Расчет мощности
КПД системы напрямую зависит от материала труб, по которым будет двигаться теплоноситель. Используют 3 разновидности:
- Медные;
- Полиэтиленовые или из сшитого полипропилена;
- Металлопластиковые.
У медных труб максимальная теплоотдача, но довольно высокая стоимость. Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы обладают низкой теплопроводностью, но стоят относительно дешево. Оптимальный вариант в соотношении цены и качества – металлопластиковые трубы. У них низкий расход теплоотдачи и приемлемая цена.
Опытные специалисты в первую очередь принимают во внимание следующие параметры:
- Определение значения желаемой t в помещении.
- Правильно посчитать теплопотери дома. Для этого можно использовать программы-калькуляторы либо пригласить специалиста, но возможно произвести и приблизительный подсчёт теплопотерь самостоятельно. Простой способ, как рассчитать теплый водяной пол и теплопотери в помещении – усредненное значение теплопотерь в помещении – 100 Вт на 1 кв. метр, с учетом высоты потолка не более 3х метров и отсутствия прилегающих неотапливаемых помещений. Для угловых комнат и тех, в которых есть два или более окон – теплопотери рассчитываются исходя из значения 150 Вт на 1 кв. метр.
- Вычисление сколько будет теплопотерь контура на каждый м2 отапливаемой водяной системой площади.
- Определение расхода тепла на м2, исходя из декоративного материала покрытия (например, у керамики теплоотдача выше, чем у ламината).
- Вычисление температуры поверхности с учетом теплопотерь, теплоотдачи, желаемой температуры.
В среднем, требуемая мощность на каждые 10 м2 площади укладки должна быть около 1,5 кВт. При этом нужно учесть пункт 4 в вышеперечисленном списке. Если дом хорошо утеплен, окна из качественного профиля, то на теплоотдачу можно выделить 20% мощности.
Соответственно, при площади помещения 20 м2, расчет будет происходить по следующей формуле: Q = q*x*S.
3кВт*1,2=3,6кВт, где
Q – требуемая мощность обогрева,
q = 1,5 кВт = 0,15 кВт – это константа на каждые 10м2,
x = 1,2 – это усредненный коэффициент теплопотери,
S – площадь помещения.
Перед началом монтажа системы своими руками, рекомендуется составить план-схему, точно указать расстояние между стенами и наличие других источников тепла в доме. Это позволит максимально точно рассчитать мощность водяного пола. Если площадь помещения не позволяет использовать один контур, то правильно планировать систему с учетом установки коллектора. Кроме того, потребуется монтировать своими руками шкаф для устройства и определить его местоположение, расстояние до стен и т.д.
Читать также: Схема установки коллектора для отопления: монтаж и подключение
Как рассчитать водяной контур
Для начала нужно создать проект обогрева помещения, определить материал покрытия и температуру теплоносителя (около 55 °C). Для контроля распределения температуры устанавливаются два термометра – на входе, и на выходе теплоносителей. Разница в показаниях 5 — 10 °C говорит о правильности работы. Таким образом, температура основной зоны пола при правильно работающей системе обогрева не должна превышать 29 °C. А в санузлах и граничных зонах соответственно 35 и 33 °C.
Укладка труб
Для правильного монтажа труб используют следующие методы укладки: змейка (обычная, угловая или двойная) и улитка. Эффективнее будет комбинирование нескольких методов. К примеру, граничную зону уложить в форме змейки, а центральную — улиткой. Последнее больше подходит для объёмных помещений без геометрических изменений, а для сложных используется змейка.
Укладка труб производится с шагом, рассчитанным в проекте. Шаг укладки для граничных зон 10 см, а для основных может меняться в пределах от 15 до 30 см, но не более 30 см, это обусловлено чувствительностью перепада температур на участке пола.
