Как рассчитать теплоотдачу теплых водяных полов

Устройство теплого водяного пола — отличное решение для обеспечения стабильной и благоприятной атмосферы в доме. Отопление достаточно экономично в потреблении электричества, но дает много тепла. Данный способ обогрева актуален для холодных квартир или при наличии в семье маленьких детей. Холодная климатическая зона вынуждает владельцев жилья оснащать квартиру не только обогревателями, но и подогревом пола. Даже если квартира достаточно теплая, теплое покрытие, например, в ванной, несомненно добавит комфорта жильцам.

Теплый водяной пол универсален, прост в использовании. Установить его возможно даже самостоятельно без обращения к профильным специалистам. Важно лишь провести грамотные вычисления и правильно подобрать материалы.

Как рассчитывать теплоотдачу

Рассмотрим несколько вариантов, чтобы у вас не возникло вопросов при планировании пола.

Расчет для пленочного нагревателя

Для такого типа устройства номинальная мощность предполагает диапазон от 150 до 220 Вт. Стоит учесть, что данный тип устройства представляет собой слой фольгоизола для контура. Покрытие поверхности фольгой позволяет части тепловой энергии рассеиваться.

Для стабилизации температурного режима используют специальные устройства — терморегуляторы. Чаще всего температура не превышает 40 градусов по Цельсию. После окончания работы его отключают, чтобы регулятор мог остыть. Таким образом, теплоотдача составляет 70 Вт на 1 кв.м.

Расчет для греющего кабеля

Теплоотдача устройства составляет 30 Вт на 1 кв.м. Принцип расчета заключается в определении оптимального шага укладки контура. Также необходимо учитывать следующее:

1. Расстояние между контурами – от 10 до 30 см. Чем крупнее шаг, тем более неравномерный нагрев произойдет.
2. Длину кабеля рассчитывают так: L=S/D*1,1, где S – площадь, а D – расстояние между контурами.

Стоит учитывать, что контур укладывается не на всю площадь обогрева. Поэтому необходимо вычислить средние показатели, которые достигнут максимальной эффективности. Так, теплоотдача для нагревающего кабеля составит 120 Вт на 1 кв.м. При таких показателях в комнате сохранится комфортная температура.

Расчет для теплого водяного пола

В некоторых случаях можно сэкономить при наличии источника тепла. Это актуально, когда стоимость киловатта меньше цен на электроэнергию. Необходимо учитывать следующее:

1. Контроль температуры воды. Обычно она составляет 50 градусов по Цельсию, что значительно превышает температуру напольного покрытия.
2. Поток тепловой энергии увеличивается со понижением температуры.
3. Расчет диаметра контура. При шаге в 250 мм на 1 кв.м. напольного покрытия выходит 82 Вт. Правильно рассчитанная теплоотдача теплого водяного пола поможет осуществить рациональное проектирование отопления.

Рассчитываем теплопотери здания

Существуют множество формул для вычисления теплопотерь здания. Для оценки квартиры используют формулу: Q=S/10, где Q – киловатты, S – площадь. Для того чтобы отопить комнату в 30 кв.м потребуется 30/10=3 КВт.

Однако, стоит учитывать, что такой способ расчета имеет несколько погрешностей:

• эта формула актуальна для квартиры с потолками не более 2,5 метров;
• теплоотдача теплого водяного пола на м2, кроме всего прочего, зависит от климата;
• потребность в тепле угловых квартир, находящихся в середине или у торца, отличаются между собой;
• в частных домах теплопотери происходят также через пол и потолок.

Расчет мощности системы теплого пола

Перед планированием необходимо учесть:

• площадь комнаты;
• желаемый уровень температуры;
• вид напольного покрытия;
• размер и конструкцию окон;
• мощность котла.

Процесс вычислений включает в себя несколько этапов. Первым шагом становится отрисовка плана комнаты. Желательно делать это на миллиметровой бумаге с указанием расположения окон и дверей. Далее рассчитывается шаг контуров, их расположение и диаметр.

