как посчитать длину контура теплого пола
Расчёт тёплого пола по потерям тепла, определение метража труб и других данных
Отправим материал на почту
Водяной тёплый пол в последние годы все чаще выбирают в качестве альтернативы радиаторам отопления. Таким образом, решаются основные проблемы частных домов – холодные полы и скопление тёплого воздуха под потолком. Но, чтобы система функционировала нормально и перекрывала все теплопотери, необходим профессиональный расчёт тёплого пола на этапе его проектирования. Он достаточно сложен и лучше, чтобы выполняли его специалисты. Но при желании это можно сделать и самостоятельно.
Что потребуется для расчёта
Чтобы в доме было тепло, система отопления должна возмещать все потери тепла через ограждающие конструкции, окна и двери, вентиляционную систему. Поэтому основные параметры, которые потребуются для расчётов, это:
Также нужно учитывать особенности климата в регионе (минимальную зимнюю температуру) и желаемую температуру воздуха в каждой комнате.
Эти данные позволят рассчитать необходимую тепловую мощность системы, которая является основным параметром для определения мощности насоса, температуры теплоносителя, длины и сечения труб и т.д.
Поможет выполнить теплотехнический расчёт трубы для тёплого пола калькулятор, размещённый на сайтах многих строительных компаний, оказывающих услуги по его монтажу.
Обратите внимание! Если водяной тёплый пол будет использоваться как дополнительный, а не основной источник тепла, полученные значения мощности уменьшают до определённой доли.
Основные расчёты
Выполнить расчёт трубы для тёплого пола, выбрать насос и коллектор для системы отопления коттеджа поможет определение требуемой мощности системы.
Расчёт теплопотерь
Требуемая мощность тепловых контуров (М) зависит от потерь тепла (Q) и определяется по формуле:
М = Q×1,2
Тепло уходит через наружные стены, перекрытия, окна.
На заметку! Так как в нашем случае пол будет отапливаться, теплопотери через него не учитываются.
Чтобы определить потери, нужно знать значения термических сопротивлений (R) всех конструкций. Вычислить их легко, если разделить толщину стены или другой конструкции на коэффициент теплопроводности, свой для каждого материала. Он находится по таблице:
| Материалы | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°*С) |
| Железобетон | 1,7 |
| Силикатный кирпич | 0,7 |
| Керамический кирпич | 0,44 |
| Газобетон и пенобетон | 0,26 |
| Керамзитобетон | 0,4 |
| Дерево | 0,18 |
| Минеральная вата | 0,055 |
| Пенополистирол | 0,038 |
Например, если дом построен из бруса толщиной 20 см, то термическое сопротивление наружных стен вычисляется так:
0,2/0,18 = 1,11 м²°С/Вт
Если стены утеплены минеральной ватой, расчёт нужно выполнить и для неё, и для материала фасадной отделки. Сложность расчётов заключается ещё и в том, что потери тепла считаются индивидуально для каждой конструкции: из площади стен вычитают площадь проёмов, определяют тепловое сопротивление стеклопакетов и оконных профилей, учитывают мощность, необходимую для нагрева воздуха, поступающего внутрь через вентканалы и т.д.
Именно поэтому правильнее будет довериться специалистам. Но особо экономные и располагающие временем домовладельцы могут воспользоваться следующей формулой:
Q = 1/R х (Тв – Тн) х S,
где S – это площадь конструкции, а Тв и Тн – температура внутри помещения и снаружи (минимальная).
Q = 1/1,11 х (24 – (-30)) х 50 = 2432 Вт
Но это ещё не все, следует учесть ориентацию комнаты по стороне света. Если она выходит на юг, оставляем значение без изменений, если на север, умножаем на коэффициент 1,1, на запад или восток – 1,05.
Затем по той же формуле отдельно вычисляем потери тепла через окна, складывая их площадь, через входную дверь, потолок, вентиляционную систему (по объёму воздуха в единицу времени). И суммируем все результаты. И так по каждой комнате, особенно если в них предполагается поддерживать разную температуру.
Предположим, что в итоге у нас получилось 12500 Вт. Умножаем на 1,2 и получаем требуемую мощность системы 15000 Вт или 15 кВт.
Подбор насоса и коллектора
Оборудование подбирается в соответствии с мощностью тёплого пола, определённого по потерям тепла. При выборе нужно делать запас в 15-20%, чтобы гарантировать работу системы в нормальном режиме. В нашем случае потребуется оборудование мощностью 18 кВт.
Но узел смешения должен иметь необходимое количество выходов, равное количеству контуров тёплого пола.
Расчёт длины труб и числа контуров
Расход трубы на тёплый пол на м2 зависит от схемы укладки и шага между трубами. Как правило, его выбирают в пределах 15-30 см, уменьшая до 10 см в холодных зонах: вдоль наружных стен, у входной двери.
Проще посчитать требуемую длину трубы на один контур, разделив площадь обогрева (S) на шаг укладки (N), и добавив 10% на изгибы:
L = S/N х 1.1
Это важно! Не забывайте добавлять длину трубы для подачи и обратки от коллектора до контура.
Можно проверить расчёт по таблице, показывающей расход трубы в зависимости от шага укладки.
Видео описание
Как выбрать форму укладки и разбить помещение на контуры, можно узнать, посмотрев видео:
Количество контуров определяется исходя из теплоотдачи каждого. Например, вы решили ориентироваться на комнату площадью 12 м², расстояние от которой до коллектора 5 м. Длина труб в этом случае при шаге 20 см получится 76 м:
12/0,2 х 1,1 + 2 х 5 = 76
Если теплоотдача 1 м² 80 Вт, то всей комнаты – 12 х 80 = 960 Вт. А ваше оборудование мощностью 15 кВт сможет «потянуть» 15000/960 = 15,6 контуров такой длины. Это в теории – в реальности лучше уменьшить их на 2. Получаем 13 контуров и подбираем коллектор с таким же количеством выходов.
Или подбираем другие варианты, меняя шаг укладки, длину контура, диаметр труб.
