Как провести расчет теплого водяного пола – важный этап при проектировании системы. Как рассчитать электрический теплый пол

Каждый этап проекта должен быть грамотно разработан с учетом всех норм, правил и нюансов. Перед тем как рассчитать водяной теплый пол, следует ознакомиться с особенностями его монтажа. Это обосновано тем, что ошибки, которые будут возникать в процессе эксплуатации, исправить будет уже не возможно.

Прежде чем приступить к организации теплого пола, следует знать основу и принцип работы. Первым шагом является составление общей схемы укладки труб, при этом особое внимание следует уделить полезной площади помещения, также размещению предметов мебели. С учетом масштаба комнаты формируется чертеж, на который следует наносить только точные замеры.

Расчет длины трубы теплого водяного пола основывается на том факторе, что максимальная длина любого участка не может быть больше, чем 80-100 м.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Не следует упускать из внимания и длину шага укладки. В среднем она составляет 150 мм, но может и уменьшаться до 100 мм, что характерно для более прохладных условий. Саму трубу следует размещать на расстоянии 150-250 мм от стенок помещения.

Таблица расхода трубы теплого пола

Для расчета общей продолжительности трубы, предназначенной для отдельного контура, используется следующая формула:

L = S / N * 1.1 ,

где S – площадь, которую предстоит покрыть данным контуром, N – длина шага укладки, 1.1 – показатель коэффициента, который показывает запас требуемый на изгибы.

Также к этому значению следует прибавлять параметры длины трубы, которые требуются для монтажа линии подачи, а также для создания обратной ветки к коллектору.

Прокладывание труб для теплого пола

Для создания водяного теплого пола также потребуются следующие материалы:

• рулонная гидроизоляция – количество данного материала определяется путем вычисления площади пола с запасом в 10%, который потребуется для перекрытия стыков;
• утеплитель в виде пенополистирола — используется 5 % для подгонки и обрезки;
• лента демпферная – укладывается по периметру комнаты, а также в местах стыка;
• сетка арматурная – количество сетки равняется площади помещения, которая увеличена в 1,4 раза;
• бетон – зависит от предполагаемой толщины стяжки.

Чтобы расчеты были выполнены с максимальной точностью, следует обращаться за помощью к специалистам либо использовать специальную программу, которая называется VALTEC.PRG. Она предназначена для расчета основных параметров различных инженерных систем.

Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола

Мощность водяного теплого пола

Принцип работы водяного теплого пола очень отличается от традиционного метода обогрева дома, так для обычного способа отопления свойственны температурные перепады. В результате такого явления активность конвекционных потоков возрастает. Недостатком такого подхода к обогреву помещений является большая вероятность травматизма. Это вызвано перегревом самих элементов отопительного устройства, которые могут привести к осушению кожи и образованию ожогов.

В основе метода обогрева помещения путем использования способа водяного теплого пола лежит принцип использования не горячей, а теплой воды.

Терморегулятор для теплого пола

В среднем ее значение может колебаться от 35 до 45 градусов, но при этом максимальный ее показатель составляет 50 градусов по Цельсию. Таким образом, для эффективного обогрева помещений используется вода невысокой температуры, которая позволит достичь не только оптимального результата, но и снизить вероятность получить травму к нулю.

Благодаря системе отопления в виде водяного теплого пола, предоставляется возможность создать благоприятные температурные условия, используя при этом лишь 40-150 Вт на квадратный метр. Несмотря на то, что этот показатель является относительно небольшим, но его вполне достаточно для достижения цели. Равномерное распределение водяного потока по всему периметру комнаты дает возможность снижать мощность обогревательного устройства.

Необходимые расчеты

Количество электроэнергии, которое необходимо для обогрева 1 кв. м., представляет собой основополагающий фактор. Благодаря ему предоставляется возможность определиться с типом обогрева помещения, а именно основной или дополнительный это вид. При этом следует исходить из тех факторов, что пространство, которое подвергается активному обогреву, должно немного превышать половину общей площади этой комнаты. Зачастую данный показатель имеет значение в 60-70%. Если водяной теплый пол характеризуется, как единственный источник тепла, то значением мощности термопленки принимается показатель в 150Вт/м².

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

Если данный способ отопления используется в качестве дополнения к основному, то тогда показатель удельной мощности равняется 110-120 Вт/м².