Как известно, теплоноситель теряет часть тепла передвигаясь по трубам. Это приводит к тому, что пол прогревается неравномерно. Температура прогретого напольного покрытия не должна превышать 30 градусов.

Сопротивление возрастает при увеличении длины контура и частых поворотах при укладке. Общая обогреваемая контурами площадь не должна быть больше 20 кв.м В противном случае помещение разделяют на участки.

Важно! Наиболее оптимальный вариант – это коллектор с конкретным количеством отводов.

Стоит выдерживать одинаковое гидравлическое сопротивление в каждой трубе, подключенной к коллектору. Если планируется обогрев веранды или балкона, то для этих помещений создают независимый контур, так как на их отопление уходит гораздо больше тепловой энергии.

Шаг трубы прямо пропорционально влияет на равномерный и безопасный обогрев помещения. В среднем расход трубы на 1 кв.м выходит около 5 п.м. при расстоянии между контурами от 20 до 30 см. То есть для прокладки труб в помещении площадью 20 кв.м необходимо 100 п.м. трубы.

Для достижения оптимального уровня теплоотдачи в 50 Вт на 1 кв.м предусматривают шаг не больше 30 см. Иначе увеличивают уровень температуры воды для равномерного обогрева помещения.

Важно! При планировании водяного пола важно учитывать места теплопотерь (оконные и дверные проемы).

Методика расчета на 1 м2

Расчет выполняется просто. Однако есть некоторые нюансы, необходимые для учета (такие, как нормативные документы и т.д.).

Основный принцип – укладка контура между плитой перекрытия и покрытием пола. Контурная магистраль состоит из:

• теплоизоляции;
• контура;
• коллектора;
• крепежей и т.д.

Для получения данных собираются следующие данные:

• предназначение и размеры комнаты;
• площадь;
• уровень тепловой потери;
• тип покрытия пола.

Также необходимо учитывать следующие факторы:

• этаж;
• тип остекления;
• уровень теплоизоляции.

Программы для расчета

Для точного расчета теплоотдачи стоит учитывать не только тип выбранного материала, но и другие параметры. Например, температура воды в обратке, скорость движения, давление и т.д.

Для того, чтобы произвести наиболее правильный расчет теплоотдачи теплого пола водяного применяют калькулятор онлайн. В сети есть достаточно подобных программ.

Необходимо знать имеющиеся данные, потребуются:

• размеры;
• уровень температуры воздуха;
• температура воды, поступающей в коллектор;
• температура в обратке;
• расстояние между контурами;
• тип покрытия;
• вид теплоизоляции.

При наличии сомнений в правильности проведенного расчета и для того, чтобы теплоотдача водяного теплого пола с 1м2 была посчитана правильно, необходимо обратиться к специалистам, которые смогут учесть всевозможные нюансы, возникающие в каждом отдельном случае. На вычисления , как мы выясняли, влияет не только размер комнаты, но и количество зон с повышенным уровнем тепловых потерь, материал труб, схема укладки контура и др.

Теплый пол водяной – расчет технических параметров, сметной стоимости материалов и полного объема работ

Словосочетание «теплый пол» сегодня у всех на слуху.

Такая популярность обусловлена тем, что благодаря появлению легко гнущихся полимерных труб работы по монтажу отопления данного вида весьма упростились и стали доступны не только профессионалам, но и мастеровитым домовладельцам.

Но не стоит в спешке закупать бухты труб и «курочить» напольное покрытие, чтобы поскорее сделать долгожданный теплый пол водяной: расчет системы – вот с чего нужно начинать. Как рассчитать теплый водяной пол? Давайте посмотрим, как делается расчет водяного теплого пола и к каким затратам следует быть готовым.

Задачи

1. Характерные для отапливаемого помещения теплопотери, а значит и потребную тепловую мощность, которой должна обладать система отопления.
2. Диаметр труб и шаг между ними.
3. Суммарную длину труб в каждом контуре: зависит от размеров контура, способа укладки труб и их диаметра.
4. Производительность и напор насоса.

