Логотип

Логотип
Нижний Новгород. Строительные материалы
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел./факс 8 (831) 225-44-50, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 223-73-53, 225-71-31
 
           

Расчет трубы на теплый пол


Расчет труб и дополнительного оборудования для теплого пола

С каждым годом создаются новые технологии для обустройства и комфорта жилья. Таким образом,  не  так давно была создана новая инновационная конструкция для утепления водяного теплого пола. Эта модель за короткие сроки получила большую популярность в применении, так как она может служить основным или дополнительным источником подачи тепла в помещение. Эта система очень удобна в эксплуатации, имеет массу преимуществ по сравнению с другими отопительными конструкциями. Но перед тем как установить это оборудование, нужно знать, как рассчитать трубы для теплого пола и остальные материалы.

Перед тем как приобрести водяную отопительную систему, необходимо составить при помощи специалиста тепловую карту дома. Такая карта поможет выявить теплопотери помещения. Таким образом, если они составят более 100 Ватт на один квадратный метр, то перед расчетом длины трубы, нужно в здании утеплить.

Расчет теплого водяного пола можно осуществить самостоятельно, воспользовавшись калькулятором. Но здесь важным моментом является то, что систему отопления нельзя располагать под габаритную мебель и стационарное оборудование. Иначе отопительная система быстро выйдет из строя. Но при этом водяная конструкция все — же должна занимать по площади пола не менее 70%, иначе помещение будет плохо обогреваться.

Так же эффективность обогрева будет зависеть от требований к помещениям.

Какие требования к помещениям должны быть соблюдены при установке системы

При монтажных работах самым правильным решением будет, когда трубопровод устанавливается на начальном этапе возведений перекрытий. Такой метод экономичнее радиаторного на 30 – 40 %. Так же возможно установить водяную отопительную конструкцию уже в готовом помещении, но для экономии семейного бюджета, здесь стоит обратить внимание на следующие требования:

  1. Высота потолков должна позволить смонтировать теплые полы толщиной от 8 до 20 сантиметров.
  2. Высота дверных проемов не должна быть меньше 210 сантиметров.
  3. Для монтажа цементно – песчаной стяжки, пол должен быть более прочный.
  4. Во избежание завоздушенности контуров и высокого гидравлического сопротивления, поверхность для основания конструкции должна быть ровной и чистой. Допустимая норма неровности составляет не более 5 миллиметров.

А так же в самом здании или в отдельных комнатах, где будет установлена система отопления, должны быть выполнены  штукатурные работы и вставлены все окна.

Расчет мощности водяного пола

Расчеты отопительной водяной системы нужно произвести предельно тщательным образом. Любые ошибки в дальнейшем могут привести к дополнительным затратам, так как исправить их можно будет только при полном или частичном демонтаже стяжки, а это может повредить внутреннюю отделку помещения.

Перед тем как приступить к расчетам количества мощности нужно знать несколько параметров.

Параметры для водяного пола

На мощность отопительной системы влияют несколько факторов, такие как:

  • диаметр трубопроводов;
  • мощность насоса;
  • площадь помещения;
  • вид напольного покрытия.

Эти параметры так же помогают произвести расчет длины труб для теплого пола  и их ветки, для обогрева помещений.

Но как производится расчет мощности?

Методика расчетов мощности

Самостоятельно произвести расчеты мощности очень сложно, так как здесь понадобится навык и опыт. По этим причинам его лучше заказать у соответствующей организации, где работают инженеры – технологи. Если все же расчет производится самостоятельно, то за среднюю величину берут 100 Ватт на один квадратный метр. Такая методика применяется в многоэтажных зданиях.

В частных же домах, средняя величина мощности будет зависеть от площади здания. Таким образом, специалистами составлены следующие показатели:

  • площадь до 150 кв. м. – 120 Вт/м2;
  • площадь от 150 до 300 кв. м. – 100 Вт/м2;
  • площадь от 300 до 500 кв. м. – 90 Вт/м2.

Рассмотрев методику расчета мощности, нужно высчитать количество труб. Но для этого вначале стоит ознакомиться со способами их установки.

Способы установки трубопроводов для водяного пола

Перед тем как установить трубы, нужно спланировать их расположение. Существует несколько способов, которые выделяют в следующие формы:

  • улиткой из двух изгибов;
  • змейкой;
  • двойной змейкой;
  • угловой змейкой.

Укладка труб улиткой применяется в прямоугольных или квадратных комнатах. При такой установке тепло равномерно распределяется по всей поверхности пола.

