Расчет теплого пола – Калькулятор водяного пола

Правила расчета


Для того чтобы упростить процесс расчета, можно воспользоваться специальными калькуляторами, широко представленными в интернете. Часто они имеются на сайтах различных фирм, осуществляющих работы по укладке теплого пола. Там же вы сможете найти различные таблицы, в которых есть средние расчеты и необходимые формулы.

Если появляются сомнения в своих силах, обратитесь к профессионалам, в распоряжении которых имеются необходимые знания и средства. Для того чтобы специалисты подготовили грамотный точный расчет, придется предоставить актуальные данные об особенностях планировки вашего помещения, а лучше всего показать детальный план.

Если же принято решение рассчитывать мощность само

Если же принято решение рассчитывать мощность самостоятельно, то начать следует с нанесения на специальную бумагу плана помещения с размещением отопительного контура и указанием окон и дверей. Масштаб вычисляется следующим образом: 1 см на бумаге равен полуметру реальной площади

До начала прорисовки стоит обратить внимание на такие параметры:

  • трубы должны быть расположены вдоль стен и окон;
  • площадь помещения не должна быть больше 20 м2, в противном случае стоит разделить его на несколько частей и рассчитать отдельный отопительный контур для каждой из них;
  • между стеной и первым витком контура должно быть расстояние не менее 25 см.

Количество труб рассчитывается так: измеряется общКоличество труб рассчитывается так: измеряется общ

Количество труб рассчитывается так: измеряется общая протяженность, после чего она умножается на масштабный коэффициент. Полученный результат складывается с двумя метрами расстояния (соединение контура со стояком). Общая длина делится на протяженность одной трубы, поскольку максимально допустимая длина труб не должна быть больше 100 м.

Диаметр труб зависит от дальности расположения конструкций: они не могут располагаться более чем в 50 см друг от друга. Шаг укладки труб, равный 30 см, предполагает величину теплоотдачи в объеме 50 Вт на 1 м2. Показатель мощности увеличивается соответственно величине диаметра труб и уменьшается в случае увеличения шага укладки.

Мощность водяного пола – это сочетание показателей

Мощность водяного пола – это сочетание показателей общей площади дома, материалов труб и пола, разницы температур подающего и поступающего теплоносителя. Показатель мощности на один квадратный метр не должен быть более чем на 25% выше уровня потери тепла. Если достичь этого значения не получается, необходимо сделать перерасчет, изменить диаметр труб и величину шага укладки.


Перепад давления


По этому параметру подбирается циркуляционный насос. Перепад давления в контуре (между подающим и обратным коллектором) указывает какой напор должен обеспечивать насос. Если насос не обеспечивает требуемый напор, то можно выбрать более мощную модель, или уменьшить длину трубы.

Вверх


Детальный расчет водяного теплого пола


При составлении расчетов, обратите внимание, что максимально оптимальной температурой поверхности пола будет являться значение в 28 градусов. В случае превышения данного значения может появиться дискомфорт. В тех местах, где пол граничит с окнами или дверьми и наружными стенами, температура может быть выше до +35°С, а в ванных комнатах до +33°С.

Обращайте внимание так же на покрытие, которое собираетесь использовать, так как у каждого покрытия есть свое сопротивление теплопередачи. Рекомендованное значение не должно превышать 0,15 М2К/Вт

При расчете водяного теплого пола обращайте внимание, что максимальная температура теплоносителя не должна превышать значение в 55 градусов. Оптимальные потери на контуре составляют обычно 10 градусов. То есть если подача у вас составляет 50 градусов, то обратка будет в районе 40 градусов

   Плотность потока тепла на 1 м2 рассчитывается следующим образом:

q=Q/F, где:  Q – суммарное значение теплопотерь в помещении, (Вт);  F - площадь пола, (м2);  q - плотность потока тепла, (Вт/м2).

Используя полученное значение плотности теплового потока (q), температуру помещения и температуру на поверхности пола, производим расчет необходимой разности температур носителя тепла и шага раскладывания трубы, используя соответствующую таблицу (приложены в примере). Далее, пользуясь формулами G=3,6*Q/4,187*(tz-t) и L=F/b рассчитываем необходимый расход воды через систему отопления пола и длину укладываемой трубы, где:

G – количество расходуемой воды, (л/час);  tz – входная температура, (°С);  tp – выходная температура, (°С);  b - шаг раскладывания трубы, (м);  F - площадь пола, (м2).

Как рассчитать водяной контур


Для начала нужно создать проект обогрева помещения, определить материал покрытия и температуру теплоносителя (около 55 °C). Для контроля распределения температуры устанавливаются два термометра – на входе, и на выходе теплоносителей. Разница в показаниях 5 — 10 °C говорит о правильности работы. Таким образом, температура основной зоны пола при правильно работающей системе обогрева не должна превышать 29 °C. А в санузлах и граничных зонах соответственно 35 и 33 °C.