С целью экономии затрат на оплату электрической энергии, которая используется обогревательным устройством, рекомендуется подключать термостат в сеть инфракрасного теплого пола. В результате это дает возможность не только установить контроль над работой электрических компонентов, но и снижать при этом затраты на 35%. Таким образом, можно утверждать, что электрический теплоноситель употребляет лишь 65% изначально планируемой мощности.

Исходя из вышеуказанных данных, можно с легкостью рассчитать необходимое количество энергии для отопления помещения площадью 18 кв. м. на протяжении 1 часа.

18 м² х 0,7 х (150 Вт/м² х0,65) = 1229 Вт/час,

где 0,7 – является коэффициентом, значение которого показывает долю задействованной площади под раскладку инфракрасного обогревателя,

0,65 – показатель, уточняющий процент работы элементов при условии использования терморегулятора.

Если стоимость 1 кВт электроэнергии составляет 3,58 р., то тогда цена за 1 час составляет:

1229 х 3,58 / 1000 = 4,40 р., а за 7 часов работы за весь день: 7 х 4,40 = 30,8 р.

Выполнение расчетов подобного типа несет в себе важную информацию, которая необходима для организации трубопровода для теплого пола. Результаты вычислений будут очень полезными при разработке самой конструкции обогревательного устройства.

Внешний вид конструкции теплого пола

Температурный показатель поверхности пола для ванных комнат при таком способе отопления может достигать различных значений, максимум которых закреплен на 33 градусах.

Таким образом, чтобы рассчитать продолжительность трубопровода водяного теплого пола, следует руководствоваться такими величинами, а именно теплопотеря, доля площади помещения, которая задействована под обогрев, и показатель нормативной температуры.

Значение удельной мощности в зависимости от типа обогреваемых помещений

В зависимости от типа помещения, которое предстоит обогреть, выделяют различные требования для отдельных комнат.

Расчет мощности и таблица теплопотребления разных частей здания

Такое деление возникает из-за функционального предназначения рассматриваемой площади. Если сравнивать спальню и застекленную лоджию, то для второго варианта требуется намного больше мощности, чем для первого. Стандартными показателями считаются следующие данные: кухня – 110-150 Вт/м², ванная – 140-150 Вт/м², лоджия под стеклянным покрытием – 140-180 Вт/м².

Значения удельной мощности также принято указывать с некоторым запасом. Такое решение принято на основании того, что создается запас в 30 % для той системы, которая работает в режиме 70 %.

Значение мощности необходимой для обогрева квадратного метра

Главным показателем, на который ориентируется человек при выборе способа нагревательного устройства, является расчет мощности водяного теплого пола на квадратный метр. Если теплый пол является единственным источником отопления, то удельная его мощность должна характеризоваться такими значениями – 150-180 Вт/м² . Если данный способ обогревания выступает в качестве дополнительного, то величина мощности приравнивается к 110-140 Вт/м² .

Расчет водяного теплого пола и его мощности дает возможность спроектировать отопительную систему с максимальной эффективностью, что в итоге отразится на продолжительности ее полезного использования.

Укладка водяного теплого пола

Так как погода бывает переменчивая и потребность в обогреве помещений изменяется, следует использовать регуляторы. Различают их ручного и автоматического типа.

Тип подключения теплого пола в санузле – от полотенцесушителя

При формировании контура теплого пола, особое внимание следует уделить выбору способа его подключения. В качестве места для подсоединения к общей системе может быть радиатор, магистральная труба, полотенцесушитель.

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

При формировании отопительной системы, следует учитывать тот фактор, что использовать насос для прокачки жидкости по системе в ванной совсем не обязательно. Это обосновано тем, что большинство таких помещений не имеют большой площади и естественного циркулирования будет вполне достаточно. Прежде чем смонтировать теплый пол водяной, расчет туб следует выполнить тщательно и хорошо подготовить поверхность, а именно удалить старое покрытие.

Выполнение проекта теплого водяного пола

Если выбор способа подключения к системе отопления сделан в пользу полотенцесушителя, то в обязательном порядке следует предусмотреть установку краном, а именно Маевского или обычного типа. Благодаря таким элементам предоставляется возможность удалить из системы образовавшийся воздух.

