Система теплый пол позволяет ощутимо повысить уровень комфорта в доме. Выделяемое системой тепло распространяется в комфортной для хозяев зоне, не стимулирует движение воздуха с пылью. При наличии определенных навыков и знаний сделать пол с трубопроводом из полиэтилена можно самостоятельно.
Мы расскажем, как применять самый недорогой материал в обустройстве напольного обогрева. В представленной нами статье подробно разобрано, как грамотно уложить сшитый полиэтилен для теплого пола, с каким шагом и по какой схеме расположить. Наши советы помогут соорудить идеально действующую систему.
Сшитый полиэтилен – вариант обычного этилена, усиленный путем химического, физического или комплексного воздействия. Благодаря этой процедуре кроме характерных продольных связей в структуре полимера появляются поперечные соединения.
В итоге производственных манипуляций полиэтиленовые изделия получают стабильность размеров, приобретают повышенную прочность к деформированию, воздействию высокой температуры. Процесс обработки с введением в состав полимера органических соединений называется «сшивкой».
В зависимости от технологии выполняют его либо перед, либо после экструдирования. Длинные трубы в бобинах из сшитого полиэтилена используются для обустройства систем отопления из-за своей высокой герметичности – риск возникновения протечек сводится к нулю.
Технические характеристики линейных изделий из сшитого полиэтилена:
- внешний диаметр 10-200 мм;
- толщина стенки 2-5 мм;
- средний удельный вес 110 г/пог.м;
- плотность 949 кг/м 3 ;
- деформация при температуре более +200º С, плавление +4000ºС;
- среднее рабочее давление 6 Мпа;
- средняя теплопроводность – 0,4 Вт/мК.
Учитывая, что максимальная температура теплоносителя составляет +90º С, а давление не превышает 4 бар, можно сделать вывод, что трубы такого типа отлично подходят для монтажа водяного теплого пола.
Стоимость 1 кв.м. пола с подогревом из сшитого полиэтилена составляет 1500-3500 рублей
В сравнении со стальными гофрированными или медными трубами, также нередко используемыми для теплого пола, эти изделия имеют следующие преимущества:
- Устойчивость к коррозионным процессам. Материал не подвержен коррозии, воздействию агрессивных сред, не деформируется при повышенной кислотности, щелочности, а также при контакте с органическими веществами.
- Отличные прочностные характеристики . Устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, стойкость к разрыву, сгибанию, растягиванию и пр. Трубы без повреждений переносят воздействие низких и высоких значений температуры.
- Стабильная пропускная способность. На стенках трубопровода не откладывается осадок, сокращающий внутренний диаметр труб.
- Эластичность . Гибкие трубы не разрываются при сгибании под любым радиусом.
- Экологическая безопасность . При нагревании изделия не выделяют токсины.
Пошаговый монтаж теплого пола
Технология устройства заключается в поэтапном создании слоев, укладываемых в строгой последовательности. Общая толщина системы составит 10-20 см в зависимости от характеристик стяжки, используемого утеплителя и армирования.
Подготовительные работы перед сооружением
Следует иметь в виду, что средняя нагрузка, создаваемая “пирогом теплого пола” на основание из бетона, составляет 300-350 кг/м2. Поэтому перекрытия должны быть рассчитаны на такой вес.
При устройстве подогреваемого пола с использованием труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, требуется выполнить следующие этапы работ:
- Выбор труб. Расчет протяженности контура. Составление схемы укладки.
- Подготовка основания. Укладка гидроизоляции и утепления.
- Монтаж контуров труб. Гидравлические испытания.
- Заливка стяжки и финишная укладка выбранного напольного покрытия.
- Ввод системы в эксплуатацию.
При покупке коллекторов лучше отдать предпочтение устройствам с балансировочными клапанами и расходомерными приборами, которые в будущем упростят настройку системы, а в случае возникновения неисправности помогут быстро определить проблемный контур.
Для сооружения водяного пола с подогревом потребуется следующее:
- водонагревательный котел для подогрева теплоносителя;
- расширительный бак;
- циркуляционная помпа для принудительного движения теплоносителя;
- сантехническая фурнитура: фитинги, шаровые клапаны;
- бобина труб из сшитого полиэтилена;
- крепежные элементы для плит утеплителя и ПЭ-труб;
- распределительный коллекторный узел;
- демпферная лента;
- утеплитель и армирующая сетка;
- раствор для стяжки или смесь «сухая стяжка».
Все материалы следует подготовить заранее, чтобы в процессе обустройства теплого пола не отвлекаться на хождение по магазинам и на докупку недостающих комплектующих.
Выбор распределительного коллектора лучше доверить профессионалам или рассчитать самостоятельно при помощи специальных программ-калькуляторов
Выбор и создание схемы укладки труб
Для жилых помещений используются три схемы укладки: «змейка», «ракушка» или «улитка» и «сдвоенная спираль». Спиральная «улитка» – самый простой вариант, обеспечивающий однородное распределение тепловой энергии. По указанной схеме чаще всего сооружают водяные теплые полы, т.к. все углы в ней по 90º.
Укладка по схеме «змейка» несколько сложнее, потому что связан с поворотами по 180º. Но он отлично подходит для устройства системы из сшитого полиэтилена, потому что трубы из этого материала свободно гнутся, в петлях практически не снижается пропускная способность.
Выбор схемы укладки полностью зависит от характеристик помещения. Если речь идет об обустройстве крупногабаритных площадей, укладка производится по схеме «сдвоенная спираль». Она же употребляется, если запланировано выделение зон по интенсивности отопления, например в холле, перед входной группой или перед объемной террасой.
