Расчет укладки водяного теплого пола: Расчет водяного теплого пола , онлайн калькулятор теплопотери

Расчет теплого пола: водяного, электрического, таблицы, примеры

Подогрев пола — удивительно комфортная вещь. Понимаешь это побывав в доме с таким отоплением и невольно задумываешься о том, а не сделать ли себе. Чтобы принять решение, да и выбрать способ подогрева, нужно прикинуть объем работ, материалов и стоимость всей затеи. Поможет в этом расчет теплого пола. Это только часть всего что надо. Ведь нужны будут еще термостаты, датчики температуры, в водяном полу — коллекторы и расходомеры. 

Содержание статьи

• 1 Теплый или комфортный пол
• 2 Теплопотери что это и где их взять
• 3 Расчет водяного теплого пола
  • 3.1 Методика расчета водяного пола как основного источника тепла
  • 3.2 Пример расчета и подбора параметров водяного теплого пола
  • 3.3 Если использовать «средние показатели»
  • 3.4 Как рассчитать как рассчитать мощность теплого пола для комфорта
• 4 Как рассчитать электрический теплый пол
  • 4.1 Эффективная площадь обогрева
  • 4. 2 Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола
  • 4.3 Расчет теплого пола с кабельными матами
  • 4.4 Рассчитаем пленочный теплый пол

Теплый или комфортный пол

Сразу стоит разобраться в терминологии и в назначении подогрева пола. Могут быть две ситуации:

Это разделение неофициальное, но так будет проще понять, какой именно подход вам выбрать при расчете и проектировании. А подходы разные, так как требования отличаются.

Теплопотери что это и где их взять

Расчет теплого пола делают по каждому помещению, в котором он будет уложен. Основан он на том, что вы знаете теплопотери дома в целом и в каждом помещении конкретно. Теплопотери — это то количество тепла, которое требуется возместить, чтобы поддерживать определенную/желаемую температуру. Теплопотери зависят от толщины и материала стен, от типа окон/дверей, от того как сделан пол, отапливаемое внизу помещение или нет, какой потолок, чердак, как это все утеплено. В общем, критериев масса. Учитывается все это в теплотехническом расчете.

Количество тепла для поддержания нужной температуры очень зависит от материала наружных стен и утепления

Теплотехнический расчет можно сделать самостоятельно (есть достаточное количество калькуляторов, методик), можно заказать в строительной организации. Для примерных прикидок можно воспользоваться усредненными нормами. Так считают, что для отопления одного квадратного метра в Средней полосе России требуется 100 Вт на квадратный метр площади. Это при условии, что утепление — среднее, высота потолков — 2,2-2,7 м, наружных стен не более чем две.

Примерные теплопотери для разных технологий строительства

Если утепление ниже среднего или потолки выше, регион более северный — эти показатели приводят к увеличению теплопотерь. Соответственно, наоборот, чем менее суровые зимы и лучше утепление, тем меньше требуется тепла. Подкорректировав таким образом норму, можно сделать более-менее точный расчет теплого пола, но всегда лучше взять с запасом — чтобы не мерзнуть.

Расчет водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это трубы, уложенные в конструкции пола, по которым бежит теплоноситель. Это сложная система с большим количеством материалов и узлов. Обустройство водяного теплого пола — длительная и дорогостоящая затея. Но, в процессе эксплуатации, тепло обходится дешевле. По этим причинам водяной подогрев пола, обычно, делают в качестве основного или дополнительного источника тепла. Слишком много возни и затрат «только ради комфорта», но бывают и такие варианты. Водяной комфортный пол делают в процессе капитального ремонта или строительства.  В таком случае слишком большой разницы нет.

Расчет водяного теплого пола проводят по каждой комнате

Методика расчета водяного пола как основного источника тепла

При планировании теплого пола стоит заранее определиться с тем, где будут стоять крупные предметы мебели. Делать подогрев под шкафом или диваном не слишком разумно. К тому же это может повредить мебели. Определив зоны без подогрева, высчитываем «площадь рабочей поверхности» теплого пола. Этот тот участок, на котором будут укладываться трубы. В случае с водяным полом этим можно пренебречь, так как перегрев пола ни к чему не приведет. Если вы знаете, что теплопотери большие, то разумнее за «рабочую» принимать всю площадь. Так как метраж трубы получится большим, а ее надо как-то уложить.

Наиболее популярные схемы укладки труб водяного теплого пола. Оптимальный — улитка

Далее расчет теплого пола водяного типа такой:

1. Выясняем какую температуру будем поддерживать в помещении.
2. Находим теплопотери помещения.
3. Делим теплопотери на «рабочую» поверхность. Получаем сколько тепла должны получать с квадратного метра площади теплого пола.

