого будет мало.Существуют еще такие понятия как настройка и регулировка, от которых и зависит микроклимат в помещении.

Эти показатели являются даже более важными, чем шаг укладки труб. Особое внимание на них следует обращать в случае, если в доме постоянно проживают дети, чтобы создать комфортный для них температурный режим.

При расчетах учитывают также высоту и длину всей конструкции. Первый показатель включает в себя сумму высот всех слоев, при этом самыми мощными будут:

Система водяных труб
Стяжка

Длина – это метраж всех входящих в систему труб.

При проведении вычислений также учитываются и такие аспекты как этаж, на котором размещается помещение, объем его застекления, свойства ограждающих конструкций, вид напольных покрытий, наличие и тип подложки.

Для каждого из этих случаев может потребоваться увеличение мощности системы и проведение дополнительного теплотехнического расчета.

Основной или дополнительный источник тепла

Теплый пол водяной, расчет которого был рассмотрен выше, имеет массу выгодных отличий от традиционных отопительных систем. Он нагревает весь воздух, в отличие от приборов, вызывающих его движение и рождающих конвекционные потоки.

Работа системы основана на перекачке горячей воды по трубопроводу, при этом ее максимальный предел – это 50º С и этого вполне достаточно для поддержания комфортного микроклимата в помещении.

Такой обогрев не причиняет ожогов и не иссушает воздух, а теплоотдача водяного пола достаточно высокая.

Он может применяться как основной или дополнительный источник тепла. Каким ему быть зависит от характеристик помещения и в первую очередь от его теплопотерь. Если они незначительные, то можно использовать систему в качестве основной, при больших значениях она не оправдает затрат и может применяться только как