Укладка труб

Для правильного монтажа труб используют следующие методы укладки: змейка (обычная, угловая или двойная) и улитка. Эффективнее будет комбинирование нескольких методов. К примеру, граничную зону уложить в форме змейки, а центральную — улиткой. Последнее больше подходит для объёмных помещений без геометрических изменений, а для сложных используется змейка.

Укладка труб производится с шагом, рассчитанным в проекте. Шаг укладки для граничных зон 10 см, а для основных может меняться в пределах от 15 до 30 см, но не более 30 см, это обусловлено чувствительностью перепада температур на участке пола.

Далее необходимо учитывать следующий момент, чем меньше шаг укладки, тем больше длина используемых труб. Посчитать, сколько метров трубы уйдет на метр квадратный пола, можно по формуле:

Для расчета длины труб по площади используется формула:

L = S / N,

где , S – это площадь утепляемого пола (м2), N – шаг укладки, L- соответственно, искомая длина трубы.

На практике в расчет по площади нужно добавить коэффициент 1,1 – запас длины на повороты, а также стоит прибавить длину участков до коллектора.

Максимальная длина контура

На практике оптимальная длина одной петли будет:Длине петли прямопропорционально гидравлическое сопротивление и потери давления в контуре, которые обусловлены диаметром магистрали.  Установлено, что при понижении давления на 20 кПа (0,2 бар) от рабочего, приводит к эффекту запертой петли. В результате циркуляция теплоносителя через трубы станет невозможна.

На практике оптимальная длина одной петли будет:

  • из трубы диаметром 16 мм получится контур не более 100 м;
  • при диаметре 20 мм максимальная длина петли будет до 125 м;

Допустимая минимальная длина контура может быть любой, но стоит помнить, что для упрощения балансировки насоса следует нарезать петли примерно одинаковой протяженности.

Мощность насоса

Немаловажным элементом системы является насос. Для его выбора необходимо рассчитать какой теплосъем с каждого квадратного метра получается в соответствии с проектом, далее нужно это значение умножить на количество квадратных метров в помещении, и получим суммарное значение.

Мощность насоса определяется способностью качать через себя объем теплоносителя за определённое время. Теперь остаётся сравнить суммарное  значение с мощностью устанавливаемого насоса.


Производим расчеты


Чтобы рассчитать количество или метраж необходимых труб, необходимо сначала выбрать подходящую схему укладки. Самыми распространенными считаются «змейка» и «спираль».

Первый вариант может иметь две разновидности. В пеСхемы укладки

Первый вариант может иметь две разновидности. В первом случае труба укладывается змейкой.

Обратите внимание! «Змейка» позволяет немного сэкономить на трубах, но при этом нагрев комнаты будет неравномерным. Сначала нагреется пол с одной стороны, и постепенно тепло будет продвигаться дальше

К тому же вода, продвигаясь по трубам, будет остывать. Это значит, что с одной стороны пол будет всегда чуть прохладнее.

Более эффективная укладка – это двойная спираль. ВЗмейка

Более эффективная укладка – это двойная спираль. В этом случае трубы укладываются парой, та по которой поступает горячая вода, и та по которой будет отводиться остывший теплоноситель. Такой способ позволяет нагревать пол по всей комнате до одинаковых температур.

Обратите внимание! При укладке труб по системе «спираль» нагрев комнаты будет происходить с ее краев к середине. Такой метод считается наиболее эффективным.

Какой бы способ не был выбран, чтобы правильно расСпираль

Какой бы способ не был выбран, чтобы правильно рассчитать метраж необходимых труб, нужно начертить схему. На бумаге в масштабе рисуется будущая система. Наносятся контуры комнаты и линии, по которым в дальнейшем будут укладываться трубы. При этом нужно учитывать расположение крупных элементов мебели, под ними укладывать теплый пол не рекомендуется. Также стоит учесть, что укладывать трубы нужно с отступом от стен не менее 20 см.

Для правильного расчета необходимо знать еще один параметр – это расстояние между трубами или шаг. Этот параметр будет зависеть от диаметра и теплопроводности труб, а также от температуры подаваемого теплоносителя. Первые два показателя можно узнать в магазине, где будут приобретаться трубы. Второй показатель будет зависеть от используемого котла. Также выбор шага определяется от необходимой температуры в комнате. Если нужно чтобы было значительно теплее, то шаг делается меньше, и наоборот.

Делая расчеты, нельзя забывать о том, что длина одРасчет

Делая расчеты, нельзя забывать о том, что длина одного контура не должна превышать 60‒70 метров. В противном случае эффективность системы значительно снизится.

