Как рассчитать мощность и длину контуров водяного теплого пола

Экономия за счет отопления теплым полом

Подогрев пола позволит нам наслаждаться высоким уровнем комфорта при низкой температуре воды в системе. Поскольку вся поверхность пола становится излучающей поверхностью, можно дать потребителю такое же чувство благополучия, даже если температура воздуха будет примерно на 2 ° C ниже. Потребитель чувствует, что он живет в среде, которая нагревается до 20 ° C — 21 ° C, на самом деле термометр показывает только 18 ° C. От окружающей среды меньше рассеивается тепло, что дает нам очень интересное энергосбережение, которое соответствует новым стандартам, которые касаются экономии энергии.

Такая низкая температура воды на входе также позволит использовать альтернативные источники энергии (солнечная энергия с использованием емкостей для хранения, энергия, вырабатываемая тепловыми насосами или извлечение из промышленных процессов).
Изолирующая панель или системная плата ударной пластины выполняют важную функцию в звукоизоляции, поскольку она поглощает шум между различными этажами. Таким образом, если мы сравним эту систему с традиционной системой радиатора с точки зрения начальных затрат, мы должны принять к сведению этот важный компонент.

Как определить оптимальную температуру помещения

Пенополистирол экструдированный фото

Гидроизоляция укладывается поверх утеплителя. При этом можно использовать привычную всем пленку полиэтиленовую. Для скрепления листов понадобится демпферная лента. Арматура является своеобразной основой, которая используется для крепления стяжки и труб. Без специальных скоб для крепления труб не обойтись, поэтому они являются обязательными элементами системы теплых полов. Для равномерного распределения теплоносителя используется коллектор распределяющий. К тому же он поможет существенно сэкономить.

Схема укладки гидроизоляции

В данном случае особых сложностей не возникает. Для ориентации можно использовать рекомендованные значения, или придумать свои. Причем обязательно учитывается напольное покрытие.

Пол жилого помещения должен нагреваться до 29 градусов. При расстоянии от внешних стен более полуметра, температура пола должен достигать 35 градусов. Если в помещении постоянно высокая влажность, нужно будет нагреть половую поверхность до 33 градусов.

Если в доме положен деревянный паркет, пол нельзя нагревать выше 27 градусов, так как паркет может испортиться.

Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Напольная плитка под дерево: керамическое, кафельное, деревянное покрытие пола, его текстура и цвет

https://www.youtube.com/watch?v=

Для этого стоит учесть несколько условий:

• Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
• Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
• Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.

На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.

Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.

Параметр подложки под теплый пол определяется исходя из площади комнаты, которая получается после умножения длины и ширины помещения. В случае если комната имеет сложную конфигурацию для получения точного результата, его необходимо разбить на сегменты и рассчитать площадь каждого из них.

Оптимальное расстояние между витками труб в разных формах укладки и правила расчета

После выбора вида труб и метода их монтажа, следует произвести расчёт — какое расстояние между контурами водяного пола будет оптимальным для вашей конструкции?

Как уже было сказано выше, если класть контур с большим сечением близко, то поверхность пола будет перегреваться. И наоборот, редкое расположение мелких труб тёплого пола приведёт к тепловым пустотам.

Есть несколько моментов, которые надо учитывать при определении правильного шага петель для водяных полов, ведь это влияет на равномерное распределение тепла:

1. Промежуток между петлями колеблется от 50 до 450 мм, и зависит от диаметра труб.  Для упрощения процесса расчёта, чаще используется число кратное 50. А для частного строения — 100, 150, 200 и т. д.
2. На шаг оказывает влияние уровень тепловой нагрузки. При средней нагрузки 50-80 Вт/кв.м рекомендованное интервал 100 — 200 мм.
3. Расстояние от стен до первого витка должно составлять минимум 20 см.

Опытные мастера нередко используют технику переменного шага укладки трубопровода. В зонах под окном или около двери труба ложиться чаще.

Важно определить оптимальный интервал между ветками, так как жидкость в трубах влияет на половое покрытие, а правильность выбора шага обеспечит эффективное распределение водяных потоков

Змейка

«Змейка» — простой способ в расчёте и монтаже, поэтому данная схема довольно распространена. Нагревательный элемент сначала должен прокладываться в наиболее холодных участках комнаты — около уличных стен, балкона и окон. После чего, петлями, параллельно стене обходится вся площадь, и контур возвращается к прибору отопления.