В принципе, уже тут можно подбирать диаметр трубы теплого пола, разрабатывать схему и шаг укладки труб, рассчитывать режимы работы котельного оборудования. Но стоит еще учесть тип напольного покрытия. Каждое покрытие «отбирает» часть тепла. Какие-то больше (ламинат, линолеум), какие-то меньше (плитка). Соответственно, требуется учесть и эти теплопотери.

Максимальная температура пола в зависимости от назначения помещения

При расчетах надо будет определить температуру пола. Она не должна превышать нормы. Они регламентированы СНиПом. Выдержка приведена в таблице. Указаны максимально допустимые значения. Можно, конечно, и больше — если вы теплолюбивы, но закладывают более высокие значения редко. Если при расчетах оказывается, что температура пола слишком высока, надо либо уменьшать срочно теплопотери, либо устанавливать дополнительные источники тепла. Так расчет теплого пола помогает оптимально организовать отопление.

Пример расчета и подбора параметров водяного теплого пола

Пусть надо сделать подогрев пола в помещении площадью 18,2 квадратных метров (в таблице это помещение под номером 8) и теплопотерями 1,37 кВт. Для начала рассчитываем сколько тепла должен давать квадратный метр подогреваемого пола. Переводим К Вт в ватты. Для этого умножаем цифру на 1000. Получаем 1370 Вт. Теперь делим на площадь комнаты (или отапливаемой части, если они отличаются). В нашем случае 1370 Вт / 18,2 м² = 75 Вт/м².  То есть, нам надо получать 75 Вт тепла с каждого квадратного метра.

Пример расчета теплопотерь по помещениям

Идем на сайт выбранного производителя труб для теплого пола и смотрим, какие трубы вам подходят. Найти эти данные не так просто, так как зависит от толщины стяжки и рабочих температур теплоносителя. Исходя из этого считают теплоотдачу одного квадратного метра. Для простоты можно воспользоваться готовыми данными, сведенными в таблице. Например, для PE-X трубы диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм.

В спальне нам нужна температура пола около 26°C, будет уложен ламинат. Теперь смотрим в таблице соответствующий столбик. Видим, что обеспечить такой режим можно только с шагом укладки трубы 100 мм и температуре подачи и обратки 50 и 40°C. С таким шагом при схеме укладки змейкой на один квадратный метр уйдет 9 метров трубы. А на всю площадь потребуется 9 м*18,2 = 163,8 метра трубы. Это очень длинный контур. Придется на одну комнату делать несколько контуров, а это дополнительные расходы на оборудование (гребенка, смесительные клапана, термостаты и т.д.). «Нормальной» считается длина одного контура 60-70 метров. Так что придется делать 2 контура.

Расчет трубы PE-X диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм для теплого пола

Есть еще несколько вариантов. Первый — использовать трубу большего диаметра. 20 мм или 22-24 мм. Тогда можно будет уменьшить шаг укладки, сократить расход трубы и сделать  меньшее количество контуров. Второй — сделать стяжку теплого пола с повышенной теплопроводностью. Для этого в раствор добавляют специальные добавки.

Если использовать «средние показатели»

На основании работы многих полов с водяным подогревом, опытным путем выведены «средние показатели»  для различных напольных покрытий. Так известно, что используя трубу 16 мм в диаметре, с шагом 250 мм, со слоем ЦСП 30 мм над поверхностью трубы можно получить такое количество тепла:

• 50-65 Вт с квадрата если напольное покрытие керамическая плитка.
• 25-35 Вт с квадратного метра если использован ламинат.
• 35-45 Вт для линолеума, предназначенного под укладку на теплый пол.

Это коллекторы (гребенка) теплого пола с подключенными к ним трубами. Параметры труб определяет расчет теплого пола, а затем их через коллекторы подключают к котлу

Если использовать эти данные расчет теплого пола вообще простой. Берете квадратуру комнаты, умножаете на количество тепла, которое можно «снять» с квадрата. Если цифра больше либо равна теплопотерям, значит можно делать так *шаг 250 мм, труба 16 мм, ЦСП толщиной 30 мм над трубой. Если полученное значение меньше, можно проблему решить следующими способами:

• Добавить другой тип отопления.
• Взять большего диаметра трубу.
• Уменьшить шаг укладки трубы.
• Улучшить теплопроводность стяжки.
• Улучшить теплоизоляцию.

В принципе, можно применить один из вариантов, можно несколько. Самый здравый — улучшить теплоизоляцию, но сделать это далеко не просто, не быстро и далеко не дешево. Но это вложение позволит сэкономить на счетах за отопление, так что в длительной перспективе это самый разумный выход.