Укладка змейкой применяется для длинных и не больших по площади помещений.

Расчет количества трубопровода для отопительной системы , будет зависеть от выбранной формы укладки.

Как произвести расчет шага трубопровода для водяного пола

Шаг – это показатель расстояния между трубами, при монтаже отопительной системы.

Оптимальным шагом с использованием трубы считается, когда пол равномерно нагревается по всей площади. Но здесь следует учесть, что к краю шаг должен составлять не более 10 сантиметров, а в центре не менее 15 сантиметров.

Следующая таблица, поможет самостоятельно рассчитать необходимую длину трубопровода при выбранном шаге.

[jtrt_tables id=»1108″] Для эффективного обогрева пола, интервал между шагами не должен быть больше 30 сантиметров.

Расчет длинны трубы

Рассчитать длину трубопровода можно несколькими методами. Но самым простым считается, когда используют среднюю величину 5  метров, на 1 квадратный метр. При этой величине оптимальным шагом будет 20 сантиметров.

Длину же можно определить по следующей формуле:

L = S/N x 1,1,

Где:

L – количество метров трубы;

S – площадь пола;

N – шаг укладки;

1,1 – дополнительный запас трубопровода.

Также к итоговому подсчету нужно будет учесть расстояние от пола до коллектора.

Не маловажную роль на теплый пол будет влиять размер контура трубопроводки.

Длина контура

Для того чтобы отопительная система была более эффективной в обогреве помещения, оптимальная длинна контура не должна быть выше 80 метров. Так как только в этом случае конструкция  создать нужную циркуляцию и давление в отопительной системе. Но как поступить, если при расчетах для помещения требуется 130 – 140 метров трубы? В этом случае, нужно будет сделать несколько контуров. Таким образом, если необходимо установить 160 метров трубы, тогда нужно ее разделить на 80 метров и сделать два отдельных контуров.

Они не обязательно должны быть одинаковыми по величине, так как, по мнению специалистов, разница может составлять до 14 метров.

Расчет трубы для теплого водяного пола зависит и от их моделей.

Модели труб для контуров

По рекомендациям специалистов, длина формы укладки трубопровода зависит от следующих моделей труб.

  1. Из металлопластиковых и полиэтиленовых с диаметром 16 миллиметров контур может достигать 100 метров.
  2. Предельная норма контура из полиэтиленовых труб в 18 миллиметров достигает 120 метров.
  3. Контур в 120 – 125 метров используется из пластиковых трубопроводов в 20 миллиметров.

Расчет трубы для теплого пола зависит не только от изготавливающего материала, но и от диаметра.

Расчет труб по их диаметру

Перед тем как приступить к расчету трубопровода, нужно ознакомиться с их диаметрами, так как они имеют  условный, наружный и внутренний проход. Таким образом, стальные трубы выбирают по внутреннему диаметру, а бес шовные по наружному.

Расчет трубы по диаметру для отопления с насосом

Для правильного расчета труб для теплого пола, следует учесть изгибы конструкции, сопротивление фитингов и скорость подачи жидкости. В этом так же поможет формула:

H = λ х (L/D) х (V2/2g)

Где:

Н – высота нулевого давления;

D – внутренний диаметр труб;

V – скорость подачи воды, м/с;

g – константа, ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

L – длина конструкции;

λ – коэффициент сопротивляемости труб;

Такой расчет способствует снизить до 20% потерь тепловой мощности.

Расчет системы с циркуляцией

Для водяной отопительной конструкции без насоса расчет трубы в диаметре основан на разнице давления и температуре воды на входе от котла и обратно в систему. Разница давления вычисляется по следующей формуле:

Δpt= h х g х (ρот – ρпт)

Где:

ρпт – плотность жидкости в подающей трубе.

где h – высота подъема воды от котла, м;

g – ускорение падения, g=9,81 м/с2;

ρот – плотность воды в обратке.

В такой конструкции сила тяжести выступает в роли движущей силы, создающая перепады жидкости к радиатору и от него.

Расчет диаметра трубы в конструкции с естественным оборотом

Такой расчет диаметра трубопроводов в отопительной системе выполняется так же как отопительная система с насосом. Но диаметр нужно выбрать с минимальными тепловыми потерями. Таким образом, в заданную формулу поочередно подставляются несколько значений сечения, пока результаты диаметра не будут соответствовать условиям нормы.

