Как рассчитать водяной теплый пол. Как рассчитать электрический теплый пол

Устройство электрических систем напольного обогрева отличается некоторыми особенностями. Кабели и маты продаются в виде готовых изделий определенной длины, а инфракрасные пленки либо карбоновые стержни нужно правильно резать и раскладывать. Перед монтажом предлагаем ознакомиться с инструкцией, как самостоятельно рассчитать теплый пол, работающий от электричества. Это поможет закупить количество нагревательных элементов, требуемое для отопления помещения.

Определение тепловой нагрузки

Прежде чем заготавливать материалы для монтажа напольного электрообогрева, нужно посчитать, сколько тепла подать в конкретное помещение. Данный расчет принято вести по удельной характеристике – количеству теплоты, выделяемой на единицу объема или площади комнаты.

Мощность отопительной системы считается через площадь в тех случаях, когда высота потолков жилища не достигает 3 м. Наиболее точный результат методика дает в помещениях с потолками 2,6-2,8 м. Порядок расчета такой:

Измерив габариты комнаты, высчитайте площадь в квадратных метрах.
Найденную квадратуру умножьте на величину удельной тепловой характеристики (базовая – 100 Вт/м²).
К полученной мощности примените региональный поправочный коэффициент.

Удельные показатели расхода тепла для разных помещений

Совет. Поскольку тепло уходит на прогрев наружных стен и внутренних перегородок, рекомендуется прибавлять занимаемую ими площадь к чистым габаритам помещения.

Комнаты, расположенные в различных частях дома, охлаждаются по-разному – угловые теряют больше тепла, нежели средние. Отсюда рекомендация: значение удельной характеристики принимайте в зависимости от типа помещения:

для комнат, находящихся внутри здания либо имеющих одну внешнюю стену с окном, - базовое значение 0,1 кВт/м²;
угловые помещения (2 внешних ограждения и один световой проем) – 0,12 кВт/м²;
те же угловые комнаты, но с двумя окнами – 0,13 кВт/м².

Поправочный коэффициент применяйте в зависимости от региона проживания. Для коттеджа, построенного в южных областях, значение коэффициента составит 0,7-0,8, в северных районах – 1,5-2,0.

Пример. На обогрев угловой спальни с одним световым проемом площадью 18 м² понадобится 18 х 0,12 = 2,16 кВт тепловой энергии. Если дом расположен на юге, цифра уменьшится до 2,16 х 0,7 = 1,51 кВт, на севере – вырастет вдвое: 2,16 х 2 = 4,32 кВт.

Расчет расхода теплоты по объему жилища ведется аналогично: путем замеров определяется кубатура комнаты, умножаемая на удельную характеристику. Базовое значение для внутренних помещений – 35 Вт/м3, угловых – 40 и 45 Вт/м3 соответственно.

Выбор способа обогрева

Прежде чем приступить к дальнейшим вычислениям, нужно прояснить ряд моментов:

Электрические теплые полы планируется использовать в качестве самостоятельного источника тепла или предполагается совместная работа с системой водяного отопления?
Какой тип нагревателей планируется применять – резистивные кабели, маты, пленочные элементы либо углеродные стержни?
Хватает ли выделенного на здание лимита потребления электроэнергии.

Справка. При расчетах 1 кВт установленной электрической мощности приравнивается к одному киловатту тепловой энергии. Современные нагреватели преобразуют электричество в теплоту с эффективностью (КПД) 99%.

Греющая кабельная система

Проектировать отопление только электрическими теплыми полами не рекомендуется по следующим причинам:

стоимость электроэнергии довольно высокая, постоянный обогрев выльется в кругленькую сумму;
чтобы отопить жилище, придется увеличить нагреватели теплого пола по мощности;
температура напольного покрытия повысится до 30 °С, в комнате станет душно и некомфортно.

Маты — тот же кабель, закрепленный на полимерной сетке змейкой

Из перечисленных разновидностей нагревателей самые надежные – резистивные кабели и сделанные из них маты. Известный производитель кабельных систем Devi дает гарантию на работу изделий 50 лет при условии, что соблюдена технология монтажа. Греющие проводники допускается использовать непосредственно под напольным покрытием, муровать в стяжке либо в слое плиточного клея.

Пленочные нагреватели обойдутся дороже кабельных. Монолитить элементы в стяжку не рекомендуется – существует вероятность слабого прогрева. Саморегулирующиеся карбоновые стержни не отличаются надежностью – судя по отзывам пользователей, часть нагревателей быстро перегорает и мощность обогрева снижается.