Как рассчитать как рассчитать мощность теплого пола для комфорта

Если теплый пол лишь для комфорта, особенно заботиться о его мощности нет необходимости. Надо исходить из комфортной температуры пола.

Средние температуры пола для разных покрытий, которые люди считают комфортными

Вообще для создания комфортной температуры шаг укладки трубы теплого пола берут 250 мм (межосевое расстояние). Выбирают любую схему укладки. Важно сделать пол без явно выраженных перепадов температур. Это достигается, если над трубой слой стяжки будет порядка 30-35 мм. Можно и больше, прогрев будет равномернее, но система будет более инерционной (дольше будет греться и остывать). Вообще, система водяного подогрева пола очень гибкая. Одну задачу можно решить несколькими способами. Важно найти оптимальное решение.

Как рассчитать электрический теплый пол

Методика расчета аналогична тому, что написано про водяной пол. Необходимо знать теплопотери и способ использования подогрева пола, мощность одного метра греющего элемента. В данном случае все несколько проще, потому что электрические материалы для нагрева пола имеют конкретную цифру, которой производители обозначают максимальную теплоотдачу. Больше заявленной цифры они выдать не в состоянии. Потому расчет теплого пола с электрическим подогревом более прост и понятен. Тем не менее, остается достаточное количество переменных величин. Это толщина стяжки, ее теплопроводность, теплопроводность финишного напольного покрытия. Их тоже надо учитывать.

Расчет зависит от мощности обогревателя на квадратный метр

Эффективная площадь обогрева

Расчет теплого пола с электроподогревом начинают с определения эффективной зоны обогрева и ее площади. Большая часть нагревательных элементов не переносит перегрева (резистивные кабели, маты из резистивных кабелей, пленочные нагреватели и инфракрасные маты). Исключение — саморегулирующиеся греющие кабели, но они стоят дорого, поэтому их применяют редко. Хотя, есть и сами кабели и маты из них.

Еще раз: электрические греющие элементы пола укладывают только на той площади, где не будет стоять мебель и/или сантехника, лежать ковры и т.д. То есть, электрический теплый пол кладут там, где будет постоянный и определенный расход тепла.

Чтобы рассчитать кабель для теплого пола надо сначала определиться с площадью, на которой он будет укладываться

Перед началом расчета предполагаемые места под мебель/сантехнику/ковры очерчиваем, считаем оставшуюся площадь. Это и будет эффективная площадь обогрева. Ее дальше используем в расчетах.

Как рассчитать метраж греющего кабеля для пола

Методика расчета основывается на том количестве тепла, которое надо восполнить (теплопотери) и эффективной площади отопления. Теплопотери делим на эффективную площадь обогрева. Получаем требуемую тепловую мощность, которую мы должны получить с квадратного метра площади с уложенным нагревательным элементом.

Например, площадь комнаты 16 квадратов, на 4 квадратах будет располагаться мебель. Обогреваемая зона — 16 кв. м — 4 кв. м = 12 кв. м. Теплопотери помещения — 1100 Вт. Узнаем сколько надо мощности с одного метра: 1100 Вт / 12 м² = 92 Вт/м².

Расчет греющего кабеля по площади помещения и мощности метра

Далее смотрим мощность кабелей для обогрева пола. Например, мощность одного метра — 30 Вт. Чтобы получить 92 Вт на квадратном метре, надо уложить чуть больше чем три метра кабеля. Вполне реальная задача. При разработке схемы, помните, что лучше, чтобы для стяжки высотой 3-4 см расстояние между проводами не превышало 25 см. Иначе пол будет иметь ярко выраженные «полосы» — чередующиеся зоны тепла и холода.

Есть и другой способ. Купить готовый набор кабеля определенной мощности. Ищите подходящую мощность и площадь укладки. Имеете все в комплекте.

Расчет теплого пола с кабельными матами

Суть расчета не изменяется. Также нужны теплопотери и эффективная площадь укладки. Это тот же кабель, но предварительно закрепленный на полимерной сетке. Такой обогревательный элемент проще в укладке. Применяется чаще всего под плитку. Просто раскатывается на подготовленное основание, сверху кладется плитка на специальный клей.

Греющие маты продаются обычно в готовом к укладке виде

С полом такого типа все просто. Он продается кусками определенной мощности на определенную площадь. Всего-то и надо, что найти тот вариант, который вам подходит.

Рассчитаем пленочный теплый пол

Пленочный нагревательный элемент продают комплектами и на метры. Подбираете метраж и мощность так, чтобы он давал требуемое количество тепла. Полотнища пленки должны укладываться вплотную друг к другу. Это необходимо, чтобы избежать «полосатости» температур.