Рассмотрев приведенные советы, нюансы и формулы для расхода труб теплого пола и другого оборудования, можно прийти к выводу, что с такой работой можно справиться самостоятельно в домашних условиях. Но для того чтобы отопительная водяная конструкция была правильно установлена и прослужила долгий срок в эксплуатации, по рекомендациям пользователей, для подсчетов количества труб, все же стоит обратиться к грамотным специалистам.

tepliepol.ru

Как рассчитать длину трубы для теплого пола змейка, улитка, неправильной формы. Онлайн-калькулятор

Как рассчитать длину трубы для теплого пола правильно? Если вы решили обустроить такую систему отопления, подсчет весьма важны. Вы же не хотите платить за неиспользованные материалы? Или оплачивать дополнительную доставку недостающих?

Из этой статьи вы узнаете, как правильно рассчитать количество труб для теплого водяного пола. В конце публикации есть онлайн-калькулятор. С его помощью вы можете сделать подсчеты меньше чем за минуту.

Змейка или улитка?

Виды укладки теплого пола: змейка (слева) и улитка (справа).

Существует два основных типа укладки труб теплого пола – змейка и улитка (см. рис).  Хотя по расходу труб принципиальной разницы между ними нет.

Теплый водяной пол уложенный змейкой менее равномерно обогревает комнату – температура пола в одной ее части будет выше, чем в другой. Таким образом укладывают трубы в том случае, когда в комнате есть большое окно или плохо утепленная наружная стена дома.

Более теплая часть змейки укладывается там, где идет больше теплопотерь. Иногда используют способ укладки «угловая змейка» (см. рис).

Улитка позволяет равномерно обогревать все помещение. Трубы теплого пола укладывают улиткой в том случае, если теплопотери комнаты минимальны – стены утеплены, а окна как минимум двухкамерные.

Виды укладки теплого пола: змейка на две стены (слева) и змейка на три стены (справа).

Нестандартные решения

При укладке теплого пола могут использовать способ «двойная змейка». Он позволяет равномерно прогревать всю комнату. По эффективности такой вариант не отличается от «улитки».

Читайте также:  Теплый плинтус водяной своими руками

В помещениях большой площади теплый пол с одним контуром малоэффективен. Специалисты сходятся во мнении, что длина труб не должна превышать 100-120 погонных метров (в зависимости от диаметра трубы). Это соответствует комнате площадью 20-24 кв.м.

Если нужно отопить теплым полом большее помещение, нужно делать дополнительные контуры (см. фото). Причем они могут быть уложены как змейкой, так улиткой.

Теплый водяной пол с двумя контурами в одном помещении.

Расчет длины труб

Чтобы подсчитать, сколько трубы потребуется для теплого водяного пола, воспользуйтесь следующей формулой:

S / H x 1,1 + D x 2 = L

В этой формуле (все значения в метрах):

  • L – Необходимая длина труб;
  • S – Площадь помещения;
  • H – Шаг между трубами;
  • D – Расстояние от комнаты до коллектора.

Коэффициент 1,1 в формуле – это необходимый запас в 10%. При укладке пола могут остаться неиспользованные обрезки, неправильно отрезанные или ошибочно отмерянные куски труб. Чтобы их учесть вам необходимо добавить эти 10%.

Расстояние между трубами теплого пола зависит от диаметра труб и потребности в тепле. Если вы хотите сделать подсчет самостоятельно, можете воспользоваться этой таблицей:

Таблица теплоотдачи теплого водяного пола в зависимости от диаметра труб и шага укладки.

Расчет с учетом мебели

Специалисты рекомендуют укладывать теплый пол только там, где не будет находиться громоздких предметов мебели – шкафов, каминов, диванов и т.д. Соответственно, нужно учесть при подсчете места, где не будет теплого пола. Для этого используем формулу:

(S – S1) / H x 1,1 + D x 2 = L

В этой формуле (все значения в метрах):

  • L – Необходимая длина труб;
  • S – Общая площадь помещения;
  • S1 – Общая площадь помещения, где не будет теплого пола (пустых участков);
  • H – Шаг между трубами;
  • D – Расстояние от комнаты до коллектора.
Пример расчета длины труб теплого пола с пустыми участками
  • Длина комнаты 4 метра;
  • Ширина комнаты 3,5 метра;
  • Расстояние между трубами – 20 см;
  • Расстояние до коллектора – 2,5 метра;

В комнате находится:

  1. Диван размерами 0,8 х 1,8 метра;
  2. Шкаф, размерами 0,6 х 1,5 метра.