Данные

Для выполнения расчета системы теплый пол необходимо располагать следующей информацией:

• теплопотери помещения;
• материал труб;
• схему контура;
• тип напольного покрытия.

Мощность теплопотерь в отапливаемом помещении

Произведем расчет мощности водяного теплого пола.

Этот параметр является ключевым, поскольку именно он определяет, какое количество тепла должна производить та или иная отопительная система.

Наиболее точный способ оценки теплопотерь в помещении – выполнение теплотехнического расчета, в котором будет учтен целый ряд факторов: термическое сопротивление ограждающих конструкций, площадь и тип остекления, инсоляция, тепло от людей и оборудования.

Методика расчета достаточно сложна и требует определенных навыков и опыта, поэтому обычно его заказывают проектной организации, в штате которой есть инженеры-теплотехники. Чтобы упростить задачу и сэкономить средства, домашние умельцы используют усредненную величину – 100 Вт/кв. м.

Если же речь идет о частном доме, то средняя мощность теплопотерь будет зависеть от его площади:

• до 150 кв. м – 120 Вт/кв. м;
• от 150 до 300 кв. м – 100 Вт/кв. м;
• от 300 до 500 кв. м – 90 Вт/кв. м.

Материал труб

Трубы выбирают сообразно своим финансовым возможностям. Доступны следующие варианты:

• Медные в чистом виде или в пластиковой оболочке: обладают наилучшими характеристиками и являются самыми долговечными, но покупка и монтаж обходятся очень дорого.
• Сшитый полиэтилен, полибутен, армированный полипропилен – доступные по стоимости материалы, но не имеют высокой прочности и несколько сложны в монтаже (плохо держат форму).
• Металлопластиковые: средний по стоимости вариант, при этом имеют высокую прочность и хорошо держат форму.

Схема контура

Разрабатывая схему контура, на плане помещения прорисовывают его очертания. При этом учитывают следующее:

• Трубы не должны оказаться под мебелью – диваном, шкафом и пр.
• От стен следует отступить не менее 15 см.
• Желательно, чтобы трубы не пересекали стык между плитами (если таковой имеется, лучше уложить два отдельных контура по разные стороны от него).

Далее выбирают способ укладки труб. В общем случае применяют один из двух вариантов:

1. Змейка (зигзаг): особенностью контура в виде змейки является неравномерное распределение тепловой мощности. К такой схеме прибегают в том случае, когда в какой-либо зоне помещения нужна усиленная подача тепла. Подобное положение дел обычно наблюдается при наличии одной наружной стены, имеющей слабое утепление или значительный по площади остекленный проем.
2. Улитка (спираль): данную схему также называют бифилярной.

Укладка теплого водяного пола спиралью

Последняя является более удачной, чем предыдущая, поскольку обладает целым рядом достоинств:

• Тепло распределяется более равномерно (чередуются линии подачи и обратки).
• При каждом повороте направление трассы меняется только на 90 градусов, а не на 180, что заметно облегчает монтаж и способствует снижению гидравлического сопротивления.
• При той же мощности теплоотдачи труб для «улитки» понадобится на 15% меньше, чем для «змейки».

Расчет теплоотдачи теплого пола

При этом шаг должен быть таким, чтобы суммарная длина труб в контуре не превысила 100 м.

Иначе гидравлическое сопротивление окажется чрезмерно большим.

Затем определяют мощность теплоотдачи по формуле:

Q = S х Δt х B х Fp х Fi х Fm х Fd,

S, кв. м – площадь помещения;

Δt, град. – разность температур подачи и обратки;

B, Fp, Fi, Fm, Fd — коэффициенты, зависящие от:

• вида напольного покрытия;
• материала труб;
• прочих элементов системы.

Теплоотдача теплого пола и традиционной отопительной системы

Их значения приводятся в таблицах справочной литературы.

Мощность теплоотдачи отопления должна быть больше мощности теплопотерь помещения, но не более, чем на 25%.