Теплый пол пленочный. Расчет очень прост: подбираем мощность и ширину так, чтобы давали они требуемое количество тепла

Ширина пленочного теплого пола — 30 см, 50 см, 80 см и 100 см. Вполне можно в одном помещении использовать разные по ширине. Важно чтобы нагревательные элементы не перегревались.

Расчет водяного теплого пола, онлайн калькулятор теплопотери

Исходные данные

---

Длина помещения		м	Шаг укладки трубы		см
Ширина помещения		м	Длина подводящей магистрали (суммарная)		м
Желаемая температура воздуха		°С	Утеплитель	Экструдированный пенополистиролПенополистирол (пенопласт)Минеральная вата
Температура подачи		°С	Толщина утеплителя		см
Температура обратки		°С	Толщина стяжки над трубой		см
Температура в нижнем помещении		°С	Финишное покрытие	ЛинолеумЛаминатПаркетКовролинКафельная плитка
			Труба	PEX-AL-PEX 20×2 (Металлопластик)PEX-AL-PEX 20×2,25 (Металлопластик)PEX 14×2 (Сшитый полиэтилен)PEX 16×2 (Сшитый полиэтилен)PEX 16×2,2 (Сшитый полиэтилен)PEX 17×2,0 (Сшитый полиэтилен)PEX 18×2 (Сшитый полиэтилен)PEX 18×2,5 (Сшитый полиэтилен)PEX 20×2 (Сшитый полиэтилен)

Воздух040Подача080Обратка080

Результаты расчета

---

Площадь помещения

м2

Материалы

---

Длина демпферной ленты		м
Длина трубы		м
Объем раствора стяжки		м3
Цемент		кг
Песок		кг
Пластификатор		л
Фибра		кг

Температура поверхности пола

---

040	040	040
Максимальная температура поверхности пола	Минимальная температура поверхности пола	Средняя температура поверхности пола
°С	°С	°С

Тепловой поток

---

Тепловой поток вверх		Вт
Тепловой поток вниз (теплопотери)		Вт
Суммарный тепловой поток		Вт
Удельный тепловой поток вверх		Вт/м2
Удельный тепловой поток вниз (удельные теплопотери)		Вт/м2
Суммарный удельный тепловой поток		Вт/м2

Теплоноситель

---

Расход теплоносителя		кг/с
Скорость теплоносителя		м/с
Перепад давления		бар

Желаемая температура воздуха

Это комфортная для жильцов температура в помещении. Желаемая температура — очень индивидуальный параметр, ведь кому-то нравится высокая температура в помещении, а кому-то прохлада.

Европейские нормы указывают, что в спальне, кабинете, гостиной, столовой и кухне оптимальной является температура 20-24°С; в туалете, кладовой, гардеробной — 17-23°С; в ванной — 24-25°С.

Усредненно можно задать 20°С.

Вверх

Температура подачи / температура обратки

Температура подачи — температура теплоносителя в подающем коллекторе. Т.е. на входе в контур теплого пола.

Температура обратки — температура теплоносителя в обратном коллекторе (на выходе из контура).

 

 

Для того, чтобы теплый пол отапливал помещение, он должен отдавать тепло, т.е. температура подачи должна быть выше температуры обратки. Оптимально, если разница температуры подачи и обратки составляет 10°С (например, подача — 45°С, обратка — 35°С).

Для обогрева помещения температура подачи должна быть выше желаемой температуры в помещении.

Вверх

Температура в нижнем помещении

Эта температура необходима для учета тепла, идущего вниз, т.е. теплопотерь.

Если теплый пол располагается над помещением (нижний этаж, подвал), то используется температура, поддерживаемая в нем. Если пол располагается над грунтом или на грунте, то для расчета используется температура воздуха для самой холодной пятидневки года. Этот показатель автоматически подставляется для выбранного города.

Вверх

Шаг укладки труб теплого пола

Это расстояние между трубами, залитыми в стяжку пола. От шага укладки зависит теплоотдача теплых полов — чем меньше шаг, тем больше удельная теплоотдача, и наоборот.

Оптимальный шаг укладки труб теплого пола лежит в пределах 10-30 см. При меньшем шаге возможна отдача тепла из подачи в обратку. При большем — неравномерный прогрев пола, когда на поверхности пола над трубой ощущается тепло, а между трубами — холод.

Вверх

Длина подводящей магистрали теплого пола

Это сумма длин труб от подающего коллектора до начала контура теплого пола и от конца контура до обратного коллектора.