Вычисляем площадь помещения: 4 х 3,5 = 14 кв.м.

Считаем площадь пустых участков: 0,8 х 1,8 + 0,6 х 1,5 = 2,34 кв.м.

Подставляем значения в формулу и получаем: (14 – 2,34) / 0,2 х 1,1 + 2,5 х 2 = 69,13 погонных метра труб.

Расчет для неправильных комнат

Бывает так, что комнаты имеют сложную геометрию. Чтобы подсчитать общую площадь нужно разбить такое помещение на несколько зон. После этого подсчитать их площадь и просуммировать (см. рис).

Два варианта расчета площади комнаты неправильной формы. Суммарная площадь помещения равна площади зон A + B + C.

После того как была выведена площадь каждой части помещения, суммируем их. после этого полученное значение подставляем в ту же формулу:

Читайте также:  Калькулятор расчета количества секций радиаторов

S / H x 1,1 + D x 2 = L

Иногда в одной части комнаты теплый пол укладывают с шагом труб, отличным от другой. В таком случает необходимо рассчитывать длины труб для каждой части помещения отдельно. А результаты – суммировать.

Онлайн-калькулятор

Из этой публикации вы узнали о разных типах укладки магистрали теплого пола. О том, чем они отличаются и в каких случаях лучше использовать тот или иной вариант. Также мы рассказали, как рассчитать длину труб тёплого пола. Надеемся, что статья была вам полезна. Не забудьте поделиться ей с друзьями!

Работаю в сфере климатической техники с 2001 года. Начинал с монтажника, на данный момент тружусь главным инженером, хоть и не имею профильного образования. Всему обучался на практике.

В свободное от работы время пишу статьи. По возможности оказываю консультации и отвечаю на вопросы в комментариях.

vteple.xyz

Особенности расчета труб для теплого пола

Монтаж труб теплого пола невозможен без предварительных расчетов работы отопительной системы. Правильные вычисления обеспечат не только качественную работу системы подогрева, но и позволят длительно использовать оборудование без протечек.

Теплый водяной пол набирает всё большую популярность. Он потеснил на рынке даже массивные батареи ввиду простой установки и широкого выбора изделий. Также в отличие от радиаторов стало возможным регулирование циркуляции воды в металлическом русле с помощью расходомеров.

Конструкция способна сочетаться с обыкновенными радиаторами отопления. При этом её действие ориентировано на равномерный обогрев воздуха в помещении. Радиатор не способен быстро отопить помещение, так как в большинстве случаев ограничен маленьким пространством из-за настенной установки. В это же время система теплых труб проходит под полом помещения, тем самым предотвращая сквозняки и утечки тепла.

Основой конструкции служит бетонная стяжка, которая под действием высокой влажности быстро разрушается. Чтобы избежать неприятных последствий после протечки, необходимо разместить на цементе листовой пенопласт или пенополистирол. Однако если сразу уложить трубы, то пористые материалы запросто будут впитывать тепло. Для изоляции слой пенопласта рекомендуется выстелить фольгой.

Для надежного укрепления в конструкции пола систему труб укладывают в дополнительный цементный слой поверх гидроизоляционного покрытия основной стяжки. Так конструкция надежно фиксируется под напольным покрытием, не теряя своих свойств.

В большинстве случаев, на 1 м2 расходуются 5 м трубы. При этом длина шага равна 20 см.

Однако укладывать трубы специалисты рекомендуют исходя из точных вычислений. Для этой цели потребуется формула L=S/N*1,1, где:

  • S представляет площадь участка;
  • N обозначает шаг укладки;
  • 1,1 – запасная труба, необходимая для создания поворотов.

Если прибавить расстояние от коллектора до пола, увеличенное в два раза, получится более точный расчет. Для большего понимания вычислений можно привести пример:

  • предположим, площадь участка равна 16 м2;
  • расстояние от коллектора до пола – 3,5 м;
  • шаг укладки равен 0,15 м;
  • следуя формуле: 16 / 0,15 х 1,1 + (3,5 х 2) = 124 м.

Увеличение расхода в зависимости от расстояния между соседними трубами представляет следующая таблица:

Раскладка теплого пола ограничивает длину трубы до 120 м, потому как на это есть ряд причин:

  • высокая температура не должна повредить покрытие пола;

  • подогрев в контуре при эксплуатации (особенно при протечке) способен повредить цементную стяжку;

  • разделение поверхности на несколько участков способствует эффективному обогреву.

