Схемотехника теплого водяного пола, расчеты и программы

Теплые полы — современная и эффективная система отопления. Они имеют много преимуществ в сравнении с радиаторами. При необходимости их используют и в тандеме с другими отопительными приборами. Произвести монтаж полов можно самостоятельно, главное ознакомиться со схемами раскладки труб и научиться правильно высчитывать их количество.

Чем отличаются обычное отопление с открытыми источниками тепла от системы теплых полов

Батареи, как правило, монтируют у стены, выходящей на улицу, т.е. под окнами. Таким образом, радиаторы защищают от холода, проникающего сквозь рамы. Теплый воздушный поток поднимается по стене к потолку. Остывая, он медленно спускается. Получается, батареи обогревают в большей степени пространство, которое не используется. А на полу, по которому люди передвигаются, где тепло необходимее всего, воздух холодный.

Принцип работы теплого пола

Теплый пол работает совсем по-другому. Он обогревает комнату снизу вверх, тем самым создавая комфортную температуру в жилом (используемом) пространстве.

Если в помещении бетонные полы, то радиаторы отопления не способны обогреть их. Поэтому ноги постоянно мерзнут, а жильцы болеют. Справиться с проблемой помогут теплые полы. Если установить их поверх бетонного основания, передвигаться по поверхности будет комфортно.

Достоинства теплых полов:

  1. Экономия. Не нагреваются выше +55° С. По факту эта цифра варьируется, как правило, в пределах +28…+35° С. Батареи отапливают комнату, нагревая теплоноситель до +60…+70° С. Имея элементарные знания по физике, можно сделать вывод, что полы будут затрачивать меньше энергии, чем радиаторы.
  2. Оптимальное распределение теплового режима (снизу вверх, отапливая полезное пространство).
  3. Не портят внешний вид комнаты. Батареи выделяются из общего интерьера, визуально уменьшают помещение. Из-за этого их приходится декорировать или скрывать. Теплые полы не видно под поверхностным покрытием.
  4. Контроль температуры. Большинство теплых полов оснащены автоматической терморегуляцией. Это позволяет создать комфортный климат в каждой комнате.
  5. Продолжительный эксплуатационный период (до 50 лет).

Теплый пол

Отрицательные моменты:

  1. Низкая влажность (25-30% при рекомендуемых 50%). Из-за этого приходится часто проветривать помещение или устанавливать увлажнитель воздуха.
  2. Подходит не любое поверхностное покрытие. Оно должно иметь коэффициент теплопередачи материала не более 0,15 кв.м*К/Вт.
  3. Для полного обогрева необходимо 3-5 часов.
  4. Комната уменьшится в высоте на 6-10 см. Для помещений с низкими потолками это является существенной проблемой.
  5. Мебель должна быть экологически чистой, иначе она будет нагреваться и выделять вредные вещества.

Плюсы батарей:

  • доступная стоимость;
  • простота монтажа;
  • большой выбор из различных материалов;
  • возможность отключать часть радиаторов для экономии;
  • достаточная влажность.

Минусы радиаторов:

  • нерациональное отопление пространства;
  • необходимость точной горизонтальности прокладки труб при установке;
  • непривлекательный внешний вид.

Несмотря на то, что у батарей меньше минусов, есть один, но весьма существенный плюс – это обогрев неиспользуемой зоны.

Два решения — только теплые полы или комбинация с радиаторной системой отопления

Нельзя точно сказать, какой тип отопления лучше. У обоих есть свои достоинства и недостатки. Наиболее оптимальным вариантом будет комбинирование радиаторов и теплых полов.

Главным преимуществом такого тандема является то, что две системы работают автономно друг от друга. Поэтому при выходе одной из строя, вторая на время ремонта возьмет обогрев помещения на себя.

Радиаторы можно включать только в суровые морозы. В этом случае работа теплых полов становится невозможной, т.к. теплоноситель разогревается до очень высокой температуры, по поверхности будет трудно передвигаться.

Трубки водяного теплого пола

Системы могут отапливаться от разных котлов. Например, теплые полы от газового, а радиаторы от твердотопливного.

Виды раскладки труб — преимущества и предпочтения

Есть несколько схем раскладки теплых водяных полов:

  • “улитка”;
  • “змейка”;
  • комбинированная.