Однако, укладка «змейкой» не позволяет равномерно прогревать поверхность. Чаще, такая схема применяется при наличии ещё одного источника обогрева, или для маленьких помещений. При «змейке», укладочный шаг должен быть по возможности минимальный — 100 мм.

Угловая змейка

Контур кладётся по наружному углу, а следующая петля размещается параллельно. Данный способ идеально прогревает углы. При наличии трёх наружных стен, рекомендовано использовать вариант — «двойная угловая змейка».

Двойная змейка

Принцип укладки такой же как «змейкой». Отличие в том, что возвратная труба идёт параллельно прямой. При этом варианте промежуток между петлями допустимо увеличить от 150 до 250 мм.

Улитка

Трубы располагаются по периметру комнаты, а затем по спирали закручиваются к середине. Ветки обратки идут между петель с горячей водой. Это самая оптимальная схема, прогрев пола осуществляется равномерно, но данный метод более трудоёмкий.

Способ «улитка» даёт возможность размещать трубы с максимальным расстоянием друг от друга, так как теплопотери не значительны. Кроме того, при использовании этой схемы уменьшается расход трубопровода.

Укладка ТП улиткой, особенности схемы, плюсы и минусы, расчет шага и длины контуров, нормы и СНИПы.

Комбинированный способ

При большом помещении можно использовать комбинированную схему. Рекомендованный вариант — две петли «улиткой», и 3 — 4 «змейкой». Работа водяного тёплого пола будет эффективней, если по краям укладывать трубопровод «змейкой», а по центру «улиткой».

Общие принципы монтажа систем водяного типа

Сначала нужно подготовить основание: выровнять его и очистить от загрязнений. После этого укладывают слой теплоизоляции, часто для этого используют плиты экструдированного пенополистирола.

Такой материал поставляется в виде плит, которые не сложно установить. После этого теплоизоляционный материал застилают гидроизолирующей пленкой.

Перед началом монтажа по периметру комнаты кладут демпферную ленту, чтобы компенсировать тепловое расширение во время работы системы. На больших площадях ее устанавливают не только вдоль стен, но и в проходящие посредине помещения швы.

Если утеплитель и лента уложены правильно, то пленку можно будет аккуратно заправить за край теплоизоляционного материала, она ляжет ровно и с небольшим натяжением.

Демпферная лента, установленная по периметру помещения, необходима при применении бетонной стяжки для укладки ТП, чтобы компенсировать тепловое расширение

Поверх пленки нужно уложить трубы для горячей воды, именно на этом этапе должна быть реализована схема укладки водяного теплого пола, ее выбирают заранее. Трубы следует укладывать ровно, стараясь сохранить равное расстояние между ними, чтобы добиться равномерного прогрева пола.

Какой бы ни была выбранная схема ТП, следует правильно согнуть трубу и аккуратно разложить ее по разметочной сетке, чтобы прогрев пола был равномерным

Уложенные коммуникации подключают к распределительному коллектору, через который подключаются к отопительной системе дома, к котлу и т.п. Трубы заливают бетонной стяжкой, после чего необходимо подождать ее полного высыхания. Остается проверить работу системы и уложить напольное покрытие.

Каждую петлю трубы подключают к коллектору. Желательно, чтобы отдельные участки системы обладали примерно равной длиной и гидравлическим сопротивлением

При монтаже систем этого типа мелочей не существует. Небольшая погрешность может вызвать серьезную поломку в будущем.

Поэтому имеет смысл учесть ряд полезных советов еще перед началом монтажных работ:

