Расчет теплоотдачи теплого пола


Расчет теплоотдачи теплого водяного пола и мощности

Сегодня для многих эквивалентом уюта и комфорта в помещении стал теплый водяной пол. Расчет его, как залог эффективной работы, зависит в основном от схемы, по которой система будет работать. Как известно, водяной пол может стать источником основного обогрева дома либо вспомогательным, чтобы обеспечить больший комфорт в помещении.

Напольное отопление дает возможность теплу одинаково распределяться по помещению – от пола до потолка, причем разница в температуре, как правило, составляет 2-4⁰С. Какой вариант отопления не предполагалось установить, необходим точный расчет теплого пола. Это связано с тем, что любая ошибка, допущенная при проектировании может обернуться массой неудобств и значительной потерей времени, так как непременно придется вскрывать стяжку.

Расчет тепловых потерь помещения

Работа любой системы отопления направлена на поддержание комфортной температуры в помещении. Поэтому на первом этапе необходимо рассчитать тепловые потери комнаты (здания). При этом учитывается наличие основной системы отопления.

Правильная методика расчета теплого пола основана на определении тепловых потерь через наружные конструкции — стены и окна. Для предварительного расчета будут взяты именно они. Для этого понадобится значение коэффициента сопротивления теплопередачи материалов, из которых изготовлены конструкции.

Предположим, что необходимо поддерживать температуру в помещении 25°С с учетом максимально низкой на улице – 35 °С. Наружная стена изготовлена из кирпича и ее толщина составляет 0,38 м. Тепловые потери рассчитываются по следующей формуле:

q=S*(tв — tн)*R

Где q – тепловые потери, Вт.

S – площадь отапливаемого помещения, м².

tв tн — температура в помещении и на улице, °С.

R – коэффициент сопротивления теплопередачи, м²*К/Вт.

Для комнаты общим объемом 50 м³ они составят:

q=50*(25-(-35)*0,43=1290 Вт

При наличии основного радиаторного отопления большая часть этих потерь будет компенсироваться им – порядка 60%. Следовательно, для комнаты площадью 20 м² необходим расчет теплоотдачи теплого пола с минимальным показателем 1290*0,4= 516 Вт. Учитывая среднюю теплоемкость 80 Вт/м², можно вычислить, что для поддержания требуемой температуры нужно установить трубы на площадь около 6 м².

Совет

Также нужно знать, что оптимальная температура поверхности теплого пола должна составлять 30°С.

Методика расчета

Когда единственным источником тепла был выбран теплый водяной пол, расчет выполнить точно будет весьма непросто. Причина в следующем – при таком выборе приходится учитывать немало нюансов, включая нормативные документы, а также требуемые материалы. К тому для подобных расчетов необходима достаточно высокая степень технической грамотности, ведь от нее зависит качество полученной системы обогрева, а также финансовые затраты на ее устройство, текущее обслуживание и эксплуатацию. Во втором варианте, то есть установке системы дополнительного обогрева решить рассчитать ее не составит особого труда.

Схематически данную конструкцию можно описать, как магистраль трубопровода, помещенную между черновым полом и его покрытием. Таким образом, создание подобной конструкции сводится к укладке между основой и финишным покрытием трубной магистрали, по которой циркулирует теплоноситель. Она состоит из ряда компонентов:

  • теплоизоляционного слоя;
  • нагревательных труб;
  • коллекторов и шкафа;
  • запорной арматуры;
  • дополнительных элементов, используемых при присоединении конструкции к центральному отоплению, типа фитингов и крепежей.

Для расчета теплоотдачи должны быть собраны необходимые данные, в том числе о помещении. В частности, это касается:

  • вида и площади помещения;
  • запланированной температуры;
  • уровня теплопотерь;
  • типа покрытия пола.

Есть также несколько факторов, которые, возможно, могут показаться незначимыми, тем не менее они способны существенно отразиться на итоговых результатах расчетов, то есть теплоотдача водяного теплого пола окажется недостаточной. В расчетах принимают во внимание

  • этажность помещения – находится ли помещение на первом или и последнем этаже;
  • объем застекления, например, – эркер, балкона или эркера;
  • степень теплоизоляции – балкон, помещение с тонкими стенами;
  • некоторые особенности напольного материала – достаточная толщина либо высокий уровень теплоемкости.

Совет

В подобных случаях мощность системы обогрева должна быть увеличена и, как правило, возникается необходимость теплотехнического расчета.

Особое внимания требуют помещения с дощатыми либо паркетными полами. Это необходимо из-за низкой теплопроводности древесины в условиях стандартных значений удельной мощности, которая не позволяет получить требуемую температуру поверхности пола.

Выбираем материал изготовления труб, их диаметр

Важным этапом является выбор материала изготовления труб и их диаметр. Чаще всего используют конструкции из сшитого полиэтилена с воздухонепроницаемой защитной оболочкой.

Они обладают хорошим показателем теплопроводности, достаточно прочны и гибки, что немаловажно для монтажа. Диаметр зависит от расчетной теплоемкости – при максимальном размере будет большая теплоотдача. Однако при этом следует учитывать, что теплоноситель будет остывать быстрее, чем в трубах меньшего диаметра. Для средней площади нагрева одного контура 20 м² можно выбрать трубу с сечением 16 мм.

Как рассчитать мощность: инструкция

  • Расчет мощности начинается с самого простого – подготовки плана помещения, на котором отмечены места расположения дверей и окон.

На заметку

Проще всего его чертить на миллиметровке, тем более , что рекомендованный масштаб равен 10 мм : 0,5 м.

Шаг и диаметр труб. Максимальный КПД будет обеспечен только при выполнении определенных правил:

  1. наибольшая площадь обогрева равна 20 кв. м., поэтому в больших помещениях укладывают два контура при обязательном условии подключения к отдельному отводу;
  2. максимальная длина трубопровода одного круга контура составляет 100 м.

  • Основные участки теплопотерь в помещении находятся в районе окон и дверей. Это обязательно учитывается при размещении трубопровода – трубу, которая отходит от стояка проводят по направлению окна. Далее, необходимо обеспечить отступ проложенных труб от стен на 20–25 см. Шаг, с которым укладывают трубы в контуре варьируется между 35 и 50 см. Выбор конкретного шага зависит от таких параметров, как диаметр и тип трубы. Получить количество требуемых для монтажа труб довольно просто: длину по чертежу перемножают с коэффициентом, переводящим масштабные единицы в реальные. Дополнительно нужно предусмотреть еще 2 м, необходимые для подводки контура к стояку.

Для укладки труб в водяной отопительной системе используют две схемы:

  • змейка;
  • улитка (ракушка).

Сегодня для устройства водяной системы подогрева используют пять типов труб:

  • из пенопропилена – стоят совсем недорого, но имеют низкий уровень теплопроводности;
  • из металлопластика – самые популярные, так как обеспечивают наилучшее соотношение цены и качества;
  • из сшитого полиэтилена – достаточно удачно заменяют металлопластиковые;
  • из меди – наиболее дорогой вариант, но при этом и самые эффективные;

На заметку

В последнее время появился ее один довольно эффективный вариант – нержавеющие гофрированные трубы.

  • Следующим шагом рассчитывается количество теплоизоляции, чаще всего это фольгированный отражающий утеплитель. Его количество должно соответствовать площади помещения. При сложной поверхности, нужно будет подсчитать суммарную площадь отдельных участков.
  • Рассчитывается также количество песка и цемента, необходимого для заливки стяжки определенной толщины. Их берут в соотношении три к одному.