Далее необходимо учитывать следующий момент, чем меньше шаг укладки, тем больше длина используемых труб. Посчитать, сколько метров трубы уйдет на метр квадратный пола, можно по формуле:
Для расчета длины труб по площади используется формула:
L = S / N,
где , S – это площадь утепляемого пола (м2), N – шаг укладки, L- соответственно, искомая длина трубы.
На практике в расчет по площади нужно добавить коэффициент 1,1 – запас длины на повороты, а также стоит прибавить длину участков до коллектора.
Максимальная длина контура
Длине петли прямопропорционально гидравлическое сопротивление и потери давления в контуре, которые обусловлены диаметром магистрали. Установлено, что при понижении давления на 20 кПа (0,2 бар) от рабочего, приводит к эффекту запертой петли. В результате циркуляция теплоносителя через трубы станет невозможна.
На практике оптимальная длина одной петли будет:
- из трубы диаметром 16 мм получится контур не более 100 м;
- при диаметре 20 мм максимальная длина петли будет до 125 м;
Допустимая минимальная длина контура может быть любой, но стоит помнить, что для упрощения балансировки насоса следует нарезать петли примерно одинаковой протяженности.
Мощность насоса
Немаловажным элементом системы является насос. Для его выбора необходимо рассчитать какой теплосъем с каждого квадратного метра получается в соответствии с проектом, далее нужно это значение умножить на количество квадратных метров в помещении, и получим суммарное значение.
Мощность насоса определяется способностью качать через себя объем теплоносителя за определённое время. Теперь остаётся сравнить суммарное значение с мощностью устанавливаемого насоса.
Расчет водяного теплого пола под ламинат. Укладка ламината
Как видите, монтаж теплого водяного пола требует определенных навыков, знаний в области сантехнических работ. Нередко хозяева приглашают специалистов этой области
После того, как трубы отопления надежно и качественно спрятаны в стяжке, можно приступить к следующему важному этапу — укладке ламината на теплый водяной пол. Эта процедура не столь сложная, в отличие от монтажа системы отопления, с ней легко можно справиться самостоятельно. Для этого необходимо придерживаться следующих рекомендаций и последовательности:
Для этого необходимо придерживаться следующих рекомендаций и последовательности:
- Первым делом необходимо создать нужный климат в помещении, включить систему отопления и прогреть на максимуме в течение 3 дней. Отключить обогрев и несколько дней дать установиться правильному микроклимату.
- Следующим этапом ламинат должен адаптироваться к климату помещения. Его нужно занести в дом за 3 дня до момента укладки, распаковать и дать возможность адаптироваться.
- Тем временем можно уложить подложку под ламинат.
- По истечении нужного времени на подложку начинают укладывать ламинат. Двигаясь от стены, его начинают соединять при помощи замковых соединений, при необходимости — отрезают нужную длину планок.
Важно! Все работы по распиловке планок нужно проводить в отдельном помещении, недопустимо попадание пыли под напольное покрытие. Учитывайте, что при укладке напольного покрытия необходимо оставлять зазор у стены
Это даст возможность двигаться ламинату при расширении, ведь это — естественный и неизбежный процесс. При укладке первого ряда покрытия между планкой и стеной вставляются клинья нужного размера, которые соответствуют рекомендованному зазору
Учитывайте, что при укладке напольного покрытия необходимо оставлять зазор у стены. Это даст возможность двигаться ламинату при расширении, ведь это — естественный и неизбежный процесс. При укладке первого ряда покрытия между планкой и стеной вставляются клинья нужного размера, которые соответствуют рекомендованному зазору.
Важно! Специалисты советуют оставлять зазор размером 1-1,5 сантиметра, в зависимости от толщины будущего плинтуса. Плинтус впоследствии должен перекрыть собой зазор
После укладки покрытия на всю поверхность пола можно начать монтаж плинтусов.
