Методические рекомендации по расчётам для обустройства теплого пола

Расчет теплого пола: пример расчета для водяной системы

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что он правильно смонтирован, и для его устройства применены самые современные материалы, отдача от него не оправдает ожиданий.

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

Исходные данные для расчета

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

• материала стен и особенностей их конструкции;
• размеров помещения в плане;
• вида финишного покрытия;
• конструкции дверей, окон и их размещения;
• расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Для проведения грубого расчета принимается, что 1 м2 отопительной системы должен возмещать потери тепла в 1 кВт. Если водяной обогревательный контур используется как дополнения к основной системе, то он обязан покрывать только часть теплопотерь

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

• 29⁰ — жилая зона;
• 33⁰ — ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
• 35⁰ — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с двадцатипроцентным запасом по расходу теплоносителя.

Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел.

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30 до 60 % с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Причиной потери тепла служат плохо утепленные стены, окна, двери дома.

Самый большой процент тепла уходит через систему вентиляции и крышу

Итоговый результат расчетов перед устройство теплого водяного пола будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных устройств, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации. Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения. Связь между этими 2 параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q

Здесь: Mп — требуемая мощность контуров, Q — потери тепла.

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

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

Из таблицы можно взять значение коэффициента для расчета. Важно узнать у фирмы-поставщика значение термического сопротивления материала в случае, если устанавливают окна из металлопластика

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β)

Здесь: R обозначает термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция.

Находят его, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена:

R = δ / λ

Символом S обозначена площадь конструктивного элемента, tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно. При этом второй показатель берут по наиболее низкому значению. β — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

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

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60м².

Наружная температура — минус 25 внутренняя — плюс 20, а конструкция ориентирована на юго-восток.

Конкретный пример расчета

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°хС), можно вычислить R = 0,2/0,3 = 0,67 м²°С / Вт. Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С / Вт. Сумма этих 2 показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67 + 0,07 = 0,74 м²°С / Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами:

Q = 1 / 0,74 х (20 — (-25)) х 60 х (1 + 0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя:

R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставляв эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию:

Q пот. = 1/4,39 х (20 — (-25)) х 70 х (1 + 0,05) = 753,42 Вт.

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

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С / Вт соответственно, то Rокон = 0,5 х 90 + 0,56 х 10)/100 = 0,56 м²°С / Вт здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

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

Так как наружные двери открываются часто, через них теряется большое количество тепла.

Поэтому важно обеспечить их плотное закрывание

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 Вт. Теперь можно определить и тепловую мощность пола Mп = 1,2 х 8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха. Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c х m х (tв — tн)

В ней: c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы, а символом m обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

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

Эта таблица хороший помощник при расчете количества тепла необходимого для нагрева воздушной массы поступающей в дом в результате принудительной вентиляции

Если в здание поступает 400 м3/ч. то m = 400 х 1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28 х 568,8 х 45 = 7166,88 Вт. В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов — собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В  одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

«Улитка» — рациональный выбор для объемных помещений с простой геометрией. В помещениях сильно вытянутых или имеющих сложные очертание лучше применить «змейку»

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить 2 требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно. Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Важное значение имеет теплоизоляция пола. На первом этаже ее толщина должна достигать минимум 100 мм. Для этой цели используют минвату или экструзивный пенополистирол

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S / N х 1,1

В ней фигурирует площадь контура (S), шаг (N),10% запас на изгибы (1,1). К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Ознакомьтесь с примером расчета метража трубы для теплого пола, занимающего площадь 10 м². Коллектор удален от пола на 6 м, а труба уложена с шагом 0,15 м. Решение задачи простое: 10/0, 15 х 1,1 + (6 х 2) = 85,3 м. Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2, обозначающем, что длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом, но для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Если длина трубы на отрезке коллектор-разводка пола превышает 15 м, специалисты рекомендуют приплюсовать к табличным значениям 2 м²

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан. Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м3/ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 т. Вт.

Чтобы определить количество контуров нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м² составляет 80 Вт, то 10 х 80 = 800 Вт. Отсюда, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров. Нужно при подборе коллектора смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4 х Q х 10ᶾ/n х d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек. т.к. при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной нужно подобрать насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях. На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L х Q² / k1

В этой формуле:

1. L — длина контура.
2. Q — расход воды в л за сек.
3. k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе. Можно взять из справочных таблиц справочника по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k х √H

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

Среди составляющих теплого водяного пола особая роль отводится циркуляционному насосу.

