Расчет водяного теплого пола

Внешне теплый пол кажется довольно простой конструкцией, но тем не менее, без правильного расчета собрать ее нельзя. Во время вычислений станет ясно, какое количество теплоносителя потребуется и сколько нужно труб. Разберемся, как рассчитать теплый водяной пол и что для этого требуется знать.

Расчет труб

 

Практика показывает, что предельная длина рукава, требуемая для формирования линий теплого пола не должна быть больше 110 — 120 п.м.

Схема укладки труб "змейка" и "улитка"

Количество материала напрямую связано с тем, какой способ сборки будет использован при монтаже отопительной системы.

 

В комнатах с большой площадью, которые обладают квадратной или прямоугольной формой, имеет смысл применять такой метод укладки, как «улитка». Он обеспечит равномерный нагрев, в комнате станет тепло и комфортно. Если  помещение отличается большой длиной, то допустимо применять «змейку».

 

Для того, чтобы жилец не чувствовал разницы между зонами напольного покрытия, требуется укладывать трубы с определенным расстоянием между ними. У границы помещения она может составлять 100 мм. Далее расстояние можно увеличивать с шагом в 50 мм. Но следует учесть, что дистанция между трубами не должна быть более, чем 300 мм. Иначе по такому покрытию будет неприятно ходить.

 

Для того, чтобы узнать, как рассчитать водяной теплый пол, не нужны какие-то схемы или таблицы, все довольно просто. 

Теоретически на один кв. м пола требуется уложить 5 п.м. трубы.  Такой метод подсчета можно отнести к самому простому. При этом алгоритме шаг принимают до 200 мм. Размер сечения рукава трубы можно определить, используя следующее выражение L = S / N * 1,1 – в ней учтены S – площадь помещения, N – шаг между рукавами, 1,1 — резерв рукава для выполнения изгибов. Разберем простой пример.

  • Площадь комнаты 15 кв.м.
  • Дистанция между распределителем (коллектором) и полом — 4 м.
  • Дистанция между рукавами 150 мм.

В итоге 15 / 0,15 * 1,1 + (4 * 2) = 118 м.

 

Подсчитывая размер трубопровода, надо учитывать параметры рукава и сырья, из которого они произведены. Для рукавов из металлопластика и размером 16 мм, предельная длина контура не более 100 п.м. Некоторые мастера полагают, что разумная длина лежит в интервале 75 — 80.

 

Трубы из сшитого полиэтилена, применяемые для формирования отопительного комплекса, и с размером сечения 18 мм, должны иметь длину не более 120 п. м.

Трубы для обогрева полов

Подбор материала выполняют, учитывая площадь комнаты. Необходимо помнить о том, что качество изготовления влияет на продолжительность эксплуатации. Как показывает многолетний опыт монтажа отопительного комплекса, оптимальным решением будет применение металлопластика.

Расчет мощности

Перед началом расчета характеристик водяного теплого пола, требуется подготовить схему комнаты. Для этого рисуют на бумаге с миллиметровой разметкой в масштабе 500 мм в 1 см. На плане надо указать размещение проемов и их размеров.

 

На следующем необходимо просчитать шаг размещения труб и их диаметры. Для этого приема следующие условия – предельная поверхность обогрева не может быть больше 20 кв. м. Если площадь комнаты превышает указанные параметры, то необходимо монтировать два тепловых контура. При этом требуется помнить что, в одном контуре не может быть уложено более 100 п. м. Каждый из них должен быть подключен к отдельному отводу.

План монтажа труб обогрева пола
Пример плана укладки теплого пола.

В ходе выполнения расчета такой системы отопления требуется учесть основные тепловые потери. Как правило “мостики холода”, то есть места, где тепло покидает помещение, расположены рядом с окнами и дверьми. А значит, расстояние от трубопровода до стены не должно быть более 250 мм.

 

Один элемент контура может располагаться не дальше, чем 500 мм. Это определяется диаметром трубы. Для расчета количества труб требуется замерить их длину и увеличить на коэффициент. К полученным данным имеет смысл добавить 2 метра, необходимые для подведения контура к стояку.

 

Чтобы рассчитать количество рукавов, надо замерить их длину и результат умножить на индекс, позволяющий преобразить чертежные размеры в фактические. К полученному итогу добавляется 2 м, которые нужны для подведения к стояку.

На втором этапе можно подсчитать объем подложки. Для этого надо вычислить площадь обогреваемого помещения, т. е. перемножить длину на ширину.

 

В случае сложной конфигурации основания, можно получить неточные итоги. Для расчета надо будет разбить помещение на квадраты и после этого приниматься за вычисления.

 

Расчет всех нужных параметров для выполнения монтажа нельзя назвать сложным. Однако несведущему человеку лучше не испытывать судьбу и тщательно выполнять все требования руководства по эксплуатации, поставляемому к каждому набору.

Но если исходя из площади пола в комнате, вы захотите сменить шаг, чтобы достигнуть чуть лучшего температурного режима, то этого будет мало. Имеется настройка параметров, которые отвечают за оптимальный микроклимат.

Расчет теплопотерь

 

После определения этой характеристики можно будет узнать, какое количество тепла должен будет генерировать водяной пол, чтобы в комнате была нормальная температура. После этого подбирает требуемое оборудование – котел, насос и арматура.