«Улитка» гарантирует равномерный прогрев пола, «Змейка» – максимальную температуру в краевых точках комнаты
Для простой спиральной и змеевидной схем оптимальной протяженностью контура будет 60-80 м. Для помещений, где длина намного больше ширины допустима протяженность контура 100-120 м, но при условии, что используются трубы большего диаметра.
Расстояние между трубами (шаг) составляет 10-35 см. Чем шире шаг, тем меньше тепла будет поступать от пола.
В пиковых точках, где наблюдаются самые максимальные потери тепла, ширина шага должна быть минимальной, например, возле входной двери она должна составлять 10-15 см, увеличиваясь при приближении к центру комнаты. Расстояние труб от стен по периметру – 30-45 см.
Коллекторный узел для теплого пола по возможности располагают в центре квартиры (этажа частного дома). Так все точки греющей напольной системы будут снабжаться теплоносителем примерно равной температуры. В зонах повышенных теплопотерь, возле оконных и дверных проемов, шаг между трубами сокращают, чтобы увеличить теплоотдачу
Подробно схемы и варианты укладки трубопровода теплого водяного пола описаны , с которой мы рекомендуем ознакомиться.
Выбор и расчет количества труб
При выборе труб из сшитого ПЭ предстоит решить, какого диаметра изделия лучше приобрести. Как показывает практика, оптимальным вариантом для устройства теплого пола в собственном доме или квартире, расположенной в первом этаже, будет труба 16 мм.
Для помещений, длина которых в несколько раз превосходит ширину можно использовать трубы 20 или 25 мм. Толщина стенки подойдет стандартная – 2 мм.
Для расчета необходимого количества полиэтиленовых труб можно применить формулу:
D=S / M х k
- D – расчетная длина трубы;
- S – площадь обогреваемого пола;
- М – выбранный по схеме средний шаг;
- k – коэффициент запаса (для помещений до 30 м2 составляет 1,1, больше 30 м2 – 1,4).
Следует помнить, что максимальная длина трубы из сшитого полиэтилена зависит от диаметра – чем больше диаметр, тем длиннее может быть труба-теплоноситель. Для изделий диаметром 16 мм – до 90 м, 20 мм – 120 м, 25 мм – 150 м.
Слишком длинные трубы при малом диаметре повышают риск возникновения проблем с циркуляцией теплоносителя
О том, как выполнить полный , включая определение теплопотерь и мощности циркуляционного оборудования, вы узнаете из рекомендованной нами статьи.
Подготовка основания под трубы
Когда расчеты нужного количества труб завершены, можно переходить к подготовке основания для контура водяного теплого пола.
Этот этап включает следующие рабочие процессы:
- удаление старого напольного покрытия и старой стяжки;
- укладка изоляционного слоя;
- монтаж утеплителя;
- укладка армирующей сетки;
- наклейка демпферной ленты.
Сначала необходимо выровнять основание так, чтобы перепады составляли не более 5 градусов (проверяем строительным уровнем). Для выравнивания можно использовать песчаную смесь с последующей утрамбовкой или самонивелирующиеся составы. Выровненное основание убирается от пыли и мусора.
Затем предстоит укладка гидроизоляционного слоя. Самый простой вид – полиэтиленовая пленка.
При наличии финансовых возможностей лучше использовать качественную российскую или европейскую гидроизоляцию в виде полимерной мембраны. Она не только надежно защищает пол от влаги, но и позволяет системе теплый пол «дышать».
Для увеличения параметров по сохранению тепла пароизоляцию можно укладывать на фольгированный утеплитель-теплоотражатель
За гидроизоляцией наступает черед , в качестве которой можно использовать экструдированный пенополистирол. Это наиболее дешевый и эффективный способ снижения теплопотерь.
Из новых утеплителей самым экологичным считается пробковый теплоизолятор, но его стоимость в десятки раз выше, чем у самого дорого пенополистерола. Плиты утеплителя толщиной 5 см крепятся к деревянным направляющим рейкам при помощи дюбель-гвоздей. Между собой плиты скрепляются клеем и специальными скобами.
Что касается армирующей сетки, то при использовании пенополистирольных плит в ее укладке необходимости нет – трубопровод укладываются прямо на утеплитель. Использование сетки оправдано в том случае, если поверх утеплителя стелют еще один слой гидроизоляции.
Если нет желания переплачивать за утеплитель, то нужно иметь в виду, что в продаже имеются специальные утеплительные блоки для монтажа теплого пола, в которых предусмотрены каналы для труб. Такие блоки существенно удорожают создание теплого пола, но использовать их очень удобно.
После слоя сетки пора наклеивать компенсирующую демпферную ленту. Это делается просто – по периметру помещения наклеивается пенолексная лента, которая компенсирует расширение будущей бетонной стяжки. Вместо демпферной ленты можно использовать ровные куски пенополистерола.
После подготовки основания монтируется отопительный котел и коллекторный распределительный узел. Котел подключается к системе водоснабжения и питания (газ или электричество).
Специальный утеплитель для теплого пола имеет зазоры для труб и разметку для их правильной укладки
Информацию о , применяемых в устройстве водяных теплых полов, детально передает следующая статья, которую мы советуем прочесть перед планированием укладки.
Монтаж полиэтиленовых труб
Укладка теплого пола осуществляется контурами по выбранной заранее схеме. Контур – замкнутое кольцо трубы, которое по возвращении к коллектору подключается к нему при помощи фитинга.