Только агрегат, мощность которого на 20 % превышает фактический расход теплоносителя, сможет преодолеть сопротивление в трубах

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

Рекомендации по выбору толщины стяжки

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром. Самым популярным материалом для подложки является пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину.

Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле: b = 0,55 х L. Символ L— это длина комнаты в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

Отсюда вы почерпнете много полезного об укладке пола и сможете избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями. Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Источник: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/teply-pol/raschet-teplogo-pola.html

Грамотный расчет теплого пола и основные правила проектирования

Создание теплого пола – это прекрасная возможность обеспечить комфортный микроклимат в собственном жилище. Популярность данной системы отопления (СО) обусловлена высокой доступностью современных материалов, благодаря которым монтаж системы может выполнить любой домашний мастер, знающий основы теплотехники и сантехнических работ.

Перед тем как приступить к созданию данной отопительной системы необходимо провести сложные вычисления и подготовительные работы. О том, как рассчитать теплый водяной пол и пойдет речь в этой публикации.

Расчет мощности водяных нагреваемых полов

В интернете и специализированной литературе приведены масса способов расчета теплого пола, среди которых большинство публикаций, не внушающих доверия.

Кроме того, практически каждый производитель данной продукции предлагает использовать в вычислениях данные и номограммы, которые противоречат логике и нормативным документам (в частности СП 60.13330.2012).

Существует методика расчета водяного теплого пола, которой пользуются проектные организации.

Исходные данные

Для проведения вычислений необходимо иметь следующие данные:

• Температура на подаче в системе теплый пол (ТП) tп ;
• Температура в обратке ТП tо;
• Предполагаемая температура воздуха в отапливаемом помещении tв;
• Температура в помещении ниже расчетного tниз ;
• Внутренний диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dв;
• Наружный диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dн;
• Коэффициент теплопроводности трубопровода λтр ;
• Теплоотдача поверхности, находящейся под ТП (нижележащая, горизонтальная) αн;(определяется по СНиП 23-02-2003  и СП 23-101-2004).
• Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы αвн;
• Коэффициент теплоотдачи пола αп ;(как правило, данное значение находится в пределах 10-12 Вт/м2К);
• Термосопротивление материалов пола, находящихся над змеевиком водяного ТП.

Исходные данные для удобства вычислений необходимо скомпоновать в таблицу:

Далее, суммируя теплопроводность (по таблицам) материалов, используемых в стяжке, необходимо рассчитать термическое сопротивление над змеевиком и под трубопроводом теплого пола. Например:

Для удобства дальнейших расчетов составляем таблицу, например:

Методика расчета

1. Вычисляем среднюю температуру теплоносителя по формуле
2. Производим расчет термического сопротивления материалов над трубами
3. Считаем термосопротивление материалов под змеевиком
4. Производим вычисления угла между поверхностью полового покрытия и плоскостью максимального термосопротивления
5. Задаем шаг укладки трубопровода
6. Рассчитываем максимальное термосопротивление слоев стяжки (над змеевиком)
7. Производим расчет соотношения тепловых потоков над и под трубопроводом
8. Вычисляем мощность теплового потока, направленного вверх
9. Считаем мощность теплового потока, направленного вниз
10. Рассчитываем суммарную мощность тепловых потоков
11. Высчитываем тепловой поток, на 1 м водяного ТП
12. Производим расчет максимальной температуры ТП
13. Производим расчет минимальной температуры ТП
14. Рассчитываем средний температурный показатель теплого пола, который должен быть меньше или равен нормам, определенным СП 60.13330.2012 п. 6.4.8

Подобная методика заложена в некоторые программы для расчета теплого пола, распространяемые на платной основе.

Упрощенная методика

Совет: как видно из приведенного выше примера, точный расчет водяного ПТ – это очень сложный процесс, который лучше доверить профессионалам.

Упрощенный метод основан на следующем алгоритме: теплоотдача теплого пола должна компенсировать или превышать не более чем на 25% теплопотери помещения. Для расчета теплых полов по площади помещения, необходимо иметь данные о теплопотерях, запланированной температуре и некоторым особенностям строения напольного покрытия.

1. Первое, что нужно сделать – это составить план-схему отапливаемых помещений с подробным обозначением оконных и дверных проемов
2. Вычисляем потребность тепла для каждого помещения. Для этого рассчитываем теплопотери помещения.

3. Производим расчет необходимой мощности теплого пола на 1 м2 по формуле:

   G = Q/F

   где: Q — суммарный показатель теплопотерь; F – площадь, которая отведена под укладку змеевика ТП.

