Калькулятор расчета водяного теплого пола

Информация по назначению калькулятора

О нлайн калькулятор водяного теплого пола предназначен для расчета основных тепловых и гидравлических параметров системы, расчета диаметра и длины трубы. Калькулятор предоставляет возможность осуществить расчет теплого пола, реализованного «мокрым» способом с обустройством монолитного пола из цементно-песчаного раствора или бетона, а также с реализацией «сухим» методом, с использованием тепло-распределяющих пластин. Устройство системы ТП «сухим» методом предпочтительно для деревянных полов и перекрытий.

Т епловые потоки, направленные снизу-вверх, являются наиболее предпочтительными и комфортными для человеческого восприятия. Именно поэтому обогрев помещений теплыми полами становится наиболее популярным решением по сравнению с настенными источниками тепла. Нагревательные элементы такой системы не занимают дополнительного места в отличие от настенных радиаторов.

П равильно спроектированные и реализованные системы теплого пола являются современным и комфортным источником обогрева помещений. Использование современных и качественных материалов, а также правильных расчетов, позволяет создать эффективную и надежную систему отопления со сроком службы не менее 50 лет.

С истема теплого пола может выступать единственным источником обогрева помещения только в регионах с теплым климатом и с использованием энерго-эффективных материалов. При недостаточном тепловом потоке обязательно применение дополнительных источников тепла.

П олученные расчеты будут особенно полезны тем, кто планирует реализовать систему отопления теплого пола своими руками в частном доме.

Общие сведения по результатам расчетов

• О бщий тепловой поток — Кол-во выделяемого тепла в помещение. Если тепловой поток меньше тепловых потерь помещения, необходимы дополнительные источники тепла, например, такие как настенные радиаторы.
• Т епловой поток по направлению вверх — Кол-во выделяемого тепла в помещение с 1 квадратного метра площади по направлению вверх.
• Т епловой 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).
• С уммарный удельный тепловой поток — Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 квадратного метра.
• С уммарный тепловой поток на погонный метр — Общее кол-во тепла, выделяемого системой ТП с 1 погонного метра трубы.
• С редняя температура теплоносителя — Средняя величина между расчетной температурой теплоносителя подающего трубопровода и расчетной температурой теплоносителя обратного трубопровода.
• М аксимальная температура пола — Максимальная температура поверхности пола по оси нагревательного элемента.
• М инимальная температура пола — Минимальная температура поверхности пола по оси между трубами ТП.
• С редняя 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.
• Д лина трубы — Общая длина трубы ТП с учетом длины подводящей магистрали. При высоком значении данного параметра калькулятор рассчитает оптимальное кол-во петель и их длину.
• Т епловая 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.
• Р асход теплоносителя — Массовое кол-во теплоносителя предназначенного для подачи необходимого кол-ва тепла в помещение в единицу времени.
• С корость 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.
• Л инейные 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.
• О бщий объем теплоносителя — Общее кол-во жидкости для заполнения внутреннего объема труб системы ТП.

Калькулятор работает в тестовом режиме. Дата добавления калькулятора 11.03.2018

Как рассчитывается расход труб для монтажа теплых полов

Теплый водяной пол – это удобная альтернатива классическому отоплению радиаторами и батареями. Причины – равномерное распределение тепла, оптимизация пространства в комнате (радиаторы не занимают место), возможность организации комбинированного теплоснабжения. Но для правильного обустройства нужно уметь делать расчет трубы для теплого пола, вычислять температурные режимы.

Общие данные для расчета

Типичная схема теплого водяного пола состоит из одного или нескольких коллекторных узлов, которые распределяют теплоноситель по отдельным контурам – трубам. У пользователя есть возможность регулирования температуры с помощью термостатов (электронных, механических) и смесительного узла. Последний влияет на общую температуру воды в трубах.

Для правильного расчета необходимо знать тепловую отдачу системы, максимальную протяженность каждого трубопровода, вид напольного покрытия. Дополнительно учитываются тепловые потери в помещениях.

Площадь покрытия трубами

Первый этап – узнать площадь покрытия трубами. Для этого необходимо сделать схему расположения контуров для каждой комнаты. На ней отмечается расположение предметов интерьера, мебели. Важно правильно выбрать место установки распределительного коллектора. Он должен находиться так, чтобы протяженность каждого контура была примерно одинаковой.

Что нужно учитывать при расчете площади покрытия трубами теплого водяного пола:

• Минимальный отступ от стен – 100 мм. Но лучше выбрать 150-200 мм.
• Мебель. Не обращаем внимание на ее текущее или будущее положение, делаем контур по всей площади помещения. Исключение – возможное негативное температурное влияние на мебель.
• Кухонный гарнитур. Под ним укладка не обязательна. Можно положить трубы, но с большим шагом – 20-30 см.