При размещении коллектора теплого пола в том же помещении, где и теплые полы, влияние подводящей магистрали незначительно. Если же они находятся в разных помещениях, то длина подводящей магистрали может быть большой и ее гидравлическое сопротивление может составлять половину сопротивления всего контура.

Вверх

Толщина стяжки над трубами теплого пола

Назначение стяжки над трубами теплых полов — воспринимать нагрузку от людей и предметов в отапливаемом помещении и равномерно распределять тепло от труб по поверхности пола.

Минимально допустимая толщина стяжки над трубой составляет 30 мм при наличии армирования. При меньшей толщине стяжка будет обладать недостаточной прочностью. Также, малая толщина стяжки не обеспечивает равномерный нагрев поверхности пола — возникают полосы горячего пола над трубой и холодного между трубами.

Заливать стяжку толще 100 мм не стоит, т.к. это увеличивает инерционность теплых полов, исключает возможность быстрого регулирования температуры пола. При большой толщине изменение температуры поверхности пола будет происходить спустя несколько часов, а то и суток.

Исходя из этих условий, оптимальная толщина стяжки теплого пола — 60-70 мм над трубой. Добавление в раствор фибры и пластификатора позволяет уменьшить толщину до 30-40 мм.

Вверх

Максимальная температура поверхности пола

Это температура поверхности пола непосредственно над трубой контура. По нормативным требованиям этот параметр не должен превышать 35°С.

Вверх

Минимальная температура поверхности пола

Это температура поверхности пола на равном расстоянии от труб (посередине).

Вверх

Средняя температура поверхности пола

Этот параметр является основным критерием расчета теплого пола в плане комфорта для жильцов. Он представляет собой среднее значение между максимальной и минимальной температурой пола.

По нормам в помещениях с постоянным нахождением людей (жилые комнаты, кабинеты и т. д.) средняя температура пола должна быть не выше 26°С. В помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны) или с непостоянным нахождением людей температура пола может составлять до 31°С.

Температура пола в 26°С не обеспечивает ожидаемого комфорта для ступней. В частном доме, где никто не вправе владельцу указывать какой температурой обогревать жилье, можно настраивать среднюю температуру пола в 29°С. При этом ступни будут ощущать комфортное тепло. Поднимать температуру выше 31°С не стоит — это приводит к высушиваю воздуха.

Вверх

Тепловой поток вверх

Тепловой поток вверх — тепло, отдаваемое теплым полом на обогрев помещения.

Если водяной теплый пол является единственным источником тепла, то тепловой поток вверх должен немного превышать теплопотери помещения.

При использовании теплого пола в комбинации с радиаторами, он компенсирует лишь некоторую часть теплопотерь.

Вверх

Тепловой поток вниз

Это тепло, уходящее в перекрытие и нижнее помещение, т. е. тепловые потери. Тепловой поток вниз должен быть как можно меньше. Добиться этого можно увеличением толщины утеплителя.

Вверх

Суммарный тепловой поток

Мощность теплого пола, включающая полезное тепло (обогрев помещения) и теплопотери (тепловой поток вниз).

Вверх

Удельный тепловой поток вверх

Полезное тепло, идущее на обогрев помещения, выделяемое каждым квадратным метром теплого пола.

Вверх

Удельный тепловой поток вниз

Теплопотери каждого квадратного метра теплого пола.

Вверх

Суммарный удельный тепловой поток

Количество тепла, выделяемого каждым квадратным метром теплого пола, на обогрев помещения и на теплопотери вниз.

Вверх

Расход теплоносителя

Величина расхода необходима для правильной балансировки нескольких контуров теплых полов, подключенных к одному коллектору. Полученное значение нужно выставить на шкале расходомера.

Вверх

Скорость теплоносителя

От скорости движения теплоносителя по трубе теплого пола зависит акустический комфорт в отапливаемом помещении. Если скорость теплоносителя превышает 0,5 м/с, то возможно образование посторонних звуков от циркуляции теплоносителя. Снижения скорости теплоносителя можно добиться увеличением диаметра трубы или уменьшением ее длины.

Вверх

Перепад давления

По перепаду давления в контуре теплого пола (между подающим и обратным коллектором) подбирается циркуляционный насос. Напор насоса должен быть не меньше, чем перепад давления в самом нагруженном контуре. Если напор насоса ниже перепада давления в контуре, то следует выбрать более мощную модель или уменьшить длину контура.