Когда водяной теплый пол в ванной от полотенцесушителя работает, то на его обратку следует установить гермостатический клапан RTL. Благодаря такому устройству будет осуществляться не только регулировка подачи воды, но и температурного режима. Обратку в данном случае рекомендуют подключать в магистральную систему.

В целях безопасности и удобства в последующем обслуживании не следует бетонировать узел подключения. В противном случае доступ к нему будет исключен, что является не очень хорошо. Зачастую в качестве места его установки выбирают пространство под ванной либо нишу в стене, если такая имеется. При втором варианте обычно ее скрывают под декоративной дверцей или же плиткой, которую легко потом снять.

Очередность выполнения монтажных работ

Чтобы теплоотдача теплого водяного пола была максимальной, применяется теплоизоляция. В качестве материала берется экструдированный пенополистирол толщиной в 50 мм и плотностью 35 кг на куб либо фольгированный пеноизолом. Следующим шагом является укладка отражающей пленки, задача которой направить тепловую энергию вверх. Для покрытия стен используется демпферная краевая лента. Ее задача – это защита стяжки от образования трещин.

Потом наступает черед укладки металлопластиковых труб.

Металлопластиковые трубы для конструкции теплого пола

Самым часто используемым методом является способ «улитка». Для нее характерно:

• шаг между трубами равняется 15 см, вблизи наружных стен – 10см;
• их крепление осуществляется при помощи скоб и вязальной проволоки, используется либо монтажная сетка, либо пластмассовый распределитель.

Если теплоизоляция производится за счет пленки, ее следует прикрепить к напольному покрытию саморезами.

Герметичность трубопровода и стяжки пола

С целью избежать неприятностей в будущем по поводу качества выполненной укладки теплого пола, следует в обязательном порядке проверять ее на герметичность соединения.

Проверка системы на герметичность

Этот процесс осуществляется путем заполнения системы водой. При положительном результате наступает черед заливки бетона, но при этом все трубы должны быть наполнены жидкостью с давлением в 2 атм. Этот слой в общей сложности должен равняться 6 см. После затвердения смеси, следует выполнить обрезку краевой ленты, которая выступает за края, и начать укладывать плитку.

Только после 21-28 дней от дня заливки бетонной смеси систему можно вводить в эксплуатацию. Но при этом следует делать это постепенно – повышать температурный режим со временем. В противном случае это грозит появлением разности коэффициента расширения.

Таким образом, подключить водяной теплый пол можно к любому элементу общей системы, но при этом следует учитывать все нормы и требования. А вот правильность проведения расчетов дает возможность продлить срок эксплуатации такого способа отопления на длительный период.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты Таблица расхода трубы теплого пола Прокладывание труб для теплого пола Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола Терморегулятор для теплого пола Внешний вид конструкции теплого пола

Тёплый водяной пол используют в качестве основной системы отопления или дополнительной системы обогрева. Водяной тёплый пол требует более низких параметров теплоносителя. Система максимально эффективно распределяет тепло по всему помещению. Перед установкой тёплого водяного пола следует рассчитать все составляющие компоненты. Рассмотрим подробно конструкцию теплого водяного пола, а так же какие факторы влияют на его мощность.

Конструкция системы теплого водяного пола

Система тёплого водяного пола включает в себя:

• источник теплоносителя (установленный котёл или центральное отопление);
• коллекторы (сборные и распределительные);
• трубы ;
• возможность дополнительной установки комплекта температурного регулирования.

В системе тёплого водяного пола может использоваться горячая вода или специальная жидкость (антифриз , этиленгликоль) в качестве теплоносителя, нагреваемого в системе. Одним из главных элементов системы являются трубы .

При расчёте тёплого водяного пола обязательно следует изучить все характеристики используемых труб. Могут использоваться трубы:

• металлопластиковые - идеальное сочетание цены и качества;
• пенопропиленовые , имеющие низкую теплопроводность;
• медные трубы - отличная теплоотдача, но высокая стоимость;
• гофрированные .

Когда тёплый водяной пол используется в качестве основной системы отопления, тогда появляется необходимость в серьёзных вычислениях , так как нужно рассчитать тепловые потери здания. Такие вычисления лучше доверить специалистам, имеющим знания в области гидравлики.