Рассчитав точную площадь покрытия можно делать схему укладки. Но перед этим необходимо правильно подобрать диаметр трубопроводов и температурный режим. На эти параметры влияет тип напольного покрытия – его толщина, теплопроводность.

Вид напольного покрытия

Главная задача напольного покрытия – обеспечение хорошей теплопроводности (ТП) и защита системы отопления от повреждений. Тепло от горячей воды должно передаваться воздуху в помещении с минимальными потерями. Второй фактор – отражение тепловых волн. Это может привести к перегреву чистовой подложки пола, что скажется на ее эксплуатационных свойствах.

Какие напольное покрытие рекомендуется использовать для систем теплого пола.

1. Кафельная плитка, ТП – 1,05 Вт/м*К. Она будет быстро нагреваться, но и остывать тоже. Для нее тепловые потери отопления минимальные.
2. Линолеум, ТП – 0,2 Вт/м*К. Относительно хороший изолирующий материал, но укладывается только на жесткое основание. Нужна цементная стяжка или деревянная основа. При длительном тепловом воздействии может разрушаться. Но есть специальные термостойкие модели.
3. Паркетная доска, ТП – 0,15 Вт/м*К. Для теплого пола нужно выбирать специальные виды, которые не деформируются из-за тепла. Дополнительно для укладки используется выравнивающая подложка. Она же частично выполняет функции теплоизолятора.

Обычно любое напольное покрытие состоит из слоев нескольких материалов. На черновую поверхность укладывается гидроизолирующая пленка, затем утеплитель. Поверх него монтируются трубы теплого водяного пола. И только после этого выполняется монтаж чистового покрытия. При расчете температурного режима системы используется значение теплопроводности последнего материала, расположенного поверх тепловой магистрали.

Совет: толщина цементной стяжки зависит от ее вида. Для самовыравнивающих смесей минимальное значение 20 м, с армированием – 30 мм. Для простого бетонного покрытия – 40 мм.

Как определить оптимальную температуру помещения

Температурные нормы для жилых комнат указаны в СНиП 44-01-2003. Степень нагрева чистовой поверхности пола должна быть в пределах +26-31°С. Первое значение применимо для помещений, в которых люди находятся относительно постоянно. +31°С – этот норма для ванных комнат, бассейнов. Максимально допустимое значение – +35°С. Для автоматического регулирование температурного режима в коллекторе устанавливают терморегуляторы.

Что влияет на передачу тепловой энергии от горячей воды воздуху в комнате:

• Теплоизоляция чернового основания. Для уменьшения тепловых потерь необходимо использовать эффективные утеплители – базальтовую вату, экструдированный пенополистирол. Потери тепла – до 10%
• Толщина чистовой поверхности и материал изготовления. Для бетонной стяжки будет заметна инерция нагрева. Если она залита относительно недавно, может потребоваться до 3-4 месяцев до окончательного испарения влаги из структуры. Тепловые потери – до 5%.
• Общий объем помещения, степень теплоизоляции наружных стен, крыши. Это основной источник расхода тепла. Снижение температуры теплоносителя до 10%.

Итого, если вода в трубах теплого пола нагрета до +40°С, то воздуху в комнате будет передаваться температура 40-40*(10%+5%+10%)=30°С. Дополнительно учитываются колебания температуры на улице. Чем они ниже, тем больше тепла нужно потратить на обогрев комнаты.

Важно: разность температуры на впускном и выпускном патрубке коллектора не должна превышать 8-10°С. Для принудительного движения водяного потока в коллекторном узле устанавливают насос.

Расчет мощности водяного теплого пола

Для точного расчета тепловой мощности водяного пола необходимо знать коэффициент сопротивления теплопередачи для каждых наружных элементов здания – пола, потолка, стен. Суммарная величина определяется для каждого региона. Так, для Москвы она равна 3,28 м²*К/Вт, для Краснодара 2,44, для Владивостока 3,25. Но вычислить эти значения самостоятельно сложно, альтернатива – воспользоваться калькулятором.

Есть более простой способ расчета мощности отопления, учитывающий только квадратуру. Он подразумевает, что тепловые потери квартиры (дома) не превышают 100 Вт/м² при стандартной высоте потолка 2,70 м. Тогда для обогрева 1 м² потребление энергии будет составлять 100 Вт мощности системы. Для отопления 80 м² площади нужна мощность водяного пола 8 кВт. Но для компенсации нерасчетных тепловых потерь (проветривание, резкое снижение температуры зимой) к этому значению рекомендуется прибавить минимум 15% – 9,2 кВт.

Важно: наибольшие тепловые потери будут у наружных стен дома, окон и балконных дверей. В этой зоне следует уменьшить шаг расположения труб.