Для небольших помещений устраивают 1-3 контура. Для упрощения монтажа рекомендуется на плиты пенополистерола нанести примерную разметку. При наличии разметки вам будет проще укладывать полиэтиленовые трубы и проверять размер шага.
Перед стартом также необходимо решить, как будет производиться соединение труб и каким образом будут полиэтиленовые трубы крепиться к утеплителю.
Дело в том, что стыковочные соединения труб могут осуществляться:
- сваркой;
- обжимными фитингами;
- прессовочными фитингами.
Последний вариант самый простой в исполнении и надежный. Для соединения труб необходимо установить подвижную муфту, а затем расширителем аккуратно увеличить внутренний диаметр трубы до требуемого размера.
До упора закрепить штуцер и поверх трубы на него надвинуть гильзу. Прессовочное соединение выдерживает продолжительное воздействие высоких температур и давления до 10 МПа.
Что касается способа крепления полиэтиленовых труб к утеплителю, то это актуально, если используется обычный пенополистирол.
Существует несколько вариантов крепления:
- стягивающие хомуты из полиэтилена;
- проволока из стали;
- фиксаторы, закрепляющиеся степлером;
- фиксирующие траки.
Самый простой и экономичный способ крепления – хомутами. Расход составляет 2 шт на 1-1,5 м.
На прямых участках крепежные хомуты устанавливаются каждые 30-50 см, а изгибах – 10-20 см
Существует 10 правил монтажа сшитого полиэтилена для теплого пола:
- При укладке изгибов не допускаются резкие заломы материала.
- Монтажные работы проводятся при температуре не ниже +18 С.
- После занесения трубы с холода необходимо подождать пока она нагреется до комнатной температуры.
- Максимальный радиус разворота для труб диаметром 16 мм должен составлять 10-12 см.
- В процессе укладки не желательно изменять выбранную схему расположения теплоносителя.
- Обрезка лишней длины должна осуществляться непосредственно перед ее подключением к распределительному коллектору.
- Нельзя наступать, ставить тяжелые вещи, класть инструмент на трубы.
- Для передвижения по уложенным трубам (если это необходимо) рекомендуется использовать большие листы фанеры для снижения нагрузки на теплоноситель.
- Для повышения показателя теплосохранения выходящие из под пола трубы в месте подключения к узлу коллектора можно усилить теплоизоляцией.
- Трубы должны лежать ровно, без перекрута и лишнего натяжения.
После укладки контура труба возвращается к коллектору и подключается при помощи подобранного по размеру фитинга. После этого осуществляется испытание системы, цель которого – обнаружение дефектов перед тем, как система будет скрыта под стяжкой.
Для проведения испытаний понадобиться бытовой компрессор, который может давать давлением в 4-6 бар. Теплоноситель при помощи компрессора подается в трубы и оставляется на 6-12 часов. При отстреле крепящих хомутов их необходимо наложить повторно на 5 см ниже прежнего места крепления.
Правила устройства стяжки
Если гидравлические испытания закончились успешно, разгерметизация труб не произошла, и система полностью наполняется теплоносителем, то этап монтажа труб завершился. Теперь можно приступать к устройству стяжки и к финишной отделке.
Для необходимо использовать покупной или самостоятельно приготовленный раствор на основе цемента марки М300. Минимальная высота стяжки, обеспечивающая защиту труб из полиэтилена, составляет на 3 см выше уложенной трубы. Такая толщина будет оптимальной для равномерного теплораспределения.
В большинстве случаев стяжка делается сплошная без температурных швов. Термошвы необходимы, когда:
- помещение имеет площадь более 33 м2;
- длина комнаты более 10 м;
- помещение имеет сложную конфигурацию.
Для создания швов используется демпферная лента. Термошвы обрабатываются герметиком.
Нужно ли делать армирование перед заливкой стяжки? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Опыт показывает, что система отлично функционирует без армирования, но в то же время армирующий слой придает стяжке дополнительную прочность. Для армирования можно использовать выполненную из металла или пластика сетку 100х100 мм.
Также армирование будет полезным только в том случае, если армирующая сетка будет не просто лежать поверх системы труб, а «утопать» в растворе, при застывании находясь внутри стяжки.
Правильное устройство армирования усложняет укладку стяжки, поэтому, когда нет опыта или уверенности, что все удастся сделать верно, этот этап можно пропустить. После заливки стяжки систему можно запускать не ранее чем через 25-30 дней.
В качестве финишной отделки – верхнего слоя «пирога» может использоваться любое напольное покрытие
Ввод системы в эксплуатацию
После окончательного затвердевания залитой стяжки можно подавать в систему , температура которого должна быть не выше +26ºС.
Алгоритм ввода в эксплуатацию системы теплый пол, выполненной из сшитого полиэтилена, следующий:
- подключаем к подающему и обратному трубопроводу;
- все контуры одновременно открываем при помощи кранов на коллекторах;
- клапаны отводчиков воздуха устанавливаем в положении “открыто”;
- запускаем циркуляционный насос;
- выставляем температуру +25-26º С;
- давление в системе поднимаем до рабочего 1 бар;
- закрываем кранами все контуры кроме самого длинного;
- записываем все положения расходомеров и балансиров;
- открываем следующий по длине контур и при помощи крана выравниваем давлением по первому контуру.
Таким способом подключаем и балансируем все контуры теплого пола. Оценить работоспособность подогрева можно только после 2-3 месяцев эксплуатации.
С особенностями и правилами устройства напольного обогрева по деревянному основанию , детально описывающая правила проектирования и сооружения системы.