Расчет мощности теплого водяного пола

Перед расчётом тёплого водяного пола следует обратить внимание на следующие параметры:

• площадь помещения;
• характеристики помещения (желаемая температура, материал стен, конструкция окон);
• вид напольного покрытия , то есть из чего будет сделан пол. Так, при покрытии пола из цельной доски, требуется более высокая степень обогрева помещения.
• мощность котла, насоса, диаметр труб.

Эти факторы влияют на мощность тёплого водяного пола, а так же помогают рассчитать длину трубы, необходимую для обогрева помещения и расстояние между витками труб. Когда тепловые потери, из расчёта на 1 м², превышают 100 Вт, то в первую очередь нужно утеплить помещение. Потеря тепла может доходить до 80 Вт при плохой теплоизоляции.

Расчёт тёплого водяного пола включает в себя несколько этапов.

1. Необходимо нарисовать план помещения на листе бумаги , лучше на миллиметровой, задав масштаб. В плане должны быть отображены расположения окон и дверей.
2. Расчёт шага труб (определённого промежутка между трубами при укладке), их расположения и диаметра.

Проходя через трубы, горячая вода теряет часть тепловой энергии, отдавая её окружающим материалам. В результате падает температура и пол нагревается неравномерно . При короткой протяжённости труб могут оставаться холодными некоторые участки пола. При большой протяжённости, наоборот, вода очень плохо циркулирует в системе. Температура поверхности пола не должна быть выше 30 градусов.

Контур труб при укладывании должен быть в пределах 80−90 метров. Чем длиннее труба, тем больше гидравлическое сопротивление. При увеличении длины трубы и большом количестве поворотов сопротивление будет возрастать. Площадь обогрева не должна превышать 20 м². Если помещение имеет большую площадь, то тогда его надо разделить пополам и сделать два контура, или разделить на три и более контуров. Когда известно количество контуров, то тогда покупается коллектор с определённым количеством отводов. Лучший вариант - это коллектор с регулировочными клапанами, которые помогают изменять температуру, а значит регулировать подачу теплоносителя в каждый контур.

Величина гидравлического сопротивления должна быть одинакова в каждом контуре, который подключен к распределительному коллектору . Для разных помещений (балкон, веранда) необходимы независимые контуры . Эти помещения должны отапливаться отдельно, потому что на их обогрев уходит много тепла.

От шага труб зависит равномерное распределение тепла и необходимая длина труб. Средний расход труб составляет 5 погонных метров на 1 м² площади помещения, если расстояние между витками 20−30 см. То есть нужно около 100 м трубы для помещения площадью 20 м².

Чтобы достигнуть теплоотдачи в 50 Вт на квадратный метр, шаг труб с теплоносителем должен быть 30 см. Когда теплоотдача повышается до 80 Вт, тогда шаг должен уменьшаться до 20 см. Если повышаются размеры промежутков между трубами, то в таком случае рекомендуется повышать температуру теплоносителя

При размещении труб отопления тёплого водяного пола на плане не стоит забывать про основные места тепловых потерь , которыми являются окна и двери. Труба, отходящая от стояка, должна проходить вдоль окна. Расстояние от труб до стен должно составлять 20−25 см, но не меньше 8−10 см. Расстояние между трубами зависит от диаметра труб. По чертежу и контуру труб рассчитывается количество труб , необходимое для укладки. Дополнительно надо добавить два метра для подводки трубы к стояку.

При выборе способа укладки труб можно избежать потерь тепла.

Параллельный способ, или в виде змейки . Этот способ используют в помещениях с внутренними стенами, например, в ванной комнате, или в комнате, где утеплена наружная стена. С точки зрения гидравлики является более экономичным способом. Первые витки труб располагают близ стен и окон, потому что именно в начале трубы фиксируется максимальная температура теплоносителя. При этом способе происходит неравномерность распределения тепла.

Шаг укладки трубы рассчитывается отдельно для каждого помещения . Если шаг укладки составляет больше 30 см, то может получиться неравномерный прогрев пола. Оптимальное расстояние между трубами должно быть 30 см. В тех местах, где имеются большие теплопотери, или у наружных окон и дверей, уменьшается до 15 см. Применяют цельную трубу. Поэтому очень важен расчёт маршрута укладки труб. Такой способ укладки труб применяют в небольших и средних помещениях.