Как произвести расчет шага трубопровода для водяного пола

Для обустройства теплого пола рекомендуется использовать трубы из полимерных материалов – металлопластик, PE-RT, PEX-C, PEX-B. Они напрямую влияют на шаг трубопровода. Это расстояние между магистралями, регулируемое во время укладки. Обычно это значение варьируется от 100 до 300 мм. Но оно не будет одинаковым для всей напольной поверхности. Для компенсации тепловых потерь шаг в области наружных стен, окон уменьшается до 100 мм.

Точной формулы расчета шага трубопроводов нет, но можно использовать следующие рекомендации:

• Минимальный шаг в 100 мм у несущих стен и окон.
• Он постепенно увеличивается на 50 мм к центру комнаты. Так можно добиться равномерного нагрева пола.
• Ограничения – минимальный радиус изгиба трубы. Для труб из сшитого полиэтилена диаметром 16 мм он составляет 100 м.

Не допускается перехлест магистралей, разница по длине между ними не должна превышать 20% при общем коллекторном узле. Иначе придется постоянно регулировать напор в каждом «кольце», что может привести к неравномерному нагреву пола.

Как рассчитать необходимое количество труб для водяного отопления

Общая протяженность труб зависит от выбранной схемы укладки – «улиткой» или «змейкой». В первой условная подающая и обратная труба проходят параллельно друг другу и кольцуются в виде спирали. Это обеспечивает равномерный нагрев воздуха. Но такая схема может применяться только для относительно больших комнат, от 15 м².

Схема змейка более универсальная. Одинарной пользуются для укладки в небольших помещениях – ванной комнате, кухне. Двойные и угловые актуальны для жилых комнат. В двойной подающая и обратная труба проходит рядом друг с другом, в угловой магистраль с максимально нагретым теплоносителем находится у наружных стен.

Змейкой

Для точных вычислений метража рекомендуется использовать калькулятор расчета трубы для теплого пола, в котором указывается диаметр магистрали, шаг трубопровода. Но здесь не учитывается возможное изменение шага расстояния между трубами. Выход – разбить комнату на условные сектора с одинаковым значением шага прокладки.

Общий расчет можно сделать по следующей формуле:

где S – площадь команды;

H – шаг прокладки труб;

В – расстояние до коллекторного узла;

1,1 – компенсация длины на изгиб труб, возможный брак.

Для примера можно рассмотреть этапы расчет для жилой комнаты, площадью 20 квадратных метров, в которой планируется укладка трубопровода с шагом 20 см. Расстояние до коллектора составляет 1,5 м.

Для точного позиционирования труб и минимизации их смещения рекомендуется установка на специальные маты с элементами фиксации. Альтернатива – купить крепеж для трубопроводов. Он отличается в зависимости от материала черного пола – дерево или бетонная стяжка.

Улиткой

Для схемы укладки «улитка» можно использовать ту же формулу. Разницы в расходе материалов не будет. Но для больших помещений удобнее выполнить разбивку по площадям с одинаковым шагом. В этом случае в формуле учитывается расстояние до коллектора только в той части, где магистрали соединяются со входными патрубками. Для остальных зон расчет делает по такой формуле:

Также можно упростить вычисления, используя таблицу среднего расхода труб на 1 м² в зависимости от шага прокладки трубопровода.

Шаг, см	Расход трубы м.п. на 1 м²
10	10
15	6,7
20	5
25	4
30	3,4

Дополнительно нужно изучить рекомендации производителя выбранных труб. В них есть правила выбора шага расположения магистралей, оптимального диаметра трубопровода для конкретных условий.

Расчет трубы по диаметру для отопления с насосом

При составлении схемы теплого пола за основу берутся выбранные диаметры труб. Исходя из этого рассчитывается рабочее сечение коллектора. Суммарное значение сечений труб должно быть равным этому же параметру для коллектора. Иначе возникнет разность напора, что приведет в гидравлической разбалансировке системы.

При покупке готовых коллекторов расчет не нужен, так как производителями учтены диаметры входящих и обратных патрубков. Если же система собирается своими руками, тогда необходимо использовать следующую формулу:

где d – внутренний диаметр коллектора;

d1 – внутренний диаметр подключаемых труб;

N – количество подключаемых магистралей.

Толщина стенок труб из сшитого полиэтилена 16 и 20 мм составляет 2 мм. Т.е. внутренний диаметр равен 12 и 16 см соответственно. Для примера можно посчитать диаметр коллектора, к которому подключено 4 магистрали 20 мм:

Патрубки подводящих и обратных веток должны быть удалены друг от друга минимум на 6 диаметров. Расстояние между каждыми ветками не менее 3 размеров.

Сделать точный расчет всей системы теплого водяного пола самостоятельно сложно. Для этого можно использовать онлайн-калькуляторы или специальные программы. Желательно сделать несколько вычислений разными методами, чтобы проверить результат.