4. На основании полученных данных о мощности ТП, выбираем шаг трубопровода (расстояние между витками).

5. Имея необходимые значения шага, по таблице можно определить диаметр трубопровода, рекомендованную среднюю температуру теплоносителя.

   Представленная выше таблица позволяет сделать расчет длины трубы для теплого пола, зная его необходимое количество (при выбранном диаметре) на 1 м2 отапливаемой площади.

   Совет: При самостоятельном проектировании данной СО следует знать, что длина трубопровода в одном контуре не должна превышать 100 пг.м. Например, для обогрева комнаты, площадью 20 м2 необходимо 200 п.м. трубы, диаметром 16 мм. Для корректной работы данной СО необходимо создать минимум 2 отдельных контура по 100 п.м каждый.

6. Выбираем тип укладки змеевика. Как правило, при самостоятельном создании «теплых полов» применяют две основные схемы укладки: «змейкой» или «улиткой». Расположение трубопровода зависит от участков с наибольшими теплопотерями. Такими участками являются пол возле входа и оконных проемов. Выбирайте схему, трубопровод в которых в данных участках будет иметь наибольшую температуру.

   Если возникает сложность на данном этапе, то наиболее простой метод расчета трубы для теплого пола – калькулятор, который можно найти на специализированных порталах.

7. Выбор трубы. Как правило, для создания данной СО применяют трубы из: металлопластика, пропилена и сшитого полиэтилена.

   Совет: Профессионалы рекомендуют обратить внимание на трубопровод из сшитого полиэтилена, который имеет наименьший коэффициент линейного расширения, чем представленные аналоги. Если выбор пал на пропилен, то для теплого пола применяйте только армированные марки данного материала.

8. Последнее, что следует рассчитать – это производительность циркуляционного насоса. Делается это по формуле:

   G =Q*0,86/ Δt

   где: G – производительность насоса л/ч; 0,86 – коэффициент для перевода Вт/ч в ккал/ч.

   Δt – разница температур между подачей и обраткой.

Источник: http://ventilationpro.ru/sistemy-otopleniya/sistema-teplyjj-pol/gramotnyjj-raschet-teplogo-pola-i-osnovnye-pravila-proektirovaniya.html

Методика расчета теплого водяного пола

Теплый водяной пол с теплоносителем от газового котла – самая экономичная система отопления загородного дома.

При правильном расчете теплого водяного пола и надлежащем утеплении дома водяной пол будет существенно превосходить по эффективности радиаторы.

Хотя в районах с суровым климатом устанавливают и радиаторы тоже.

При расчете теплых полов водяного отопления учитывается площадь комнаты, характеристики дома (материал, из которого он изготовлен, особенности утепления, конструктивные особенности окон), желательная температура пола, а также вид напольного покрытия.

Общие рекомендации

Первым этапом следует составить тепловую карту дома. Для этого можно пригласить специалиста или воспользоваться калькулятором в интернете.

Если по итогам составления карты получается, что теплопотери на один квадрат площади больше 100 ватт, то сначала нужно утеплить дом (потолок, стены), и уже потом рассчитывать систему отопления.

Можно осуществить расчет водяного теплого пола своими руками. При проектировании учитывают следующее: под громоздкую мебель и стационарное оборудование теплые полы не кладут.

Расчет мощности теплого пола водяного зависит от вида помещения:

• жилые комнаты, кухни – 110-150 ватт на квадрат;
• ванная – 140-150;
• остекленная лоджия или веранда – 140-180.

Для первых этажей рекомендуется добавлять к этим цифрам около 20 процентов.

Для теплых полов используются следующие виды труб (более подробно о трубах для теплого водяного пола):

• металлопластик – экономичный, экологически безопасный вариант. В конструкции теплых полов используется чаще всего;
• полипропилен. Трубы дешевые, хорошие эксплуатационные качества. Минус: большой радиус изгиба. При укладке змейкой трубы сечением 2 см расстояние между соседними витками превысит требуемый максимум 30 см;
• сшитый полиэтилен. Эксплуатационные свойства хорошие. Минусы: цена выше чем у двух предыдущих материалов; трубы слишком мягкие и гибкие, укладывать сложнее и дольше;
• медь. Прочный, стойкий к коррозии вариант. Труба хорошо гнется, можно уложить весь контур цельным куском, нет необходимости в сваривании участков. Минусы – дорого; медный пол сложно уложить дилетанту.

Сечение трубы обычно выбирают 16 миллиметров. При этом труба прогревает около 10 сантиметров с обеих сторон.