Обратите внимание! Если площадь комнаты довольно большая, и метраж труб будет больше 70 метров, то требуется создать дополнительные контуры (один или два, в зависимости от площади). Лучше, чтобы они были одинаковой длины.

Сделав правильный чертеж будущей системы (с учетомКомбинированная укладка

Сделав правильный чертеж будущей системы (с учетом отступа от стен и будущей расстановки крупных элементов мебели), можно точно рассчитать необходимое количество труб. Но всегда стоит брать с запасом. При любой работе неизбежны небольшие недочеты и огрехи. Лучше сделать десятипроцентный запас, чем затем бегать по магазинам в поисках подходящей трубы.


Скорость теплоносителя


Скорость движения теплоносителя по трубе контура влияет на акустический комфорт в помещении. Если скорость превысит 0,5 м/с, то возможны посторонние звуки от циркуляции теплоносителя по контуру.

Повлиять на это значение можно диаметром или длиной трубы.

Вверх



Тепловой поток вверх


Количество тепла, которое теплый пол отдает на обогрев помещения.

Если планируется использовать водяной теплый пол в качестве основной системы отопления, то этот показатель должен немного превышать максимальные теплопотери помещения.

Если основным видом отопления являются радиаторы, то тепловой поток вверх компенсирует лишь незначительную часть тепловых потерь, а первоочередным показателем является температура пола.

Вверх



Проектирование кабельного подогрева


Резистивный нагревающий кабель – это нагревательныГлавными отличиями электрических теплых полов — нагревательные элементы, состоящие из кабелей или кабельных секций. Рассмотрим разновидности и методы расчёта.

Резистивный нагревающий кабель – это нагревательный элемент из одного или двухжильного кабеля в защитном экране, с неизменным сопротивлением, который уложен по площади пола.

Кабель имеет стандартные значения длины, а соответственно сопротивления и вырабатываемого тепла.  Длину кабеля изменять нельзя, это приведёт к изменению тока и нарушению работы.

Удельная мощность и длина

Это мощность одного кв.м теплого пола. Под этот показатель подбирается длина нагревающего электрокабеля.

Например, мощность кабельной системы для правильного подогрева должна быть около 100-150 Вт/м2; если теплый пол планируется использовать как основное отопление, то нужно 150-200 Вт/м2. Если нам нужно подогреть 10 м2, то нужен кабель мощностью 10*100=1000 Вт.

Сколько это метров кабеля?

Это уже будет зависить от его сечения. Чем толще провод, тем, больше его мощность, и тем больше шаг укладки будет при монтаже. Более тонкий провод придется укладывать с меньшим шагом, чтобы соблюсти выбранную удельную мощность, соответственно расход кабеля будет больше.

Для удобства расчетов и укладки продаются электрические ТП в виде матов, свернутых в рулон. Кабель в них уложен змейкой с определенным шагом и зафиксирован. Ширину такого «коврика» изменить нельзя, как правило, она равна 50 см. Получается, что удельную мощность задает производитель, например 130 Вт/м2. Покупателю остается только выбрать подходящую площадь нагревательного элемента из имеющихся в продаже.


Средняя температура поверхности пола


Этот параметр является основным критерием расчета теплого пола в плане комфорта для жильцов. Он представляет собой среднее значение между максимальной и минимальной температурой пола.


По нормам в помещениях с постоянным нахождением людей (жилые комнаты, кабинеты и т.д.) средняя температура пола должна быть не выше 26°С. В помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны) или с непостоянным нахождением людей температура пола может составлять до 31°С.


Температура пола в 26°С не обеспечивает ожидаемого комфорта для ступней. В частном доме, где никто не вправе владельцу указывать какой температурой обогревать жилье, можно настраивать среднюю температуру пола в 29°С. При этом ступни будут ощущать комфортное тепло. Поднимать температуру выше 31°С не стоит — это приводит к высушиваю воздуха.


Вверх

Температура подачи и обратки


Температура подачи – температура теплоносителя на входе в теплый пол (в подающем коллекторе).

Температура обратки – температура теплоносителя на выходе из контура теплого пола (в обратном коллекторе).


Температура подачи должна быть выше температуры обратки, иначе теплый пол не будет отдавать тепло в помещение. Оптимальным является поддержание разницы температур подачи и обратки в 10⁰С.

Температура подачи должна быть выше желаемой температуры воздуха в помещении.

Вверх



Определение желаемой температуры в комнатах


Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:

  • +29-30 градусов – холлы, прихожие;
  • +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
  • +30-35 – полы возле окон, на верандах;
  • +32 – ванные, санузлы;
  • +17-19 – спортивные залы.

Монтаж водяного теплого пола

Монтаж водяного теплого пола

При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.

Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.