Для больших помещений используют спиральный способ укладки труб. Это более сложный, но эффективный способ укладки труб. Но при такой укладке получается равномерное распределение тепла по всей поверхности.

При таком способе лучше отапливаются помещения с холодными наружными стенами , потому что начало и конец трубы находятся рядом друг с другом. За счёт этого остывание одного конца компенсируется нагревом другого конца. Шаг укладки может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см, но для каждого помещения рассчитывается отдельно. В тех местах, где большие потери тепла (окна, двери), шаг укладки сокращают до 15 см.

Трубы закрепляются с интервалом, приблизительно в 1 м, с помощью крепёжной ленты или клипсов. Либо кладут арматурную сетку на теплоизоляционный слой и к сетке прикрепляют трубы с помощью проволоки.

. После укладки труб делается заливка. Для заливки используется песок и цемент в соотношении: одна часть цемента и три части песка. Количество материалов зависит от толщины слоя стяжки.

При расчёте длины контуров труб следует учитывать длину трубы в упаковке, чтобы избежать остатков материалов и оптимизировать затраты. Не стоит забывать о максимальной разнице на контур труб . Она не должна превышать более 15 метров.

Помнить об уровне тепловых потерь помещения. Просчитать его можно по удельному тепловому потреблению. Также нужно помнить об ограничении по температуре поверхности тёплого водяного пола.

Дополнительные работы

Гидроизоляция

Перед укладкой труб необходимо произвести гидроизоляцию пола , разложив гидроизоляционную плёнку так, чтобы полы не могли впитывать влагу.

Учет теплового расширения

По периметру помещения наклеивают демпферную ленту в целях компенсации расширения цементно-бетонной стяжки. При выборе материалов надо учитывать то, что материалы имеют разное тепловое расширение, то есть увеличиваются при нагреве и уменьшаются при охлаждении.

Теплоизоляция

Важно произвести теплоизоляцию пола, так как потери тепловой энергии через пол могут составлять 15 - 20%. В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, стекловату, пенобетон, техническую пробку, экструдированный пенополистирол. Лучше использовать качественные изоляционные материалы. Если внизу находится отапливаемое помещение, то теплоизоляционный слой может составлять пару сантиметров. А если внизу помещение не отапливается, то высота теплоизоляционного слоя может достигать 20−25 см.

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления - основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

• тип материалов, использованных в процессе строительства;
• вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
• температурные показатели в регионе проживания;
• использование дополнительных источников обогрева;
• точные размеры площади помещения;
• предполагаемый температурный режим в помещении;
• высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

• жилое помещение - 29 °C;
• участки около наружных стен - 35 °C;
• ванные комнаты и зоны с высокой влажностью - 33 °C;
• под напольное покрытие из паркета - 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

• использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
• показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
• контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
• оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

• нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
• медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
• сшитые полиэтиленовые трубы;
• металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
• пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

• необходимая длина нагревательного контура;
• равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
• величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

• расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
• расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

• g - показатель плотности теплового потока;
• Q - суммарный показатель теплопотерь в помещении;
• F - предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

• TR - температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
• ТО - температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55-45, 50-40, 45-35, 40-30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15-1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 1)

Видео - Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Расчет тепла теплого пола производят с учетом теплопотерь через ограждающие конструкции и полезной площади комнат. Ошибки в расчетах влияют на работу системы, увеличивают энергозатраты и расходы на содержание дома. Погрешности обусловлены применением укрупненных показателей. Эффективность утепления и герметичность конструкций (фундамент, несущие стены, перекрытия, кровля, стеклопакеты, входные двери) гарантирует экономный расход энергоресурсов в системе .

Низконапорный нагревательный контур способен оптимизировать радиаторное отопление или обеспечить равноценный обогрев дома и снизить энергозатраты.

Нагревательный элемент и теплоноситель являются конструктивными особенностями, по которым различают водяной и электрический теплые полы. Рассчитать мощность электрического теплого пола можно с помощью онлайн-калькуляторов, которые размещаются на профильных сервисах в интернете. В этой статье мы более подробно рассмотрим назначение и расчет мощности водяных теплых полов.