При проведении расчетов необходимо помнить, что количество участков зависит не только от площади пола, но и от его геометрии.

Для корректного вычисления диаметра трубы потребуются следующие вычисления:

  • 15кПа – давление насоса, обеспечивающего эффективный обогрев;

  • длина труб равна 85 м;

  • теплоноситель расходует 0,2 м³/ч.

Следовательно, производится расчет по формуле D=18* (p/L*G2) – 0,19, где:

  • D обозначает диаметр трубы для теплого пола;

  • L – метраж длины изделия;

  • p – давление насоса;

  • G – расход воды, которая циркулирует в трубах (описывается в документации);

  • D=18* (15/85 × 0,22) –0,19 = 13,6 мм.

Производители выпускают трубы 16 мм – наиболее оптимальный вариант для установки системы. Подходящими схемами настройки теплового пола считаются змейка и улитка. Горячая вода при планировании – красная, холодная обозначается голубым цветом.

Отопительная система нуждается в создании конструкции, поддерживающей наиболее эффективное давление и циркуляцию воздуха. Поэтому предел длины водяного контура – 80, максимум 100 метров. Однако не всегда помещение соответствует расчетам, требуя собственные параметры, порой превышающие 150 м. Проблема решается легко – достаточно лишь установить несколько контуров.

К примеру, если помещение требует 240 м трубы, то следует создать три конструкции по 80 м. При этом контурам не обязательно соответствовать друг другу. По мнению экспертов, разница может составлять до 15 метров.

При расчетах необходимо учитывать диаметр трубы и материал изготовления:

  • Металлопластиковые изделия наиболее востребованы ввиду низкой стоимости и простого монтажа. В основу лёг полиэтилен с прослойкой из алюминия, которая повышает надежность конструкции. Металл обладает высокой теплопроводностью, чем и привлекает производителей, которые желают создать оптимальные условия теплообмена. При диаметре 16 мм длина контура способна достигать сотни метров.

  • Полиэтиленовые конструкции не требуют дополнительного слоя, сшиваясь на молекулярном уровне. Изделие легко гнется, проявляя устойчивость к высоким температурам до 95ºC и к различным химическим растворителям. При 18 мм диаметра предел составит 120 метров.

Металлопластиковые

Полиэтиленовые

  • Полипропилен обладает высокой жесткостью и прочностью. Он не востребован на рынке и применяется преимущественно для производственных целей. Предел длины для изделия составляет 90-100 метров.

  • Медные изделия обладают наивысшей теплопроводностью, за счет которой их цена является самой высокой на строительном рынке. Однако они нуждаются в профессиональной установке, так как при малейшей провинности дают течь.

  • Гофротрубы изготовлены из нержавеющей стали. Максимальная длина контура равняется 120 м при диаметре 25 мм. Гофрированные трубы рекомендуют приобретать с рассчитанной заранее длиной, достаточной для одного контура. Такая покупка автоматически устраняет возможность протечки.

Полипропилен

Медные изделия

Гофротрубы

Выбор конструкции должен ориентироваться на параметры помещения. В противном случае придётся рассчитывать количество контуров.

Большую площадь следует поделить на составляющие участки в соотношении 1: 2. То есть его ширина будет в 2 раза меньше длины. Следовательно, для того, чтобы вычислить количество участков, потребуются следующие меры:

  • При шаге 15 см количество м2 для площади участка не превышает 12;

  • шаг 20 см подходит для 16 м2;

  • шаг 25 см – 20 м2;

  • 30 см – 24 м2.

В последующем при увеличении шага на 5 см площадь соответственно увеличивается на 4 м2. Однако специалисты не рекомендуют вычислять точные значения. Во избежание протечек следует брать про запас 2 м2.

Перед планировкой следует вычислить количество труб, необходимое для полного отопления помещения. Рекомендуется с этой целью использовать миллиметровую бумагу 1: 50 для нанесения схемы помещения, а также для произведения необходимых вычислений. При построении чертежа важно соблюдать масштаб.

Для правильного расчета труб на квадратный метр поверхности нужно заранее спланировать схему укладки:

  • «Змейка». Данный тип монтажа подходит для небольших помещений прямоугольной формы. В большинстве случаев установку змейкой используют для водяного пола в качестве альтернативного метода подогрева. Основной недостаток в данном случае состоит в неравномерном распределении тепла. Наивысшие точки температур сосредоточены в местах изгибов трубы, близких к коллектору. При удалении от последнего температура будет понижаться.