Расчет метража кабеля и шага укладки

Чтобы определить длину греющего проводника, необходимо учесть некоторые особенности:

производители предлагают кабели фиксированного метража, обладающие разной мощностью (от 9 до 20 Вт на 1 погонный метр);
чтобы нагреватель мог отдавать тепло и не перегорел в полу, контур нельзя прокладывать под стационарной мебелью и техникой без ножек;
для укладки в ванной или на балконе кабельный проводник берется с запасом 15-20%.

Примечание. Особенности монтажа и эксплуатации резистивных кабелей в равной степени распространяются на греющие маты. Последние отличаются лишь сеткой, куда прикреплен идентичный двухжильный проводник, уложенный змейкой.

Схема укладки резистивного кабеля в ванной

Выяснив потребность в тепловой энергии на обогрев конкретного помещения, сделайте расчет электрического теплого пола согласно инструкции:

Подберите по каталогу кабель, ориентируясь на полученную ранее тепловую мощность и добавляя запас 15%. Запишите общую длину проводника.
Нарисуйте на бумаге план комнаты в масштабе.
Расположите на эскизе мебель и бытовую технику, вплотную прилегающую к полу и мешающую нормальному теплообмену. Соблюдайте реальные габариты шкафов, стиральных машин и прочего оборудования.
Отнимите от общей квадратуры площадь, занимаемую мебелью. Задача – разместить на свободном участке выбранный по каталогу греющий проводник.
Разделите остаток площади на длину кабельного нагревателя – получите шаг укладки в метрах.

Справка. В технических характеристиках производитель Devi указывает минимальный интервал укладки 0,075 м (7,5 см). На практике мастера обычно кладут кабели на расстоянии 10±1 см при условии, что напольные контуры обогревают комнату без помощи радиаторов.

Правила раскладки в жилых и вспомогательных помещениях отличаются. Например, в гостиной или спальне первая греющая линия отодвигается от мебели на расстояние 10 см. В ванной либо на балконе кабель укладывается вплотную к шкафам и сантехнике, чтобы ноги не ощущали перепада температур на полу. Указанный нюанс обязательно учитывайте при планировании. Подробнее расскажет специалист на видео:

Поскольку нагревательные маты продаются полосами сетки (рулонами), шаг прокладки считать не придется. Но учтите другой момент: теплоотдача 1 м² мата ограничена, увеличить мощность нельзя. А вот снизить – без проблем, достаточно разрезать сетку между проводниками и раздвинуть кабели.

Пример расчета теплого электрического пола в спальне 18 м² с потреблением тепла 2,16 кВт:

Поскольку кабельный нагрев планируется совместить с радиаторной системой, тепловая мощность делится пополам – 2,16 / 2 = 1,08 кВт приходится на половой контур.
Подбираем двухжильный кабель DEVIsafe 20T удельной мощностью 20 Вт/м. С учетом запаса берем готовый проводник длиной 60 м с теплоотдачей 1,2 кВт.
Стационарная мебель занимает 3 м² площади спальни. Остается 15 м², тогда шаг укладки составит 15 / 60 = 0,25 м.

Возможные схемы раскладки кабельных контуров

О пленочных нагревателях

Расчет количества инфракрасной пленки выполняется гораздо проще и сводится к подбору греющего материала по размерам и удельной теплоотдаче:

Рассчитайте потребность помещения в тепловой энергии (раздел первый данной публикации).
Набросайте планировку комнаты со стационарной мебелью. Вычислите размер и квадратуру свободного участка.
Пленочные теплые полы раскладываются с отступом от стен 15-20 см. Нарисуйте эти полосы на эскизе и отнимите их размеры от свободной площади.
Последняя задача – расположить на оставшемся участке инфракрасную пленку требуемой суммарной мощности. Выберите в каталоге производителя рулоны нужной ширины и теплоотдачи.

Справка. Пленка известного бренда Caleo способна отдавать от 130 до 230 Вт на 1 м² нагревательного элемента. Ширина – 50, 80 и 100 см.

Учитывайте, что термопленку допускается резать только поперек, ориентируясь по специальным линиям (интервал – 250 мм). Соседние полотна можно класть впритык либо с расчетным интервалом, но не внахлест. Для спальни из нашего примера количество пленки считается так:

Потребная теплоотдача напольного контура – 1,08 кВт. Если брать изделие с теплоотдачей 130 Вт/м², понадобится 1080 / 130 = 8,3 м² пленочного нагревателя. С учетом запаса – 9 м².
Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.