Выводы и полезное видео по теме
Правильно выбранный и установленный теплый пол без особых затрат сделает жилье теплым и комфортным. Технология устройства напольного контура отопления из ПЭ-труб проста и может использоваться не только профессиональными строителями, но и рядовыми обывателями. При соблюдении всех правил и рекомендаций система будет исправно служить вам длительное время.
А вам приходилось укладывать полиэтиленовые трубы при устройстве теплого пола? Возможно, вам известны технологические нюансы, не отмеченные в статье? Пишите, пожалуйста,0 комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме в расположенном ниже блоке.
Несмотря на сложность монтажа, напольный подогрев с помощью водяного контура считается одним из наиболее рентабельных методов отопления помещения. Чтобы система функционировала максимально эффективно и не давала сбоев, надо правильно выполнить расчет труб для теплого пола – определить длину, шаг петли и схему укладки контура.
От этих показателей во многом зависит комфортность пользования водяным обогревом. Именно эти вопросы мы будем разбирать в нашей статье – расскажем, как подобрать оптимальный вариант труб, учитывая технические характеристики каждой разновидности. Также после прочтения этой статьи вы сможете правильно выбрать шаг укладки и рассчитать необходимый диаметр и длину контура теплого пола для конкретного помещения.
На стадии проектирования необходимо решить ряд вопросов, определяющих теплого пола и режим эксплуатации – подобрать толщину стяжки, насос и другое необходимое оборудование.
Технические аспекты организации отопительной ветки во многом зависят от ее назначения. Помимо назначения, для точного расчета метража водяного контура понадобится ряд показателей: площадь покрытия, плотность теплового потока, температура теплоносителя, вид напольного покрытия.
Площадь покрытия трубами
При определении габаритов основания под укладку труб в учет берется пространство, не загроможденное крупной техникой и встроенной мебелью. Необходимо заранее продумать компоновку предметов в помещении.
Если водяной пол используется как основной поставщик тепла, то его мощности должно хватать для возмещения 100% тепловых потерь. Если змеевик – дополнение к радиаторной системе, то он обязан покрывать 30-60% издержек теплоэнергии помещения
Тепловой поток и температура теплоносителя
Плотность теплового потока – это расчетный показатель, характеризующий оптимальное количество теплоэнергии для отопления комнаты. Величина зависит от ряда факторов: теплопроводности стен, перекрытий, площади остекления, наличия утепления и интенсивности воздухообмена. Исходя из теплового потока, определяется шаг укладки петли.
Максимальный показатель температуры теплоносителя – 60 °С. Однако толщина стяжки и напольное покрытие сбивают температуру – по факту на поверхности пола наблюдается около 30-35 °С. Разница между термопоказателями на входе и выходе контура не должна превышать 5 °С.
Вид напольного покрытия
Финишная отделка влияет на эффективность системы. Оптимальная теплопроводность у кафеля и керамогранита – поверхность быстро нагревается. Хороший показатель КПД водяного контура при использовании ламината и линолеума без теплоизоляционной прослойки. Наименьшая теплопроводность у деревянного покрытия.
Степень теплоотдачи зависит и от материала заливки. Максимально эффективна система при использовании тяжелого бетона с природным заполнителем, например, морской галькой мелкой фракции.
Цементно-песчаный раствор обеспечивает средний уровень теплоотдачи при разогреве теплоносителя до 45 °С. КПД контура существенно падает при устройстве полусухой стяжки
При расчете труб для теплого пола следует учесть установленные нормы температурного режима покрытия:
- 29 °С – жилая комната;
- 33 °С – помещения повышенной влажности;
- 35 °С – проходные зоны и пояса холода – участки вдоль торцевых стен.
Немаловажное значение для определения плотности укладки водяного контура отыграют климатические особенности региона. При расчете теплопотерь надо учитывать минимальную температуру зимой.
Как показывает практика, сократить нагрузку поможет предварительное утепление всего дома. Есть смысл сначала теплоизолировать помещение, а после приступать к расчету теплопотерь и параметров трубного контура.
Оценка технических свойств при выборе труб
Ввиду нестандартных условий эксплуатации к материалу и типоразмеру змеевика водяного пола предъявляются высокие требования:
- химическая инертность , стойкость к коррозийным процессам;
- наличие абсолютно гладкого внутреннего покрытия , не склонного к образованию известковых наростов;
- прочность – изнутри на стенки постоянно воздействует теплоноситель, а снаружи – стяжка; труба должна выдерживать напор до 10 Бар.
Желательно, чтоб отопительная ветвь имела небольшой удельный вес. Пирог водяного пола и без того оказывает существенную нагрузку на перекрытие, а тяжелый трубопровод только усугубит ситуацию.
Согласно СНиП в закрытых отопительных системах запрещено применение сварных труб независимо от вида шва: спирального или прямого
К перечисленным требованиям в той или иной мере соответствуют три категории трубного проката: сшитый полиэтилен, металлопластик, медь.
Вариант #1 – сшитый полиэтилен (PEX)
Материал имеет сетчатую широкоячеистую структуру молекулярных связей. От обычного полиэтилена модифицированный отличается наличием как продольных, так и поперечных связок. Такое строение повышает удельный вес, механическую прочность и химическую стойкость.
Водяной контур из PEX-труб обладает рядом преимуществ:
- высокая эластичность , позволяющая укладывать змеевик с малым радиусом загиба;
- безопасность – при нагреве материал не выделяет вредных компонентов;
- термостойкость : размягчение – от 150 °С, плавление – 200 °С, горение – 400 °С;
- сохраняет структуру при температурных колебаниях;
- устойчивость к повреждениям – биологическим разрушителям и химическим реагентам.