Важно

Изменяя шаг укладки в соответствии с площадью пола, можно добиться оптимального температурного режима. Однако, этого может быть недостаточно, чтобы сохранять комфортный микроклимат в помещении постоянно, особенно если дома есть дети. Поэтому обязательно должна быть предусмотрена регулировка температуры.

Специфика проектирования водяных теплых полов заключается не только в вычислении мощности, количества материалов, но и учета параметров теплоносителя. К ним относятся расчетная температура воды в обратной трубе, скорость ее прохождения и гидравлическое давление.

В интернете есть много примеров расчета систем http://webcala.net/tepliypol.php , однако, не всегда получается разобраться с нюансами самостоятельно. В этих случаях существенную помощь оказывают, выложенные в интернете программы расчета теплого водяного пола – онлайн калькуляторы. Принцип их работы заключается в подгонке гидравлических свойств под характеристики насоса, исходя из использованных значений параметров. Этот метод дает возможность маневрировать их возможными значениями.

Но для получения верной информации нужно знать исходные данные:

  1. Параметры помещения – общая квадратура или объем.
  2. Уровень температуры в комнате, которую должна поддерживать система обогрева.
  3. Степень нагрева теплоносителя при поступлении в распределительный коллектор. Для большинства случаев он не должен превышать 50°С.
  4. Температура воды в обратной трубе. Нужна для расчета теплоотдачи водяного теплого пола. Чем она выше – тем меньше энергии будет расходоваться на нагрев теплоносителя. Оптимальный показатель – до 40 — 50°С.
  5. Шаг укладки. Выбирается в зависимости от конфигурации помещения и общей площади нагрева.
  6. Виды покрытия. Обязательно нужно знать, какой декоративный материал будет устанавливаться поверх цементной стяжки (кафель, ламинат, паркет), толщину защитного бетонного слоя. Последний чаще всего делают до 5 см.
  7. Теплоизоляционный слой. Он нужен для максимальной теплоотдачи системы.

Хорошие онлайн калькуляторы показывают не только технические параметры, но и выполняют расчет стоимости водяного теплого пола.

Совет

Рекомендуется использовать те ресурсы, где дается только количество материала без его стоимости. Таким образом, можно подставляя собственные значения получить несколько вариантов общей стоимости системы с учетом использования различных материалов.

После того как был произведен расчет мощности водяного теплого пола, можно приступить к выбору управляющих элементов – коллекторов и терморегуляторов.

Управляющие компоненты

Они необходимы для автоматического изменения режимов, согласно выставленным параметрам. Регулировка температуры теплого пола происходит с помощью нескольких элементов – смесительного клапана (двух или трехгодового), датчика температуры и наружного терморегулятора. Они подбираются согласно расчетным параметрам.

Совет

Диаметр коллектора должен быть способен пропускать определенный объем воды за промежуток времени. Для вычисления этого показателя также можно воспользоваться специализированными программами.

Как рассчитать мощность теплого пола, имея минимальный опыт в проведении подобных работ? Рекомендуется обратиться в специализированные компании, которые помимо вычислений смогут предоставить услуги монтажа. Основная проблема онлайн калькуляторов заключается в относительно большой погрешности, так как не учитываются многие сторонние факторы.

Только индивидуальный подход к решению этой проблемы позволит создать по-настоящему эффективный теплый водяной пол. Расчет системы профессионалами и правильный подбор материалов гарантирую безопасность и продолжительное время работы всей конструкции.

Расчет стоимости водяного теплого пола желательно доверить профессионалам, учитывая массу нюансов, которые возможны в каждом индивидуальном случае.

© 2019 prestigpol.ru

prestigpol.ru

Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

  1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
  2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
  3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Несколько советов

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур.

Пример укладки теплого пола в кухне

Расчет потребности в тепле

Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

  1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
  2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
  3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
  4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
  5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

  1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
  2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

В этом случае нужно учитывать следующее:

  1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
  2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
  3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
  4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м2хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

dekormyhome.ru

Электрический и водяной теплый пол: расчет мощности, длины контура и шага укладки

Устройство напольного обогрева квартиры либо частного дома начинается с расчетов. Трубы или греющие кабели нужно правильно выбрать по удельной тепловой мощности и уложить с определенным шагом. Практика показывает: целиком полагаться на опыт наемных строителей нельзя, схему укладки лучше разработать самостоятельно. Как рассчитать электрический и водяной теплый пол доступными методами, рассказывается в дальнейшей инструкции.

Выясняем потребную тепловую мощность

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

Совет. Монтаж напольных греющих контуров – удовольствие недешевое. Цена работ с учетом материалов и комплектующих колеблется в диапазоне 5—8 у. е. за квадратный метр (без установки и подключения котла). Если вы планируете нанимать бригаду мастеров и не располагаете проектом системы отопления, требуйте выполнения всех расчетов от исполнителей, потом сравните результаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

  1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
  2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
  3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
  4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Примечание. Указанные величины справедливы для средней полосы РФ и Республики Беларусь. Для жилищ, расположенных на юге, значения тепловой мощности необходимо умножить на коэффициент 0.7. В северных регионах к результатам применяется повышающий коэффициент 1.5—2.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Определение теплоотдачи отопления по объему комнат с потолками 3 м и выше

Расчет водяных греющих контуров

Выяснив, какую мощность теплового потока обязан выдавать теплый пол в каждой комнате, рассчитайте его основные параметры в следующем порядке:

  1. Определите расход теплоносителя, обеспечивающий необходимую теплоотдачу контуров. Узнайте и откорректируйте температуру поверхности напольного покрытия.
  2. Вычислите шаг укладки петель, а также температуру теплоносителя в подающей и обратной линии.
  3. Выясните длину трубы в контуре.

Прежде чем сделать дальнейшие расчеты, хотим предостеречь от использования теплых полов в качестве основной и единственной системы отопления. По мнению многих экспертов, в том числе Владимира Сухорукова, напольный обогрев должен работать совместно с обычными батареями по таким причинам:

  • водяные контуры прогревают приличную массу бетонной стяжки, а потому довольно инертны и медленно реагируют на изменение температуры теплоносителя;
  • радиаторы хорошо поддаются ручной и автоматической регулировке, быстро реагируют на рост или падение температуры сетевой воды;
  • чтобы отопить объем комнаты без батарей, трубы должны разогреть поверхность до 28—33 °С, создавая ощущение духоты в комнате;
  • соответственно, теплоноситель придется нагреть до 50—55 °С, экономичный температурный график водяных полов – 45—35 °С.
Оптимальный вариант отопления — напольный обогрев + радиаторная система

Отсюда рекомендация. Теплые полы стоит рассчитывать под максимально комфортную температуру поверхности +26 °С и дополнительно смонтировать радиаторную сеть, способную функционировать автономно, отдельно от напольного отопления. Она догреет воздух до желаемой температуры и станет ее поддерживать в автоматическом режиме.

Если вы решите не монтировать батареи конвекционного отопления из-за повышения стоимости строительства, все равно можете пользоваться изложенным далее расчетом, дабы выяснить метраж контуров, диаметр и шаг укладки трубопроводов. Пояснения нашего эксперта касательно установки радиаторов:

Расход теплоносителя и температура покрытия

Предлагаемая расчетная методика основана на графическом способе решения. Но объем воды, проходящей через контур в течение 1 часа, нужно знать для правильной настройки ротаметров распределительного коллектора, выполнения гидравлического расчета и подбора циркуляционного насоса по производительности.