При закупке материалов для монтажа электрического теплого пола примите во внимание следующие рекомендации:

Подавляющее большинство греющих элементов нуждается в регулировании извне. В каждое помещение нужно установить терморегулятор и датчик перегрева, закрепляемый непосредственно на кабеле или пленке.
Обязательно укладывайте под напольные контуры слой утеплителя, если не хотите греть дорогим электричеством землю, перекрытие либо соседнюю квартиру.
Толщина теплоизоляционного слоя на грунте – не менее 10 см пенопласта или минеральной ваты. Межэтажное перекрытие достаточно застелить фольгированным пенополиэтиленом 8-12 мм в толщину.
Если на полах используются толстые покрытия – паркет, доска 25 мм и более, войлочный линолеум, то мощность греющих элементов придется увеличить на 30-40% против расчетной.
Заготовьте медные провода сечением 2,5 мм² для подсоединения контуров к электросети. Длины кабелей должно хватить, чтобы протянуть линию до главного щита.

Подведенную к электрощиту линию необходимо защитить автоматическим выключателем соответствующего номинала. Автомат лучше брать двухполюсный, разрывающий обе цепи – фазу и ноль.

Каждый этап проекта должен быть грамотно разработан с учетом всех норм, правил и нюансов. Перед тем как рассчитать водяной теплый пол, следует ознакомиться с особенностями его монтажа. Это обосновано тем, что ошибки, которые будут возникать в процессе эксплуатации, исправить будет уже не возможно.

Прежде чем приступить к организации теплого пола, следует знать основу и принцип работы. Первым шагом является составление общей схемы укладки труб, при этом особое внимание следует уделить полезной площади помещения, также размещению предметов мебели. С учетом масштаба комнаты формируется чертеж, на который следует наносить только точные замеры.

Расчет длины трубы теплого водяного пола основывается на том факторе, что максимальная длина любого участка не может быть больше, чем 80-100 м.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты

Не следует упускать из внимания и длину шага укладки. В среднем она составляет 150 мм, но может и уменьшаться до 100 мм, что характерно для более прохладных условий. Саму трубу следует размещать на расстоянии 150-250 мм от стенок помещения.

Таблица расхода трубы теплого пола

Для расчета общей продолжительности трубы, предназначенной для отдельного контура, используется следующая формула:

L = S / N * 1.1 ,

где S – площадь, которую предстоит покрыть данным контуром, N – длина шага укладки, 1.1 – показатель коэффициента, который показывает запас требуемый на изгибы.

Также к этому значению следует прибавлять параметры длины трубы, которые требуются для монтажа линии подачи, а также для создания обратной ветки к коллектору.

Прокладывание труб для теплого пола

Для создания водяного теплого пола также потребуются следующие материалы:

рулонная гидроизоляция – количество данного материала определяется путем вычисления площади пола с запасом в 10%, который потребуется для перекрытия стыков;
утеплитель в виде пенополистирола — используется 5 % для подгонки и обрезки;
лента демпферная – укладывается по периметру комнаты, а также в местах стыка;
сетка арматурная – количество сетки равняется площади помещения, которая увеличена в 1,4 раза;
бетон – зависит от предполагаемой толщины стяжки.

Чтобы расчеты были выполнены с максимальной точностью, следует обращаться за помощью к специалистам либо использовать специальную программу, которая называется VALTEC.PRG. Она предназначена для расчета основных параметров различных инженерных систем.

Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола

Мощность водяного теплого пола

Принцип работы водяного теплого пола очень отличается от традиционного метода обогрева дома, так для обычного способа отопления свойственны температурные перепады. В результате такого явления активность конвекционных потоков возрастает. Недостатком такого подхода к обогреву помещений является большая вероятность травматизма. Это вызвано перегревом самих элементов отопительного устройства, которые могут привести к осушению кожи и образованию ожогов.

В основе метода обогрева помещения путем использования способа водяного теплого пола лежит принцип использования не горячей, а теплой воды.

Терморегулятор для теплого пола

В среднем ее значение может колебаться от 35 до 45 градусов, но при этом максимальный ее показатель составляет 50 градусов по Цельсию. Таким образом, для эффективного обогрева помещений используется вода невысокой температуры, которая позволит достичь не только оптимального результата, но и снизить вероятность получить травму к нулю.