Трубопровод сохраняет первоначальную пропускную способность – на стенках не откладывается осадок. Ориентировочный срок службы PEX-контура – 50 лет.
К недостаткам сшитого полиэтилена можно отнести: боязнь солнечных лучей, негативное воздействие кислорода при его проникновении вовнутрь структуры, необходимость жесткой фиксации змеевика при укладке
Различают четыре группы изделий:
- PEX-a – пероксидная сшивка . Достигается наиболее прочная и равномерная структура с плотностью связей до 75%.
- PEX-b – силановая сшивка . В технологии используются силаниды – токсичные вещества, недопустимые к бытовому использованию. Производители водопроводной продукции заменяют его безопасным реагентом. К установке допустимы трубы с гигиеническим сертификатом. Плотность сшивки – 65-70%.
- PEX-c – радиационный метод . Полиэтилен подвергается облучению потоком гамма-лучей или электроном. В результате связи уплотняются до 60%. Недостатки PEX-с: небезопасность применения, неравномерность сшивки.
- PEX-d – азотирование . Реакция по созданию сетки протекает за счет радикалов азота. На выходе получается материал с плотностью сшивки порядка 60-70%.
Прочностные характеристики PEX-труб зависят от метода сшивки полиэтилена.
Если вы остановились на трубах из сшитого полиэтилена, рекомендуем ознакомиться с системы теплого пола из них.
Вариант #2 – металлопластик
Лидер трубного проката для обустройства теплых полов – металлопластик. Конструктивно материал включает пять слоев.
Внутреннее покрытие и внешняя оболочка – полиэтилен высокой плотности, придающей трубе необходимую гладкость и термостойкость. Промежуточный слой – алюминиевая прокладка
Металл увеличивает прочность магистрали, снижает показатель температурного расширения и выступает антидиффузным барьером – перекрывает поступление кислорода к теплоносителю.
Особенности металлопластиковых труб:
- хорошая теплопроводность;
- способность удерживать заданную конфигурацию;
- рабочая температура с сохранением свойств – 110 °С;
- малый удельный вес;
- бесшумность перемещения теплоносителя;
- безопасность применения;
- коррозийная стойкость;
- длительность эксплуатации – до 50 лет.
Недостаток композитных труб – недопустимость изгибания касательно оси. При многократном скручивании есть риск повреждения алюминиевой прослойки. Рекомендуем ознакомиться с металлопластиковых труб, что поможет избежать повреждений.
Вариант #3 – трубы из меди
По технико-эксплуатационным характеристикам желтый металл станет лучшим выбором. Однако его востребованность ограничивается высокой стоимостью.
По сравнению с синтетическими трубопроводами медный контур выигрывает по нескольким пунктам: теплопроводность, термическая и физическая прочность, неограниченная вариативность изгиба, абсолютная непроницаемость для газов
Кроме дороговизны, медному пайпингу присущ дополнительный минус – сложность . Для сгибания контура понадобится пресс-машина или .
Вариант #4 – полипропилен и нержавейка
Иногда отопительную ветку создают из полипропиленовых или нержавеющих гофрированных труб. Первый вариант доступен по цене, но довольно жесткий на изгиб – минимальный радиус от восьми диаметров изделия.
Это значит, что трубы типоразмером в 23 мм придется располагать друг от друга на дистанции 368 мм - увеличенный шаг укладки не обеспечит равномерность обогрева.
Нержавеющие трубы отличаются высокой теплопроводностью и хорошей гибкостью. Минусы: недолговечность уплотнительных резинок, создание гофрой сильного гидравлического сопротивления
Возможные способы укладки контура
Для того чтобы определить расход трубы на обустройство теплого пола, следует определиться со схемой размещения водного контура. Основная задача планирования раскладки – обеспечение равномерного обогрева с учетом холодных и неотапливаемых зон помещения.
Возможны следующие варианты раскладки: змейкой, двойной змейкой и улиткой. При выборе схемы надо учитывать размеры, конфигурацию помещения и расположение наружных стен
Способ #1 – змейка
Теплоноситель подается к системе вдоль стены, проходит по змеевику и возвращается к . В этом случае половина помещения прогревается горячей водой, а остаток – охлажденной.
При укладке змейкой невозможно добиться равномерности обогрева – разница температур может достигать 10 °С. Метод применим в узких помещениях.
Схема угловой змейки оптимально подходит, если необходимо максимально утеплить холодную зону у торцевой стены или в прихожей
Двойная змейка позволяет достичь более мягкого перехода температур. Прямой и обратный контур идет параллельно друг другу.
Способ #2 – улитка или спираль
Это считается оптимальной схемой, обеспечивающей равномерность нагрева напольного покрытия. Прямые и обратные ветки укладываются попеременно.
Дополнительный плюс «ракушки» – монтаж нагревательного контура с плавным поворотом загиба. Этот способ актуален при работе с трубами недостаточной гибкости
На больших площадях реализуют комбинированную схему. Поверхность делят на секторы и под каждый разрабатывают отдельный контур, идущий к общему коллектору. По центру помещения трубопровод выкладывается улиткой, а вдоль наружных стен – змейкой.
У нас на сайте есть другая статья, в которой мы детально рассмотрели теплого пола и привели рекомендации по выбору оптимального варианта в зависимости от особенностей конкретного помещения.
Методика расчета труб
Чтобы не запутаться в вычислениях, предлагаем разделить решение вопроса на несколько этапов. Прежде всего, надо оценить теплопотери помещения, определить шаг укладки, а потом и рассчитать длину отопительного контура.