Расход отопительной воды считается по формуле:

Расшифровка обозначений:

  • G – искомое значение расхода, единицы измерения – кг/ч;
  • Q – тепловая мощность, расходуемая на обогрев помещения (посчитана в предыдущем разделе), Вт;
  • Δt – разница температур теплоносителя в подающей и обратной ветке, для греющего пола обычно принимается равной 10 °С.

Пример. На обогрев гостиной площадью 15.75 м² понадобится 15.75 х 130 = 2048 Вт теплоты. Часовой расход нагретой воды составит G = 0.86 х 2048 / 10 = 176.13 кг/ч.

Чтобы выяснить температуру поверхности полов, необходимо знать тип покрытия, поскольку плитка, линолеум и деревянный паркет (ламинат) пропускают тепловой поток по-разному. Предположим, в упомянутой гостиной планируется стелить линолеум, тогда обращаемся к номограмме, где отражены такие параметры:

  • перепад между средней температурой теплоносителя и воздухом гостиной;
  • удельная теплоотдача с 1 м² полов;
  • соответствующая ей температура поверхности;
  • графики для шага раскладки труб от 10 до 35 см.
Алгоритм такой: находим теплоотдачу на квадратный метр, ведем горизонтальную линию и узнаем нагрев поверхности

Чтобы определить степень нагрева покрытия, выбираем номограмму, составленную для линолеума. Смотрим на удельную теплоотдачу – в гостиной она равна более 120 Вт/м², что соответствует температуре 31 °С. Ранее мы договорились, что данный показатель слишком велик и принимаем к расчету оптимальное значение – 26 °С. Тогда удельная тепловая мощность q составит 68 Вт/м².

Недостаток теплоты, возмещаемой радиаторами, посчитать нетрудно. В нашем примере найденное значение q умножаем на площадь гостиной, полученную цифру отнимаем от рассчитанного ранее показателя мощности: 2048 Вт — 68 Вт/м² х 15.75 м² = 977 Вт.

Соответственно, изменится количество теплоносителя, потребляемого напольной системой. Расход уменьшится до 0.86 х 1071 / 10 = 92,1 кг/ч.

Примечание. Аналогичные готовые графики составлены для других типов покрытий – плитки из керамогранита, ламината и толстого паркета, номограммы приведены по ходу статьи. Расчеты напольного отопления, устраиваемого в деревянных перекрытиях «сухим» способом, выполняйте по графикам для керамической плитки.

Шаг укладки и температура воды

Для напольного отопления частных домов и квартир принято укладывать трубы из металлопластика либо сшитого полиэтилена диаметром 16 х 2 мм (Ду10). Приведенные номограммы разработаны именно под эти полимерные материалы.

Выбор шага раскладки произведем на примере гостиной одноэтажного дома:

  1. Используя ту же номограмму, составленную для синтетического покрытия (линолеума), выбираем график с интервалом 15 см.
  2. Из точки пересечения графика с зеленой линией опускаемся на шкалу перепадов температур, получаем tп = 19 °С.
  3. Находим значение средней температуры теплоносителя tср по формуле:

Здесь обозначение tв показывает желаемую температуру воздуха в гостиной, принимаем +22 °С. Считаем tср: 19 + 22 = 41 °С. Зная, что разность температур между подачей и обраткой Δt равна 10 градусов, несложно выяснить температурный график: 41 ± 5 = 46/36 °С.

Обратите внимание: если взять больший интервал между греющими трубопроводами (например, 20 см), то теплоноситель понадобится греть сильнее. В подающей линии придется держать 48 °С, в обратной — 38 °С.

Проходя через толстый паркет, тепловой поток заметно уменьшается. На графике видно, что класть трубопроводы с большим интервалом нельзя

Сделанный расчет температурного графика поможет верно подобрать трехходовой смесительный клапан, который нужно установить на коллекторе водяного теплого пола. При охлаждении обратной воды из контуров до 36 градусов он станет подмешивать горячий теплоноситель от газового (или другого) котла. По достижении 46 °С клапан перекроет подачу, а насос заставит воду вращаться по контурам, пока она снова не остынет.

Длина трубы и окончательные результаты

Обозначив интервал укладки петель латинской буквой b и переведя единицы в метры, рассчитайте длину трубы по формуле:

Буквой F обозначается площадь комнаты в квадратных метрах. Длина трубы в гостиной из нашего примера составит L = 15.75 м² / 0.15 м = 105 м. Здесь мы сталкиваемся со следующей проблемой: чтобы бетонный монолит прогревался равномерно, протяженность контура не должна превышать 100 м, а гидравлическое сопротивление – 20 кПа. В гостиную требуется положить 105 м плюс длина подводок, чтобы подключить нагревательный контур к гребенке.

Важный момент. Перед выполнением расчетов набросайте схему с планом дома и отведите место шкафу с коллектором. На чертеже гребенка стоит в коридоре – расстояние до всех помещений примерно одинаковое.

Труба протяженностью свыше 100 метров делится на 2 нагревательных секции

Как решить вопрос с большой протяженностью трубы:

  1. Разбить площадь гостиной на 2 греющих контура одинаковых размеров.
  2. Длину одного трубопровода определить с учетом подключения к коллектору – (105 + 5) / 2 = 55 м.
  3. Сделать между двумя монолитами деформационный шов, позволяющий плитам расширяться от нагрева, не разрушая друг друга.
Трубы, проходящие стык двух стяжек, необходимо защищать футлярами

Чтобы правильно залить 2 плиты с деформационным швом, внимательно изучите представленную схему. Основание и утепление пенопластом у монолитов общее, разделяется лишь верхняя часть «пирога» — стяжка с трубами внутри.

Совет. Если длина контуров не превышает 60 метров, вместо дополнительного насоса и трехходового клапана рекомендуется поставить на гребенку теплых полов термоголовки RTL. Элемент ограничивает движение обратного потока, пока температура теплоносителя не достигнет расчетной (в данном примере – 36 °С).

На плане схематично показана укладка трубопроводов самым эффективным способом — улиткой. Деформационные швы устраиваются между плитами и на входах в комнаты

Остается рассчитать параметры напольных контуров в остальных комнатах одноэтажного дома. Предположим, что спальня и детская застелена ламинатом, кухня – керамической плиткой. Пользуясь номограммами для указанных покрытий, выполняем расчеты, результаты заносим в общую таблицу.

Примечание. Температура напольного покрытия в детской ограничена на уровне 24 °С по требованиям санитарных нормативов. Предложенная расчетная методика опубликована в книге В. В. Покотилова «Системы водяного отопления», изданной в 2008 г.

Санузел лучше подогревать резистивным кабелем либо матами, поскольку в данном помещении жильцы пребывают не постоянно. Как рассчитываются электрический нагрев пола, читаем ниже. Если подобные вычисления кажутся вам слишком сложными, воспользуйтесь программами от ведущих производителей отопительного оборудования – Valtec, Herz Armaturen. Инструкция по применению показана на видео:

Особенности электрических напольных систем

Технология подготовки и раскладки электронагревательных элементов отличаются от устройства водяных контуров и зависит от типа выбранных нагревательных элементов:

  • резистивные кабели, углеродные стержни и кабельные маты допускается укладывать «сухим» (прямо под покрытие) и «мокрым» способом (под стяжку либо плиточный клей);
  • карбоновые инфракрасные пленки, показанные на фото, лучше использовать в качестве подложки под покрытие без заливки стяжки, хотя некоторые производители допускают укладку под кафельную плитку.