Благодаря системе отопления в виде водяного теплого пола, предоставляется возможность создать благоприятные температурные условия, используя при этом лишь 40-150 Вт на квадратный метр. Несмотря на то, что этот показатель является относительно небольшим, но его вполне достаточно для достижения цели. Равномерное распределение водяного потока по всему периметру комнаты дает возможность снижать мощность обогревательного устройства.

Необходимые расчеты

Количество электроэнергии, которое необходимо для обогрева 1 кв. м., представляет собой основополагающий фактор. Благодаря ему предоставляется возможность определиться с типом обогрева помещения, а именно основной или дополнительный это вид. При этом следует исходить из тех факторов, что пространство, которое подвергается активному обогреву, должно немного превышать половину общей площади этой комнаты. Зачастую данный показатель имеет значение в 60-70%. Если водяной теплый пол характеризуется, как единственный источник тепла, то значением мощности термопленки принимается показатель в 150Вт/м².

Определение мощности теплого пола при помощи специальных программ

Если данный способ отопления используется в качестве дополнения к основному, то тогда показатель удельной мощности равняется 110-120 Вт/м².

С целью экономии затрат на оплату электрической энергии, которая используется обогревательным устройством, рекомендуется подключать термостат в сеть инфракрасного теплого пола. В результате это дает возможность не только установить контроль над работой электрических компонентов, но и снижать при этом затраты на 35%. Таким образом, можно утверждать, что электрический теплоноситель употребляет лишь 65% изначально планируемой мощности.

Исходя из вышеуказанных данных, можно с легкостью рассчитать необходимое количество энергии для отопления помещения площадью 18 кв. м. на протяжении 1 часа.

18 м² х 0,7 х (150 Вт/м² х0,65) = 1229 Вт/час,

где 0,7 – является коэффициентом, значение которого показывает долю задействованной площади под раскладку инфракрасного обогревателя,

0,65 – показатель, уточняющий процент работы элементов при условии использования терморегулятора.

Если стоимость 1 кВт электроэнергии составляет 3,58 р., то тогда цена за 1 час составляет:

1229 х 3,58 / 1000 = 4,40 р., а за 7 часов работы за весь день: 7 х 4,40 = 30,8 р.

Выполнение расчетов подобного типа несет в себе важную информацию, которая необходима для организации трубопровода для теплого пола. Результаты вычислений будут очень полезными при разработке самой конструкции обогревательного устройства.

Внешний вид конструкции теплого пола

Температурный показатель поверхности пола для ванных комнат при таком способе отопления может достигать различных значений, максимум которых закреплен на 33 градусах.

Таким образом, чтобы рассчитать продолжительность трубопровода водяного теплого пола, следует руководствоваться такими величинами, а именно теплопотеря, доля площади помещения, которая задействована под обогрев, и показатель нормативной температуры.

Значение удельной мощности в зависимости от типа обогреваемых помещений

В зависимости от типа помещения, которое предстоит обогреть, выделяют различные требования для отдельных комнат.

Расчет мощности и таблица теплопотребления разных частей здания

Такое деление возникает из-за функционального предназначения рассматриваемой площади. Если сравнивать спальню и застекленную лоджию, то для второго варианта требуется намного больше мощности, чем для первого. Стандартными показателями считаются следующие данные: кухня – 110-150 Вт/м², ванная – 140-150 Вт/м², лоджия под стеклянным покрытием – 140-180 Вт/м².

Значения удельной мощности также принято указывать с некоторым запасом. Такое решение принято на основании того, что создается запас в 30 % для той системы, которая работает в режиме 70 %.

Значение мощности необходимой для обогрева квадратного метра

Главным показателем, на который ориентируется человек при выборе способа нагревательного устройства, является расчет мощности водяного теплого пола на квадратный метр. Если теплый пол является единственным источником отопления, то удельная его мощность должна характеризоваться такими значениями – 150-180 Вт/м² . Если данный способ обогревания выступает в качестве дополнительного, то величина мощности приравнивается к 110-140 Вт/м² .

Расчет водяного теплого пола и его мощности дает возможность спроектировать отопительную систему с максимальной эффективностью, что в итоге отразится на продолжительности ее полезного использования.

Укладка водяного теплого пола

Так как погода бывает переменчивая и потребность в обогреве помещений изменяется, следует использовать регуляторы. Различают их ручного и автоматического типа.

Тип подключения теплого пола в санузле – от полотенцесушителя

При формировании контура теплого пола, особое внимание следует уделить выбору способа его подключения. В качестве места для подсоединения к общей системе может быть радиатор, магистральная труба, полотенцесушитель.