Заключение
Если вы решили обогревать этим способом только входную зону и ванную, можно использовать самостоятельные вычисления или калькулятор тёплого пола водяного – длина трубы, её сечение и прочие параметры в этом случае не столь принципиальны. Но проект отопления целого коттеджа лучше поручить опытным специалистам, которые учтут все теплопотери и смогут выбрать оптимальную схему.
Расчёт длины контура тёплого пола
В этой статье производим правильный расчёт длины контура водяного тёплого пола. Так же рассмотрим, как определить количество контуров водяного тёплого пола в помещении.
На сегодняшний день система водяной «тёплый пол» является самой эффективной и рентабельной для создания подогрева полов частного дома.
Даже несмотря на сложность монтажа и отладки очень скоро все затраты окупаются за счёт очень низких эксплуатационных расходов.
Однако, прежде, чем приступать к закупке материалов, необходимо сделать проект и расчёт длины контура тёплого пола, как часть этого проекта.
Это необходимо не столько для планирования будущих затрат, сколько для того, чтобы система работала стабильно.
Если начать просто делать: закупать трубы, укладывать их как попало – то результат может быть самым плачевным.
Контур тёплого пола
Водяной контур подогрева пола представляет собой систему труб, по которым циркулирует горячая вода.
Главным требованием к его бесперебойной работе является выбор правильной длины и расположения труб.
Для больших помещений правильной формы чаще всего используют укладку «улитка», а маленькие, узкие, с частыми изгибами, неправильной формы комнаты удобнее будет укладывать змейкой.
Данные для расчёта
Расчёт длины тёплого пола начинается с того, что вы собираете первоначальную информацию, на основе которой и будут делаться последующие вычисления.
Вот в этой статье мы рассказываем о том, сколько Ватт тепла на единицу площади нужно учитывать для того, чтобы нормально нагреть поверхность.
Но в той статье мы рассказываем об электрических тёплых полах.
В электрическом греющем кабеле теплоотдача всей кабельной секции известна заранее.
Поэтому расчёт нужно начинать с того, что мы определяем, какую мощность нужно выделить для того, чтобы нагреть поверхность.
В водяных тёплых полах ситуация иная – здесь количество тепла, которое выделится на поверхности, можно регулировать путём изменения температуры теплоносителя и скорости потока жидкости.
Поэтому учитывать требуемую мощность не обязательно – при эксплуатации нужная температура теплоносителя будет определена опытным путём.
Температурный режим
Температура над поверхностью пола должна быть на пару градусов выше комфортной температуры всей комнаты.
Также стоит учитывать, что в ванной комнате и коридорах температурный показатель должен быть выше, чем в жилых комнатах.
| Тип помещения | Температура,°С | |
|---|---|---|
| 1 | Жилые комнаты (спальня, гостевая, детская) | +29 |
| 2 | Помещения частого пребывания (рабочий кабинет, компьютерная комната, игровая, кухня) | +30 |
| 3 | Ванная, туалет | +33 |
| 4 | Коридоры, прихожая, кладовка, лоджия, веранда | +35 |
Рекомендованная в таблице температура считается самой благоприятной для комфортного пребывания людей, но эти показатели можно немного сдвигать в ту или другую сторону руководствуясь собственными предпочтениями.
Важно: тёплый пол – низкотемпературный контур. Его нельзя нагреть слишком сильно, в этом случае вам будет очень некомфортно по нему ходить!
Максимальная длина
Как рассчитать длину шланга для тёплого пола, учитывая сопротивление самой трубы?
Нужно понимать, что «тёплый пол» будет нормально работать только в том случае, если в нём будет полноценная циркуляция нагретого теплоносителя.
В полу уложена труба, и через трубу определённого диаметра может в единицу времени пройти только определённое количество воды.
Соответственно – если длина одного контура пола будет слишком большой, то нормальной циркуляции в этом контуре не будет.
В идеале – сделать проект, в котором эти сопротивления будут учтены, и длины труб по контурам – рассчитаны точно.
Но если необходимо прикинуть длину контура «на глаз», то ниже мы предлагаем значения, на которые можно ориентироваться.
Расчёт дины
Создавая схему укладки нужно иметь ввиду расстояние между соседними трубами (шаг укладки). Обычно оно составляет 15 – 20 см, но никак не больше 25 см.
Если расположить трубы с шагом укладки более 25 см, то пол будет прогреваться неравномерно, и эта разница температур на разных участках пола, будет чувствоваться босой ногой.
По краям шаг укладки нужно уменьшить до 10 см, так как стены являются основным источником теплопотерь, и здесь нужно выделить как можно больше тепла.
Для более конкретных цифр существует стандартная формула расчёта длины тёплого пола:
Площадь комнаты / шаг укладки * запас контура на поворотах (примерно 1,1 м).
К полученному показателю нужно прибавить двойное расстояние от начала греющего контура до коллектора.
Пример:
Площадь комнаты 30 м2, шаг укладки 0,2 м, расстояние от начала греющего контура до коллектора 3 м.
Расчёт: 30/0,2*1,1+(3*2) = 171м
Как мы помним, длина одного контура не должна превышать 100 метров. Поэтому в данное помещение будем укладывать два контура тёплого пола.
Идеальным вариантом будут контура одной длины, но на практике это не всегда получается.
Опытные специалисты допускают использование труб разной длины, но разница между ними не должна превышать 30%.
Соответственно – в данном конкретном случае, проектируем два контура пола по 86 метров трубы в каждом.
Обязательно делайте расчёты, прежде, чем начинать монтаж!
Это сэкономит Вам время и деньги.
Расчет трубы для теплого пола. Методика и онлайн-калькулятор
Обновлено: 15 апреля 2020.
Как рассчитать длину трубы для теплого пола правильно? Если вы решили обустроить такую систему отопления, подсчет весьма важны. Вы же не хотите платить за неиспользованные материалы? Или оплачивать дополнительную доставку недостающих?
Из этой статьи вы узнаете, как правильно рассчитать количество труб для теплого водяного пола. В конце публикации есть онлайн-калькулятор. С его помощью вы можете сделать подсчеты меньше чем за минуту.