Для справки. Саморегулирующиеся стержневые системы представляют собой карбоновые нагревательные элементы, соединенные параллельно двумя проводниками. В случае перегорания одного стержня оставшиеся элементы увеличат мощность нагрева и продолжат отапливать комнату.

Электронагревательным элементам присущи 3 особенности:

  • равномерная теплоотдача по всей длине;
  • интенсивностью нагрева и температурой поверхности управляет терморегулятор, ориентирующийся на показания датчиков;
  • нетерпимость к перегреву.

Последнее свойство – самое неприятное. Если на участке контура заставить полы мебелью без ножек или стационарной бытовой техникой, нарушится теплообмен с окружающим воздухом. Кабельные и пленочные системы станут перегреваться и прослужат недолго. Все нюансы данной проблемы освещены в очередном видео:

Саморегулирующиеся стержни спокойно переносят подобные вещи, но здесь начинает влиять другой фактор – покупать и закладывать дорогие карбоновые нагреватели под мебель нерационально.

Подбор кабельных и пленочных нагревателей

В связи с перечисленными моментами расчет электрического подогрева несколько упрощается, параметры кабельного теплого пола определяются следующим образом:

  1. Вычислите количество теплоты, нужное для отопления конкретного помещения (смотри раздел первый).
  2. Нарисуйте планировку комнаты с расположением стационарной мебели и бытовой техники. Чертеж делайте в масштабе к реальным размерам шкафов, стиральных машин и так далее.
  3. Посчитайте свободную площадь комнаты, отняв квадратуру занятых участков.
  4. Найденное ранее количество тепла следует распределить на оставшуюся площадь. Разделите потребную мощность на квадратуру свободного участка – получите теплоотдачу с 1 м².
  5. Резистивные кабели и маты с тепловой мощностью 9—25 Вт/м. п. продаются фиксированной длины. Выберите по каталогу производителя нагревательный элемент по требуемой теплоотдаче.
  6. Квадратуру свободного участка поделите на длину выбранного изделия – узнаете шаг раскладки кабеля.
Схема напольного электрообогрева ванной

Пример расчета санузла одноэтажного дома площадью 6 м², из которых 2.5 м² заняты ванной, раковиной и шкафчиком. Квадратура свободного участка – 3.5 м², потребная тепловая мощность – 600 Вт. По каталогу известного бренда Devi выбираем двухжильный греющий кабель марки DEVIflex 18T длиной 37 метров с теплоотдачей 622 Вт. Делим 3,5 м² на 37 м, получаем шаг укладки 0.095 м, округленно – 10 см.

Примечание. Еще проще подбирать кабельные маты – производитель указывает площадь, занимаемую нагревательным элементом. Для санузла подходит изделие мощностью 635 Вт марки DEVImat 200T, рассчитанное на квадратуру 3.45 м. кв.

Аналогичным образом рассчитываются и подбираются пленочные нагреватели, закладываемые под напольное покрытие. Маленький нюанс: при монтаже карбоновой пленки либо резистивного кабеля в жилых комнатах делается минимальный отступ от перегородок 150 мм. Эти полосы вдоль стен тоже придется отнять от общей квадратуры. На лоджиях, балконах и ванных комнатах этот отступ принимается равным шагу укладки (в примере – 10 см).

Заключение

В приведенной расчетной методике не упоминается об утеплении «пирога» теплого пола со стороны грунта либо перекрытия. Причина проста: теплоизоляция должна присутствовать в любом случае, на земле – 10 см пенопласта или плотной минеральной ваты, по перекрытию – 20 мм экструдированного пенополистирола. Точный расчет материала и толщины утеплителя – обширная тема для отдельной публикации.

Если ход вычислений показался вам чересчур сложным, попробуйте использовать онлайн-средства – калькуляторы, выкладываемые на различных сайтах. Но помните – результаты подсчетов необходимо проверять с помощью специализированных программ либо предложенным графическим способом. Пример работы с программным комплексом от бренда Herz Armaturen представлен на видео.

otivent.com

Теплоотдача теплого водяного пола на м2

Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

Особенности установки

Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

  1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
  2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
  3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

Несколько советов

Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур.

Пример укладки теплого пола в кухне

Расчет потребности в тепле

Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

  1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
  2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
  3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
  4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
  5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

  1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
  2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

В этом случае нужно учитывать следующее:

  1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
  2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
  3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
  4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м2хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

  1. Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 Друзья, а подскажите, где ошибка? Я открывал на форуме тему про ТП, гуру советуют на первом этаже отопление делать только ТП и не тратить средства еще и на радиаторы. Решил посчитать цифры и вот что получается. Для примера рассмотрим гостиную, она выделена на рисунке. Площадь 32,83 м2. Коэффициент С=1, т.к. всего одна наружная стена и одно окно в гостиной. Расчет тепла для комнаты: W=S*С/10*1000 где S — площадь комнаты, С — кВт на 10м2. Формулы брал тут, на форуме. Получил, что для обогрева гостиной нужно 3,28 кВт. А отдача ТП порядка 50 Вт/м2 (тоже данные с форума), итого получаем 1,6 кВт.

    Получается, что ТП не хватит для обогрева гостиной?

  2. Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 Ну так, кто нибудь мне подскажет?

    Ну хорошо, никто не хочет забивать себе голову чужими расчетами.

    Давайте так Площадь гостиной 33 м2 Для отопления нужно 3,3 кВт ТП может дать только 1,6 кВт

    Почему же отопления только ТП достаточно?

  • Регистрация: 01.04.08 Сообщения: 731 Благодарности: 258 Давайте «плясать» с другой стороны. Отвечайте на известное. 1. Определяем желаемую температуру помещения. 2. Узнаем общие теплопотери. 3. Делим на «рабочую» поверхность. 4. Получаем теплоотдачу с 1м2. 5. Определяем желаемую поверхность (материал). 6. Вычисляем необходимую температуру поверхности пола. 7. Если температура превышает норму, то необходим доп.обогрев.

    8. Если не превышает, то смотрим, не превышает ли температура носителя норму.

  • Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 1. Определяем желаемую температуру помещения. — гр. 24 наверное

    2. Узнаем общие теплопотери.

    — эмм-м-м…как их узнать?

    5. Определяем желаемую поверхность (материал).

    — плитка

  • Регистрация: 18.02.10 Сообщения: 979 Благодарности: 376 Площадь гостиной 33 м2 Для отопления нужно 3,3 кВт

    ТП может дать только 1,6 кВ

    Откуда цифра 1,6?

    Сколько трубы 16 можете уложить в полы ? Умножте метраж на 18 вт, получите снимаемую мощость.

    Остается продумать как уложить всю эту трубу .

  • Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 Цифра 1,6кВт получилась так: теплоотдча ТП порядка 50Вт/м2. Цифра усредненная, взята с форума. Если ламинат, то порядка 20-30 Вт/м2, плитка — 50-65 Вт/м2. Я в этих цифрах не ориентируюсь, взял те, о которых говорят форумчане. Ну а дальше просто умножил площадь комнаты на теплоотдачу.