При расчете труб для водяного теплого пола следует учитывать: это не электрический кабель, который по всей протяженности греет одинаково. По мере удаления от котла теплоноситель остывает.

На эффективность контура влияет и гидравлическое сопротивление. Этим определяется максимально допустимая длина контура (100 метров).

Источник: https://ks5.ru/otoplenie/teply-pol/vodyanoy/raschet.html

Онлайн калькулятор расчета водяного теплого пола в зависимости от помещения

Калькулятор  расчета теплого пола  и систем отопления. Разгрузить систему радиаторного отопления дома или полностью ее заменить, при достаточной тепловой мощности  водяного теплого пола будет хватать для компенсации тепло потерь и обогрева помещения.

Как сделать расчет теплого водяного пола онлайн? Водяные полы могут служить основным источником обогрева помещения, а также выполнять дополнительную функцию отопления. Делая расчет этой конструкции нужно заранее решить основные моменты, для какой цели будет служить изделие, полноценно обеспечивать дом теплом или слегка подогревать поверхность для комфортности в помещении.

Если вопрос решен, то следует переходить к составлению конструкции и расчета мощности теплого водяного пола. Все ошибки, которые будут допущены на стадии проектирования, можно будет исправить только путем вскрытия стяжки. Вот почему так важно правильно и максимально точно сделать предварительные расчетные процедуры.

Расчет теплого водяного пола с помощью калькулятора онлайн

Благодаря специально подготовленным системам онлайн расчетов сегодня можно за несколько секунд определить удельную мощность теплого пола и получить необходимые расчеты.

В основу калькулятора входит метод коэффициентов, когда пользователь вставляет индивидуальные параметры в таблицу и получает базовый расчет с определенными характеристиками.

Внеся все заданные коэффициенты можно с максимальной точностью получить точные характеристики рассчитываемого теплого пола. Для этого нужно знать данные:

• температуру подачи воды;
• температуру обработки;
• шаг и вид трубы;
• какое будет напольное покрытие;
• толщина стяжки над трубой.

В результате пользователь получает данные про удельную мощность конструкции, среднюю температуру получаемого обогрева пола, удельный расход теплоносителя. Выгодно, быстро и предельно ясно за несколько секунд!

Кроме основных данных следует учитывать ряд второстепенных, которые максимальным образом влияют на конечный результат теплого пола:

• наличие или отсутствие остекления балконов и эркеров;
• высота этажа помещения в жилом доме;
• присутствие специальных материалов для утепления стен;
• уровень теплоизоляции в доме.

Внимание: делая расчет теплого пола водяного калькулятором, следует учитывать вид полового покрытия, если планируется укладываться древесная конструкция, то мощность обогревающей системы должна быть увеличена за счет низкой теплопроводностью дерева. При высоких теплопотерях обустройство теплого пола в качестве единственной системы обогрева будет неуместно и невыгодно по затратам.

Особенности расчета водяного пола калькулятором.

Прежде чем сделать предварительный расчет системы обогрева водяного пола следует учитывать целый перечень особенностей:

1. Какой вид трубы будет использовать мастер, гофрированную с эффективной теплоотдачей, медную, с высокой теплопроводностью, из сшитого полиэтилена, металлопластиковые или из пенопропилена, с низкой теплоотдачей.
2. Расчет длины для обогрева заданной площади, основывается на определении длины контура, распределение тепловой энергии по поверхности в равномерном режиме, с учетом пределов тепловой нагрузки покрытия.

Важно! Если планируется делаться шаг укладки больше, тогда нужно увеличить температуру теплоносителя. Допустимые показатели шага — от 5 до 60 см. Можно использовать как постоянные, так и переменные шаги.

Ошибки новичков — рекомендации профессионалов

Многие пользователи калькулятора онлайн расчета водяного теплого пола допускают существенные ошибки, которые влияют на конечные результаты. Вот некоторые погрешности пользователей:

• На один контур рассчитана труба длиной не более 120 м.
• Если теплые полы будут в нескольких комнатах, то средняя длина контура должна быть приблизительно одинаковой, отклонения не должны превышать 15 м.
• Расстояние между ветками выбирается в соответствии с температурным режимом системы отопления, чаще всего это будет зависеть от региона территории.
• Средне значение расстояние от стен до контура составляет 20 см, плюс-минус 5 см.

Что нужно знать, отправляясь за необходимыми строительными материалами?