Принципы построения схемы
Приступая к расчетам и созданию эскиза, следует ознакомиться с базовыми правилами расположения водного контура:
- Желательно укладывать трубы вдоль оконного проема – это значительно снизит теплопотери здания.
- Рекомендованная площадь покрытия одним водным контуром – 20 кв. м. В больших помещениях необходимо делить пространство на зоны и для каждой прокладывать отдельную отопительную ветку.
- Дистанция от стены к первой ветке – 25 см. Допустимый шаг витков труб в центре помещения – до 30 см, по краям и в холодных зонах – 10-15 см.
- Определение максимальной длины трубы для теплого пола должно основываться на диаметре змеевика.
Для контура сечением 16 мм допустимо не больше 90 м, ограничение для трубопровода толщиной 20 мм – 120 м. Соблюдение норм обеспечит нормальное гидравлическое давление в системе.
В таблице приведен ориентировочный расход трубы, зависимо от шага петли. Для получения уточненных данных следует учесть запас на повороты и расстояние до коллектора
Базовая формула с пояснениями
Расчет длины контура теплого пола выполняется по формуле:
L=S/n*1,1+k ,
- L – искомая протяженность отопительной магистрали;
- S – покрываемая площадь пола;
- n – шаг укладки;
- 1,1 – стандартный коэффициент десятипроцентного запаса на изгибы;
- k – удаленность коллектора от пола – учитываются расстояние до разводки контура на подаче и обратке.
Решающее значение отыграет площадь покрытия и шаг витков.
Для наглядности на бумаге надо составить план помещения с указанием точных размеров и обозначить прохождение водного контура
Следует помнить, что размещение отопительных труб не рекомендовано под крупной бытовой техникой и встроенной мебелью. Параметры обозначенных предметов надо вычесть из общей площади.
Чтобы подобрать оптимальную дистанцию между ветками необходимо провести более сложные математические манипуляции, оперируя теплопотерями помещения.
Теплотехнический расчет с определением шага контура
Плотность размещения труб напрямую влияет на величину теплопотока, исходящего от отопительной системы. Для определения требуемой нагрузки необходимо рассчитать издержки тепла зимой.
Тепловые издержки через конструктивные элементы здания и вентиляцию должны полностью компенсироваться выработанной теплоэнергией водяного контура
Мощность отопительной системы определяется формулой:
M=1,2*Q ,
- М – производительность контура;
- Q – общие теплопотери помещения.
Величину Q можно разложить на составляющие: расход энергии через ограждающие конструкции и издержки, обусловленные работой вентсистемы. Разберемся, как рассчитать каждый из показателей.
Теплопотери через элементы здания
Необходимо определить расход теплоэнергии для всех ограждающих конструкций: стен, потолка, окон, дверей и т. д. Расчетная формула:
Q1=(S/R)*Δt ,
- S – площадь элемента;
- R – термическое сопротивление;
- Δt – разница между температурой внутри помещения и на улице.
При определении Δt используется показатель для наиболее холодного времени года.
Термическое сопротивление высчитывается следующим образом:
R=A/Кт ,
- А – толщина слоя, м;
- Кт – коэффициент теплопроводности, Вт/м*К.
Для комбинированных элементов сооружения сопротивление всех слоев надо просуммировать.
Коэффициент теплопроводности стройматериалов и утеплителей можно взять из справочника или посмотреть в сопроводительной документации к конкретному изделию
Больше значений коэффициента теплопроводности для самых популярных стройматериалов мы привели в таблице, содержащейся .
Вентиляционные теплопотери
Для расчета показателя используется формула:
Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt ,
- V – объем помещения, куб. м;
- K – кратность воздухообмена;
- C – удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг*К;
- P – плотность воздуха при нормальной комнатной температуре – 20 °С.
Кратность воздухообмена большинства помещений приравнивается единице. Исключение составляют дома с внутренней пароизоляцией – для поддержания нормального микроклимата воздух должен обновляться дважды в час.
Удельная теплоемкость – справочный показатель. При стандартной температуре без давления величина составляет 1005 Дж/кг*К.
В таблице приведена зависимость плотности воздуха от окружающей температуры в условиях атмосферного давления – 1,0132 бара (1 Атм)
Суммарные теплопотери
Итоговое количество теплопотерь помещения будет равно: Q=Q1*1,1+Q2 . Коэффициент 1,1 – увеличение энергозатрат на 10% в связи с инфильтрацией воздуха через щели, неплотности строительных конструкций.
Умножив полученное значение на 1,2, получим требуемую мощность теплого пола для возмещения теплопотерь. Используя график зависимости теплового потока от температуры теплоносителя можно определить подходящий шаг и диаметр трубы.
Вертикальная шкала – средний температурный режим водяного контура, горизонтальная – показатель выработки теплоэнергии отопительной системой из расчета на 1 кв. м
Данные актуальны для теплых полов на песчано-цементной стяжке толщиной 7 мм, материал покрытия – керамическая плитка. Для других условий требуется корректировка значений с учетом теплопроводности финишной отделки.
Например, при настиле ковролина значение температуры теплоносителя следует повысить на 4-5 °C. Каждый дополнительный сантиметр стяжки понижает отдачу тепла на 5-8%.
Окончательный выбор длины контура
Зная шаг укладки витков и покрываемую площадь несложно определить расход труб. Если полученная величина больше допустимого значения, то необходимо обустраивать несколько контуров.