Змейка или улитка?
Существует два основных типа укладки труб теплого пола – змейка и улитка (см. рис). Хотя по расходу труб принципиальной разницы между ними нет.
Теплый водяной пол уложенный змейкой менее равномерно обогревает комнату – температура пола в одной ее части будет выше, чем в другой. Таким образом укладывают трубы в том случае, когда в комнате есть большое окно или плохо утепленная наружная стена дома.
Более теплая часть змейки укладывается там, где идет больше теплопотерь. Иногда используют способ укладки «угловая змейка» (см. рис).
Улитка позволяет равномерно обогревать все помещение. Трубы теплого пола укладывают улиткой в том случае, если теплопотери комнаты минимальны – стены утеплены, а окна как минимум двухкамерные.
Нестандартные решения
При укладке теплого пола могут использовать способ «двойная змейка». Он позволяет равномерно прогревать всю комнату. По эффективности такой вариант не отличается от «улитки».
В помещениях большой площади теплый пол с одним контуром малоэффективен. Специалисты сходятся во мнении, что длина труб не должна превышать 100-120 погонных метров (в зависимости от диаметра трубы). Это соответствует комнате площадью 20-24 кв.м.
Если нужно отопить теплым полом большее помещение, нужно делать дополнительные контуры (см. фото). Причем они могут быть уложены как змейкой, так улиткой.
Расчет длины труб
Чтобы подсчитать, сколько трубы потребуется для теплого водяного пола, воспользуйтесь следующей формулой:
S / H x 1,1 + D x 2 = L
В этой формуле (все значения в метрах):
Коэффициент 1,1 в формуле – это необходимый запас в 10%. При укладке пола могут остаться неиспользованные обрезки, неправильно отрезанные или ошибочно отмерянные куски труб. Чтобы их учесть вам необходимо добавить эти 10%.
Расстояние между трубами теплого пола зависит от диаметра труб и потребности в тепле. Если вы хотите сделать подсчет самостоятельно, можете воспользоваться этой таблицей:
Вычисляем площадь помещения: 4 х 3,5 = 14 кв.м.
Подставляем значения в формулу и получаем: 14 / 0,2 х 1,1 + 2,5 х 2 = 82 погонных метра труб.
Расчет с учетом мебели
Специалисты рекомендуют укладывать теплый пол только там, где не будет находиться громоздких предметов мебели – шкафов, каминов, диванов и т.д. Соответственно, нужно учесть при подсчете места, где не будет теплого пола. Для этого используем формулу:
(S – S1) / H x 1,1 + D x 2 = L
В этой формуле (все значения в метрах):
В комнате находится:
Вычисляем площадь помещения: 4 х 3,5 = 14 кв.м.
Считаем площадь пустых участков: 0,8 х 1,8 + 0,6 х 1,5 = 2,34 кв.м.
Подставляем значения в формулу и получаем: (14 – 2,34) / 0,2 х 1,1 + 2,5 х 2 = 69,13 погонных метра труб.
Расчет для неправильных комнат
Бывает так, что комнаты имеют сложную геометрию. Чтобы подсчитать общую площадь нужно разбить такое помещение на несколько зон. После этого подсчитать их площадь и просуммировать (см. рис).
После того как была выведена площадь каждой части помещения, суммируем их. после этого полученное значение подставляем в ту же формулу:
S / H x 1,1 + D x 2 = L
Иногда в одной части комнаты теплый пол укладывают с шагом труб, отличным от другой. В таком случает необходимо рассчитывать длины труб для каждой части помещения отдельно. А результаты – суммировать.
Онлайн-калькулятор
Из этой публикации вы узнали о разных типах укладки магистрали теплого пола. О том, чем они отличаются и в каких случаях лучше использовать тот или иной вариант. Также мы рассказали, как рассчитать длину труб тёплого пола. Надеемся, что статья была вам полезна. Не забудьте поделиться ей с друзьями!
Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.
Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!
Максимальная длина контура теплого пола 16 трубой: определяем самостоятельно с помощью калькуляторов
«Теплые полы» давно уже не воспринимаются как некая экзотика – все больше хозяев домов обращаются к этой технологии обогрева своих жилых владений. Такая система может полностью брать на себя функцию полноценного отопления жилья, или работать в тандеме с классическими отопительными приборами – радиаторами или конвекторами. Естественно, эти особенности учитываются заранее, на этапе общего проектирования.
Максимальная длина контура теплого пола 16 трубой
Предложений по разработке проектов, монтажу и отладке систем водяного «теплого пола» — больше чем достаточно. И все же многие владельцы домов, по старой доброй традиции, стремятся все выполнить своими руками. Но такие работы «на глаз» все же не делаются – так или иначе, требуется проведение расчетов. И одним из ключевых параметров является общая допустимая длина труб одного контура.
А так как в условиях обычного среднестатистического частного жилого дома, как правило, для укладки вполне достаточно трубы диаметром 16 мм, то именно на нем и остановимся. Итак, рассматриваем вопрос, какова может быть максимальная длина контура теплого пола 16 трубой.
Почему лучше использовать трубу с внешним диаметром 16 мм?
Для начала – почему рассматривается именно труба 16 мм?
Всё очень просто – практика показывает, что для «тёплых полов» в доме или квартире такого диаметра вполне достаточно. То есть сложно представить ситуацию, когда контур не справится со своей задачей. А значит — нет никаких действительно оправданных оснований применять более крупную, 20-миллиметровую.
Чаще всего в условиях обычного жилого дома для «теплых полов» с лихвой достаточно труб диаметром 16 мм
И, вместе с тем, применение именно 16-миллиметровой трубы дает ряд преимуществ:
Кроме того, в жилых помещениях очень часто «идет борьба» за каждый миллиметр высоты пола – просто из соображений недостаточности «простора» для наращивания толщины общего «пирога» системы подогрева.
Увеличение диаметра трубы неизменно ведет к утолщению стяжки. А это не всегда возможно, да и в большинстве случаев – совершенно невыгодно.