Экструдированный пенополистирол является наилучшим материалом в случае утепления пола, он отличается долговечностью и монолитностью структуры. Сверху утеплителя следует уложить гидроизоляцию, достаточно будет полиэтиленовой пленки, а вдоль стен нужно уложить демпферную ленту.

Арматура является основой для крепления труб и бетонной стяжки, скобы для труб – еще один обязательный элемент. Также следует взять распределяющийся коллектор, который позволит экономно и эффективно распределить теплоноситель.

Заключение

Делая расчет водяного пола онлайн, следует учитывать коэффициент расхождения данных на 10%, таким способом полученные данные будут более реальными и достоверными.

Удачи Вам в строительных работах!

Источник: http://sdelalremont.ru/kalkulyator-teplogo-pola-vodyanogo.html

Водяной теплый пол: расчет

Содержание:

Сейчас в бытовом строительстве часто стали использоваться водяные обогреваемые полы. Они не только придают обстановке в доме дополнительный уют и комфорт, но и дают возможность значительно сэкономить. Первое, что необходимо для того, чтобы смонтировать эффективный водяной теплый пол: расчет системы и ее проект.

Планирование системы устройства теплого водяного пола своими руками основано на просчете отопительных нагрузок по отдельным помещениям здания. Если этого не сделать, то возникают проблемы: слишком высокая или низкая температура воды на разных участках системы, трудности регулирования и поддержания нужной температуры и т.д.

Рекомендации по проектированию системы:

• Желательная протяженность контуров — от 60 до 80м, максимальная – 100м.
• Коллектор надо располагать по возможности в центре помещения.
• Не надо подсоединять к одному и тому же коллектору контуры, которые разнятся по длине более чем в 2 раза.
• Рекомендуемый шаг монтажа – центральные зоны – 30см, зоны по краям — 15см.
• Стандартное число рядов в краевых зонах – 6.
• Влажные помещения укладываются полностью шагом в 15см.
• При более двух коллекторах нужно ставить балансировочные клапаны.
• Предельное снижение давления на коллекторе, которое допускается – 20 кПа.
• Толщина теплоизолятора (полистирол) – первый этаж – 10см, последующие этажи – 3см.
• Расход воды в контурах – 0.03/0.07 литров в секунду
• Все помещения желательно регулировать по отдельности.
• Для бетонной водяной системы на больших площадях нужны деформационные швы.

Что нужно знать и иметь для правильного расчета и проекта:

1. Все планы комнат.
2. Конструкции наружных стен.
3. Виды и размеры окон.
4. Режим температур в помещениях.
5. Места установки коллекторов.
6. Место расположения и тип теплогенератора.
7. Виды финишных напольных покрытий в помещениях.
8. Разновидность системы – бетонная либо настильная.
9. Нужно ли покомнатное регулирование температур.

Сложные вычисления, и теплотехнические тоже, необходимо делать в специальных компьютерных программах. Для уже эксплуатируемых домов рассчитывают коэффициент теплопередачи от ограждающих конструкций, где К= Вт/(м²·°С) на основании имеющихся данных. Часто применяется и величина, обратная этому показателю – сопротивление теплопередаче, где R=(м²·°С)/Вт.

Если дом лишь в проекте, по данным теплотехнического расчета делается вывод об энергосберегающих качествах конструкций, и необходимости их дополнительной теплоизоляции. По вычисленным величинам оценивается насколько «теплы» окна и стены. Чем выше показатель R, тем лучше сохраняется тепло в помещении. Для расчета водяных обогреваемых полов также важны показатели тепловых потерь в здании.

Теплопотери в помещениях можно просчитать по удельному тепловому потреблению (условному). Как пример: 80Вт/м² умножается на площадь постройки 100м², то есть тепловые потери составят 8кВт.

Из-за этого теплопотери в каждой комнате надо определять, учитывая некоторые аспекты. А именно:

• Коэффициенты тепловой передачи у ограждающих конструкций и их площадь.
• Среднюю температуру наружного воздуха в зимнее время в вашем регионе.
• Режим температур воздуха в данном помещении.
• Есть ли механическая вентиляция.
• Кратность воздухообмена и температуры приточного воздуха.
• Присутствуют ли дополнительные тепловые источники в комнате.

На основании установленных теплопотерь, формы помещений и ваших пожеланий, на планах размечаются зоны полов, где будет уложена система. При обычных условиях теплые полы могут покрывать нагрузки примерно в 100 Вт/м². Когда данный показатель изменяется в ту или иную сторону, это зависит от таких факторов.