1. Прежнюю стяжку лучше полностью демонтировать, а гидроизоляцию и утеплитель положить на максимально прочное основание, тщательно выровненное по горизонтали.
2. Не стоит думать, что под стяжкой неровности основания будут незаметны, все перепады более 10 мм нужно старательно выровнять.
3. Если в одном помещении укладывается несколько отдельных контуров системы, пространство между ними следует разделить демпферной лентой, не ограничиваясь только ее укладкой по периметру.
4. На небольших участках в качестве утеплителя вполне допустимо использовать пенофол.
5. Над неотапливаемым подвалом или на грунте нужно сделать максимально надежное утепление, например, слой керамзита и плиты пенополистирола не менее 50 мм толщиной.
6. Прикрепляя трубы к сетке, не следует затягивать стяжки слишком туго, чтобы не повредить трубу.
7. Диаметр трубы для такой системы может варьироваться в пределах 16-20 мм, материал должен быть рассчитан на давление не менее 10 бар и нагрев до 95 градусов.
8. При ограниченном бюджете не стоит тратиться на трубы с опциями в виде дополнительной защиты, хотя армирование полипропиленовых коммуникаций стекловолокном лишним не будет.
9. Чтобы автоматизировать работу системы, нужно правильно выбрать и установить коллектор, дополнив его конструкцию сервоприводами, датчикам давления, воздухоотводчиками и другими полезными устройствами.
10. Ящик коллектора размещают в нише на стене, он должен возвышаться над уровнем пола достаточно высоко, чтобы можно было правильно изогнуть входящие в него трубы.
11. Все трубы должны выходить из коллектора вниз, и никогда – вверх, чтобы обеспечить корректную работу устройств для отведения воздуха, попавшего в систему.
12. Не рекомендуется делать нишу для коллектора в несущих стенах, если другого варианта нет, лучше просто установить шкаф на стене, а не внутри ее.

По понятным причинам исправить огрехи после окончания монтажа такой системы может быть очень затруднительно, поэтому следует все операции выполнять очень внимательно. Например, каждая петля должна состоять из одной цельной трубы, никакие спайки и любые другие соединения недопустимы.

Пример расчета

Чтобы рассчитать, сколько потребляет теплый пол, надо:

1. Определить активную площадь напольной отопительной системы.
2. Помножить ее на мощность за квадратный метр, указанную в паспорте.

В итоге получится максимально возможный расход электроэнергии. Однако столько кВт/ч пол потреблять будет только в случае включения его на полную и без регулировки термостатом. Но в реальности система электрического ТП работает по 5–20 минут в течение часа. И фактическое потребление будет в разы меньше.

График потребления электричества

Сложного в данных расчетах ничего нет. Разобраться, почему затухает газовый котел или как выполнить подключение бойлера, зачастую и то труднее. С нагревательным полом все проще.

При площади обогрева 12 м2 и мощности ТП в 150 Вт/м2 получаем номинальный расход для помещения – 1,8 кВт/час. Но по факту такой нагревательный пол будет расходовать около 0,3 кВт за каждый час использования. В течение 10 минут он будет греть, а потом 50 минут остывать. Однако многое здесь зависит от температуры за окном и настроек термостата.

Сравнение разных систем обогрева

Данные, необходимые для расчетов

Прежде чем рассчитывать проект теплого водяного пола, необходимо уточнить характеристики объекта, на котором будут выполняться работы. Как говорилось выше, в первую очередь следует выбрать вариант отопления – основной или дополнительный (комфортный).

Также большое значение имеет тип помещения, в котором планируется монтировать систему. Например, определенные виды настильного монтажа, такие как реечный и матричный, подойдут только для деревянных или щитовых домов.

Размеры дома — один из основных параметров при расчете теплого водяного пола

При расчете водяного теплого пола учитывают площадь и конфигурацию помещения. Желательно, чтобы можно было воспользоваться поэтажным планом или разрезом с указанными размерами. Если такой документации не имеется, то необходимо произвести точные замеры.

Далее определяем величину теплопотерь. Для этого необходима следующая информация:

• какие материалы использовались при капитальном строительстве (кирпич, дерево, бетонные блоки и т. п.);
• тип остекления: профиль и стеклопакеты;
• уличная температура воздуха в зимний период;
• наличие дополнительного источника обогрева.

Перед тем как рассчитать водяной тёплый пол, определитесь с желаемой для данного помещения температурой.

Рекомендуемая температура для разных видов помещения

Только с учетом всех этих данных можно сделать точный проект; теплый водяной пол в итоге не только будет надежным, но и обеспечит желаемую комфортность для жильцов.

На чем базируется методика расчетов вручную

Первый и основной аспект, на котором надо сосредоточить внимание: схема вашей системы отопления. Обычно водный пол – это трубопровод, уложенный особым способом на пол и покрытый сверху стяжкой или наборной конструкцией, поэтому в большинстве случаев ваша схема будет иметь следующий вид:

• теплоизоляционный слой;
• нагревательный водяной контур;
• коллектор;
• набор запорной арматуры, включающий входные и выходные вентили, кран подачи водопроводной воды и спускной клапан;
• фитинги, крепежные элементы, используемые при монтаже конструкции.