Система водяного обогрева полов

Для схемы раскладки теплого водяного пола “змейкой” характерен монтаж гибких труб спиралеобразно в пару рядов. Необходимо учесть, что трубопровод нагревается сильнее в зоне поступления жидкости. Поэтому раскладку трубы теплого водяного пола рекомендовано начинать с самого холодного участка. Например, от окон или балкона. Она получается следующей: труба ведется по спирали к центру, после чего аналогичными движениями уходит к противоположной стене. Возвращающиеся ветки проходят между уже имеющимися. 

Благодаря такому виду раскладки теплого водяного пола удается добиться равномерного обогрева поверхности, т.к. трубопровод подачи и отдачи имеет одинаковую температуру. Несомненным преимуществом этой схемы является ее простота.

Раскладка теплых водяных полов “улиткой” бывает двух типов. Первый подразумевает прокладку трубы от входа по прямой к противоположной стене и ее возврат обратно спиралевидными движениями. При втором типе трубопровод делает спиралевидные витки на другом конце комнаты и продолжает виться обратно. При раскладке теплого водяного пола по дому “улиткой” температура в отдаче и подаче имеет разницу примерно 10°. 

Обогрев пола на лоджии

Данный план предпочтительнее применять в маленьких комнатах, т.к. дальняя точка от начала прокладки труб будет наименее горячей. Плюсом такой раскладки является то, что она позволяет сэкономить на длине трубопровода примерно 15% и получить преимущество по гидравлическим потерям. Независимо от раскладки труб можно использовать трехходовый смеситель, которой позволяет регулировать температуру нагрева воды. 

Расчет расхода труб для теплого пола — формулы и программы

При самостоятельном расчете важно, чтобы он был предельно точным. Если допущена ошибка, для ее устранения придется полностью или частично демонтировать систему, что приведет к повреждению внутренней отделки, трате времени, денег и сил. Для подсчета существуют и специальные программы для раскладки теплого водяного пола онлайн.

Как производится расчет: L=S/N*1,1, где:

  • L — длина трубопровода;
  • S — площадь;
  • N — расстояние между петлями;
  • 1,1 — расход на повороты.

При расчете расстояния между петлями учитываются:

  • теплопроводность материала;
  • окружность трубы;
  • теплопотери.

Трубы изготавливаются из:

  • меди;
  • стали;
  • металлопластика;
  • сшитого полиэтилена;
  • полипропилена.

Шаг между трубами с хорошей теплопроводностью должен быть больше (например, медные и стальные гофрированные). Однако их используют редко, т.к. они дорогие. Полипропилен хуже всего проводит тепло, его применяют изредка из-за плохой эластичности.

Расстояние между опорами:

Расчет шага труб

Чем больше диаметр трубы, тем больше шаг петли:

  • окружность 1,6 см — минимальное расстояние 10-15 см;
  • 2 см — 15-20 см;
  • 2,5 см — 20-30 см.

Трубы с другим диаметром не рекомендуется использовать. Иначе отопление не будет нормально функционировать.

Шаг между петлями бывает постоянным и переменным. Первый тип используется в промышленных помещениях, в объектах с высоким требованием к температуре (например, ванная или бассейн). Применяемые показатели:

  • в больших промышленных помещениях, в аквапарках и бассейнах — 20 см (если трубы окружностью 2 см);
  • в санузлах — 15 см.

В остальных помещениях применяют переменный шаг. Т.е. минимальное расстояние будет вдоль стен. По мере приближения шаг увеличивается.

В целом расстояние вычисляется, исходя из тепловых потерь:

  • менее 50 Вт/кв.м — 30 см;
  • от 80 Вт/кв.м — минимальное значение (10-15 см).

Чтобы не тратить много времени и нервов на подсчеты, можно использовать программу для раскладки теплого водяного пола. Это исключит вероятность ошибки из-за человеческого фактора. Можно использовать Valtec PRG программу. Чтобы открыть калькулятор расходов, нужно перейти по ссылке: https://valtec.ru/document/calculate/index.shtml?yclid=4543029777630796088. 

Для раскладки теплого водяного пола программа бесплатно скачивается на компьютер. По-другому произвести расчеты не получится. Однако в интернете можно найти много аналогов для раскладки теплого водяного пола онлайн.

Водяной обогрев и ламинат

При сомнении в собственных силах лучше не идти на риск и доверить укладку напольной системы обогрева специалистам. Если в их монтаже допустить ошибку, они будут плохо функционировать (греть слабо или слишком сильно) или вовсе потребуется замена теплых полов, что приведет к дополнительным финансовым и временным затратам.