Вверх

пример расчета водяной системы теплых полов

На эффективность теплого пола влияет множество факторов. Без их учета, даже если система правильно смонтирована и для ее монтажа использованы самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Проектирование системы отопления дело недешевое, поэтому многие домашние мастера производят расчеты самостоятельно. Согласитесь, идея удешевления обустройства теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы расскажем, как создать проект, какие критерии учитывать при выборе параметров системы отопления и распишем пошаговый порядок расчета. Для наглядности мы подготовили пример расчета теплого пола.

Содержание статьи:

• Исходные данные для расчета
• Определение параметров теплого пола
  • Методика расчета теплопотерь
  • Пример расчета бетона
  • Необходимое тепло для обогрева воздуха
• Расчет необходимого количества труб
• Рассчитываем циркуляционный насос
• Советы по выбору толщины стяжки
• Выводы и полезное видео по теме

Исходные данные для расчет

Изначально правильно спланированный ход проектно-монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в будущем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

• материал стен и конструктивные особенности;
• размер помещения на плане;
• тип отделки;
• проектирование дверей, окон и их размещение;
• расположение элементов конструкции в плане.

Для грамотного проектирования необходимо учитывать установленный температурный режим и возможность его регулировки.

Для грубого расчета принято, что 1 м ² Система отопления должна компенсировать потери тепла в 1 кВт. Если водяной контур отопления используется как дополнение к основной системе, то требуется покрыть только часть теплопотерь

Приведены рекомендации по температуре на полу, обеспечивающие комфортное пребывание в помещениях различного назначения:

• 29°С — жилой сектор;
• 33°С — баня, помещения с бассейном и другие с повышенным показателем влажности;
• 35°С — холодные зоны (у входных дверей, наружных стен и т. п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующим неизбежным повреждением материала.

После предварительных расчетов можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на отопительный контур и приобрести насосное оборудование, прекрасно справляющееся со стимуляцией движения теплоносителя. Подбирается с запасом расхода теплоносителя 20%.

Прогрев стяжек мощностью более 7 см занимает много времени. Поэтому при установке водяных систем стараются не превышать указанный лимит. Напольная керамика считается наиболее подходящим покрытием для водяных полов. Теплый пол не подходит под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности.

На этапе проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или будет использоваться только как дополнение к ветке радиаторного отопления. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которую ему приходится компенсировать. Он может варьироваться от 30% до 60% с вариациями.

Время прогрева водяного пола зависит от толщины элементов, входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система сложна в монтаже.

Фотогалерея

Фото

Для выполнения расчетов системы водоснабжения, теплого пола в первую очередь производят расчеты теплопотерь, которые должны компенсировать контур. Если это дополнительная система, то учитывается часть теплопотерь.

Расчеты производятся только для той части пола, на которой будет располагаться нагревательный змеевик. Участки, где трубы не проложены, например, под мебелью, в расчетах не учитываются

Для проведения расчетов необходимы средние значения температуры теплоносителя на выходе из коллекторного устройства и на возврате на вход

Для получения точного результата необходимо знать теплопроводность планируемых к прокладке труб и ориентировочная длина отопительного контура

Водяной теплый пол в деревянном доме

Вариант расположения водяного контура

Коллектор и трубопровод системы отопления

Медный контур теплого пола

Определение параметров теплого пола

Цель расчета — получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на следующие шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет средняя зимняя температура в конкретном регионе, расчетная температура внутри помещений, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной теплопотерь является плохо утепленные стены, окна, двери дома. Наибольший процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу (+)

Окончательный результат расчетов по типу воды будет зависеть от наличия дополнительных отопительных приборов, в том числе от теплоотдачи проживающих в доме людей и домашних животных. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому вам нужен поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Метод расчета теплопотерь

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для самочувствия людей, находящихся в помещении, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: тепло, отдаваемое отопительными контурами, должно компенсировать теплопотери здания.

Связь между этими двумя параметрами выражается формулой:

Mp = 1,2 x Q где

• Mp — требуемая мощность шлейфа;
• Q — потери тепла.

Для определения второго показателя оформляются замеры и расчеты площади окон, дверей, полов, наружных стен. Так как пол будет с подогревом, площадь данной ограждающей конструкции не учитывается. Замеры производятся снаружи с захватом углов здания.

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

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Значение термического сопротивления материала важно узнать у поставщика, если окна металлопластиковые (+)

Расчет теплопотерь выполняется отдельно для каждого элемента здания по формуле :

Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b) где

• R — термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ​​ограждающая конструкция;
• S — площадь конструктивного элемента;
• тв и тн — температура соответственно внутренняя и внешняя, при этом второй показатель принимается по наименьшему значению;
• б — дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находится путем деления толщины конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

• 0,1 — север, северо-запад или северо-восток;
• 0,05 — запад, юго-восток;
• 0 — юг, юго-запад.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Пример расчета бетона

Допустим, стены дома для временного проживания толщиной 20 см выполнены из газобетонных блоков. Общая площадь ограждающих стен без оконных и дверных проемов 60 м². Температура снаружи -25°С, внутри +20°С, постройка ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что теплопроводность блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно рассчитать потери тепла через стены: R = 0,2/0,3 = 0,67 м²°С/Вт.