Если полученное значение оказалось недостаточным либо, наоборот, слишком большим, задаются новым диаметром трубы (чем больше его значение, тем больше мощность) и шагом между нитками (тут наоборот: чем больше шаг, тем меньше мощность).

После этого делают перерасчет.

Если в вашей квартире уже выполнен ремонт, то устанавливать мобильный пол будет проблематично, ведь нужно демонтировать весь пол. Мобильный теплый пол решит вашу проблему. Его можно разложить где угодно и убрать в любой момент, к тому же монтаж не требуется. Все о мобильных теплых полах читайте на нашем сайте.

О том, как изготовить теплообменник своими руками и как его применять, читайте здесь.

Электрические теплые полы предпочтительнее водных в плане монтажа. Их гораздо легче уложить и подключить. В этой статье https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/teplye-poly-elektricheskie-kak-vybrat.html вы узнаете, какие виды электрических теплых полов существуют и как выбрать лучший вариант.

Расчет насоса

Потребную производительность насоса определяют по формуле:

G =Q Х 0,86/Δt,

• G, л/ч – производительность;
• Q, Вт – теплоотдача теплого пола;
• 0,86 – коэффициент, необходимый для перевода мощности теплоотдачи из Вт (ватты) в ккал/ч (килокалории в час).
• Δt, град. – разность температур между подачей и обраткой.

Экономический расчет

Теперь нужно рассмотреть расчет стоимости водяного теплого пола. В ценовом вопросе поможет сориентироваться приведенная ниже смета (для контура площадью 100 кв. м):

1. Подложка – экструдированный пенополистирол Пеноплекс толщиной 50 мм (20 упаковок): 20х1150 = 23 тыс. руб.
2. Армирующая сетка из проволоки диаметром 5 мм с размерами ячейки 150х150 мм (53 руб. за кв. м): 53х100 = 5300 руб.
3. Гидроизоляция – полиэтиленовая пленка толщиной 200 микрон: 3800 руб. за рулон.
4. Труба металлопластиковая – при шаге в 150 мм понадобится 670 м.п. (стоимость – 40 руб./м.п): 40х670 = 26,8 тыс. руб.
5. Демпферная лента – вспененный полиэтилен толщиной 8 мм, понадобится около 30 кв. м (стоимость – 22 руб./кв. м): 22х30 = 660 руб.
6. Коллекторы Valtec на 7 отводов (2 шт): 1600х2 = 3200 руб.
7. Фитинги для подключения контуров к коллекторам (стоимость – 115 руб./шт): 115х14 = 1610 руб.
8. Узел смесительный (с насосом) на 7 контуров: 14,5 тыс. руб.
9. Крепежные детали – нейлоновые стяжки и саморезы: примерно 1 тыс. руб.
10. Стяжка цементно-песчаная толщиной 60 мм (стоимость – 480 руб./кв. м): 480х100 = 48 тыс. руб.

Общая стоимость: 127 870 руб. (материалы без учета стяжки – 79 870 руб.).

Укладка теплого пола змейкой

Если делать монтаж теплого пола не самостоятельно, а пригласить для этого бригаду, к общей стоимости придется добавить еще около 40 тыс. руб. В итоге вся система обойдется в 1700 руб./кв. м.

Также приведем стоимость отдельных этапов работ у мастеров-профессионалов:

• выезд на объект для предварительного расчета: 600 руб.;
• монтаж системы: 400 руб./кв. м;
• установка распределительной гребенки (коллектора): 2500 руб.;
• установка насосов: 2000 руб.;

Установка коллекторного шкафа обойдется в 1500 рублей.

Если вы планируете сочетать теплый пол и ламинат, вы должны в первую очередь выяснить, какой теплый пол лучше под ламинат. Подложка и ее свойства, а также основные требования к техническим параметрам, читайте на нашем сайте.

О том, как выполняется обвязка котла отопления, читайте в этой теме. Схемы обвязки и порядок работ.

Видео на тему