После того, как вы имеет представление о том, какая  в вашем доме, берутся в расчет технологические параметры. Сюда следует отнести:

• площадь отапливаемого помещения;
• оптимальный температурный режим в помещении;
• масштабы тепловых потерь в жилом помещении;
• тип напольного покрытия.

Здесь уместно будет отметить следующий аспект

Особое внимание необходимо уделить деревянным полам или напольным покрытиям из паркетной доски. Древесины имеет слабую теплопроводность, в отличие от бетонной стяжки и кафеля, поэтому необходимо рассчитывать систему отопления с удвоенной мощностью

Советы профессионалов

Перед установкой гидроизоляционного полотна необходимо хорошо очистить поверхность и убрать весь мусор. Также не допускается наличие сколов и трещин – их необходимо заделать перед началом работ.

Изоляция должна быть уложена встык либо внахлёст. Места соединений стоит заклеить широким скотчем. В участках прилегания стен также можно оставить немного изоляции, которая в дальнейшем будет накрыта стяжкой. Весь черновой пол необходимо скрыть изоляционным материалом.

Планки крепления труб устанавливаются на одинаковом расстоянии (50-70 см), перпендикулярно к стене, где будет размещаться коллектор.

Коллектор монтируется до того, как укладываются трубы. При его установке необходимо убедиться, что поверхность выдержит необходимые нагрузки: вес самого оборудования и всех соединительных элементов.

Для предотвращения образования трещин в больших помещениях профессионалы разделяют площадь обрабатываемой поверхности на сегменты с помощью демпферной ленты. Труба подачи подключается только по направлению от коллектора.

В обязательном порядке необходимо проводить испытание готовой конструкции трубопровода. Проверка осуществляется под давлением не менее 5 атмосфер и сроком не менее одного дня. В момент заливки стяжки систему отключают.

Даже при самостоятельной установке тёплого водяного пола есть работы, которые лучше доверить узкому специалисту. Например, подключение коллектора после насоса котла и перед другими радиаторами должно осуществляться только профессионалами. Установку термостатов также лучше доверить специалисту.

Монтаж водянного теплого пола вы можете посмотреть в этом видео.

Методы укладки

Система трубопроводов может раскладываться несколькими способами специалисты рекомендуют монтировать трубы, согласно схеме «улитка». По сравнению с известной схемой «змейка» этот вариант экономичнее на 10-15%, эффективнее по гидравлическим характеристикам и требует меньшего количества труб.

Сравнение методик укладки рассмотрено в табличных данных:

Подключение системы может быть реализовано следующими способами:

• от котла (теплогенератора) посредством смесительно-регулировочного узла;
• от радиаторного отопления посредством теплообменника с моделированием собственного контура или от обратного трубопровода через термостатический узел;
• от контура горячего водоснабжения посредством термостатического узла.

Все указания должны содержаться в проекте водяного теплого пола.

Конструирование системы должно подчиняться указанным правилам:

• трубы должны монтироваться параллельно, что обеспечит равномерную теплоотдачу;
• петли должны наращиваться с участием пресс-фитингов. Их сопротивление должно учитываться в гидравлическом расчете;
• после монтажа труб необходимо создать исполнительную схему, где указана привязка осей. При дальнейших работах это поможет избежать повреждений;
• чтобы закрепить на поверхности какую-либо конструкцию, в стяжке устраиваются закладные, дюбели, пробки;
• следует предусмотреть присоединение петель равнозначной длины к одному коллектору;
• деформационные швы должны располагаться: в местах входящих углов, вдоль перегородок и стен, при длине пола от 8 м, при площади пола от 40 м².

До монтажа целесообразно реализовать расчет теплого водяного пола своими руками.

Обзор матов теплого водяного пола произведен в статье.

Эффективность системы зависит от типа используемой изоляции и толщины напольной конструкции

Что учитывается при расчетах

При проведении вычислений, в том числе и мощности теплого устройства, необходимо учитывать такие моменты:

1. Тип используемого напольного покрытия.
2. Место расположения и тип генератора.
3. Где будут монтироваться коллекторы.
4. Какой вид стеклопакетов будет устанавливаться, и какие у него будут габариты.
5. Тип и конструкция наружных стен.
6. Имеющаяся планировка помещений.

Расчет стоимости, как и расчет мощности, проводится отдельно от вычисления теплопотерь. Для этого берется общая квадратура помещения, средний температурный режим на протяжении зимы, уровень вентиляции и влажности. Так же следует учитывать дополнительные источники отопления, которые установлены в помещении. Исходя из полученных данных, производится расчет труб, после чего наносится разметка схемы прохождения устройства на поверхности пола.