Оптимально, если петли имеют одинаковую длину – не надо ничего настраивать и балансировать. Однако на практике чаще возникает необходимость разрыва отопительной магистрали на разные участки.
Разброс длин контуров должен оставаться в пределах 30-40%. Зависимо от назначения, формы помещения можно «играть» шагом петли и диаметрами труб
Конкретный пример расчета отопительной ветки
Предположим, что требуется определить параметры теплового контура для дома площадью 60 квадратных метров.
Для расчета понадобятся следующие данные и характеристики:
- габариты помещения: высота – 2,7 м, длина и ширина – 10 и 6 м соответственно;
- в доме 5 металлопластиковых окна по 2 кв. м;
- внешние стены – газобетон, толщина – 50 см, Кт=0,20 Вт/мК;
- дополнительное утепление стен – пеноплистирол 5 см, Кт=0,041 Вт/мК;
- материал потолочного перекрытия – ж/б плита, толщина – 20 см, Кт=1,69 Вт/мК;
- утепление чердака – плиты пенополистирола толщиной 5 см;
- габариты входной двери – 0,9*2,05 м, теплоизоляция – пенополиуретан, слой – 10 см, Кт=0,035 Вт/мК.
Шаг 1 - расчет теплопотерь через конструктивные элементы
Термическое сопротивление стеновых материалов:
- газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/Вт;
- пенополистирол: R2=0.05/0.041=1.22 кв.м*К/Вт.
Термосопротивление стены в целом составляет: 2,5+1,22=3,57 кв. м*К/Вт. Среднюю температуру в доме принимаем за +23 °C, минимальную на улице 25 °C со знаком минус. Разница показателей – 48 °C.
Вычисление общей площади стены: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м. От полученного показателя необходимо отнять величину окон и двери: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв. м.
Подставляя полученные показатели в формулу, получим стеновые теплопотери: Qc=74,55/3,57*48=1002 Вт
По аналогии рассчитываются тепловые издержки через окна, дверь и потолок. Для оценки энергетических потерь через чердак учитывают теплопроводность материала перекрытия и утеплителя
Итоговое термическое сопротивление потолка равно: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/Вт. Теплопотери составят: Qп=60/1,338*48=2152 Вт.
Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Здесь 0,1 и 0,9 – доля каждого материала в оконной конструкции.
Теплопотери окна: Qо=10/0,56*48=857 Вт.
С учетом теплоизоляции двери ее тепловое сопротивление составит: Rд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/Вт. Qд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 Вт.
Итого теплопотери через ограждающие элементы равны: 1002+2152+857+31=4042 Вт. Результат надо увеличить на 10%: 4042*1,1=4446 Вт.
Шаг 2 - тепло на обогрев + общие теплопотери
Сначала вычислим расход тепла на обогрев поступающего воздуха. Объем помещения: 2,7*10*6=162 куб. м. Соответственно вентиляционные теплопотери составят: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 Вт.
По данным параметрам помещения, суммарные тепловые издержки составят: Q=4446+2583=7029 Вт.
Шаг 3 - необходимая мощность теплового контура
Рассчитываем оптимальную мощность контура, необходимую для возмещения теплопотерь: N=1.2*7029=8435 Вт.
Исходя из требуемой производительности системы отопления и активной площади помещения, можно определить плотность потока тепла на 1 кв. м
Шаг 4 - определение шага укладки и длины контура
Полученное значение сравниваем с графиком зависимости. Если температура теплоносителя в системе составляет 40 °C, то подойдет контур с параметрами: шаг – 100 мм, диаметр – 20 мм.
Если в магистрали циркулирует вода, разогретая до 50 °C, то интервал между ветками можно увеличить до 15 см и использовать трубу сечением 16 мм.
Считаем длину контура: L=60/0,15*1,1=440 м.
Отдельно необходимо учесть расстояние от коллекторов до тепловой системы.
Выводы и полезное видео по теме
Наглядные видеообзоры помогут сделать предварительный расчет длины и шага теплового контура.
Выбор наиболее эффективного расстояния между ветками напольной системы отопления:
Пособие о том, как узнать длину петли эксплуатируемого теплого пола:
Методику расчета нельзя назвать простой. Одновременно следует учитывать множество факторов, влияющих на параметры контура. Если водяной пол планируется использовать как единственный источник тепла, то эту работу лучше доверить профессионалам – ошибки на этапе планирования могут дорого обойтись .
Подсчитываете необходимый метраж труб для теплого пола и их оптимальный диаметр самостоятельно? Может у вас остались вопросы, которые мы не затронули в этом материале? Задавайте их нашим экспертам в блоке комментариев.
Если вы специализируетесь на расчете труб для обустройства водяного теплого пола и у вас есть, что добавить к изложенному выше материалу, пишите, пожалуйста, свои замечания ниже под статьей.
Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.
Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора , а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.
Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .
Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.
Какие факторы следует учитывать?
Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:
- суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола . Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;
Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.
- количество коллекторов . Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
- планировка помещений, где обустраивается подогрев ;
- размеры окон и других мест, где тепло будет теряться . Вид остекления. Типы дверей;
- сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
- влажность воздуха в помещении ;
- расположение мебели и других предметов интерьера в помещении . Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
- назначение помещения, где будет производиться монтаж . В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
- другие источники тепла и их мощность .
Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.
Определение желаемой температуры в комнатах
Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:
- +29-30 градусов – холлы, прихожие;
- +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
- +30-35 – полы возле окон, на верандах;
- +32 – ванные, санузлы;
- +17-19 – спортивные залы.
При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.
Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.
Расчет тепловых потерь
Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.
Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.