    W=Sкомнаты*50 Вт/м2=33*50=1650Вт

    Сколько трубы 16 можете уложить в полы ? Умножте метраж на 18 вт, получите снимаемую мощость.

    Остается продумать как уложить всю эту трубу .

    Трубы идут с шагом 150мм, способ укладки — улитка Метраж труб в гостиной — порядка 200 м 200м*18Вт=3600 О! Совпало с расчетной в таблице!

    это что значит?

  • Регистрация: 01.04.08 Сообщения: 731 Благодарности: 258 Если за максимально-допустимую температуру поверхности пола принять 29°С, то при температуре в помещении 24°С и плитке на полу мы можем получить 65Вт/м2. Для плохо утепленного дома этого будет мало в самый холодный период. Выход: либо нарушать СНИП и повышать температуру поверхности, либо доп.отопление на период сильных морозов, либо понижать температуру помещения до 20°С. Но это для плохого утепления. Теплопотери дома надо просчитывать тщательно, что бы знать, на что можно рассчитывать в холодный период.
  • Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 Утепление планирую такое брус 150х150 мм +150мм утеплитель плитный. А 20 гр мне кажется мало, я привык к более теплой обстановке…

    А как посчитать теплопотери дома?

  • Регистрация: 01.04.08 Сообщения: 731 Благодарности: 258 Утепление планирую такое брус 150х150 мм +150мм утеплитель плитный. Я думаю, вам не надо считать теплопотери. Если у вас соответственно и пол с потолком так утеплены, то ТП хватит без радиаторов.
  • Регистрация: 18.02.10 Сообщения: 979 Благодарности: 376 О! Совпало с расчетной в таблице!

    это что значит?

    Это значит что такую мощность можно снять при нормальном режиме работы котельной и наличии не менее трех контуров ТП в комнате,про насос и так понятно.

  • Регистрация: 29.11.09 Сообщения: 3.476 Благодарности: 1.939 Да, в гостиной 3 контура + через гостиную идут трубы в другие помещения
  • Регистрация: 15.10.07 Сообщения: 3.284 Благодарности: 3.616 Друзья, а подскажите, где ошибка? Вы как то, незнаю как сказать, наверное не очень одинаковые средние данные взяли, по теплопотерям взяли максимальные для хорошо утепленного дома, а для отдачи ТП при этом среднинькие, явно не максимум. Узнаем общие теплопотери. — эмм-м-м…как их узнать? Если попроще, то вот неплохой куркулятор: (единственное посчитайте вначале какой толщине утеплителя соответствует Ваш брус, и считайте стены как минватные с учетом этой добавки, ну т.е там два материала в стену не ставится просто) Там же увидите теплопотери на м2, и пол с потолком добавляя уменьшая толщину увидите почему важно утеплить хорошо! Еще можно общее теплосопротивление Вашей стены высчитать и считать в нем например для пенопластовой стены с равным Rо, тут это сделайте: (данные лучше по условиям «В» ставить будет чуть похуже, но зато очень близко к правде!) Утепление планирую такое брус 150х150 мм +150мм утеплитель плитный.

    Думаю при таком утеплении, на все Вам хватит ТП. Только пол и потолок не забудьте хорошенько утеплить!

  • Регистрация: 28.01.09 Сообщения: 8.316 Благодарности: 66.109

    Ося Можно просто, Андрей.

    Привет, Сергей. Я вот тоже когда начинал строиться, думал, что мне понадобиться на 180 м.кв.- 18 кВт. (минимум). После подсчёта теплопотерь дома, я пришёл к выводу, что мне достаточно и 10 кВт., т.к потери составили чуть больше 50 Втм.кв. А если ещё взять в расчёт камин (12 кВт.), то дом свой я смогу отопить и 7 килоВаттами (эл. котёл), если буду в морозы топить ещё и камин.

    Всё складывается из многих факторов.

  • Регистрация: 30.12.08 Сообщения: 333 Благодарности: 71 Если, к примеру, все змеевики в системе имеют длину порядка 65 м (комната площадью 16 м2 с межосевым расстоянием витков 25 см дает примерно такую длину), потеря давления в каждом змеевике на трубке внутренним диаметром 16 мм составит примерно 8 450 Па при скорости воды 0,38 м/с, общей плотностью теплового потока 100 Вт/м2 и общей теплопроизводительностью 1 600 Вт/м2. Напомним здесь предыдущий пример, где средняя температура циркулирующей воды составляет 40,5 °С с перепадом DqС между средней температурой воды в змеевике и температурой воздуха 20,5 К, что соответствует воде на входе 43 °С и выходе – 38 °С с Dq циркулирующей воды 5 К. Расчетная температура поверхности пола – 28,7 °С. Для сравнения можно взять такой же теплый пол с межосевым расстоянием витков 10 см, а не 25 см. Тогда придется снизить температуру воды до среднего уровня 32,5 °С с перепадом DqС между средней температурой воды в змеевике и температурой воздуха 12,5 К, что соответствует воде на входе 35 °С и выходе 30 °С с Dq циркулирующей воды 5 К. Расчетная температура поверхности пола в этом случае также 28,7 °С, но длина змеевика увеличивается до 144 м с одновременным ростом потери давления от 8 450 до 18 750 Па. Проектировщику надо теперь увеличить Dq циркулирующей воды до 6 К и выше, что позволит снизить потери давления. Но если слишком увеличить Dq, например до 8 К, температура на выходе из змеевика также может излишне понизиться, в нашем примере до 28,5 °С, т. е. до уровня температуры поверхности теплого пола, иначе говоря, слишком близко к порогу, за которым уже не происходит эффективного теплообмена.Отсюда ясна бесполезность малых межосевых расстояний витков. Наша рекомендация – отдавать предпочтение более редким и более коротким змеевикам с умеренной пропускной способностью. Перепечатано с сокращениями из журнала «RCI». Перевод с итальянского С. Н. Булекова. Научное редактирование выполнено С. Н. Хоревым, главным инженером проекта по

    специальности отопление и вентиляция.

  • Регистрация: 10.02.10 Сообщения: 395 Благодарности: 27 Вывод из всего тракта : экономичное использование трубы возможно при условии высокого коэффициента передачи массива ( бетона,) и повышенная температура на поверхности трубы…
  • Сегодня для многих эквивалентом уюта и комфорта в помещении стал теплый водяной пол. Расчет его, как залог эффективной работы, зависит в основном от схемы, по которой система будет работать. Как известно, водяной пол может стать источником основного обогрева дома либо вспомогательным, чтобы обеспечить больший комфорт в помещении.

    Напольное отопление дает возможность теплу одинаково распределяться по помещению – от пола до потолка, причем разница в температуре, как правило, составляет 2-4⁰С. Какой вариант отопления не предполагалось установить, необходим точный расчет теплого пола. Это связано с тем, что любая ошибка, допущенная при проектировании может обернуться массой неудобств и значительной потерей времени, так как непременно придется вскрывать стяжку.

    Расчет тепловых потерь помещения

    Работа любой системы отопления направлена на поддержание комфортной температуры в помещении. Поэтому на первом этапе необходимо рассчитать тепловые потери комнаты (здания). При этом учитывается наличие основной системы отопления.

    Правильная методика расчета теплого пола основана на определении тепловых потерь через наружные конструкции — стены и окна. Для предварительного расчета будут взяты именно они. Для этого понадобится значение коэффициента сопротивления теплопередачи материалов, из которых изготовлены конструкции.