Труба 20-мм оправдана, когда необходимо выполнить систему подогрева пола в помещениях с высокой нагрузкой, с большой интенсивностью движения людей, в спортзалах и т.п. Там просто из соображений повышения прочности основания приходится применять более массивные толстые стяжки, для прогрева которых требуется и большая площадь теплообмена, что как раз и обеспечивает труба 20, и иногда даже и 25 мм. В жилых же помещениях прибегать к таким крайностям – нет никакой необходимости.
Могут возразить, что для того, чтобы «продавить» теплоноситель по более тонкой трубе придется наращивать мощностные показатели циркуляционного насоса. Теоретически, так оно и есть – гидравлическое сопротивление с уменьшением диаметра, понятно, возрастает. Но как показывает практика, большинство циркуляционных насосов вполне справляются с этой задачей. Ниже будет уделено внимание этому параметру – он также увязан с длиной контура. На то и проводятся расчеты, чтобы добиться оптимальных или, по крайней мере, приемлемых, вполне работоспособных показателей системы.
Итак, остановимся на трубе именно 16 мм. Про сами трубы в этой публикации разговор вести не будем – на то есть отдельная статья нашего портала.
Какие трубы оптимальны для водяного «теплого пола»?
Какие трубы оптимальны для водяного «теплого пола»?Далеко не все изделия подойдут для создания системы подогрева пола. Трубы вмуровываются в стяжку на многие годы, то есть к их качеству и эксплуатационным характеристикам предъявляются особые требования. Как подобрать трубы для системы водяного «теплого пола» — читайте в специальной публикации нашего портала.
Как определиться с длиной контура?
Вопрос кажется совершенно несложным. Дело в том, что в интернете можно отыскать массу рекомендаций по этому поводу – и от производителей труб, и от опытных мастеров, и от, скажем честно, абсолютных дилетантов, которые просто «передирают» информацию с других ресурсов, особо не вдаваясь в тонкости.
Так, в инструкциях по монтажу, которыми производители часто сопровождают свои изделия, можно встретить установленный предел длины контура для трубы 16 мм достигает 100 метров. В других публикациях показывается граница в 80 метров. Опытные установщики рекомендуют ограничиться длиной в 60÷70 метров.
Казалось бы, чего еще нужно?
Но дело в том, что показатель длины контура, тем более с размытым определением «максимальной длины», очень сложно рассматривать в отрыве от других параметров системы. Выложить контур «на глазок», просто чтобы не превысить рекомендуемых границ – дилетантский подход. И при таком отношении вполне можно вскорости столкнуться с глубокими разочарованиями в работе системы. Стало быть, лучше оперировать не абстрактной «допустимой» длиной контура, а оптимальной, соответствующей конкретным условиям.
А она зависит (если точнее – не столь зависит, сколько тесно взаимосвязана) от массы других параметров системы. Сюда можно отнести площадь помещения, его предназначение, расчётный уровень его теплопотерь, ожидаемую температуру в комнате – всё это позволит определиться с шагом укладки контура. И только потом можно будет судить о его получающейся длине.
Вот и постараемся «распутать этот клубок» чтобы прийти к оптимальной длине контура. А затем – проверим правильность наших расчетов.
Несколько основных требований к параметрам «теплого пола»
Прежде чем приступать к расчетам, необходимо ознакомиться с некоторыми требованиями, которым должна соответствовать система водяного подогрева полов.
Обычно принимают в расчет следующие режимы работы.
Таблица режимов работы водяного «теплого пола»
| Температура подачи tв, °С | Температура обратки tо, °С | Средняя температура в контуре tс, °С |
|---|---|---|
| 55 | 45 | 50 |
| 50 | 40 | 45 |
| 45 | 35 | 40 |
| 40 | 30 | 35 |
Установлены следующие предельные значения нагрева поверхности для различных помещений:
| Тип помещения или участка пола | Максимальная температура поверхности пола |
|---|---|
| Помещения и зоны длительного пребывания людей (жилые комнаты) | + 29 °С |
| Помещения и зоны временного пребывания людей, ванные комнаты и душевые, там, где требуется повышенная температура воздуха (до + 25 °С) | + 33 °С |
| Граничные, переходные, краевые зоны, где требуется максимальный нагрев для компенсации теплопотерь, например, от внешних стен, окон или наружных дверей. | + 35 °С |
Обычная «змейка» выкладывается вроде бы проще, но в ней получается слишком много поворотов на 180 градусов, что увеличивает гидравлическое сопротивление контура. Кроме того, при такой раскладке явно может ощущаться перепад температуры от начала контура к концу – это хорошо показано на схеме изменением цвета. Недостаток можно устранить укладкой двойной змейки, но такой монтаж уже выполнить сложнее.
В «улитке» тепло распределяется более равномерно. Кроме того, преобладают повороты на 90 градусы, что снижает потери напора. Но укладывать такую схему все же сложнее, особенно если нет опыта в подобных работах.
Сам контур может занимать не всю площадь комнаты – нередко трубы не прокладывают в тех местах, где планируется установка стационарной мебели.
Впрочем, многие мастера критикуют такой подход. Стационарность мебели – величина все же довольно условная, а «теплый пол» закладывается на десятилетия. Кроме того, чередование холодных и нагретых зон – явление нежелательное хотя бы с точки зрения возможного появления со временем очагов сырости. В отличие от электрических систем, водяным полам локальный перегрев из-за закрытых участков не грозит, так что с этой стороны опасений быть не должно.
Так что строгих рамок на этот счет не существует. Можно, в целях экономии материала, оставить незаполненные участки, или же проложить контур полностью по всей площади. Но если на каком-то участке планируется установка предметов мебели или сантехнических устройств, требующих крепления к полу (например, крепление унитаза дюбелями или анкерами), то это место, естественно, остается свободным от контура. Просто велика вероятность повредить трубу при установке крепежа.