  • Двойная «змейка» аналогична предыдущему типу. Единственное отличие состоит в укладке не одной, а сразу двух труб, параллельных друг другу.

  • Угловая «змейка» предполагает выход труб из углов помещения.

  • «Улитка» не имеет теплопотерь ввиду того, что сочетает теплые и холодные трубы, тем самым обеспечивая равномерный подогрев площади. Монтаж производится в холодных помещениях с большой площадью. Шаг при этом составляет до 35 см.

При укладке змейкой соседние трубы располагаются на расстоянии 30 см друг от друга. При приближении к дверям и окнам данное расстояние сокращается до 15 см. Такое положение обеспечивает снижение давления и долгосрочную эксплуатацию.

Важно помнить, что способы укладки можно сочетать между собой. А также метод установки определяет, какое количество труб должно быть использовано.

На основании многолетнего практического опыта профессионалы в области строительных работ рекомендуют обращать внимание на следующие детали:

  • На расход количества труб для теплого пола влияет коэффициент теплообмена и пластичность конструкции. Следовательно, перед приобретением изделия следует обратить внимание на данные параметры. Наиболее подходящими вариантами являются металлопластиковые и гофрированные конструкции.
  • Нельзя соединять или устанавливать трубы теплого пола под бетонной стяжкой. Данные манипуляции приведут к разрушению цемента от сильного перепада температур.
  • Вопреки допустимым параметрам специалисты рекомендуют не использовать более сотни метров для одного контура, а расстояние между трубами должно соответствовать 20 см. Смещение труб друг к другу происходит при рисках больших потерь тепла. Такими местами являются окна и двери.
  • Единица контура не должна отапливать более чем 20 квадратных метров помещения.
  • Необходимо четко следовать инструкции по технологии установки теплого пола. Обязателен монтаж барьера, утеплителя и подложки.
  • При эксплуатации двух контуров в одном помещении рекомендуется соблюдать разницу в их длине. Она не должна превышать 15 метров.

Также на сегодняшний день существуют онлайн-калькуляторы, позволяющие провести расчет по заданным формулам. Однако для вычисления параметров труб всё равно следует знать критерии помещения.

Важно помнить, что правильные расчеты помогут сэкономить на материалах, сохраняя высокое качество и долгосрочность эксплуатации.

Пример онлайн-калькулятора

О том, как рассчитать и сделать гидравлический пол своими руками, смотрите в следующем видео.

dekoriko.ru

Расчёт труб для тёплого пола: формулы, выбор шага укладки, как определить расход

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.

Параметры для расчета теплового контура

На стадии проектирования необходимо решить ряд вопросов, определяющих конструктивные особенности 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:

  1. PEX-a – пероксидная сшивка. Достигается наиболее прочная и равномерная структура с плотностью связей до 75%.
  2. 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%.
  3. 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.
  4. 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 правилами обустройства 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 правильной технологией монтажа 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 монтажа. Для сгибания контура понадобится пресс-машина или трубогиб.

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 распределительному коллектору. 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 монтажные схемы укладки 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:

  1. Желательно укладывать трубы вдоль оконного проема – это значительно снизит теплопотери здания.
  2. Рекомендованная площадь покрытия одним водным контуром – 20 кв. м. В больших помещениях необходимо делить пространство на зоны и для каждой прокладывать отдельную отопительную ветку.
  3. 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.
  4. 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,

Где:

  • 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,

Где:

  • 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,

Где:

  • 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,

Где:

  • 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 в следующей статье.

Вентиляционные теплопотери

Для расчета показателя используется формула:

Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt,

Где:

  • 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.

Далее рассмотрим пошаговый пример выполнения расчета.

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.

Чтобы подсчитать утечку тепла через окна необходимо определить средневзвешенное значение теплового сопротивления материалов: стеклопакета – 0,5 и профиля – 0,56 кв. м*К/Вт соответственно.

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.

Далее: q=N/S=8435/60=141 Вт/кв.м.

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.

Как видно из расчетов, для обустройства водяного пола придется делать не менее четырех петель отопления. А как правильно уложить и закрепить трубы, а также другие секреты монтажа мы рассмотрели здесь.

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.

sovet-ingenera.com


Смотрите также




Rambler's Top100

Copyright © 2009-2019  «МАГНИТЭК-НН» E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел. 8 (831) 223-73-53, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 225-44-50,
225-71-31
Карта сайта, XML