Расчет для разных типов помещений
В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.
На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.
Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .
Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.
Как рассчитать теплый пол электрический
В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.
Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).
На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.
Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.
Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.
Формулы расчета для электропола
Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L , где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.
Как рассчитать тёплый водяной пол
Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.
Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.
| Шаг, см | Расход, м п./1 м кв. |
|---|---|
| 10 | 10 |
| 15 | 6,7 |
| 20 | 5 |
| 25 | 4 |
| 30 | 3,4 |
Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.
Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.
В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.
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.
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.
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.
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.
- 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.
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.
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.
- 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.
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.
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.
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.
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.
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)
Одним из условий комфортного проживания в частном доме является наличие качественной отопительной системы. Чтобы достичь равномерного обогрева всех без исключения помещений, владельцы предпочитают устанавливать теплый водяной пол.
Конструкция проста в монтаже и достаточно практична в эксплуатации, а значит, с ее установкой можно справиться самостоятельно. Для того, чтобы оборудование работало эффективно и не возникало сбоев и неполадок, необходимо тщательно подойти к вопросу расчета трубы для теплого пола.
Все расчеты можно проводить с помощью специалиста или же воспользоваться представленными ниже рекомендациями.
Каким способом установить теплый пол?
Современный рынок предлагает огромный ассортимент труб для пола. Все они отличаются по длине, диаметру, а также форме. Чтобы все измерения были максимально точными, необходимо разобраться в схеме данной конструкции.
Наиболее популярными способами укладки являются: настильный и бетонный . В первом случае, пол представляет собой настил из полистирола или другого материала. Его преимущество заключается в быстром монтаже, так как он не предполагает заливки и дальнейшего высыхания.
Что же касается бетонного варианта, то он предполагает наличие стяжки, на нанесение и высыхание которой требуется большое количество времени. Трубы в данном случае монтируются по контуру. Стоимость приобретения труб напрямую зависит от выбранного вами материала.
Определяем длину трубы для теплого пола?
Прежде чем установить конструкцию следует точно подсчитать количество комплектующих материалов, в том числе и труб. Вначале, нужно разделить помещение на равноценные квадраты. Это легко провести при помощи миллиметровой бумаги. При нанесении чертежа не забывайте учитывать правильный масштаб.
Количество полученных квадратов будет напрямую зависеть не только от площади помещения, но и его геометрии.
При монтаже теплого пола длина одной трубы не должна превышать отметку в 120 м. И на это есть ряд объективных причин:
- теплоноситель, находясь в контуре, в процессе эксплуатации может влиять на стяжку и при неправильном монтаже повредить ее;
- разница температурного режима может повредить покрытие пола (паркет, линолеум и т.д.);
- распределяя поверхность на несколько зон, вы способствуете равномерному и эффективному размещению тепла и соответственно, самой воды.
Способы установки труб для теплого водяного пола
После разделения пространства на равные части, нужно спланировать способ укладки контура , всего выделяют несколько видов форм:
- змейкой;
- двойной змейкой (использование в монтаже двух труб);
- улиткой (укладка происходит к центру с помощью двойного изгиба);
- угловой змейкой (с угла комнаты выходят трубы).
В зависимости от выбранной формы укладки, следует рассчитать количество труб для теплого пола.
Укладка пола улиткой пользуется популярностью в больших по площади комнатах стандартной формы (в виде прямоугольника или квадрата). Так вы обеспечите распространение тепла по всему помещению.
Для длинной небольшой комнаты оптимальной станет расположение пола в виде змейки.
Расчет шага укладки теплого пола
При монтировке отопительной системы, нужно соблюдать определенный интервал между трубами. Этот показатель называется шагом и чем меньше его значение, тем больше понадобиться длина контура.
Оптимальный шаг считается с эффективным использованием трубы, при этом жильцы не должны чувствовать разницу между отдельными участками пола в помещении.
Ближе к краю шаг должен соответствовать 10 см, а ближе к центру с приблизительной разницей 5 см в большую сторону.
| Шаг, мм | Расход трубы на 1 м2, м.п. |
|---|---|
| 100 | 10 |
| 150 | 6,7 |
| 200 | 5 |
| 250 | 4 |
| 300 | 3,4 |
Максимальное значение шага не должно превышать интервал в 30 см, ведь не будет обеспечиваться необходимый уровень обогрева поверхности.
Расчет длины трубы для теплого водяного пола
Есть множество способов расчета длины контура, но наиболее простым является использование усредненного значения, которое составляет 5 м погонных изделия на 1 м 2 площади.
В этом случае шаг будет составлять оптимальное значение – 20 см. А быстро определить длину можно посредством формулы:
L=S/N*1,1 , где
L – необходимая длина трубы;
S – полезная площадь помещения;
N – шаг укладки труб;
1,1 – достаточный запас труб на подключение и повороты.
Кроме того, к полученному значению также необходимо прибавить расстояние от коллектора до пола.
Определяем длину контура для теплого пола
Как говорилось выше, кроме рассмотренных значений нужно учитывать диаметр труб, а также материал, из которого они изготовлены.
Если вы остановили выбор на металлопластиковой конструкции, то при диаметре в 16 дюймов, общая длина отопительного контура должна быть менее 100 м . Идеальной, с точки зрения подобной схемы, является труба от 75 до 80 м.
Полиэтиленовые изделия с диаметром 18 мм, не должны превышать 120 м, но фактически значение варьируется в диапазоне от 90 до 100 м.
Лучшим выбором для приобретения станут металлопластиковые конструкции, которые отличаются высокой эффективностью и долговечностью эксплуатации.