Какую схему укладки контура лучше выбрать?Более подробно о выборе схем укладки, с теоретическими обоснованиями, рассказывается в отдельной статье нашего портала «Водяной теплый пол своими руками»
А вот какой шаг станет оптимальным – покажут расчеты, так как он тесно связан с ожидаемой теплоотдачей пола и температурным режимом системы.
Выше говорилось, что толщина стяжки минимально должна быть 300 мм над поверхностью труб. Но для обеспечения полноценного аккумулирования и равномерного распределения тепла рекомендуется придерживаться толщины в 45-50 мм (именно для трубы диаметром 16 мм).
Узнайте, как правильно сделать заливку теплого пола, выбрать смеси, приготовить раствор, а также ознакомьтесь с технологией заливки водяного и электрического теплого пола.
А чтобы выработанное тепло не расходовалось впустую на прогрев межэтажного перекрытия или иного основания «теплого пола», под трубным контуром в обязательном порядке предусматривается термоизоляционный слой. Обычно для этого используется пенополистирол с плотностью порядка 35 кг/м³ (лучше – экструдированный, как более прочный и эффективный). Минимальная толщина, обеспечивающая корректную работу «теплого пола» должна составлять:
| Особенности основания «теплого пола» | Минимальная толщина термоизоляционной «подушки» |
|---|---|
| Пол по перекрытию над отапливаемым помещением, температура в котором ˃ 18 °С | 30 мм |
| Пол по перекрытию над отапливаемым помещением, температура в котором от 10 до 17 °С | 50 мм |
| Пол по перекрытию над отапливаемым помещением, температура в котором от 10 до 17 °С | 70 мм |
| Пол по грунту, в том числе и в подвальных или цокольных помещениях с заглублением от уровня земли до 1500 мм. | 120 мм |
| Пол в подвальных или цокольных помещениях с заглублением от уровня земли более 1500 мм | 100 мм |
Обязательное условие — система подогрева полов должна укладываться на тщательно утепленную основу, иначе тепло будет расходоваться крайне неэффективно
Все эти последние замечания были сделаны потому, что последующие расчеты будут справедливы именно для таких рекомендуемых «идеальных» условий.
Проведение расчетов основных параметров контура
Чтобы уложить контур труб с оптимальным шагом (а от этого впоследствии и будет зависеть его общая длина), необходимо для начала выяснить, какая теплоотдача ожидается от системы. Лучше всего это показывает удельная плотность теплового потока g, рассчитанная на единицу площади пола (Вт/м²). С этого и начнем.
Расчет удельной плотности теплового потока «теплого пола»
Рассчитать эту величину, в принципе, несложно – надо лишь разделить потребное количество тепловой энергии, необходимое для восполнения теплопотерь помещения, на площадь «тёплого пола». Имеется в виду не вся площадь комнаты, а именно «активная», то есть задействованная в системе подогрева, на которой будет проводиться раскладка контура.
Безусловно, если «теплый пол» будет работать в связке с обычной системой отопления, то это тоже сразу учитывается – берется лишь планируемая процентная доля от общей тепловой мощности. Например, для обогрева комнаты (восполнения теплопотерь) требуется 1.5 кВт, и при этом доля участия «теплого пола» подразумевается в 60 %. Значит, при расчете удельной плотности теплового потока оперируем значением 1,5 кВт × 0,6 = 0,9 кВт
Откуда взять показатель общей необходимой мощности для восполнения тепловых потерь? Встречается немало рекомендаций исходить из соотношения 1 кВт энергии на 10 м² площади помещения. Однако, такой подход получается уж слишком приближенным, не учитывающим массу важных внешних факторов и особенностей комнаты. Поэтому лучше провести более тщательный расчет. Не пугайтесь – с нашим калькулятором это особого труда не представит.
Калькулятор расчета удельного теплового потока «теплого пола»
Пояснения по выполнению расчета
Вначале программа запрашивает общие данные о помещении и о системе «теплого пола».
Далее, запрашиваются данные, которые помогают оценить объемы тепловых потерь помещения.
Итоговое значение удельной плотности теплового потока калькулятор покажет в ваттах на квадратный метр.
Определение оптимального теплового режима и шага укладки контура
Теперь, когда имеется значение плотности теплового потока, можно рассчитать и оптимальный шаг укладки для достижения требуемой температуры на поверхности пола, в зависимости от выбранного температурного режима системы, требуемой температуры в помещении и типа напольного покрытия (так как покрытия довольно значительно различаются своей теплопроводностью).
Не будем приводить здесь череду довольно громоздких формул. Ниже представлены четыре таблицы, в которых указаны результаты расчетов для контура с трубой диаметром 16 мм, и с оптимальными параметрами «пирога» системы, о которых говорилось выше.
Таблицы взаимосвязи величины теплового потока (g), температурного режима «теплого пола» (tв/tо), ожидаемой температуры в помещении (tк) и шага укладки труб контура, в зависимости от планируемого финишного напольного покрытия.
Таблица 1. Покрытие – тонкий паркет, ламинат или тонкий синтетический ковер.