    Предположим, что необходимо поддерживать температуру в помещении 25°С с учетом максимально низкой на улице – 35 °С. Наружная стена изготовлена из кирпича и ее толщина составляет 0,38 м. Тепловые потери рассчитываются по следующей формуле:

    q=S*(tв — tн)*R

    Где q – тепловые потери, Вт.

    S – площадь отапливаемого помещения, м².

    tв tн — температура в помещении и на улице, °С.

    R – коэффициент сопротивления теплопередачи, м²*К/Вт.

    Для комнаты общим объемом 50 м³ они составят:

    q=50*(25-(-35)*0,43=1290 Вт

    При наличии основного радиаторного отопления большая часть этих потерь будет компенсироваться им – порядка 60%. Следовательно, для комнаты площадью 20 м² необходим расчет теплоотдачи теплого пола с минимальным показателем 1290*0,4= 516 Вт. Учитывая среднюю теплоемкость 80 Вт/м², можно вычислить, что для поддержания требуемой температуры нужно установить трубы на площадь около 6 м².

    Совет

    Также нужно знать, что оптимальная температура поверхности теплого пола должна составлять 30°С.

    Методика расчета

    Когда единственным источником тепла был выбран теплый водяной пол, расчет выполнить точно будет весьма непросто. Причина в следующем – при таком выборе приходится учитывать немало нюансов, включая нормативные документы, а также требуемые материалы. К тому для подобных расчетов необходима достаточно высокая степень технической грамотности, ведь от нее зависит качество полученной системы обогрева, а также финансовые затраты на ее устройство, текущее обслуживание и эксплуатацию. Во втором варианте, то есть установке системы дополнительного обогрева решить рассчитать ее не составит особого труда.

    Схематически данную конструкцию можно описать, как магистраль трубопровода, помещенную между черновым полом и его покрытием. Таким образом, создание подобной конструкции сводится к укладке между основой и финишным покрытием трубной магистрали, по которой циркулирует теплоноситель. Она состоит из ряда компонентов:

    • теплоизоляционного слоя;
    • нагревательных труб;
    • коллекторов и шкафа;
    • запорной арматуры;
    • дополнительных элементов, используемых при присоединении конструкции к центральному отоплению, типа фитингов и крепежей.

    Для расчета теплоотдачи должны быть собраны необходимые данные, в том числе о помещении. В частности, это касается:

    • вида и площади помещения;
    • запланированной температуры;
    • уровня теплопотерь;
    • типа покрытия пола.

    Есть также несколько факторов, которые, возможно, могут показаться незначимыми, тем не менее они способны существенно отразиться на итоговых результатах расчетов, то есть теплоотдача водяного теплого пола окажется недостаточной. В расчетах принимают во внимание

    • этажность помещения – находится ли помещение на первом или и последнем этаже;
    • объем застекления, например, – эркер, балкона или эркера;
    • степень теплоизоляции – балкон, помещение с тонкими стенами;
    • некоторые особенности напольного материала – достаточная толщина либо высокий уровень теплоемкости.

    Совет

    В подобных случаях мощность системы обогрева должна быть увеличена и, как правило, возникается необходимость теплотехнического расчета.

    Особое внимания требуют помещения с дощатыми либо паркетными полами. Это необходимо из-за низкой теплопроводности древесины в условиях стандартных значений удельной мощности, которая не позволяет получить требуемую температуру поверхности пола.

    Выбираем материал изготовления труб, их диаметр

    Важным этапом является выбор материала изготовления труб и их диаметр. Чаще всего используют конструкции из сшитого полиэтилена с воздухонепроницаемой защитной оболочкой.

    Они обладают хорошим показателем теплопроводности, достаточно прочны и гибки, что немаловажно для монтажа. Диаметр зависит от расчетной теплоемкости – при максимальном размере будет большая теплоотдача. Однако при этом следует учитывать, что теплоноситель будет остывать быстрее, чем в трубах меньшего диаметра. Для средней площади нагрева одного контура 20 м² можно выбрать трубу с сечением 16 мм.

    Как рассчитать мощность: инструкция

    • Расчет мощности начинается с самого простого – подготовки плана помещения, на котором отмечены места расположения дверей и окон.

    На заметку

    Проще всего его чертить на миллиметровке, тем более , что рекомендованный масштаб равен 10 мм : 0,5 м.

    Шаг и диаметр труб. Максимальный КПД будет обеспечен только при выполнении определенных правил:

    1. наибольшая площадь обогрева равна 20 кв. м., поэтому в больших помещениях укладывают два контура при обязательном условии подключения к отдельному отводу;
    2. максимальная длина трубопровода одного круга контура составляет 100 м.
    • Основные участки теплопотерь в помещении находятся в районе окон и дверей. Это обязательно учитывается при размещении трубопровода – трубу, которая отходит от стояка проводят по направлению окна. Далее, необходимо обеспечить отступ проложенных труб от стен на 20–25 см. Шаг, с которым укладывают трубы в контуре варьируется между 35 и 50 см. Выбор конкретного шага зависит от таких параметров, как диаметр и тип трубы. Получить количество требуемых для монтажа труб довольно просто: длину по чертежу перемножают с коэффициентом, переводящим масштабные единицы в реальные. Дополнительно нужно предусмотреть еще 2 м, необходимые для подводки контура к стояку.

    Для укладки труб в водяной отопительной системе используют две схемы:

    • змейка;
    • улитка (ракушка).

    Сегодня для устройства водяной системы подогрева используют пять типов труб:

    • из пенопропилена – стоят совсем недорого, но имеют низкий уровень теплопроводности;
    • из металлопластика – самые популярные, так как обеспечивают наилучшее соотношение цены и качества;
    • из сшитого полиэтилена – достаточно удачно заменяют металлопластиковые;
    • из меди – наиболее дорогой вариант, но при этом и самые эффективные;

    На заметку

    В последнее время появился ее один довольно эффективный вариант – нержавеющие гофрированные трубы.

    • Следующим шагом рассчитывается количество теплоизоляции, чаще всего это фольгированный отражающий утеплитель. Его количество должно соответствовать площади помещения. При сложной поверхности, нужно будет подсчитать суммарную площадь отдельных участков.
    • Рассчитывается также количество песка и цемента, необходимого для заливки стяжки определенной толщины. Их берут в соотношении три к одному.

    Важно

    Изменяя шаг укладки в соответствии с площадью пола, можно добиться оптимального температурного режима. Однако, этого может быть недостаточно, чтобы сохранять комфортный микроклимат в помещении постоянно, особенно если дома есть дети. Поэтому обязательно должна быть предусмотрена регулировка температуры.

    Программы для расчета характеристик

    Специфика проектирования водяных теплых полов заключается не только в вычислении мощности, количества материалов, но и учета параметров теплоносителя. К ним относятся расчетная температура воды в обратной трубе, скорость ее прохождения и гидравлическое давление.

    В интернете есть много примеров расчета систем , однако, не всегда получается разобраться с нюансами самостоятельно. В этих случаях существенную помощь оказывают, выложенные в интернете программы расчета теплого водяного пола – онлайн калькуляторы. Принцип их работы заключается в подгонке гидравлических свойств под характеристики насоса, исходя из использованных значений параметров. Этот метод дает возможность маневрировать их возможными значениями.