Потери тепла также наблюдаются через слой штукатурки. Если его толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение теплопотерь через стены: 0,67 + 0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляем их в формулу и получим теплопотери помещения с такими стенами: Q = 1/0,74 * (20 — (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом тепловые потери рассчитываются через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Тепла, выделяемого отопительными контурами, может не хватить для нагрева воздуха внутри дома до нужного значения, если их мощность недооценена. При превышении мощности произойдет перелив теплоносителя

Для определения теплопотерь через перекрытие его термическое сопротивление принимают равным значению для планируемого или существующего вида утепления: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С/ W.

Площадь потолка равна площади пола и составляет 70 м². Подставив эти значения в формулу, получим потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Qпот. = 1/4,39* (20 — (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно рассчитать их площадь. При наличии 4 окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 м².

Если изготовитель указывает отдельно термическое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Рокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доли, приходящиеся на каждый оконный элемент.

На основании полученных данных продолжаются дальнейшие расчеты: Q окна = 1/0,56 * (20 — (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 Вт.

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

Поскольку наружные двери часто открываются, через них теряется много тепла. Поэтому важно обеспечить их герметичное закрытие

В результате тепловые потери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляются дополнительные 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить тепловую мощность пола: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое количество тепла для обогрева воздуха

Если дом , то часть тепла, вырабатываемого источником, должна расходоваться на нагрев воздуха, поступающего извне.

Для расчета используйте формулу:

Qc. = с * м * (тв — тн) где

• c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
• м Символ указывает на массовый расход наружного воздуха в кг.

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

На графике представлена ​​зависимость плотности воздуха от его температуры. Данные необходимы для расчета количества тепла, необходимого для обогрева воздушной массы, поступающей в дом в результате принудительной вентиляции (+)

Если в здание входит 400 м ³ /ч, то m = 400 * 1,422 = 568,8 кг/ч. Кк. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 Вт.

В этом случае значительно возрастет необходимая тепловая мощность пола.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным отоплением, различающихся по своей форме: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одной смонтированной схеме можно найти комбинацию разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают улитку, а для краев – один из видов змей.

«Улитка» — рациональный выбор для больших помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложную форму лучше использовать «змейку» (+)

Расстояние между трубами называется ступенькой. При выборе этого параметра необходимо соблюсти два требования: ступня стопы не должна ощущать перепад температур в отдельных зонах пола, а трубы должны использоваться максимально эффективно.

Для граничных участков пола рекомендуется шаг 100 мм. В других областях можно сделать выбор шага в диапазоне от 150 до 300 мм.

Теплоизоляция пола очень важна. На первом этаже его толщина должна достигать не менее 100 мм. Для этого используется минеральная вата или экструдированный пенополистирол.

Для расчета длины трубы существует простая формула:

L = S/N * 1,1 где

• S — площадь контура;
• N — шаг укладки;
• 1,1 — запас на изгиб 10%.

К итоговой величине добавить кусок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

Исходные значения:

• площадь — 10 м²;
• расстояние коллектора — 6 м;
• шаг укладки — 0,15 м.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2)=85,3 м.

При использовании металлопластиковых труб длиной до 100 м чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м ее сечение должно быть 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещений с небольшой площадью. Пол в больших помещениях делится на несколько контуров в соотношении 1:2 – длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Ранее рассчитанное значение является общей длиной. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом подаваемой воды в единицу времени. Если пренебречь этими факторами, потери давления будут настолько велики, что ни один насос не будет обеспечивать циркуляцию теплоносителя.

Определение расхода труб в зависимости от выбранного шага укладки

Контуры одинаковой длины — это идеальный случай, но редко встречающийся на практике, т.к. площадь помещений разного назначения сильно отличается и просто нецелесообразно приводить длину контуров к одному значению. Профессионалы допускают разницу в длине трубы от 30 до 40%.

Величина диаметра коллектора и пропускной способности смесительного узла определяет допустимое количество подключаемых к нему петель. В паспорте на смесительный узел всегда можно найти значение тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Предположим, что коэффициент пропускной способности ( Kvs ) равен 2,23 м ³ / ч С этим коэффициентом некоторые модели насосов могут выдерживать нагрузку от 10 до 15 Вт.

