диаметр трубы к коллектору теплого пола
Конструкция и материалы теплого пола
Конструкторские решения водяных теплых полов
Рис. 1. Конструкция «мокрого» тёплого пола (пример): 1 – основание (плита перекрытия); 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – цементно-песчаная или бетонная стяжка; 5 – клеевой слой; 6 – чистовое напольное покрытие: 7 – демпферная лента; 8 – арматурная сетка; 9 – трубы тёплого пола.
Рис. 2. Конструкция «сухого» тёплого пола (пример): 1 – подшивка по лагам; 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – лаги; 5 – чёрный пол; 6 – опорные бруски; 7 – теплораспределительная пластина; 8 – трубы тёплого пола; 9 – слой ГВЛ; 10 – дощатый пол; 11 – плинтус.
Трубы для устройства тёплого пола
Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).
Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.
Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.
Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуют трубы для теплого пола всех перечисленных типов (табл. 1).
Таблица 1. Труба VALTEC для устройства тёплых полов
Эскиз, материал трубы
Наружный диаметр х толщина стенки, мм
Способы раскладки петель тёплого пола
Шаг петель тёплого пола и диаметр труб должны определяться теплотехническими и гидравлическими расчётами. Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться практической табл. 2.
Таблица 2. Рекомендуемый шаг труб тёплого пола
Удельные тепловой поток, Вт/м 2
Рекомендуемый шаг петель, мм
Следует учесть, что шаг петель менее 100 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как возникает ощутимая неравномерность прогрева тёплого пола. Существует несколько способов раскладки петель тёплого пола по помещению (рис. 3). Наиболее предпочтительным вариантом является укладка двойным меандром («улиткой»).
Трубы тёплого пола нужно раскладывать таким образом, чтобы теплоноситель сначала поступал к наиболее холодным зонам помещения (окна, наружные стены). Трубы укладываются с отступом от стен и перегородок на 150 мм.
Рис. 3. Способы раскладки петель тёплого пола
Для равномерного прогрева греющей плиты тёплого пола трубы должны прокладываться по возможности параллельно друг другу. Наращивать петли тёплого пола допускается только с применением пресс-фитингов или надвижных фитингов (при этом сопротивление фитингов включается в гидравлический расчёт), так как они относятся к неразъёмным соединениям и могут замоноличиваться в строительные конструкции.
Максимальная длина одной петли тёплого пола определяется возможностями циркуляционного насоса. Для коттеджных и квартирных систем экономически целесообразной считается система напольного отопления, расчётные потери давления в которой не превышают 20 кПа (2 м вод. ст.).
Руководствуясь этим требованием, задавшись перепадом температур теплоносителя, шагом труб и температурой поверхности пола, можно рассчитать максимальную длину одной петли для конкретного типа труб (табл. 3).
Таблица 3. Максимальная длина петли при шаге труб 150 мм
Температура поверхности пола, °С
Максимальная длина петли (м) при перепаде температур теплоносителя 5/10 °С, для труб размером
После укладки труб следует выполнить исполнительную схему, где указать точную привязку осей труб. Это необходимо, чтобы при дальнейших работах или ремонте не повредить трубу.
Рис. 4. Теплоизоляция подводящих участков трубопроводов
Устройство краевых зон
В случае, когда напольное отопление не может полностью восполнить теплопотери помещения, можно попытаться компенсировать недостачу тепловой энергии устройством краевых зон. Краевые зоны – это участки тёплого пола с повышенной температурой поверхности пола, которые устраивают, как правило, вдоль наружных стен на ширину не более 1 м.
Таблица 4. Влияние шага трубы на изменение удельного теплового потока (по отношению к шагу 15 см)
Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %
Таблица 5. Влияние диаметра труб на изменение удельного теплового потока (по отношению к наружному диаметру 16 мм)
Наружный диаметр трубы, мм
Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %
Применение отдельных петель с повышенной температурой теплоносителя имеет смысл использовать, когда имеется несколько помещений с краевыми зонами. В этом случае трубопроводы краевых зон можно обслуживать отдельным насосно-смесительным узлом.
В любом случае температура поверхности пола в краевых зонах не должна превышать 31 °С, а также температуры, на которую рассчитано финишное напольное покрытие.