    Но для получения верной информации нужно знать исходные данные:

    1. Параметры помещения – общая квадратура или объем.
    2. Уровень температуры в комнате, которую должна поддерживать система обогрева.
    3. Степень нагрева теплоносителя при поступлении в распределительный коллектор. Для большинства случаев он не должен превышать 50°С.
    4. Температура воды в обратной трубе. Нужна для расчета теплоотдачи водяного теплого пола. Чем она выше – тем меньше энергии будет расходоваться на нагрев теплоносителя. Оптимальный показатель – до 40 — 50°С.
    5. Шаг укладки. Выбирается в зависимости от конфигурации помещения и общей площади нагрева.
    6. Виды покрытия. Обязательно нужно знать, какой декоративный материал будет устанавливаться поверх цементной стяжки (кафель, ламинат, паркет), толщину защитного бетонного слоя. Последний чаще всего делают до 5 см.
    7. Теплоизоляционный слой. Он нужен для максимальной теплоотдачи системы.

    Хорошие онлайн калькуляторы показывают не только технические параметры, но и выполняют расчет стоимости водяного теплого пола.

    Совет

    Рекомендуется использовать те ресурсы, где дается только количество материала без его стоимости. Таким образом, можно подставляя собственные значения получить несколько вариантов общей стоимости системы с учетом использования различных материалов.

    После того как был произведен расчет мощности водяного теплого пола, можно приступить к выбору управляющих элементов – коллекторов и терморегуляторов.

    Управляющие компоненты

    Они необходимы для автоматического изменения режимов, согласно выставленным параметрам. Регулировка температуры теплого пола происходит с помощью нескольких элементов – смесительного клапана (двух или трехгодового), датчика температуры и наружного терморегулятора. Они подбираются согласно расчетным параметрам.

    Совет

    Диаметр коллектора должен быть способен пропускать определенный объем воды за промежуток времени. Для вычисления этого показателя также можно воспользоваться специализированными программами.

    Как рассчитать мощность теплого пола, имея минимальный опыт в проведении подобных работ? Рекомендуется обратиться в специализированные компании, которые помимо вычислений смогут предоставить услуги монтажа. Основная проблема онлайн калькуляторов заключается в относительно большой погрешности, так как не учитываются многие сторонние факторы.

    Только индивидуальный подход к решению этой проблемы позволит создать по-настоящему эффективный теплый водяной пол. Расчет системы профессионалами и правильный подбор материалов гарантирую безопасность и продолжительное время работы всей конструкции.

    Расчет стоимости водяного теплого пола желательно доверить профессионалам, учитывая массу нюансов, которые возможны в каждом индивидуальном случае.

    © 2018 prestigpol.ru

    otoplenie-help.ru

    Расчет теплого пола: пример расчета для водяной системы

    На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

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

    Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

    Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

    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:

    • 29°С — жилая зона;
    • 33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
    • 35°С — 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 запасом по расходу теплоносителя в 20%.

    Много времени уходит на прогрев стяжки мощностью более 7 см. Поэтому при устройстве водяных систем стараются не превышать указанный предел.  Наиболее подходящим покрытием по водяным полам считается напольная керамика, под паркет из-за его сверхнизкой теплопроводности теплые полы не укладывают

    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 устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, 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 двумя параметрами выражает формула:

    Mп = 1,2 х Q, где

    • 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*(tв-tн)*S х (1+∑b), где

    • R – термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
    • S – площадь конструктивного элемента;
    • tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
    • b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

    Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

    Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

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

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

    Конкретный пример расчета

    Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С,  внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

    Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: 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 двух 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*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

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

    Тепла отдаваемого контурами отопления может быть недостаточно для нагрева воздуха внутри дома до нужной величины, если их мощность занижена. При избыточной мощности будет иметь место перерасход теплоносителя

    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. Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

    Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*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*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

    Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

    Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(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,*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*m*(tв—tн), где

    • c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
    • m символ 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.

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

    Если в здание поступает 400 м3/ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*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 два 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*1.1, где

    • S – площадь контура;
    • N – шаг укладки;
    • 1,1 – запас на изгибы 10%.

    К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

    Пример расчета.

    Исходные значения:

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

    Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*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 – длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

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

    На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

    Определение расхода трубы в зависимости от выбранного шага укладки

    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 Вт.

    Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, 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 смесительного узла (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*Q*10ᶾ/n*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., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

    Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.

    Рассчитываем циркуляционный насос

    Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный 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*Q²/k1, где

    • L — длина контура;
    • Q — расход воды л/сек;
    • k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

    Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

    Q = k*√H, где

    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 экструдированный 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. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.

    Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:

    b = 0,55*L, где

    L – это длина комнаты в м.

    Выводы и полезное видео по теме

    О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

    В видео предоставлены практичные рекомендации по укладке пола. Информация поможет 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.

    Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.

    sovet-ingenera.com

    Таблица для расчета теплоотдачи теплого пола

    Теплый пол – это отличная возможность для каждого обеспечить уютный микроклимат и тепло в собственном доме. Такая система потребляет минимальное количество электроэнергии, даря необходимую теплоту в помещении.

    При этом она с легкостью сочетается с любыми типами напольных покрытий, включая линолеум, ковролин, кафельную плитку и ковровое покрытие. Система гарантирует надежность, долговечность, стойкость к влаге, безопасность и легкость монтажа.

    Особенности установки

    Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения. Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации.

    Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.

    Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:

    1. Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
    2. Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
    3. Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.

    Несколько советов

    Прежде чем осуществлять расчет потребности теплоотдачи, нужно учесть некоторые моменты. Первоначально нужно определить максимальную теплопроводность материалом, которые расположены выше трубы, пленок и кабелей, выступающих в качестве нагревательных элементов. Эффективность теплоотдачи зависит по прямо пропорциональному закону от тепловой мощности, по обратно пропорциональному от сопротивления покрытия.

    Все трубы и материалы, которые будут расположены ниже уровня нагревательного элемента должны отличаться высокой теплоизоляцией. Это исключит возможные потери тепла через покрытия. Если монтаж и расчет осуществлены правильно, то теплоизоляция будет блокировать передачу тепла и отражать тепловое излучение.

    Необходимость в тепловой мощности определяется теплоизоляцией и ее качеством. Предпочтительно придерживаться нормативов, которые будут гарантировать высокие эксплуатационные характеристики и комфорт.

    Помните о том, что, если вы выбрали теплый пол, не стоит загромождать его массивными мебельными конструкциями. Это не принесет должного результата обогрева, а также возможен перегрев и порча мебели под воздействием температур. Пример укладки теплого пола в кухне

    Расчет потребности в тепле

    Расчет потребности показателей представлен следующим алгоритмом:

    1. По формуле Q=S/10. Здесь Q – потребность тепла в киловаттах, S – площадь помещения, метр квадратный.
    2. Каждый кубический метр объема пространства требует 40 ватт тепла.
    3. Крайние этажи требуют в расчете 1,2-1,3 дополнительных коэффициента. Для частных построек он составляет 1,5.
    4. Дополнительно расчет требует по 100 ватт на каждое стандартное окно, по 200 ватт на балконы или двери.
    5. Нужно учитывать коэффициенты в зависимости от территориальной местности и климатической зоны.

    При желании можно обращать внимание на слои ограждающих конструкций и их толщину. Это позволит добиться более точных расчетов.

    Расчет теплоотдачи для пленочного нагревателя

    Номинальная мощность в этом случае составляет 150-220 Ватт. Нужно понимать, что сам пленочный нагреватель – это слой фольгоизола для трубы. Он представляет собой вспененный полиэтилен, поверхность которого покрыта фольгой. Из-за этого часть тепла рассеивается, ведь эффективность зависит от толщины.