Полотенцесушитель для подключения системы теплого пола

При формировании отопительной системы, следует учитывать тот фактор, что использовать насос для прокачки жидкости по системе в ванной совсем не обязательно. Это обосновано тем, что большинство таких помещений не имеют большой площади и естественного циркулирования будет вполне достаточно. Прежде чем смонтировать теплый пол водяной, расчет туб следует выполнить тщательно и хорошо подготовить поверхность, а именно удалить старое покрытие.

Выполнение проекта теплого водяного пола

Если выбор способа подключения к системе отопления сделан в пользу полотенцесушителя, то в обязательном порядке следует предусмотреть установку краном, а именно Маевского или обычного типа. Благодаря таким элементам предоставляется возможность удалить из системы образовавшийся воздух.

Когда водяной теплый пол в ванной от полотенцесушителя работает, то на его обратку следует установить гермостатический клапан RTL. Благодаря такому устройству будет осуществляться не только регулировка подачи воды, но и температурного режима. Обратку в данном случае рекомендуют подключать в магистральную систему.

В целях безопасности и удобства в последующем обслуживании не следует бетонировать узел подключения. В противном случае доступ к нему будет исключен, что является не очень хорошо. Зачастую в качестве места его установки выбирают пространство под ванной либо нишу в стене, если такая имеется. При втором варианте обычно ее скрывают под декоративной дверцей или же плиткой, которую легко потом снять.

Очередность выполнения монтажных работ

Чтобы теплоотдача теплого водяного пола была максимальной, применяется теплоизоляция. В качестве материала берется экструдированный пенополистирол толщиной в 50 мм и плотностью 35 кг на куб либо фольгированный пеноизолом. Следующим шагом является укладка отражающей пленки, задача которой направить тепловую энергию вверх. Для покрытия стен используется демпферная краевая лента. Ее задача – это защита стяжки от образования трещин.

Потом наступает черед укладки металлопластиковых труб.

Металлопластиковые трубы для конструкции теплого пола

Самым часто используемым методом является способ «улитка». Для нее характерно:

шаг между трубами равняется 15 см, вблизи наружных стен – 10см;
их крепление осуществляется при помощи скоб и вязальной проволоки, используется либо монтажная сетка, либо пластмассовый распределитель.

Если теплоизоляция производится за счет пленки, ее следует прикрепить к напольному покрытию саморезами.

Герметичность трубопровода и стяжки пола

С целью избежать неприятностей в будущем по поводу качества выполненной укладки теплого пола, следует в обязательном порядке проверять ее на герметичность соединения.

Проверка системы на герметичность

Этот процесс осуществляется путем заполнения системы водой. При положительном результате наступает черед заливки бетона, но при этом все трубы должны быть наполнены жидкостью с давлением в 2 атм. Этот слой в общей сложности должен равняться 6 см. После затвердения смеси, следует выполнить обрезку краевой ленты, которая выступает за края, и начать укладывать плитку.

Только после 21-28 дней от дня заливки бетонной смеси систему можно вводить в эксплуатацию. Но при этом следует делать это постепенно – повышать температурный режим со временем. В противном случае это грозит появлением разности коэффициента расширения.

Таким образом, подключить водяной теплый пол можно к любому элементу общей системы, но при этом следует учитывать все нормы и требования. А вот правильность проведения расчетов дает возможность продлить срок эксплуатации такого способа отопления на длительный период.

Схема укладки труб теплого пола и необходимые расчеты Таблица расхода трубы теплого пола Прокладывание труб для теплого пола Автоматизация процесса расчетов системы теплого пола Терморегулятор для теплого пола Внешний вид конструкции теплого пола

Не хотите, чтобы батареи портили продуманный интерьер вашей гостиной? Есть много вариантов обогрева помещений, один из них теплый водный пол.Но чтобы он соответствовал названию, необходим тщательный расчет – разберемся, как его выполнить.

Расчет мощности теплого водяного пола – особенности технологии

Теплый водяной пол действительно может выполнять роль основного теплоносителя и обогревать помещения. И делать это даже эффективнее традиционных радиаторов – в случае с теплым полом прогревается весь воздух, тогда как радиаторы рождают конвекционные потоки, из-за чего температура в разных углах комнаты может быть разной. К достоинствам теплого пола помимо равномерного прогрева воздуха относится и отсутствие сухости воздуха, которая непременно возникает при использовании конвекторных радиаторов.