Рис. 5. Варианты устройства краевых зон тёплого пола
Требования к стяжке
Стяжка тёплого пола должна обладать достаточной плотностью для снижения потерь тепла от трубопроводов, а также иметь достаточную прочность для восприятия нагрузок на пол.
Как правило, стяжка выполняется из цементно-песчаного раствора или бетона с использованием пластификатора. Пластификатор позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели. Для тёплых полов выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы (например, показанный на рис. 6 пластификатор «Силар» или Kilma Therm), основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения.
Большинство же прочих используемых в строительстве пластификаторов являются воздухововлекающими, что в результате приведёт к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Как правило, расход пластификатора составляет 3–5 л на м 3 раствора или бетона. Минимальная толщина стяжки над трубами не должна быть меньше 30 мм.
В случае, когда нужно выполнить стяжку 20 мм, над трубами должен укладываться дополнительный слой арматурной сетки. Тоньше 20 мм даже армированная стяжка быть не должна. Причинами появления трещин в стяжке тёплого пола может быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины).
Рис. 6. Пластификатор «Силар»
Рис. 7. Фибра полипропиленовая
Стяжка после заливки должна набрать достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, за семь суток – 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 суток. Исходя из этого, запускать «тёплый пол» рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Нужно помнить, что заливку раствором тёплого пола нужно производить, заполнив трубопроводы пола теплоносителем с давлением не ниже 3 бар.
В табл. 6 приведены рецепты рекомендуемых растворов для устройства стяжек тёплых полов, устраиваемых «мокрым» способом.
Таблица 6. Составы цементно-песчаных растворов
Какой теплый пол сделать — характеристики, параметры
Какие параметры, характеристики должны быть у теплого пола, — обычный вопрос, который задают себе все, кто хочет сделать эту систему отопления. Неплохо если имеется готовый проект. Но часто на этом экономят и делают по аналогии, рекомендациям и общепринятым схемам согласно опыту строительства. Ведь частные дома во многом сходны по своим условиям.
Сделанные подобным образом теплые полы, по своим характеристикам, смогут быть комфортообразующей системой дома. А также основной отопительной системой, работающей дольше за отопительный сезон, чем вспомогательная радиаторная.
Нагреваемые полы должны соответствовать строительным и санитарным нормативам, требованиям комфорта, которые предъявляют пользователи. Какие это характеристики и как их достичь?
Отапливаемая площадь
Экономить на создании теплого пола в отдельных комнатах себе дороже. Так как эта система — более экономичная среди прочих. Также удельные затраты на строительство маленькой общей площади обогреваемых полов больше чем у больших по площади.
Если создается система теплогенерации полами, то выгодней распространить ее на наибольшую площадь, подключить как можно больше комнат.
Под стационарной мебелью и оборудованием (кухонный гарнитур, унитаз, встроенный шкаф…) нагрев лучше не делать. Можно проложить трубопровод по границе закрытой зоны.
Но если такая зона у наружной стены, то можно пустить трубу вдоль стены, а затем по закрытой зоне положить с увеличенным шагом до 30 — 50 см, чтобы предотвратить охлаждение пола с конденсацией.
Делать ли на втором этаже
На втором этаже над отапливаемым помещением, если выполнена звукоизоляция перекрытия (она же теплоизолирует), то теплый пол также желателен.
Если же перекрытие с малым сопротивлением теплопередаче, то вероятно, нагревом комфорт сильно не увеличить, — и без него на втором этаже температура покрытия обычно составит 20 — 24 град, что достаточно для ощущения комфорта большинством людей.
Какая температура у теплого пола в жилом доме
Наивысшая комфортная для человека температура напольного покрытия примерно +28 градусов С, чтобы возможно было в помещении прибывать постоянно.
На такую характеристику ориентируются при проектировании в жилых комнатах – в детской, спальне, гостиной, на кухне.
Но в ванной комнате, в санузел подходит погорячее — 32 градуса.
В прихожей, коридоре — оптимально 30 градусов.
В комнатах для занятий спортом и т.п. — 17 — 20 град.
Повышение температуры в краевых зонах у наружных стен, чаще достигается увеличением отдаваемой мощности за счет уплотнения укладки трубопровода в 1,5 — 2 раза по сравнению с остальной частью комнаты.