Тепло Q (Вт), которое вырабатывает 1 квадратный метр низконапорного водяного контура, составляет суммарный поток лучистой (≈ 4,9 Вт/м²) и конвективной (≈ 6,1 Вт/м²) энергии:

[ α л ×(t пола − t ок) + α к ×(t пола − t воздуха) ]× S, (Вт), где

α л и α к - лучистый и конвективный потоки энергии, Вт/м²;

t пола - температура напольного покрытия, °C;

t ок - температура стен и потолка, °C;

t воздуха - температура в помещении, °C;

S - полезная площадь контура, м².

Пояснение к схемам 1 и 2 расчета теплого пола:

Расчет отопления теплых полов определяет теплопотребление жилого дома согласно нормативным документам о тепловой защите зданий и строительной теплотехнике:

Q = (α л + α к) × S ×(t пола − t воздуха), (Вт);

t пола = Q/[(α л + α к) × S] + t воздуха, (°C);

при S = 1м², t пола = Q/(α л + α к) + t воздуха, (°C).

При нагреве температуры помещения на 1 градус, тепло от поверхности пола передается воздуху:

∆t = t пола − t воздуха =1°C;

Q =(α л + α к) × S×∆t = (4,9 + 6,1) × 1× 1 = 11 (Вт).

Идеальные условия, при которых теплоотдача водяного контура на одном квадратном метре теплого пола, для нагрева воздуха в комнате на 1°C составляет 11 Вт/м². Чем выше температура в помещении, тем быстрее прогреется комната и меньше расход энергии теплоносителя. Система теплых полов предпочтительна для того, чтобы отапливать жилые утепленные дома, с постоянным проживанием. Среднее допустимое значение теплопотерь 65 Вт/м².

Для расчета теплоотдачи теплого пола существуют специальные программы, которые можно найти на ресурсах в сети. Для прояснения вопроса предлагаем ознакомится с видео «Расчет теплоотдачи теплого пола».

Температура теплоносителя

Температура теплоносителя в контуре зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия. Минимальные температурные значения в контуре принимают для паркетной доски и мелкоштучных изделий из дерева. Кафельная, метлахская, керамическая плитка, керамогранит, мрамор выдерживают максимально разрешенную температуру теплоносителя (55°C). Низконапорные схемы отопления, которые применяют на практике, имеют рабочий диапазон - 45/35°C.

Санитарные нормы определяют комфортный (26°C) и допустимый предел температур для ступни человека:

• 28°C в жилых комнатах для постоянного пребывания;
• 35°C по периметру несущих стен жилого дома;
• 33°C для кухонных помещений, ванн и санитарных комнат.

Основания теплого пола

Тип перекрытия влияет на материалы и выбор толщины слоев над и под трубой. Основа для теплых полов - цементные стяжки и настильные системы из полистирола или деревянных межтрубных досок. Алюминиевый профиль в реечных модулях служит как изоляция дерева от прямого контакта с нагревательным элементом и для крепежа труб.

Статья по теме:

Описание процесса монтажа водяного теплого пола. Его достоинства и недостатки в отличии от других видов напольных отопительных систем. Выбор материалов. Видео-уроки.

Разводку труб контура на бетонных устраивают в теле бетонной стяжки. Объем материала и монтажные расчеты теплых полов определяют после предварительной разметки поверхности (гидравлическим или ). План раскладки выполняют на бумаге (масштаб 1:50). От точности, с которой проводится вычисление, зависит расход материала и скорость выполнения работ.

Очищенную и обработанную полимерной грунтовкой поверхность, заблаговременно выравнивают, по грунтам и первым этажам делают гидроизоляцию. Оклеивают стены по периметру демпферной лентой на высоту, которая уйдет под стяжку (с небольшим запасом). Теплоизоляционный материал с фольгированным основанием экранирует удельный тепловой поток вверх в заданном направлении. Теплопотеря через фольгу не превышает 5%.

Арматуру укладывают поверх утеплителя, каркас придает жесткость стяжке и позволяет достигнуть правильной фиксации шага. Трубный контур выкладывают, крепят, испытывают контур под давлением и заливают раствором стяжки.

Облегченные модульные системы применяют для деревянных конструкций (черновой пол или лаги), которые не обладают способностью к высоким статическим нагрузкам.

Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)

Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход - сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.

Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:

L = (S/a×1,1) + 2c , (м), где

L - длина контура, м;

S - площадь, контура, м²;

a - шаг укладки, м;

1,1 - увеличение размера шага на изгиб (запас);

2c - длина подводящих труб от коллектора до контура, м.

Важно! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы.

В бетонной стяжке

Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.

При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования - соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м² и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.

Таблица 2. Соотношение длин и диаметров труб контура:

Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм - 0,16 м; 20 мм - 0,2 м; 26 мм - 0,26 м; 32 мм - 0,32 м.

В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах 0,15 ÷ 1 м/с.

Таблица 3. Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:

Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части - улиткой.

По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.

Важно! Загиб труб на 90° в спиральной схеме подключения водяного теплого пола, снижает гидравлическое сопротивление меньше, в сравнении с укладкой петлями (змейкой).

В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.

Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.

Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.

Напольные покрытия

Виды финишного напольного покрытия для теплых полов: , линолеум, кафель, керамическая и метлахская плитка, мрамор, гранит, базальт и керамогранит.

Деревянному напольному покрытию противопоказана постоянная влажность в помещении, поэтому его не используют в ванных комнатах с теплыми полами.

Таблица 4. Теплопроводность напольных покрытий:

Устройство водяного в бетонной стяжке с финальным покрытием кафельной плиткой

Насосное оборудование в расчетах теплого пола

Снижение температуры теплоносителя позволяет достигнуть эффективной работы циркуляционных насосов.

Нагревательный контур теплых полов расположен горизонтальной плоскости и охватывает большую площадь. Сила, которую циркуляционный насос придает потоку, расходуется на преодоление линейных и местных сопротивлений. Расчет насоса для теплых полов зависит от диаметра, шероховатости трубы, фитингов и длины контура.

Основной параметр расчета - производительность насоса в низконапорном контуре:

Н = (П×L + ΣК)/1000 , (м), где

Н - напор циркуляционного насоса, м;

П - гидравлическая потеря на погонном метре длины (паспортные данные от производителя), паскаль/метр;

L - максимальная протяженность труб в контуре, м;

K - коэффициент запаса мощности на местные сопротивления.

К = К1 + К2 +К3 , где

К1 - сопротивление на переходниках и тройниках, соединениях (1,2);

К2 - сопротивление на запорной арматуре (1,2);

К3 - сопротивление на смесительном узле в системе отопления (1,3).

Степень производительности, которой обладает циркуляционный насос, определяют по формуле:

G= Q/(1,16 ×∆t) , (м³/час), где

1,16 - удельная теплоемкость воды (Втч/кгС);

∆t - теплосъем в системе (для низконапорных контуров 5 ÷ 10°С).

Таблица 5. Зависимость мощности агрегата от площади отапливаемых помещений (для гидравлического расчета теплого пола):

Полезный совет! Мощность агрегата состоит из суммы расходов всех контуров. На случай аномальных холодов необходимо предусмотреть запас производительности насоса 15 ÷ 20%.

Расчет стоимости теплых полов

И напольный гидравлический контур соединяет коллектор. Равномерный поток теплоносителя обеспечивает автоматическая регулировка, с помощью балансировочных и термостатических вентилей. Обратный клапан предохраняет насосно-смесительный блок.

Таблица 6. Элементы комплектации теплого пола:

Общую стоимость теплого пола определяет площадь помещения, комплектация оборудования, качество материала и способ производства работ. Пакетное формирование теплого пола обеспечивает совместимость элементов и эффективный прогрев в диапазонах температурного режима. Заводская комплектация снижает стоимость материалов в 1,5-2 раза.

Хозяин дома может сделать расчет водяных теплых полов, своими руками смонтировать систему, если обладает достаточным запасом знаний в теплотехнике, гидравлике, материаловедении и опытом выполнения сантехнических работ. Масса положительных примеров из жизни вдохновляет. Однако, каждый должен носить «свой портфель», собственный дом - не плацдарм для экспериментов.

Является система подогрева напольного покрытия. Такой вариант очень популярен на сегодняшний день и может использоваться не только в многоквартирном доме, но и в загородном коттедже, на даче и даже в бане. Перед тем как переходить к монтажу отопительной системы данного вида, необходимо правильно рассчитать ее мощность, чтобы не переплачивать за лишнее тепло и в то же время не сделать ее слабомощной. О том, как правильно произвести расчет электрического теплого пола по мощности и площади комнаты, мы и поговорим далее!