• Шага монтажа трубок и их диаметра.
• Температуры входящей и выходящей из контуров воды.
• Вида напольного покрытия.
• Вида теплоизоляции под системой.
• Материала и высоты стяжки.
• Режима температур воздуха в комнатах и т.д.

Основное обогревание ложится на радиаторы. Тут нужно только поддерживать в системе температуру воды постоянной. Этот тип регулирования называется термостатическим. В этом случае, если водяной пол является основным, чтобы компенсировать тепловые потери комнаты, степень нагревания воды зависит от перепада температур снаружи здания.

Важно! Чем более холодная погода, тем сильнее должна быть прогрета вода в системе теплого пола, и наоборот.

Обычно используются такие методы подключения систем:

1. прямо от низкотемпературных котлов;
2. от высокотемпературных котлов через смесительно-регулировочные узлы либо смесительные (трехходовые) клапаны.

Теплые полы — это низкотемпературный тип отопительной системы. В теории можно подстроить котёл на минимальное нагревание и добиться необходимого тепла. Но, есть один аспект. В обычных нагревательных котлах при эксплуатации их в низкотемпературных диапазонах, КПД резко падает.

Иными словами — та экономия, которой вы хотели, делая проект энергосберегающей системы обогреваемого пола, теряет весь смысл. Вследствие этого, вам необходимо иное решение. Некоторые современные теплогенераторы могут подавать воду с нужной пониженной температурой.

В них встроен режим эксплуатации на подачу теплоносителя, нагретого до +30/50°.

И если такой котёл оборудован циркуляционным насосом, а вода греется до одной и той же температуры для всех контуров, вы получите самый низкозатратный метод обогрева здания водяными полами.

Если режима низких температур у котла нет, придётся использовать смесительный трёхходовой клапан. Ведь температура воды в системе обогреваемых полов не такая как в радиаторном аналоге.

Смесительный узел можно оснастить термостатом, при помощи которого и задавать нужное значение температур.

Важно! Если в вашем доме есть сильно отличающиеся по взаимодействию с теплыми полами покрытия, например – дощатые и из керамической плитки, то для таких комнат надо будет монтировать отдельные контуры.

В силу различной теплопроводности данных материалов, необходима разная температура воды при одних и тех же показателях температуры внешнего воздуха.

Следует также помнить, что есть покрытия, которые очень плохо или вообще не совместимы с обычными водяными теплыми полами. Например – уложенная паркетная доска или штучный паркет.

Под него необходимо обустраивать другие виды напольных систем. Вы можете сделать под такое покрытие пленочный теплый пол своими руками.

При этом подсоединять тёплые полы к обратке от радиаторов нельзя. С подобной схемой трудно управлять процессом. Вы не сможете рассчитать, каков будет режим температур воды в обратке при температуре снаружи в -5°, а какой при -10° либо при -25°.

Из-за этого контуры радиаторов и теплых полов надо разделять, а подачу производить через обычный трехходовой кран. Одним циркуляционным насосом вам обойтись, также не получится. Объединить в одной системе два очень разных конструктивно контура вы не сможете.

Систему нельзя будет нормально сбалансировать.

Для балансировки в таких случаях применяется смесительно-регулировочный узел. Он представляет собой регулирующий клапан и циркуляционный насос. Последний постоянно прогоняет теплоноситель в контуре, а клапан осуществляет его подпитку нагретой водой так, чтобы удерживать температуру подачи на нужном уровне.

Главный вопрос устраиваемого теплого водяного пола своими руками – теплый ли на самом деле? Ведь каждый из отопительных контуров обладает большой протяжённостью.

Из-за этого гидравлическое сопротивление в системе часто достигает внушительной величины.

Чтобы она функционировала, можно либо на каждом из этажей установить по отдельному насосу с небольшой мощностью либо поставить через промежуточный коллектор один, но мощный насос.

Выбор насоса производится, исходя из того расчёта, сколько теплоносителя и с каким давлением необходимо закачивать. При этом простое подсчитывание количества метров не даст точную цифру гидравлического сопротивления в системе. На неё оказывают влияние длина и диаметр труб, число разветвителей и вентилей, метод монтажа и число изгибов в магистрали.

Исходя из необходимых параметров, гидравлические свойства системы подгоняются под показатели насоса, при этом можно маневрировать разными параметрами системы.

Выполнив все расчеты, вы завели в проекте воду с заданными гидравлическими качествами на этаж. Что делать далее? Зная, что все контуры в силу разных объемов обогреваемых комнат, отличны по длине, нужно добиться одинакового гидравлического давления по всем участкам системы. Но напор насоса является величиной постоянной.