(Сопротивление теплопередаче R ≈ 0,1 м²×К/Вт)
| Средняя температура в контуре tc, °С, (температурный режим подача-обратка, tв/tо, °С) | Ожидаемая температура в помещении tк, °С | Значения величины теплового потока g (Вт/м²) и средней температуры поверхности пола tп (°С), в зависимости от шага укладки труб контура В (м) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | ||
| 50 55/45 | 12 | 126 | 23.3 | 110 | 21.8 | 98 | 20.8 | 91 | 20.1 | 84 | 19.5 |
| 16 | 113 | 26.1 | 98 | 24.8 | 88 | 23.9 | 81 | 23.3 | 76 | 22.8 | |
| 18 | 106 | 27.5 | 92 | 26.2 | 83 | 25.4 | 76 | 24.8 | 71 | 24.3 | |
| 20 | 100 | 28,9 | 97 | 27,8 | 78 | 27,0 | 72 | 26,4 | 67 | 26,0 | |
| 25 | 83 | 32,4 | 72 | 31,4 | 65 | 30,8 | 60 | 30,3 | 56 | 30,0 | |
| 45 50/40 | 12 | 110 | 21,8 | 96 | 20,5 | 86 | 19,7 | 79 | 19,1 | 74 | 18,6 |
| 16 | 97 | 24,7 | 84 | 23,5 | 76 | 22,8 | 70 | 22,2 | 65 | 21,8 | |
| 18 | 90 | 26,0 | 78 | 25,0 | 70 | 24,3 | 65 | 23,8 | 60 | 23,4 | |
| 20 | 83 | 27,4 | 72 | 26,4 | 65 | 25,8 | 60 | 25,3 | 56 | 25,0 | |
| 25 | 67 | 31,0 | 58 | 30,2 | 52 | 29,7 | 48 | 29,3 | 45 | 29,0 | |
| 40 45/35 | 12 | 93 | 20,3 | 81 | 19,2 | 73 | 18,5 | 67 | 18,0 | 62 | 17,6 |
| 16 | 80 | 23,1 | 70 | 22,2 | 62 | 21,6 | 58 | 21,1 | 54 | 20,8 | |
| 18 | 73 | 24,5 | 64 | 23,7 | 57 | 23,1 | 53 | 22,7 | 49 | 22,4 | |
| 20 | 67 | 26,0 | 58 | 25,2 | 52 | 24,7 | 48 | 24,3 | 45 | 24,0 | |
| 25 | 50 | 29,5 | 44 | 28,9 | 39 | 28,5 | 36 | 28,2 | 34 | 28,0 | |
| 35 40/30 | 12 | 77 | 18,9 | 67 | 18,0 | 60 | 17,4 | 55 | 17,0 | 52 | 16,6 |
| 16 | 63 | 21,6 | 55 | 20,9 | 49 | 20,4 | 45 | 20,1 | 42 | 19,8 | |
| 18 | 57 | 23,1 | 50 | 22,4 | 44 | 22,0 | 41 | 21,7 | 38 | 21,4 | |
| 20 | 50 | 24,5 | 44 | 23,9 | 39 | 23,5 | 36 | 23,3 | 34 | 23,0 | |
| 25 | 33 | 27,5 | 29 | 27,6 | 26 | 27,3 | 24 | 27,1 | 22 | 27,0 | |
Таблица 2. Покрытие – толстый паркет, толстый синтетический или натуральный ковер.
(Сопротивление теплопередаче R ≈ 0,15 м²×К/Вт)
| Средняя температура в контуре tc, °С, (температурный режим подача-обратка, tв/tо, °С) | Ожидаемая температура в помещении tк, °С | Значения величины теплового потока g (Вт/м²) и средней температуры поверхности пола tп (°С), в зависимости от шага укладки труб контура В (м) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | ||
| 50 55/45 | 12 | 103 | 22,1 | 89 | 20,2 | 82 | 19,3 | 77 | 18,9 | 69 | 18,2 |
| 16 | 93 | 24,3 | 80 | 23,2 | 73 | 22,6 | 69 | 22,2 | 62 | 21,5 | |
| 18 | 87 | 25,8 | 75 | 24,7 | 69 | 24,2 | 65 | 23,8 | 58 | 23,2 | |
| 20 | 82 | 27,3 | 71 | 26,3 | 65 | 25,8 | 61 | 25,4 | 55 | 24,9 | |
| 25 | 68 | 31,1 | 59 | 30,3 | 57 | 29,8 | 51 | 25,9 | 46 | 29,1 | |
| 45 50/40 | 12 | 90 | 20,1 | 78 | 19,0 | 72 | 18,4 | 67 | 18,0 | 61 | 17,4 |
| 16 | 80 | 23,1 | 69 | 22,1 | 63 | 21,6 | 59 | 21,3 | 53 | 20,8 | |
| 18 | 74 | 24,6 | 64 | 23,7 | 59 | 23,2 | 55 | 22,9 | 50 | 22,4 | |
| 20 | 68 | 26,1 | 59 | 25,3 | 54 | 24,8 | 51 | 24,5 | 46 | 24,1 | |
| 25 | 55 | 25,9 | 48 | 29,2 | 44 | 28,9 | 41 | 28,6 | 37 | 28,3 | |
| 40 45/35 | 12 | 76 | 18,8 | 66 | 17,9 | 60 | 17,4 | 57 | 17,1 | 51 | 16,6 |
| 16 | 66 | 21,9 | 57 | 21,1 | 52 | 20,6 | 49 | 20,4 | 44 | 19,9 | |
| 18 | 60 | 23,3 | 52 | 22,6 | 47 | 22,2 | 45 | 22,0 | 40 | 21,6 | |
| 20 | 55 | 24,9 | 48 | 24,2 | 44 | 23,9 | 41 | 23,6 | 37 | 23,3 | |
| 25 | 41 | 28,7 | 36 | 28,7 | 33 | 27,9 | 31 | 27,7 | 28 | 27,5 | |
| 35 40/30 | 12 | 63 | 17,6 | 55 | 17,6 | 50 | 16,5 | 47 | 16,2 | 42 | 15,8 |
| 16 | 52 | 20,6 | 45 | 20,6 | 41 | 19,7 | 38 | 19,4 | 35 | 19,1 | |
| 18 | 47 | 22,2 | 40 | 22,2 | 37 | 21,3 | 35 | 21,1 | 31 | 20,8 | |
| 20 | 41 | 23,7 | 36 | 23,7 | 33 | 22,9 | 31 | 22,7 | 28 | 22,5 | |
| 25 | 27 | 27,4 | 23 | 27,4 | 21 | 26,9 | 20 | 26,8 | 18 | 26,6 | |
Таблица 3. Покрытие – синтетический линолеум.