На данном этапе процесс монтажа теплого пола можно считать оконченным. Если работы произведены качественно и согласно всем рекомендациям, система отопления должна работать исправно. Дело стоит за малым — достаточно грамотно эксплуатировать ламинат и систему отопления, с учетом используемого на ней покрытия.
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.
Теплые водяные полы лучше обустраивать в помещениях, где проживают постоянно, а не пользуются время от времени.
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.
Обратите внимание! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы. Схема обустройства теплого водяного пола 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
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.
Температура теплоносителя в контуре теплого пола зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия.
Соотношение длин и диаметров труб контура:
| Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
| 16 | металлопластик | 80 ÷ 100 |
| 18 | сшитый полиэтилен | 80 ÷ 120 |
| 20 | металлопластик | 120 ÷ 150 |
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.
Конструкция металлопластиковых труб для теплого водяного пола.
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах водяного отопления 0,15 ÷ 1 м/с.
Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
| Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м² | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м² |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
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.
Варианты укладки труб водяного теплого пола.
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.
Обратите внимание! 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
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Укладка труб водяного теплого пола по спиральной схеме снижает гидравлическое сопротивление.
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.
Гофрированная труба из нержавеющей стали для обустройства водяного теплого пола.
Правильный выбор труб
Трубы, которые используются для монтажа водяного обогрева пола, должны соответствовать всем необходимым нормам и требованиям. Рассмотрим основные требования, которым должны соответствовать трубы, более подробно:
- они должны отличаться надёжностью и продолжительным эксплуатационным сроком (не менее 50 лет);
- они обязаны быть устойчивыми к губительным коррозийным воздействиям;
- коммуникация из таких конструктивных элементов должна быть устойчива к температурным перепадам;
- трубы для организации пола с подогревом должны быть резистентны к агрессивным химическим соединениям и перепадам давления;
- каждый контур, относящийся к подогревающей коммуникации, должен состоять из одного сегмента. Это необходимо для того, чтобы избежать возникновения нежелательных протечек.
Рассмотрим, какие трубы являются наиболее востребованными для организации пола с водяным подогревом:
- металлические (стальные и медные);
- металлопластиковые;
- полимерные.
Для систем подогрева пола чаще всего используются трубы из сшитого полиэтилена
Из полимерных изделий можно выделить полипропиленовые (ПП) трубы и детали, изготавливаемые из сшитого полиэтилена. Такие полимерные изделия обладают наивысшими прочностными характеристиками и именно поэтому пригодны для организации пола с подогревом.
Для организации тёплого пола категорически запрещается использовать чугунные изделия. Наиболее подходящими для этих целей считаются изделия из стали и медного сплава, однако, из-за высокой стоимости их используют не так часто, как полимерные аналоги. Полипропиленовые изделия также имеют один существенный минус, а именно: их минимальный шаг равен 32 см, что в большинстве случаев недопустимо.
Наиболее подходящими для организации водяного тёплого пола, с учётом всех вышеперечисленных обстоятельств, можно назвать изделия, выполненные из прочного сшитого полиэтилена, а также металлопластиковые изделия. Диаметр трубы для прокладки тёплого пола тоже является важным параметром и определяется в зависимости от конкретного случая. Диаметр труб для тёплого водяного пола может составлять: 16, 18 и 20 мм.
После подбора необходимого материала можно начинать расчёт количества труб, которые будут использованы для организации такого пола. Для того чтобы вычислить сколько нужно труб для обогрева помещения можно воспользоваться одним из трёх способов:
- расчёт количества труб для тёплого пола по схеме;
- воспользоваться специальной формулой;
- воспользоваться онлайн-калькулятором или компьютерной программой, которая выполняет расчёт трубы для организации тёплого пола, после ввода всех необходимых данных.
Рассчитывая количество материалов, следует помнить, что трубы должны располагаться равномерно по всему помещению, чтобы все участки комнаты прогревались одинаково
Оптимальное расстояние между витками труб в разных формах укладки и правила расчета
После выбора вида труб и метода их монтажа, следует произвести расчёт — какое расстояние между контурами водяного пола будет оптимальным для вашей конструкции?