Для определения количества контуров необходимо рассчитать тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Квс равен 80 Вт, тогда 10*80 = 800 Вт. Это значит, что смесительный узел сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью 10 м².

Эти показатели максимальные, и применять их можно только теоретически, а реально цифру нужно уменьшить хотя бы на 2, тогда 18 — 2 = 16 контуров.

Нужно для подбора посмотреть, много ли у него выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Для проверки правильности подбора сечения трубы можно воспользоваться формулой:

υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение трубы выбрано правильно. Нормативные документы допускают максимальную скорость 3 м/с. диаметром до 0,25 м, но оптимальное значение 0,8 м/с., так как с увеличением его значения увеличивается шумовой эффект в трубопроводе.

Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в .

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система была экономичной, нужно обеспечить необходимое давление и оптимальный расход в контурах. В паспортах на насосы обычно указывают давление в контуре наибольшей длины и общий расход теплоносителя во всех контурах.

На давление влияют гидравлические потери:

∆ h = L * Q² / k1 где

• L — длина контура;
• Q — расход воды л/с;
• к1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из гидравлических справочников или из паспорта оборудования.

Зная давление, рассчитайте расход в системе:

Q = k * √H где

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

Среди компонентов водяного теплого пола особая роль отводится циркуляционному насосу. Преодолеть сопротивление в трубах

может только агрегат, мощность которого на 20 % выше фактического расхода теплоносителя. на самом деле на них влияют длина и геометрия сети. Если давление слишком высокое, уменьшите длину контура или увеличьте диаметр труб.

Советы по выбору толщины стяжки

В справочниках можно найти информацию о том, что минимальная толщина стяжки 30 мм. Когда помещение достаточно высокое, под стяжку укладывают утеплитель, что повышает эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.

Самый популярный материал подложки. Его сопротивление теплопередаче значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжек с целью выравнивания линейного расширения бетона периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно подобрать его толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать компенсирующий слой толщиной 5 мм.

Если площадь больше за счет длины, превышающей 10 м, толщина рассчитывается по формуле:

b = 0,55*L где

L — это длина помещения в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

В видео даны практические рекомендации по укладке пола. Информация поможет избежать ошибок, которые обычно совершают влюбленные:

Расчет позволяет спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными характеристиками. Отопление допустимо устанавливать, используя паспортные данные и рекомендации.

Подойдет, но профессионалы советуют все же потратить время на расчет, чтобы в итоге система потребляла меньше энергии.

У Вас есть опыт расчета теплого пола и составления проекта контура отопления? Или есть вопросы по теме? Делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.

Почему и как рассчитать потребление киловаттной нагрузки вашего пола

Когда дело доходит до лучистого обогрева пола, нужно знать множество цифр. Мощность, напряжение, сила тока, киловатт-часы (кВтч), квадратные метры (или квадратные метры), стоимость материалов — вот лишь некоторые из основных нарушителей. Так зачем же добавлять в список «потребление киловаттной нагрузки»?

Если у вас есть один из новых термостатов с сенсорным экраном WarmlyYours Radiant Heating, вы уже заметили, что в процессе настройки есть шаг, который запрашивает нагрузку на пол. Эта информация используется, чтобы помочь программируемому термостату отслеживать статистику использования, которая затем передается через встроенный журнал энергопотребления, который поставляется с термостатами nSpire Touch и nSpire Touch WiFi. В конечном счете, это поможет вам отслеживать потребление энергии, что, в свою очередь, поможет вам внести коррективы, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию. Если вы приобрели систему обогрева пола самостоятельно, этот номер нагрузки на пол уже будет указан в документации вашего заказа. Но если ваша система подогрева пола пришла в дом или вы только что получили новый термостат и у вас нет под рукой информации об использовании киловаттной нагрузки, вот как узнать, что это такое.

Если ваша система подогрева пола расположена под плиткой или камнем, ее мощность должна составлять 15 Вт на квадратный фут. Следовательно, следует умножить 15 на квадратные метры отапливаемой площади в помещении (а не на всю площадь помещения). Это дает вам общую мощность помещения. Разделите это число на 1000, чтобы получить киловатты.

Если ваша система подогрева пола расположена под ковром или ламинатом, ее мощность должна составлять 12 Вт на квадратный фут. В этом случае умножьте 12 на квадратные метры отапливаемой площади помещения и разделите на 1000, чтобы получить потребление киловаттной нагрузки.

Например, на приведенном выше плане ванной комнаты показана комната площадью 86 квадратных футов, где кабель TempZone™ площадью около 49 квадратных футов проложен под плиткой или камнем.