Если в различные по своей длине трубки подавать одинаковый объем воды, она в большем по длине контуре, отдав основанию тепловую энергию, на выходе окажется существенно холоднее, чем в контуре коротком.

Теплоноситель начинает движение по меньшему по длине пути и с меньшим сопротивлением.

Точный расчет по обустройству водяного теплого пола производится после всех приведенных в статье этапов. Но, приблизительно узнать количество необходимых материалов вы можете и заранее. Это нужно для того, чтобы вы знали масштабы своих финансовых затрат.

Возьмем для примера комнату площадью 10м², в которой нужно поддерживать температуру в +20°.  Вдоль стен, где будет стоять мебель (одна стенка 5м и две стенки по 2м), надо оставить краевые участки, шириной в 30см.

Высчитываем рабочую площадь системы:10-0,3·(5+2+2) = 8.3м².

Схема расчета такова: чем выше тепловые потери, тем меньше нужен шаг укладки (или больший диаметр) труб для обустройства водяного пола.

Если взять усредненную величину в 80 Вт/м², то приблизительные варианты выбора трубного диаметра и их шага в зависимости от средних показателей температуры воды, а также необходимое количество труб, можно узнать из сводных таблиц соответствующих СНиПов. При этом учитывайте, что температура у ног должна быть около +24°, а у головы +20°.

Читаем дальше — узнаём больше!

Источник: http://strofix.ru/materials/warm-floors/1204-vodjanoj-teplyj-pol-raschet.html

Рассчет теплого водяного пола: все, что необходимо знать для правильного выбора

Сегодня существует множество методов организации отопления в доме и квартире. Самой комфортной, безопасной и эффективной считается система, состоящая из центрального отопительного котла, функционирующего на природном газе, твердых видах топлива либо электроэнергии и водяных теплых полов в каждом жилом помещении дома/квартиры.

Подобная схема прокладки отопительных коммуникаций позволяет добиться максимальной эргономичности, поскольку распределение тепла в комнате наиболее оптимально. Водяные теплые полы особенно рекомендуются для детских комнат.

Как выбрать водяной теплый пол

Водяной теплый пол представляет собой трубопроводную систему, по которой циклически транспортируется нагретая жидкость – теплоноситель. Существует несколько основных вариантов исполнения данной отопительной системы. На выбор конкретной модификации влияет, в первую очередь, тип основания, на которое укладываются теплоотдающие элементы – трубы.

Настильная схема

Относится к наиболее быстрой технологии монтажа, позволяющей пользоваться отоплением уже по прошествии нескольких дней после начала процесса. Одним из основных факторов, определяющих эффективность системы, является качество теплоизолирующего слоя.

Утеплитель после укладки желательно покрыть водонепроницаемой пленкой. Следующим слоем «пирога» будет плиты из древесно-стружечных материалов – ОСБ либо ДСП, в которых прорезаются желоба для монтажа трубной разводки. Как вариант, можно применить доски.

В этом случае отсутствует необходимость в прорезке каналов.

Полистирольная

Данная схема адаптирована под практически идеально ровные поверхности пола. Значение уклона для монтажа полистирольной системы не должно превышать четырех миллиметров на погонный метр. Представляет собой готовые плиты из полистирола с заблаговременно прорезанными желобами для трубных коммуникаций.

Преимуществами этого способа организации полового отопления считаются:

1. Сравнительно небольшая масса, что позволяет без опасений осуществлять прокладку трубных систем на полах верхних этажей.
2. Небольшой размер. В большинстве случаев достаточно 100 миллиметров общей толщины «пирога», что особенно подходит для помещений с низкими потолками.

Бетонная

Применяется для капитального монтажа теплых полов на прочном бетонном основании (например, теплый водяный пол Рехау). Характерной особенностью бетонного способа разводки является наличие слоя цементно-песчаной стяжки.

Согласно технологическим требованиям, после заливки трубных коммуникаций стяжкой до первого включения должен пройти почти месяц – четыре полных недели.

В противном случае возможно нарушение ее целостности, появление трещин.

Как правильно рассчитать

Для начала следует определиться с типом отопления, функции которого будет выполнять рассчитываемый теплый пол. Он может эксплуатироваться в качестве основного либо дополнительного источника обогрева помещений, предусматривающего только поддержание комфортной температуры при тактильном контакте.

Затем берем планировку помещений дома/квартиры и определяем значение тепловых утечек в каждом помещении. При этом учитываются такие факторы:

• материалы стен, пола, потолка;
• модификация окон и площадь остекления;
• минимальная температура окружающей среды в данном регионе.