Как уже было сказано выше, если класть контур с большим сечением близко, то поверхность пола будет перегреваться. И наоборот, редкое расположение мелких труб тёплого пола приведёт к тепловым пустотам.
Есть несколько моментов, которые надо учитывать при определении правильного шага петель для водяных полов, ведь это влияет на равномерное распределение тепла:
- Промежуток между петлями колеблется от 50 до 450 мм, и зависит от диаметра труб. Для упрощения процесса расчёта, чаще используется число кратное 50. А для частного строения — 100, 150, 200 и т. д.
- На шаг оказывает влияние уровень тепловой нагрузки. При средней нагрузки 50-80 Вт/кв.м рекомендованное интервал 100 — 200 мм.
- Расстояние от стен до первого витка должно составлять минимум 20 см.
Опытные мастера нередко используют технику переменного шага укладки трубопровода. В зонах под окном или около двери труба ложиться чаще.
Важно определить оптимальный интервал между ветками, так как жидкость в трубах влияет на половое покрытие, а правильность выбора шага обеспечит эффективное распределение водяных потоков
Змейка
«Змейка» — простой способ в расчёте и монтаже, поэтому данная схема довольно распространена. Нагревательный элемент сначала должен прокладываться в наиболее холодных участках комнаты — около уличных стен, балкона и окон. После чего, петлями, параллельно стене обходится вся площадь, и контур возвращается к прибору отопления.
Однако, укладка «змейкой» не позволяет равномерно прогревать поверхность. Чаще, такая схема применяется при наличии ещё одного источника обогрева, или для маленьких помещений. При «змейке», укладочный шаг должен быть по возможности минимальный — 100 мм.
Угловая змейка
Контур кладётся по наружному углу, а следующая петля размещается параллельно. Данный способ идеально прогревает углы. При наличии трёх наружных стен, рекомендовано использовать вариант — «двойная угловая змейка».
Двойная змейка
Принцип укладки такой же как «змейкой». Отличие в том, что возвратная труба идёт параллельно прямой. При этом варианте промежуток между петлями допустимо увеличить от 150 до 250 мм.
Улитка
Трубы располагаются по периметру комнаты, а затем по спирали закручиваются к середине. Ветки обратки идут между петель с горячей водой. Это самая оптимальная схема, прогрев пола осуществляется равномерно, но данный метод более трудоёмкий.
Способ «улитка» даёт возможность размещать трубы с максимальным расстоянием друг от друга, так как теплопотери не значительны. Кроме того, при использовании этой схемы уменьшается расход трубопровода.
Укладка ТП улиткой, особенности схемы, плюсы и минусы, расчет шага и длины контуров, нормы и СНИПы.
Комбинированный способ
При большом помещении можно использовать комбинированную схему. Рекомендованный вариант — две петли «улиткой», и 3 — 4 «змейкой». Работа водяного тёплого пола будет эффективней, если по краям укладывать трубопровод «змейкой», а по центру «улиткой».
Как рассчитать водяной теплый пол?
Общие данные для расчета
Поверхность пола жилого помещения должна нагреваться до 29 градусов.
В качестве вспомогательных параметров используется:
Общая длина труб и их шаг (монтажное расстояние между трубами). Рассчитывается благодаря вспомогательному параметру в виде конфигурации и площади комнаты.
Расчет трубы для теплого пола
Водяной теплый пол – соединение труб, которые подключаются к коллектору. Он может быть выполнен из металлопластиковых, медных или гофрированных труб. В любом случае, необходимо правильно определить его протяжность. Для этого предлагается использовать графический метод.