(Сопротивление теплопередаче R ≈ 0,075 м²×К/Вт)
| Средняя температура в контуре tc, °С, (температурный режим подача-обратка, tв/tо, °С) | Ожидаемая температура в помещении tк, °С | Значения величины теплового потока g (Вт/м²) и средней температуры поверхности пола tп (°С), в зависимости от шага укладки труб контура В (м) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | ||
| 50 55/45 | 12 | 150 | 25,8 | 131 | 23,7 | 131 | 23,7 | 107 | 21,6 | 98 | 20,8 |
| 16 | 134 | 28,0 | 118 | 26,5 | 118 | 26,5 | 96 | 24,6 | 88 | 23,9 | |
| 18 | 126 | 29,3 | 110 | 27,8 | 110 | 27,0 | 90 | 26,0 | 83 | 25,4 | |
| 20 | 119 | 30,6 | 104 | 29,3 | 104 | 28,5 | 85 | 27,6 | 78 | 27,0 | |
| 25 | 99 | 30,8 | 86 | 32,7 | 86 | 32,0 | 71 | 31,3 | 65 | 30,8 | |
| 45 50/40 | 12 | 131 | 23,7 | 114 | 22,0 | 114 | 21,3 | 94 | 20,3 | 86 | 19,7 |
| 16 | 115 | 26,3 | 101 | 25,0 | 101 | 24,2 | 82 | 23,3 | 79 | 22,8 | |
| 18 | 107 | 27,0 | 94 | 26,4 | 94 | 25,6 | 77 | 24,8 | 70 | 24,3 | |
| 20 | 99 | 29,8 | 86 | 27,7 | 86 | 27,0 | 71 | 26,3 | 65 | 25,8 | |
| 25 | 80 | 32,1 | 70 | 31,3 | 70 | 30,7 | 57 | 30,1 | 52 | 29,7 | |
| 40 45/35 | 12 | 110 | 21,9 | 97 | 20,6 | 97 | 19,9 | 79 | 19,1 | 73 | 18,5 |
| 16 | 95 | 24,5 | 83 | 23,4 | 83 | 22,8 | 68 | 22,1 | 62 | 21,6 | |
| 18 | 87 | 25,8 | 76 | 24,8 | 76 | 24,2 | 62 | 23,5 | 57 | 23,1 | |
| 20 | 80 | 27,1 | 70 | 26,2 | 70 | 25,7 | 57 | 25,1 | 52 | 24,7 | |
| 25 | 60 | 30,3 | 52 | 29,6 | 52 | 29,2 | 43 | 26,8 | 39 | 28,5 | |
| 35 40/30 | 12 | 92 | 20,2 | 80 | 19,2 | 80 | 18,5 | 65 | 17,8 | 60 | 17,4 |
| 16 | 75 | 22,7 | 66 | 21,9 | 66 | 21,3 | 54 | 20,8 | 49 | 20,4 | |
| 18 | 68 | 24,1 | 59 | 23,3 | 59 | 22,8 | 48 | 22,3 | 44 | 22,0 | |
| 20 | 60 | 25,3 | 52 | 24,6 | 52 | 24,2 | 53 | 23,8 | 39 | 23,0 | |
| 25 | 39 | 28,5 | 34 | 28,1 | 34 | 27,8 | 28 | 27,5 | 26 | 27,3 | |
Таблица 4. Покрытие – керамическая плитка, керамогранит, натуральный камень и т.п.
(Сопротивление теплопередаче R ≈ 0,02 м²×К/Вт)
| Средняя температура в контуре tc, °С, (температурный режим подача-обратка, tв/tо, °С) | Ожидаемая температура в помещении tк, °С | Значения величины теплового потока g (Вт/м²) и средней температуры поверхности пола tп (°С), в зависимости от шага укладки труб контура В (м) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | g | tп | ||
| 50 55/45 | 12 | 202 | 30,0 | 176 | 27,7 | 164 | 26,6 | 142 | 24,7 | 128 | 23,4 |
| 16 | 181 | 32,2 | 158 | 30,1 | 147 | 29,1 | 128 | 27,4 | 115 | 26,3 | |
| 18 | 170 | 33,2 | 148 | 31,2 | 138 | 30,3 | 120 | 28,7 | 108 | 27,6 | |
| 20 | 160 | 34,3 | 140 | 32,5 | 130 | 31,6 | 113 | 30,1 | 102 | 29,1 | |
| 25 | 133 | 36,9 | 116 | 35,4 | 108 | 34,6 | 94 | 33,4 | 85 | 32,6 | |
| 45 50/40 | 12 | 176 | 27,7 | 154 | 25,8 | 143 | 24,8 | 124 | 23,1 | 112 | 22,0 |
| 16 | 181 | 29,8 | 136 | 28,1 | 126 | 27,3 | 110 | 25,8 | 99 | 24,8 | |
| 18 | 144 | 30,8 | 126 | 29,3 | 117 | 28,4 | 102 | 27,1 | 92 | 26,2 | |
| 20 | 133 | 31,9 | 116 | 30,4 | 108 | 29,6 | 94 | 28,4 | 85 | 27,6 | |
| 25 | 107 | 34,6 | 94 | 33,4 | 87 | 32,8 | 76 | 31,8 | 68 | 31,1 | |
| 40 45/35 | 12 | 149 | 25,3 | 130 | 23,6 | 121 | 22,8 | 105 | 21,4 | 95 | 20,5 |
| 16 | 128 | 27,4 | 112 | 26,0 | 104 | 25,3 | 90 | 24,0 | 82 | 23,3 | |
| 18 | 117 | 28,4 | 101 | 27,1 | 95 | 26,5 | 82 | 25,3 | 74 | 24,6 | |
| 20 | 107 | 29,6 | 94 | 28,4 | 87 | 27,8 | 76 | 26,8 | 68 | 26,1 | |
| 25 | 80 | 32,1 | 70 | 31,3 | 65 | 30,8 | 57 | 30,1 | 51 | 29,6 | |
| 35 40/30 | 12 | 123 | 23,0 | 108 | 21,6 | 100 | 20,9 | 87 | 19,8 | 78 | 19,0 |
| 16 | 101 | 25,0 | 88 | 23,9 | 82 | 23,3 | 71 | 22,3 | 64 | 21,7 | |
| 18 | 91 | 26,1 | 80 | 25,1 | 74 | 24,6 | 64 | 23,7 | 58 | 32,2 | |
| 20 | 80 | 27,1 | 70 | 26,3 | 65 | 25,8 | 57 | 25,1 | 51 | 24,6 | |
| 25 | 53 | 29,7 | 46 | 29,1 | 43 | 28,8 | 37 | 28,3 | 34 | 28,0 | |
Пользоваться таблицей несложно. Она позволяет сравнить несколько возможных вариантов, исходя из рассчитанного значения плотности теплового потока, и выбрать оптимальный. Обратите внимание – в таблице указывается еще и температура на поверхности «теплого пола». Как уже говорилось выше, она не должна превышать установленных значений. То есть это становится еще одним важным критерием выбора варианта.