И все же полностью заменить батареи на теплый пол рискуют не многие, используя эту технологию как вспомогательную. В любом случае, максимальный предел температуры жидкости, которая курсирует по трубам, проложенным по периметру пола, может достигать отметки не выше 50°С. Такая температура не всегда бывает достаточной в действительно холодных регионах или же если помещение плохо утеплено, и теплый воздух уходит через окна, стены и потолок.

В теплых водяных полах правильный предварительный расчет – это уже полдела, однако именно калькулятор подводит многих строителей. Дело в том, что мало просто рассчитать длину трубы, опираясь сугубо на площадь комнаты. При обустройстве водяного пола с обогревом необходимо помнить о соблюдении обязательных условий:

Площадь обогрева одного контура может быть не более 20 квадратных метров. В больших помещениях прокладывается несколько контуров. Например, в зале площадью 60 кв. м нужно будет проложить 3 контура.
Подключение каждого контура происходит к отдельному отводу.
Длина контура не должна превышать 60 м.
В контуре линии не могут быть расположены дальше, чем на 30 см друг от друга.

Калькулятор тёплого пола

Укажите размеры пола.

На самом деле, самый надежный калькулятор в этом процессе – наглядный расчет водяного теплого пола. Дело в том, что площадь, которая будет прогреваться, не всегда соответствует площади помещения. Так, трубы контура не рекомендуется прокладывать под тяжелой мебелью.

Если вы задаетесь вопросом, как рассчитать теплый водяной пол, запаситесь миллиметровой бумагой. На листе с разметкой нарисуйте план помещения с соблюдением удобного вам масштаба, например, один квадратик будет равен ½ метра. На бумаге вы сможете отметить зоны под мебелью, а также набросать рисунок контура.

Существует два варианта укладки труб под теплоноситель: змейка и спираль. В первом случае будет гораздо легче спроектировать расположение труб, однако учтите, что эффективность такой системы может быть под вопросом. Дело в том, что теплоноситель будет отдавать температуру по мере продвижения по контуру. Поскольку он расположен вдоль помещения, то ближайшая к началу контура часть будет всегда прогреваться лучше, чем более удаленная. В этом случае вы должны обязательно учитывать, какие участки комнаты будут менее эксплуатируемыми.

Спираль сложнее спроектировать, однако ее эффективность на порядок выше. От врезки труба направляется сразу к центру комнаты, а оттуда уже расходится по периметру. Спираль также более предпочтительна при использовании труб с большим радиусом изгиба. К слову, стоят они на порядок дешевле, чем более гибкие варианты.

Равномерность прогрева зависит от расстояния между линиями контура. Чем больше диаметр трубы, тем большая зона прогревается, однако мало кто использует трубы диаметром больше, чем 16 мм. В этом случае по сторонам от линии прогревается по 10 см поверхности. Чем больше диаметр, тем больше придется делать толщину пола.

На чертеже вы сможете с легкостью высчитать длину трубы и умножить на коэффициент масштаба. В любом случае, к полученному значению обязательно добавьте еще 2 метра – как показывает опыт, зачастую именно их не хватает для того, чтобы проложить абсолютно цельный контур.

Помимо диаметра трубы, важно учесть и материал, из которого она изготовлена. Мы рассмотрим самые популярные варианты: медь, металлопластик, полипропилен и сшитый полиэтилен.

Медные трубы – самый лучший вариант для теплого пола, однако работать с ними могут только профессионалы, у которых есть нужное оборудование и навыки. Медь – очень долговечный материал, который обладает наивысшей теплопроводностью среди доступных металлов. Кроме того, медные трубы имеют оптимальный радиус изгиба. Существенным и по большому счету единственным недостатком этого варианта остается запредельно высокая цена, которую придется заплатить за материал и услуги специалистов.
Трубы из металлопластика – именно этот материал чаще всего используют для обустройства теплых полов. Действительно, у такой системы будет достаточно высокий КПД, она прослужит многие годы и не «съест» весь бюджет, заложенный на ремонт. Радиус изгиба позволяет прокладывать близко даже трубы с большим диаметром.
– используются не чаще медных, но по причине слишком большого радиуса изгиба. Так, если диаметр трубы около 20 мм, то линии в контуре будут расположены не ближе, чем на 30 см друг от друга. Чего для прогрева, как мы уже выяснили, недостаточно. Выйти из положения можно двумя способами: проложив контур по спирали или используя специальные угловые соединители. Но чем больше соединений в контуре, тем выше вероятность утечки жидкости из системы.
У труб из сшитого полиэтилена достаточно хорошее качество. Высокая теплопроводность, длительный срок эксплуатации – что еще нужно? А нужно, чтобы труба не гнулась, что в случае со сшитым полиэтиленом является весомым недостатком. Исправить его можно, фиксируя трубы чаще, однако это увеличивает количество затраченного времени на прокладку пола.