Змейка. Выбирается для небольших жилых помещений, имеющих низкие тепловые потери. Труба располагается как вытянутая синусоида и вытягивается вдоль стены к коллектору. Минус такой укладки в том, что теплоноситель в трубе постепенно остывает, поэтому температура в начале и конце комнаты может сильно отличаться. Например, если длина трубы составляет 70 м, то разница может составить 10 градусов.
Выбрав тип укладки, при реализации схемы на бумаге учитываются следующие показатели:
Шаг труб, допустимый в спирали, варьируется от 10 до 15 см.
S – площадь, покрываемая контуром (м?);
1,1 – коэффициент запаса на изгибы.
Температура теплоносителя и его скорость определяется исходя из усредненных значений:
Расход воды в час при пропускном диаметре труб в 16 см может достигать от 27 до 30 л в час.
В результате применения графического метода будет известен вход и выход отопительной системы.
Расчет мощности водяного теплого пола
Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.
Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.
Примеры расчета водяного теплого пола
Далее вы сможете ознакомиться с двумя примерами расчета водяного теплого пола:
В комнате с длиной стен 4?6 м, мебель в которой занимает практически четвертую ее часть, теплый пол должен занимать не менее 17 м2. Для его выполнения применяются трубы диаметром 20 мм, которые укладываются как змейка. Между ними выдерживается шаг в 30 см. Укладка выполняется вдоль короткой стены.
Для первого способа применяется формула:
L – длина трубопровода;
B – шаг укладки, измеряемый в метрах;
S – площадь отопления, в м2.
Требуется провести теплый пол в комнате с длиной стен 5х6 м, общая площадь которой составляет 30 м2. Чтобы система эффективно работала, она должна отапливать не менее 70% пространства, что составляет 21 м2. Будем считать, что средние теплопотери – около 80 Вт/м2. Так, удельными будут теплопотери 1680 Вт/м2 (21х80). Желательная температура в комнате – 20 градусов, при этом будут использоваться трубы с диаметром 20 мм. На них ложится 7 см стяжка и плитка. Зависимость между шагом, теплотой теплоносителя, плотностью теплового потока и диаметром труб представлена на схеме:
Так, если имеется 20 мм труба, для компенсации теплопотери 80 Вт/м2 потребуется 31,5 градусов при шаге 10 см и 33,5 градусов при шаге в 15 см.
Эксплуатация и уход
Для продления срока службы насосного оборудования в тёплом полу, при установке, эксплуатации и обслуживании, необходимо соблюдать ряда правил:
- Не производить тугую затяжку соединительных узлов, так как модели современного типа изготовлены из сплавов, которые не имеют большой прочности. Для герметичности системы не рекомендуется применять паклю, а лучше использовать современные ленты, которые хорошо выдерживают большое давление, при этом не требуется тугая затяжка соединительных узлов.
- Устанавливать прибор в доступном месте, чтобы в случаи поломки его можно было легко заменить. Так же, он нуждается в постоянном профилактическом обслуживании, которое заключается в осмотре сальника. При нахождении в воде большого количества примесей, они твердеют и приводят его к повреждению. Данные отложения необходимо удалить, а для снижения количества их образования лучше установить фильтр.
- Спускать воздух перед запуском системы, и профилактически 1 раз в месяц, через открытие специального крана. Воздух в магистрали осложняет движение воды, а это провоцирует образование холодных участков. При этом автоматика подаёт команду насосу, и происходит внеочередное его включение, тем самым, он запускается чаще. Это понижает его ресурс, и соответственно уменьшается срок службы.
- Проводить раз в год смазывание механизма, особенно приспособление «сухого» вида.
В заключении можно сказать, что водяные полы не будут эффективно функционировать без циркуляционного оборудования. Какой выбрать для тёплого пола насос — решать вам. Но если вы не уверены, что сможете самостоятельно установить оборудование, лучше пригласить профессионалов.
Учимся подбирать насос и трехходовой для теплого пола! Теплые полы от А до Я – часть 3
Watch this video on YouTube