Основные правила


Трубы металлопластиковые HENCO хорошо послужат дляТрубы металлопластиковые HENCO хорошо послужат для

Трубы металлопластиковые HENCO хорошо послужат для вашего пола

К трубам, применяемым при монтаже систем водяного обогрева, предъявляются особые требования. В первую очередь они должны отличаться долговечностью, а их материал не должен подвергаться коррозии и разрушению при перепадах температур и давления. Кроме этого они должны быть устойчивыми к воздействию химикатов и микроорганизмов. Срок их службы должен составлять не менее 50 лет.

Каждый контур системы водяного теплого пола должен состоять из единого отрезка, так как в местах соединений возможно образование протечек. По этой причине весь расходный материал должен быть герметичным. Образовываться течи могут и в местах изгибов, что свойственно материалам с низкой эластичностью. Всем этим требованиям соответствуют трубы из следующих материалов:

  • металлопластика;
  • сшитого полиэтилена;
  • меди;
  • полипропилена;
  • стали.

Труба для теплого пола

Труба для теплого пола

В соответствии с нормами, предъявляемыми к теплым полам, при их монтаже запрещается использовать чугун. Самыми лучшими считаются медь и сталь, однако они непопулярны ввиду высокой стоимости. Полипропилен так же непопулярен, как и медь. Однако его непопулярность обусловлена не высокой стоимостью, а большим радиусом изгиба, позволяющим укладывать трубы с минимальным шагом в 32 см, чего в большинстве случаев бывает недостаточно.

Оборудования для тёплого водяного полаОборудования для тёплого водяного пола

Оборудования для тёплого водяного пола

Поэтому самыми популярными на сегодняшний день являются металлопластик и сшитый полиэтилен. Причем последний обладает более высокими характеристиками. Единственным недостатком сшитого полиэтилена является плохая эластичность: такие трубы в процессе монтажа должны жестко фиксироваться на арматурной сетке. При несоблюдении этого требования в процессе эксплуатации они могут разогнуться.

Общие сведения по результатам расчетов


  • Общий тепловой поток
  • — Кол-во выделяемого тепла в помещение. Если тепловой поток меньше тепловых потерь помещения, необходимы дополнительные источники тепла, например, такие как настенные радиаторы.
  • Тепловой поток по направлению вверх
  • — Кол-во выделяемого тепла в помещение с 1 квадратного метра площади по направлению вверх.
  • Тепловой поток по направлению вниз
  • — Кол-во «теряемого» тепла и не участвующего в обогреве помещения. Для уменьшения данного параметра необходимо выбирать максимально эффективную теплоизоляцию под трубами ТП* (*теплого пола).
  • Суммарный удельный тепловой поток
  • — Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 квадратного метра.
  • Суммарный тепловой поток на погонный метр
  • — Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 погонного метра трубы.
  • Средняя температура теплоносителя
  • — Средняя величина между расчетной температурой теплоносителя подающего трубопровода и расчетной температурой теплоносителя обратного трубопровода.
  • Максимальная температура пола
  • — Максимальная температура поверхности пола по оси нагревательного элемента.
  • Минимальная температура пола
  • — Минимальная температура поверхности пола по оси между трубами ТП.
  • Средняя температура пола
  • — Слишком высокое значение данного параметра может быть дискомфортно для человека (нормируется СП 60.13330.2012). Для уменьшения данного параметра необходимо увеличить шаг труб, снизить температуру теплоносителя либо увеличить толщину слоев над трубами.
  • Длина трубы
  • — Общая длина трубы ТП с учетом длины подводящей магистрали. При высоком значении данного параметра калькулятор рассчитает оптимальное кол-во петель и их длину.
  • Тепловая нагрузка на трубу
  • — Суммарное количество тепловой энергии, получаемое от источников тепловой энергии, равное сумме теплопотреблений приемников тепловой энергии и потерь в тепловых сетях в единицу времени.
  • Расход теплоносителя
  • — Массовое кол-во теплоносителя предназначенного для подачи необходимого кол-ва тепла в помещение в единицу времени.
  • Скорость движения теплоносителя
  • — Чем выше скорость движения теплоносителя, тем выше гидравлическое сопротивление трубопровода, а также уровень шума, создаваемого теплоносителем. Рекомендуемое значение от 0.15 до 1м/с. Данный параметр можно уменьшить за счет увеличения внутреннего диаметра трубы.
  • Линейные потери давления
  • — Снижение напора по длине трубопровода, вызванного вязкостью жидкости и шероховатостью внутренних стенок трубы. Без учета местных потерь давления. Значение не должно превышать 20000Па. Можно уменьшить за счет увеличения внутреннего диаметра трубы.
  • Общий объем теплоносителя
  • — Общее кол-во жидкости для заполнения внутреннего объема труб системы ТП.