Само собой, в расчетах нужно будет учесть и дополнительные материалы, о которых сейчас и пойдет речь. Без них система потеряет большую часть эффективности. Чтобы тепло от труб целиком и полностью устремлялось вверх, обогревая воздух в помещении, следует изолировать его от контакта с холодным пространством под трубами. Для этого существует множество теплоизоляционных материалов. Экструдированный пенополистирол – вот наилучший вариант в этом случае. От обычного пенопласта он отличается долговечностью и монолитностью структуры. Кроме того, его укладка займет считанные минуты.

Поверх утеплителя укладывают гидроизоляцию – достаточно будет обычной полиэлитеновой пленки. Вдоль стен не забудьте проложить демпферную ленту. Это обязательная покупка, если вы хотите избежать растрескивания пола.

Не забывайте, что от воздействия тепла он будет расширяться. Демпферная лента нейтрализует внутреннее давление, которое возникает при расширении.

Арматура или готовая арматурная сетка – основа для крепления труб и бетонной стяжки. Проще всего приобрести готовые конструкции. Скобки для крепления труб – еще один обязательный элемент. Чем легче гнутся трубы, тем больше скобок придется купить.

Распределяющий коллектор – устройство, которое будет распределять теплоноситель по контурам. Если из-за большого периметра контур придется разбить на несколько частей, у коллектора должны быть регуляторы расхода. Дело в том, что при подаче нагретой жидкости в равных количествах по трубопроводам разной длины менее длинный будет греться сильнее, чем контур с большей протяженностью. Иногда вода может даже не проходить по более длинному трубопроводу из-за сильного сопротивления. Регуляторы в коллекторе позволяют экономно и эффективно распределять теплоноситель.

Смеситель – устройство, без которого невозможно обойтись в домах, где помимо присутствует и традиционная система водного отопления. Как мы уже писали, в трубах под теплый пол температура не должна подниматься выше 50°С, что для радиаторов слишком мало. Поэтому вода на радиаторы подается при более высоких температурах, но в смесителе она разбавляется до необходимой температуры и расходится по теплому полу.

Чтобы смонтировать напольное отопление в комнатах своего дома, необходимо знать, как рассчитать теплый пол. От этого расчета зависит количество труб, параметры циркуляционного насоса и объем требуемого тепла для этой системы водяного отопления.

Перед укладкой теплого пола важно правильно произвести необходимые расчеты.

Исходные данные

Для монтажа теплого пола в помещении применяют металлопластиковые трубы диаметрами 16х2 мм, 18х2 мм, 20х2 мм. Изделия только этого вида, да еще стальные, могут выдерживать вес бетонной стяжки и рабочих нагрузок на пол комнаты. Ветви системы отопления из металла использовать нецелесообразно, так как они быстро приходят в негодность, а работы по монтажу обойдутся весьма дорого. Укладка труб происходит в виде спирали или змеевика с определенным интервалом между соседними витками трубопровода. Величина интервала лежит в пределах 100-350 мм, но ее следует определить расчетом, как и длину трубы.

Рисунок 1. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с синтетическим покрытием.

Для обеспечения комфорта температура поверхности пола в комнате, в которой постоянно находятся люди, не должна быть выше 26⁰С. Перед тем как рассчитать теплый водяной пол, нужно знать потери тепла в каждом помещении, которые определяются заблаговременно.

Расчетные значения температуры теплоносителя отличаются от традиционных систем отопления, чтобы поверхность не была горячей, это очень некомфортно для людей. В процессе вычислений теплого пола подбирается подходящий температурный график из диапазона: 40/30⁰С, 45/35⁰С, 50/40⁰С, 55/45⁰С.

Если в результате расчета длина трубы на отопление 1 комнаты превышает 100 м, то придется разделить площадь пола пополам и отапливать его двумя контурами. Величину диаметра трубопровода определяют способом подстановки значений, указанных выше, и проверяют расчетом. Сопротивление 1 контура напольного отопления не должно превышать 20 кПа.

Вернуться к оглавлению

Инструкция

Зная общие теплопотери ограждающими конструкциями помещения, вначале следует отнять от этого значения величину потерь через полы, поскольку при устройстве теплого пола их не будет. Полученную величину Q (Вт) надо разделить на площадь комнаты F (м 2) для того, чтобы узнать удельную теплоотдачу, которую должна обеспечивать система водяного пола q (Вт/м 2):

Рисунок 2. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с ковровым покрытием или паркетом.