Технология вычислений

Сразу же следует отметить, что на сегодняшний день существуют сервисы, вроде онлайн-калькуляторов и программ по расчету теплого пола для индивидуальных условий. Такие программы действительно очень удобные и позволяют сразу же определить точную мощность пленочного покрытия либо греющего кабеля. Если же Вы по каким-либо причинам не доверяете компьютерным вычислением, рекомендуем сделать все по старинке – с помощью простых формул.

Итак, формула расчета электрического теплого пола выглядит следующим образом:

P=Pм*Sкомн ,

• Pм – мощность нагревательного материала, которую Вы сами должны выбрать (об этом ниже), м 2 ;
• Sкомн. – полезная площадь комнаты.

Как Вы видите, формула для расчета далеко не сложная, однако в ней есть две неизвестных, которые Вы сами должны определить. Что касается полезной площади комнаты, тут все просто. Нагревательный мат, кабель либо пленку нужно укладывать только в тех местах, где не будет стоять и мебель. Во-первых, это и так запрещается производителями, т.к. посторонние объекты на полу будут препятствовать теплообмену, в результате чего материал будет перегреваться. Во-вторых, какой смысл подогревать поверхность там, где никто не будет ходить? Это лишняя трата электроэнергии. На схеме Вы можете увидеть, как выглядит полезная площадь комнаты для расчета теплого пола электрического:

Расчет полезной площади под укладку электрического теплого пола производится следующим образом: ширину поверхности необходимо умножить на длину.

Что касается мощности нагревательного материала, ее Вы должны выбрать самостоятельно, в зависимости от типа помещения. Для каждой комнаты мощность инфракрасной пленки либо мата будет своя, что очевидно – балкон и коридор больше нуждаются в отоплении, чем спальня и детская, которые дополнительно отапливаются водяными радиаторами.

Предоставляем к Вашему вниманию наиболее оптимальные значения для расчета мощности электрического теплого пола:

• кухня: 110-130 Вт/м 2 ;
• ванная комната (санузел): 120-150 Вт/м 2 ;
• балкон: 180 Вт/м 2 ;
• прихожая: 110-120 Вт/м 2 ;
• коридор: 110-120 Вт/м 2 ;
• гостиная 110-130 Вт/м 2 ;
• спальня 110-130 Вт/м 2 .

Обращаем Ваше внимание на то, что вышеуказанные значения подходят в том случае, если электрический теплый пол будет использоваться как дополнительная система подогрева. Если же Вы решили использовать такой вариант в качестве основной системы отопления, для каждой комнаты необходимо выбирать нагревательный материал мощностью 140-180 Вт/м 2 .

Полезная площадь Вам известна, мощностные параметры также выбраны. Остается только подставить значения, в формулу и произвести общий расчет теплого пола электрического по мощности. Чтобы Вы поняли, как нужно рассчитывать данный параметр, далее мы предоставим пример для одной из комнат.

Наглядный пример

Sкомн=25*0,6=15 м 2

Следующий шаг – необходимо выбрать мощность проводника, которым в нашем случае будет греющий кабель. Тут один очень важный нюанс – кабель продается с характеристикой не Вт/м 2 , а Вт/м. Вы должны самостоятельно подобрать шаг укладки материала на 1 метр квадратный. К примеру, выбрав кабель с параметром 30 Вт/м, его нужно укладывать с шагом в 20 см, чтобы получилось значение 150 Вт/м 2 . Вернемся к расчету, и согласно рекомендациям принимаем оптимальное значение для гостиной – 110 Вт/м 2 (дополнительно будет присутствовать центральное водяное отопление).

Подставляем значения в формулу, после чего, используя калькулятор, вычисляем мощность:

P=15*110=1650 Вт

С вычисленным значением идем в магазин и покупаем подходящий размер нагревательного материала. Пример расчетных работ Вы также можете просмотреть на видео:

Вот и вся технология расчета электрического теплого пола по мощности и площади комнаты. Данная формула подойдет для определения требуемой мощностью как при укладке материала под ламинат, так и при монтаже под плитку. Рекомендуем сразу же вычислить,