Какая мощность системы потребуется
При 28 град на поверхности пола, отдаваемая мощность вряд ли превысит 80 Вт с метра квадратного. При повышении температуры отдаваемая мощность может достигать 100 Вт с одного кв. м.
Но комфортная температура для пользователя чаще находится в пределах 22 — 26 градусов. Большинство людей предпочитает, чтобы пол их не отвлекал, — такое мнение устанавливается после того как «с этой игрушкой наиграются».
Реальная отдаваемая мощность, при комфортной температуре, чаще 40 — 60 Вт с м кв.
Поэтому для нашего климата теплые полы не могут быть единственной отопительной системой по отдаваемой мощности даже в нормально утепленном доме. Можно ли отапливать только полами, нужны ли радиаторы
При этом температура теплоносителя на подаче обычно в пределах 30 – 50 град, максимальная предельная – 60 град.
Расход тепла будет зависеть прежде всего от теплопотерь через утепление пола. На утепление пола экономить недопустимо. Как утеплить полы
Шаг укладки трубопровода и схема
Рекомендуется не увеличивать шаг укладки свыше 20 см даже в центральных частях дома. Это даст возможность использовать более холодный теплоноситель, уменьшит разность температур на подаче и обратке одного контура.
В холодных зонах шаг укладки 10 см.
Краевая зона делается более широкой у наружных стен с окнами и дверями — до 6 рядов по 10 см.
У стен без окон — 4 ряда.
От края стяжки до трубы — не менее 10 см.
Контура в основном укладываются улиткой, чтобы чередовать подачу и обратку и не образовывать горячих и холодных частей комнаты.
В краевых зонах у окон обычно делают не менее 4 рядов змейкой с подачи. Затем возможно раскручивать улитку, но с уплотнением рядов в краевой зоне.
Длина контуров и размеры стяжки
Отопительный контур (петля отопительного трубопровода) в частных домах в основном создается из металлопластиковых (а также трубы РЕХ и PERT ) труб диаметром 16 мм. Это оптимальный диаметр, трубы большего диаметра, кроме облегчения кошелька, ничем полезным помочь не могут.
Оптимальная длина контура — 60 — 70 метров. При этом достигается баланс напора и необходимого расхода теплоносителя для поддержания разницы температур на подаче и обратке не более 10 градусов, — в основном 7 — 8 градусов.
Стремление достичь разницы в 5 градусов и меньше, требует большого расхода, ведет к неоправданному увеличению потерь напора и мощности насоса.
Максимальная оптимальная длина контура — 80 метров.
Рекомендуемая разница в длинах контуров – не больше 10 метров. Для чего коллектор по возможности располагается по центру дома.
Для малых отапливаемых площадей длина контура 30 — 45 метров. Это дает возможность упростить гидравлику и пользоваться ограничителями потока (РТЛ-головками) вместо смесительного узла.
Удельный расход труб при шаге 20 см — примерно 4,8 метра на 1 м кв. площади.
Площадь участка стяжки оптимальная для одного контура с шагом 20 см и частично 10 см — примерно 12 м кв.
Размещение контуров по площади дома
Каждый контур располагается в пределах одной комнаты или участка стяжки ограниченной деформационными швами. Тогда максимальный рекомендуемый размер нагреваемой стяжки –5 метров.
Деформационный шов могут пересекать только подводящие участки труб, пересекать швом ряды контура недопустимо.
Один контур может располагаться в двух или трех смежных небольших комнатах, сделанных одним участком стяжки.
В одной комнате могут располагаться несколько кусков стяжки разбитых деформационными швами (несколько контуров).
В местах выхода/входа трубы ограждаются оберткой из гофры заходящей в стяжку на 20 см и больше. В месте расположения коллектора, для предотвращения перегрева стяжки, возможно применение кусков гофры до 2 метров и больше.
О трубах
Диаметр подводящего трубопровода к смесительному узлу или коллектору теплого пола от котла (главной магистрали) — 1 дюйм, — по характеристикам резьбового соединения в 25 мм самого коллектора или др. применяемого оборудования. Это значит, что лучше применять следующие диаметры труб, — из полипропилена — 32 мм, металлопластиковую — 25 мм.