Рассчитаем нужный расход трубных изделий на м2

В целом, на один квадратный метр пола расход выйдет, равный пяти погонным метрам трубного сортамента. Данный метод считается самым простым в расчетах расхода труб на м2 площади сооружаемой конструкции.

Смотреть видео

Трубы для теплого пола. Как узнать длину петли?

При таком расчете расхода на м2 величина шага принимается в 20 см. Просчитать нужное количество трубопроката для теплого пола можно, используя следующую формулу:

Рассчитывая длину труб теплого пола на квадратный метр, следует добавлять расход сортамента от пола до коллектора и в обратном направлении. Например, при расчете длины трубного проката на квадратный метр к предоставленной формуле необходимо приплюсовать удвоенную дистанцию до коллекторного шкафа.

Легко определить расход металлопластикового и любого другого трубного изделия на теплый пол можно, используя онлайн калькулятор. Рассчитывать по данным программам очень удобно. В основе каждого такого программного продукта положена «методика коэффициентов».

Эти коэффициенты учитывают:

• шаг и диаметр металлопластиковых, полипропиленовых, медных и других трубных изделий;
• материал изготовления сортамента;
• габариты и вид покрытия теплой конструкции;
• габариты и вид стяжки. Предлагаем онлайн калькулятор для расчета стяжки пола.

Онлайн калькуляторы также учитывают наличие утеплителя на металлопластиковой или иной трубе. Заслуженной популярностью у пользователей пользуется программный продукт «Комплекс Valtek», который содержит специальный раздел для расчетов для строительства теплого пола.

Выбираем шаг укладки

Чтобы вся поверхность сооружаемой конструкции, выполняла нагрев, а температура в помещении была комфортной, необходимо выдержать определенную длину между трубными изделиями.

На крайней части эта дистанция может составлять примерно десять сантиметров. Дальше она может меняться с разницей в пять сантиметров. Например: 10,15 см и т. д.

Определим длину контура

Рассчитать эту величину нужно, исходя из диаметра и материала труб, взятых в работу. Так, например, если монтаж выполняется из 16 – ти дюймового металлопластикового сортамента, то протяженность контура водяной системы в полу не должна быть больше 100 метров. Оптимальная длина металлопластикового трубопроката в данной ситуации составит от 75 до 80 метров. Если в работу взят металлопластиковый трубопрокат с диаметром 20 мм, то длина теплого пола не может быть больше 120 м.

Вычисляя расход трубы на теплый водяной пол, часто стоит вопрос, можно ли делать контур разной протяженности. Идеальным вариантом решения для теплого водяного пола считается одинаковая величина всех петель. Практически сделать это не сложно, но не всегда целесообразно. Например, в помещении с небольшой полезной площадью.

А потери давления в конструкции теплого водяного пола можно выровнять посредством балансировочной арматуры. Разброс по протяженности трубных изделий на таких объектах разрешается в пределах 40%. Так же при необходимости «играют» с диаметром и шагом прокладки.

Необходимое число контуров

Вопрос, по расчёту труб на теплый пол, сложно решить, не зная количество контуров. И здесь перед нами встает еще одна проблема, как рассчитать количество петель, подводимых к коллектору? Для этого нам потребуются следующие показатели:

• объем коллектора;
• количество пропускаемого теплоносителя за определенную единицу времени;
• показатель тепловой нагрузки.

Рассчитывать все эти величины не нужно, так как они должны быть указаны в техническом паспорте узла смешения.

Для большого помещения необходимо выполнить «раздел» на меньшие территории. И при этом рекомендуют делать несколько контуров.

Монтируем коллектор

Выполняя монтаж коллектора, нужно запомнить несколько основных правил.

Следует принять во внимание высоту стяжки и отделки, которая будет уложена

Если это проигнорировать, то получиться ситуация с проблемой открывание дверцы шкафа.
Так же важно учесть удобство обслуживания и возможность произвести текущий ремонт с отключением магистрали.
Более короткий отрезок трубы отличается большей жесткостью и наоборот
Следовательно, коллектор можно поднимать не выше 25 см над уровнем чистового пола. При работе нельзя игнорировать дизайн помещения

Если поднятие шкафа недопустимо в определенном дизайнерском решении, то ее рекомендуют опускать ниже к полу, но с расчетом легкости открывания.