 

Можно сказать и так – выяснить, какой объем тепла необходим, можно из компенсации теплопотерь здания.

 

Связь между этими характеристиками определяют по формуле расчета теплого водяного пола:

 

(1) Mп = 1,2 х Q, где:

  • Mп — требуемая мощность отопительной системы;
  • Q — совокупные утраты тепла.

 

Для подсчета потерь надо проделать следующие манипуляции – выполнить замеры и узнать габариты проемов, потолочных перекрытий и стен с внешней стороны строения. Пол не нужно включать в расчет, так как он будет обогреваться.

 

Для проведения вычислений необходимо определить индекс теплопроводности материалов, из которых произведены строительные конструкции. Для получения данных об этих коэффициентах потребуется использовать справочники.

 

Расчет должен быть выполнен для каждого компонента сооружения отдельно. Здесь подойдет следующее выражение: 

 

(2) Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), в которой:

  • R – термосопротивление материала для конструкции;
  • S – ее площадь;
  •  tв и tн — температура внутренняя и внешняя, при этом внешняя должна приниматься по самому малому уровню;
  • b — утраты тепла, которые связаны с расположением как здание в пространстве.

 

Характеристику термосопротивления можно вычислить самостоятельно. Для этого надо поделить толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала изготовления. Величина b сопряжена с тем, как именно располагает дом – 0,1 – север, северо-запад или северо-восток; 0,05 – запад, юго-восток; 0 – юг, юго-запад.

Образец расчета

Предположим, что стены собраны из пеноблоков, толщина которых составляет 200 мм. Совокупная площадь конструкции 60 кв. м. Температура на улице лежит на уровне – 25, в помещении + 20, здание сориентировано на юго-восток.

 

Зная коэффициент теплопроводности пенобетона – 0,3 Вт/(м*С), теперь можно рассчитать размер тепловых потерь через стеновую конструкцию R=0,2/0,3= 0,67 м2С/Вт.

 

Нельзя забывать и то, что существуют тепловые потери через внешнюю отделку здания, например, штукатурку. Если она составляет 20 мм, то соответственно Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м2С/Вт. Для получения совокупных тепловых потерь одной стены требуется сложить R и Rш. В итоге получим 0,67+0,07 = 0,74 м2С/Вт. По этому алгоритму проводят расчет размера тепловых потерь через остальные домовые конструкции. Сумма полученных результатов покажет тепловые потери всего дома. С применением формулы (1) получают требуемую мощность теплого водяного пола.

 

При планировании ремонта можно выполнить ручной расчет, но необходимо подойти к снятию размеров со всей серьезностью.

Какие данные потребуются

 

Для совершения подсчетов теплого водного пола потребуется информация о материалах, из которых возведено здание и разумеется, параметры системы отопления, то есть данные о рабочих температурах и давлении. Кроме перечисленных параметров учитывают размер сечения рукава и конфигурацию сборки системы трубопровода.

Расчеты

Расчет на 10 м кв.

Для вычисления параметров на десять кв. м. потребуется разделить полученный итоговый результат на площадь всех помещений, обогреваемых с использованием теплого водного пола и перемножить на 10.

Проектирование водяных полов: особенности

 

При выполнении своими руками расчета, надо помнить о некоторых тонкостях. План теплого водного пола имеет смысл создавать для помещений с размером более 20 квадратных метров. Кроме этого, в многоквартирных сооружениях укладывать водные полны недопустимо. Это запрещено строительными нормами.

 

Так как в доме имеется несколько комнат с разной площадью, длина трубопровода в каждой комнате будет отличаться от другой. Поэтому требуется обеспечить равное давление теплоносителя по всей системе отопления. При этом учитывается, что давление, нагнетаемое насосом, всегда имеет постоянную величину. Это приводит к тому, что теплоноситель, подаваемый в более длинный участок системы отопления, будет быстрее остывать. В результате, финишное покрытие начнет неравномерно прогреваться. 

При проектировании теплого водяного пола требуется помнить и то, что из-за большого размера давления в длинный трубопровод теплоноситель может вообще не поступать, так как будет уходить в трубы меньшего размера. Поэтому на этапе планирования требуется установка распределительного устройства.

 

В ходе проектирования создают план разбивки основания на несколько зон, особенно для помещений с большими площадями. Разделение позволить спланировать размещение температурных швов. Размер одной зоны не должен превышать 40 кв. м. Этот шов необходим для компенсирования теплового расширения основания. Кстати, такая разбивка необходима для помещений, которые имеют Г- или П-образную форму, вне зависимости от их размеров. При формировании схемы монтажа указывают наличие температурных швов. Также отдельно прописывается и то, что во время монтажа трубопроводов при переходе через температурный шов укладывают в защитный гофрированный кожух.

 

Еще одна особенность, которую требуется указать – тип применяемой стяжки. Кроме этого, в ходе расчетов учитывается температура поверхности труб. Это поможет определиться с типам финишного покрытия. У каждого из них имеется свой температурный предел, например, паркет не может быть нагрет выше 25 градусов.

 

Кстати, некоторые специалисты рекомендуют при создании системы отопления для комнат с небольшой площадью применять теплый пол, работающий от электричества, поскольку его проще монтировать.