Смесительный узел должен соответствовать по расходу жидкости. Нужно подбирать так как отдельные двух и трех ходовые клапаны имеют меньшую пропускную способность — до 2м куб в час.
Не рекомендуется подключать к одному коллектору более 7 контуров длиной до 80 метров для насоса 25-40. Максимально по подводящему оборудованию на один коллектор — 11 контуров.
Площадь и насос
Применяемый насос — 25-40 для среднеутепленного дома в средней полосе площадью до 120 м кв., но с хорошим утеплением самих полов. Теплопотери же самого здания играют не столь важную роль, так как теплый пол создается в первую очередь для комфорта.
Но тем не менее они учитываются, поэтому площадь может сдвигаться в ту или иную сторону в зависимости от теплопотерь здания и климата его нахождения. Свыше указанной площади применяется насос 25-60.
Здесь пример теплотехнических «прикидок» и выбор насоса для теплого пола
Общий расход насосом 25-40 на 7 контуров от 1,5 м куб час, чтобы не было значительного падения температуры на обратке. Тогда, при длине контура 65 метров, возникнет потеря напора около 1,8 метра (при расходе около 0,2 м куб час в одном контуре), что вписывается в характеристики такого насоса.
На больших площадях оптимально применять, два и более небольших насосно-смесительных узла, со своей группой контуров.
Особенности конструкции
Перепад высот уложенного трубопровода — не более 5 мм.
Толщина экструдированного пенополистирола обеспечивает сопротивление теплопередаче не менее рекомендованного СНиП для полов в данной климатической зоне, — 100 — 250 мм, над подпольем, проездами, 35 мм — над отапливаемыми помещениями.
Толщина стяжки из бетона М200 — от 80 мм, выше трубопровода — от 50 мм.
Состав стяжки
Напольное покрытие теплого пола соответствующее, с уменьшенным сопротивлением теплопередаче, экологичное.
Это далеко не все характеристики, которые пригодятся как данные при строительстве теплого пола в частном доме, но дополнительную информацию можно найти на других страницах ресурса.
Как определить диаметр трубы для отопления?
При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?
Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.
Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.
Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.
Начальные параметры
Перекачиваемая среда
Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с
Движение самотеком:
Вязкие жидкости
0,1 – 0,5
Маловязкие жидкости
0,5 – 1
Перекачивание носом:
Всасывающий трубопровод
0,8 – 2
Нагнетательный трубопровод
1,5 – 3
Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.
Практический совет
Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.
Расчет
Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.
Практический совет
Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.
Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.
Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.
Округлять необходимо в большую сторону.
Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.
По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.
Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.
В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.
Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.
Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.
Расчет диаметра коллектора отопления
Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.
Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.
Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.
Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):
Sк = Sо + Sтп
Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4
В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.
Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².
Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.
Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².
Площадь сечения корпуса коллектора равняется:
Sк = 216,31+136,78=353,09мм².
Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.
В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.
Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.
При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.
Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.
Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:
Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:
Другие публикации от blogerMG
Каким бы не был богатым опыт специалиста, и как бы он не был уверен в себе, иногда ему нужно посоветоваться с кем-то. Общение на просторах интернет-сети уже давно стало привычным нам. Разнообразные пользователи сети – будь то профессионал или много знающий любитель – могут выставить в сеть лайфхаки (простые полезные советы на разные темы), которые могут быть с пользой применены для вашего дома.
Какие плюсы пользования ресурсами форума?
На нашем форуме размещены все свежие новости строительства, ведь наши специалисты всегда держат руку на пульсе событий строительства. У нас вы найдете полезную информацию для эксплуатации помещения, инвентаря и так далее. Многие считают полезным делать для дома больше своими руками, ведь это и полезно для здоровья, выгодно экономически, и предоставляет некий моральный комфорт. И возникает логичный вопрос: «Как самому сделать?» Ответы можно получить, полистав наш сайт. Именно после посещения этого форума вы ощутите полностью все плюсы. На этом интернет-ресурсе вы найдете сведения для обустройства дачи своими руками. Но многие из тех рекомендаций можно будет учесть и при обустройстве квартиры. Для осуществления бытовых проектов разного масштаба нужен инвентарь. Для общей консультации посетителей сайта создается обзор инструментов, где информация подана просто и доступно.