В случае использования водяного контура в качестве главной (единственной) отопительной системы здания, необходимо предусмотреть зоны, температура которых должна быть выше, чем основной площади. Эти участки располагаются вдоль внешних стен, особенно под окнами.

Рассчеты, которые необходимо сделать перед установкой теплого пола:

Мощность

Существует возможность справиться с усредненным расчетом схемы подогрева напольного покрытия самостоятельно. Для этого следует воспользоваться онлайн-сервисами, которых на данный момент в интернете предостаточно.

Нужно ввести основные и дополнительные параметры, включающие в себя:

• тип используемых труб и их диаметр;
• вид напольного покрытия и его толщина;
• наличие стяжки, ее толщина и другие.

Дополнительные работы

Качественный монтаж систем подогрева полов невозможен без производства дополнительных операций, таких как:

1. Гидроизоляция. Поскольку в качестве теплового носителя используется жидкий агент, надежная гидроизоляция является необходимым условием при производстве монтажных работ. Ведь в результате эксплуатации возможно нарушение герметичности трубной системы по причине износа труб либо повреждения. Наиболее частой причиной этого является сверление отверстий, например, для установки ограничителей степени открытия дверного полотна. Гидроизоляция может быть осуществлена двумя способами: посредством рулонных материалов либо разного рода полимерно-битумных мастик. Рекомендуется производить минимум два гидроизолирующих слоя – перед укладкой утеплителя и перед монтажом трубной разводки.
2. Учет теплового расширения. Подразумевает минимизацию эффекта увеличения размеров материалов – стяжки и напольного покрытия в результате температурного воздействия. Для этих целей периметр комнаты оклеивается специальной демпферной лентой.
3. Теплоизоляция. Как указывалось выше, надежная теплоизоляция относится к одним из основополагающих факторов эффективного функционирования системы. Особенно важной ее организация является для многоэтажного дома, каждый этаж которого принадлежит разным собственникам. Чаще всего применяются пенопластовые плиты либо рулонные материалы из вспененных полимеров с теплоотражающей металлической пленкой.

Гидравлический теплый пол своими руками:

Уход

Если придерживаться нехитрых правил, срок эксплуатации системы подогрева напольного покрытия способен превысить пятидесятилетний период. При пользовании теплыми полами следует учитывать такие нюансы:

• Сезонность эксплуатации. Если по каким-либо причинам возможно промерзание помещений в зимний период, необходимо в отопительном контуре использовать раствор антифриза, препятствующий переходу жидкости в твердое агрегатное состояние. Расширяясь, лед вполне может повредить целостность контура.
• При производстве строительных работ, связанных со сверлением, пробивкой отверстий в перекрытиях необходимо строго представлять расположение коммуникаций. Для этого сразу после укладки труб следует сделать эскиз расположения системы с привязками к объектам неизменной геометрии – стенам, дверным проемам. Дополнительно можно сфотографировать схему укладки труб.
• Следует также избегать превышения температурных значений теплоносителя выше рекомендуемых пределов. В противном случае возможно чрезмерное расширение труб и окружающих материалов, что может привести к нарушению герметичности контура.

Возможные неисправности и как их устранить

В первом случае необходимо локализовать точку утечки, что бывает довольно затруднительно, поскольку герметичность может быть нарушена в одной точке системы, а влага появиться на совсем другом ее участке. После этого необходимо вскрывать напольное покрытие, добираться до поврежденного участка и ремонтировать его.

В случае ухудшения циркуляции жидкости в системе необходимо сначала убедиться, не имел ли место факт механического воздействия на трубную разводку. Если такая ситуация исключена, причиной может быть засорение фильтра, расположенного обычно после котла. Для восстановления нормальной функциональности при этом достаточно произвести очистку/замену фильтрующего элемента.

Ошибки при монтаже теплого пола, как не попасть впростак:

Подводя итоги, можно заметить, что системы водяных теплых полов являются одним из наиболее надежных, экономичных и долговечных методов организации отопления в частном доме и квартире.

При соблюдении технологии монтажа и рекомендаций по эксплуатации данная система может безотказно и эффективно служить на протяжении пятидесяти лет и более.

 В других наших статьях вы можете ознакомится с теплыми полами Аura и инфракрасная пленка для теплого пола.

Источник: https://ilkitchen.ru/remont/pol/texnologii/teplyj/rasschet-vodyanogo-vse-chto-neobxodimo-znat-dlya-pravilnogo-vybora.html