Дальше расчет выполняется графическим способом по номограммам, представленным на рис. 1, 2, 3. Следует выбрать ту номограмму, которая соответствует вашему напольному покрытию. Взяв получившееся значение q, откладываемое с левой стороны графика, нужно определить температуру поверхности пола, которая обеспечит необходимое поступление тепла в помещение. Например, если удельная теплоотдача должна составлять 99 Вт/м 2 , а покрытие синтетическое (линолеум), то по номограмме на рис. 1 необходимая температура поверхности — +29⁰С, что неприемлемо.

Тогда по той же номограмме принимается максимально допустимая температура — +26⁰С. Если от этого значения (располагается на правой шкале графика) вести горизонтальную линию, то она пересечет несколько диагональных графиков, отражающих интервал укладки труб теплого пола. Подбирается оптимальное значение, в данном примере подойдет 0,2 м. От места пересечения горизонтальной линии температуры и диагонального графика интервала укладки проводится вертикальная линия вниз. Она укажет на величину средней разности температур, в приведенном примере она составит 21⁰С. Дойдя по горизонтальной линии до самого конца, можно выяснить реальную удельную теплоотдачу контура отопления, здесь получится 68 Вт/м 2 .

t т =∆t ср +t пом.

В этой формуле:

Рисунок 3. Номограмма определения удельной теплоотдачи теплого пола с толстым ковровым покрытием или толстым паркетом.

t т — средняя расчетная температура воды в системе, ⁰С;
∆t ср — средняя разница температур, определенная ранее по номограмме, ⁰С;
t пом — необходимая температура воздуха в помещении, ⁰С.

Если подставить те же цифры из рассматриваемого примера и принять значение температуры в комнате равным 20⁰С, результат будет — +41⁰С. Ранее были указаны стандартные температурные графики, которые следует принимать для теплого пола, под результат примера методом подбора определен график 45/35⁰С.

Поскольку температура поверхности была принята меньше требуемой для отопления комнаты, нужно вычислить, какова разница между потоком, который будет поступать от теплого пола, и необходимым изначально количеством теплоты для компенсации потерь через наружные ограждения. Для этого нужно площадь помещения умножить на удельную теплоотдачу от контура напольного отопления:

Если для примера принять значение площади равным 40 м 2 , то величина теплового потока будет:

68 Вт/м 2 х40 м 2 =2720 Вт.

Изначальная же расчетная величина q составляла 99 Вт/м 2 , а общая — 3960 Вт, разница — 1240 Вт. Это недостающее количество теплоты надо подать в комнату другим, традиционным способом отопления, то есть радиаторами.

Определив расчетный температурный график подачи теплоносителя (в примере — 45/35⁰С), интервал укладки трубопроводов отопительного контура (в примере принят 0,2 м), надо рассчитать протяженность трубы:

L — длина трубы, м;
а — интервал ее укладки, м;
F — площадь поверхности теплого пола, м 2 .

В примере: 40 м 2 /0,2 м=200 м. К этой протяженности необходимо прибавить длину труб, которые идут до помещения от распределителя, здесь для примера пусть будет 10 м. Получилось 210 м, что является слишком большим контуром, который будет иметь очень высокое гидравлическое сопротивление. Нужно разделить систему на 2 контура, тогда длина трубы составит 105 м, это максимально допустимое значение. Другой вариант — пересмотреть интервал укладки, увеличить его, тогда материала трубы понадобится меньше, но и отдача теплого пола станет ниже. В результате придется наращивать мощность радиаторов.

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления - основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

тип материалов, использованных в процессе строительства;
вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
температурные показатели в регионе проживания;
использование дополнительных источников обогрева;
точные размеры площади помещения;
предполагаемый температурный режим в помещении;
высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, мм	Расход трубы на 1 м2, м п.
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

жилое помещение - 29 °C;
участки около наружных стен - 35 °C;
ванные комнаты и зоны с высокой влажностью - 33 °C;
под напольное покрытие из паркета - 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
сшитые полиэтиленовые трубы;
металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

необходимая длина нагревательного контура;
равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

g - показатель плотности теплового потока;
Q - суммарный показатель теплопотерь в помещении;
F - предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

TR - температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
ТО - температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55-45, 50-40, 45-35, 40-30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15-1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Как рассчитать водяной теплый пол. Как рассчитать электрический теплый пол – советы эксперта