    Чтобы задать температуру стандартного или водяного пола в заданном диапазоне, используют терморегуляторы. Значение обычно не достигает 40 градусов, а после эксплуатации необходимо отключать элемент и давать ему время для остывания. Из этого следует, что теплоотдача составляет около 70 ватт на каждый квадратный метр.

    Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

    Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки. Дополнительно обращают внимание на следующее:

    1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
    2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

    Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

    Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

    Расчет теплоотдачи для водяного теплого пола

    В отдельных случаях есть возможность сэкономить, если имеется источник тепла. Его можно использовать только в том случае, если цена за каждый киловатт намного ниже, чем стоимость электроэнергии.

    В этом случае нужно учитывать следующее:

    1. Температуру теплоносителя для трубы. Она обычно достигает 50 градусов и превышает температуру поверхности. Таблица поможет определить предпочтительные значения.
    2. Шаг укладки водяного пола. С его уменьшением количество тепла увеличивается при передаче стяжке. Нужно учитывать здесь и диаметр трубы.
    3. Температура воздуха. С ее уменьшением тепловой поток увеличивается.
    4. Диаметр трубы, по которой осуществляется движение теплоносителя.

    Если шаг составляет 250 миллиметров, каждый квадратный метр позволяет получить по 82 ватта. При шаге в 150 мм – 101 ватт, а при шаге в 100 мм – 117 ватт. Таблица включает в себя все эти данные. В зависимости от этих значений нужно осуществлять проектирование теплого водяного пола.

    Зависимость теплого потока от шага труб и температуры теплоносителя

    Помните о необходимости рассчитать тепловой поток с поверхности водяного пола. Чаще всего он достигает 12,6 Вт (м2хС). Это значение будет прямо пропорциональным перепаду температур.

    doctorpol.ru

    Расчет тепла теплого пола для оптимизации работы системы отопления

    [ αл×(tпола − tок) + αк×(tпола − tвоздуха) ]× S, (Вт), где

    αл и αк — лучистый и конвективный потоки энергии, Вт/м²;

    tпола — температура напольного покрытия, °C;

    tок — температура стен и потолка, °C;

    tвоздуха — температура в помещении, °C;

    S — полезная площадь контура, м².

    Схема 1. Расчет теплого водяного пола

    Пояснение к схемам 1 и 2 расчета теплого пола:

    • 1 — плита перекрытия;
    • 2 — утеплитель (пенополистирол);
    • 3 — стяжка (готовая сухая смесь или цементно-песчаный раствор);
    • 4 — труба;
    • 5 — компенсационная самоклеющаяся лента;
    • 6 — арматурный каркас или сетка (крепление);
    • 7 — подложка пол ламинат или слой клея под плитку;
    • 8 — чистовое напольное покрытие;
    • 9 — гидроизоляция;
    • 10 — стена.
    • а — шаг трубы (0,15 ÷0,3 м);
    • b — отступ от несущей стены (0,3 м);
    • с — толщина утеплителя (0,02÷0,1 м);
    • f — толщина арматурной сетки (0,04 ÷ 0,1м);
    • d — общая толщина стяжки (0,03 ÷0,07 м);
    • r, Dy — толщина стенки и внутренний диаметр трубы;
    • g — толщина стяжки над трубой (0,3 м);
    • k — толщина подложки или слоя плиточного клея (0, 005 ÷0,01 м);
    • h — толщина напольного покрытия (0,015 ÷ 0,025 м).

    Схема 2. Устройство стяжки в системе водяного теплого пола

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

    Q = (αл + αк) × S ×(tпола − tвоздуха), (Вт);

    tпола = Q/[(αл + αк) × S] + tвоздуха, (°C);

    при S = 1м², tпола = Q/(αл + αк) + tвоздуха, (°C).

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

    ∆t = tпола − tвоздуха =1°C;

    Q =(αл + αк) × S×∆t = (4,9 + 6,1) × 1× 1 = 11 (Вт).

    Обустройство стяжки для водяного теплого пола

    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.

    Согласно санитарным нормам температура теплоносителя в ванной комнате должна быть 33 градуса

    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:

    Водяной тёплый пол своими руками, видео и описание процесса. 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 плитах перекрытия устраивают в теле бетонной стяжки. Объем материала и монтажные расчеты теплых полов определяют после предварительной разметки поверхности (гидравлическим или лазерным уровнем). План раскладки выполняют на бумаге (масштаб 1:50). От точности, с которой проводится вычисление, зависит расход материала и скорость выполнения работ.

    В настильном варианте монтажа теплого пола в модульных плитах предусмотрены пазы для прокладки труб водяного пола

    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.

    Теплый водяной пол смонтирован с использованием специальных матов

    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.

    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.

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

    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

    Таблица 2. Соотношение длин и диаметров труб контура:

    Диаметр, ммМатериал трубыРекомендованная длина контура, м
    16металлопластик80 ÷ 100
    18сшитый полиэтилен80 ÷ 120
    20металлопластик120 ÷ 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.

    Таблица 3. Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:

    Диаметр, ммРасстояние по осям (шаг труб), мОптимальная нагрузка, Вт/м²Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м²
    160,1580 ÷ 18012
    200,2050 ÷ 8016
    260,2520
    320,30меньше 5024

    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.

    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.

    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

    Напольные покрытия

    Виды финишного напольного покрытия для теплых полов: наливная поверхность, линолеум, ламинат или паркет, 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:

    Тип материалаТолщина слоя δ, мПлотность γ, кг/м³Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м °∁)
    Линолеум утепленный0,00716000,29
    Плитка кафельная, метлахская, керамическая0,0151800 ÷ 24001,05
    Ламинат0,0088500,1
    Паркетная доска0,015 ÷ 0,0256800,15
    Утеплитель (урса)0,182000,041
    Цементно-песчаная стяжка0,0218000,76
    Железобетонная плита0,225001,92

    Устройство водяного теплого пола 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.

    Схема подключения системы отопления с теплым водяным полом

    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).

    Напорная характеристика циркуляционного насоса

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

    G= Q/(1,16 ×∆t), (м³/час), где

    Q — тепловая нагрузка отопительного контура (Вт);

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

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

    Коллекторный шкаф с подключенной системой теплого пола

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

    Площадь пола, м²Производительность циркуляционного насоса для теплого пола, м³/ч
    80 ÷ 1201,5
    120 ÷ 1602,0
    160 ÷ 2002,5
    200 ÷ 2403,0
    240 ÷ 2804,0

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

    Пример схемы разводки теплого водяного пола по секторам

    Расчет стоимости теплых полов

    Газовый котел 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:

    Название позицииРазмер и единица измеренияЦена за единицу товара (руб.)
    Гидроизоляциярулон (1,5×50 м)от 2000
    Демпферная лента25 мот 500
    Экранирующая теплоизоляция (пенополистирол)1100×800×38 мм769
    Труба16 ÷ 20 мм50 ÷ 80
    Бетонная стяжка: цемент

    сухие смеси

    50 кг 25 кг125 200
    Коллекторная группа в сборе2 выхода4600
    Насосно-смесительный узел: термостатическая головка балансировочный и термостатический клапаны, циркуляционный насоскомплектот 20000

    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.

    Элементы комбинированной системы отопления

    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.

    remoo.ru


    Смотрите также