Например, требуется определить параметры системы тёплого пола, который должен обеспечивать нагрев в помещении до 20 °С, с плотностью теплового потока 61 Вт/м². Напольное покрытие – ламинат.
Входим в соответствующую таблицу и ищем возможные варианты.
Вот и остаётся выбрать оптимальный, наиболее устраивающий вариант. Но при этом важно не упускать из внимания еще одно важное обстоятельство. Температурный режим системы должен быть единым на одном насосно-смесительном узле и коллекторной группе. А к такому узлу могут подключаться сразу несколько контуров. То есть при планировании системы для нескольких помещений (или дня нескольких контуров в одной комнате) это обязательно принимается в расчет.
Определение длины контура «тёплого пола»
Если с шагом укладки контура есть определенность, то несложно просчитать и его длину. Поможет в этом размешенный ниже калькулятор. В программу вычислений уже заложен коэффициент, учитывающий изгибы труб. Кроме того, калькулятор одновременно выдает еще и значение общего объема теплоносителя в контуре – тоже немаловажная величина для последующих этапов проектирования всей системы.
Калькулятор расчета длины контура водяного «теплого пола»
Важен еще один нюанс. Иногда на отдельных участках делают уплотнение шага укладки. В таком случае для этих участков можно просчитать длину трубы отдельно (исходя из площади), а потом просто просуммировать результаты.
Проверяем остальные эксплуатационные параметры контура
Определение падения напора в рассчитываемом контуре
Чтобы система теплого пола работала эффективно, поддавалась корректной настройке, необходимо в контурах обеспечивать падение давления (иными словами – гидравлическое сопротивление) не более чем на 20 кПа (0,02 МПа или 0,2 бар). Это – верхний предел, а в идеале следует стремиться и даже к более низкому показателю – порядка 15 кПа.
То есть рассчитанную длину контура следует проверить и на это соответствие. Но при этом принимается в расчет не только длина самой трубы, но еще и повороты. Причем, изгибы на 180 градусов (свойственные «змейке») дают гораздо большее сопротивление, чем на 90 градусов (преобладающие в «улитке»).
Надо полагать, раз определились с шагом, то можно уже более точно составить и схему раскладки контура. То есть количество поворотов просчитать нетрудно. Ну а потом – воспользоваться нашим калькулятором.
Калькулятор определения гидравлического сопротивления контура теплого пола
Если рассчитанное значение получилось меньше рекомендуемого предела, то длина контура — вполне устраивает.
Кстати, при подключении нескольких контуров к одному коллектору, если они немного различаются длиной, именно применением схем укладки «улитки» или «змейки» можно примерно выровнять их гидравлическое сопротивление. Так система станет проще в отладке – разброс потерь напора в контурах на одной гребенке стараются выдерживать минимальным.
Определение расхода теплоносителя в контуре и скорости потока
Теперь осталось проверить, каковы будут показатели расхода теплоносителя в контуре и, соответственно, его скорости.
Расход – это тот объем теплоносителя, который должен пройти в единицу времени через контур, чтобы обеспечить «доставку» требуемого количества тепловой энергии. Определившись с ним, и зная геометрические параметры трубы, несложно найти скорость потока.
Скорость потока теплоносителя необходимо выдерживать в диапазоне от 0,15 до 1 м/с. Слишком маленькая скорость приведет к тому, что жидкость будет попросту быстро остывать в трубах, не завершив цикла циркуляции, и работа теплого пола станет неэффективной, с явным чередованием теплых и остывших зон. С чрезмерным ростом скорости резко возрастает гидравлическое сопротивление, повышаются нагрузки на циркуляционный насос.
Многие мастера рекомендуют вообще ограничиваться скоростью до 0,5 м/с, мотивируя это тем, что при больших показателях может появиться шум, особенно на зауженных штуцерах соединительных фитингов. Это нельзя считать обязательным требованием, но прислушаться к нему не помешает.
Подсчитать обе величины поможет расположенный ниже калькулятор.
Обратите внимание – одной из исходных величин является перепад температур на подаче и обратке коллектора. Хотя мы выше говорили о температурных режимах с «дельтой» в 10 градусов (что вполне допустимо), стремиться желательно к 5÷7 градусам. Так, без изменения средней температуры в контуре, его работа станет наиболее эффективной, экономичной, прогрев поверхности получится полностью равномерным.
Калькулятор расчета расхода теплоносителя в контуре и скорости потока
Если все полученные значения нас устраивают, то можно считать расчеты длины контура и его основных параметров законченными.
Итак, подведем итог.
Как видно, рассматривать длину контура труб «теплого пола» абстрактно, в отрыве от других параметров системы – невозможно. Все должно основываться на расчётах, на рассмотрении оптимальных вариантов, причем с увязкой с другими контурами и с, возможно, планируемыми иными приборами отопления.
Показанная методика проведения вычислений вовсе не претендует на «научность» и «безупречность». Но со вполне допустимой погрешностью хозяин дома или квартиры, затеявший установку водяного «теплого пола» из трубы 16 мм, сможет определиться с основными параметрами системы, теоретически проверить ее работоспособность.
Ну а окончательную «доводку» и балансировку каждого контура все равно придется проводить в обязательном порядке, уже используя регулировочные элементы смесительного узла и коллектора.
В дополнение к статье предлагаем посмотреть интересный видеосюжет – возможно, он поможет разобраться с оставшимися неясностями.