Как рассчитать водяной теплый пол?

Прокладка водяного теплого пола без предварительных расчетов неосуществима. Чтобы получить длину труб, мощность всей отопительной системы и других нужных значений, потребуется в онлайн-калькулятор вводить только точные данные. О правилах и нюансах расчета можно узнать далее.

Общие данные для расчета

Первым параметром, который нужно учесть перед расчетами, является выбор варианта отопительной системы: будет ли она основной или вспомогательной. В первом случае она должна обладать большей мощностью, чтобы самостоятельно обогреть весь дом. Второй вариант применим для комнат с малой теплоотдачей радиаторов.

Температурный режим пола выбирается согласно строительным нормам:

• Поверхность пола жилого помещения должна нагреваться до 29 градусов.
• По краям комнаты пол может нагреваться до 35 градусов, чтобы компенсировать потери тепла сквозь холодные стены и от сквозняка, исходившего сквозь открывающиеся двери.
• В ванных комнатах и зонах с высокой влажностью оптимальная температура – 33 градуса.

В качестве вспомогательных параметров используется:

• Общая длина труб и их шаг (монтажное расстояние между трубами). Рассчитывается благодаря вспомогательному параметру в виде конфигурации и площади комнаты.
• Тепловые потери. Такой параметр учитывает теплопроводность материала, из которого построен дом, а также его степень изношенности.
• Напольное покрытие. Выбор напольного покрытия влияет на теплопроводящую способность пола. Оптимальным является использование кафеля и керамогранита, поскольку они имеют высокую теплопроводность и быстро прогреваются. При выборе линолеума или ламината стоит приобрести материал, не имеющий теплоизоляционной прослойки. От деревянного покрытия стоит отказаться, поскольку такой пол практически не будет нагреваться.
• Климат местности, в котором стоит постройка с системой теплого пола. Нужно учесть сезонную смену температур в этом крае и самую низкую температуру в зимний период.

Расчет трубы для теплого пола

Водяной теплый пол – соединение труб, которые подключаются к коллектору. Он может быть выполнен из металлопластиковых, медных или гофрированных труб. В любом случае, необходимо правильно определить его протяжность. Для этого предлагается использовать графический метод.

На миллиметровой бумаге в масштабе или в натуральную величину прочерчивают будущий контур «нагревательного элемента», предварительно выбрав тип укладки труб. Как правило, выбор делается в пользу одного из двух вариантов:

• Змейка. Выбирается для небольших жилых помещений, имеющих низкие тепловые потери. Труба располагается как вытянутая синусоида и вытягивается вдоль стены к коллектору. Минус такой укладки в том, что теплоноситель в трубе постепенно остывает, поэтому температура в начале и конце комнаты может сильно отличаться. Например, если длина трубы составляет 70 м, то разница может составить 10 градусов.
• Улитка. Такая схема предполагает, что труба изначально укладывается вдоль стенок, а затем изгибается на 90 градусов и закручивается. Благодаря такой укладке удается чередовать холодные и горячие трубы, получая равномерно прогревающуюся поверхность.

Выбрав тип укладки, при реализации схемы на бумаге учитываются следующие показатели:

• Шаг труб, допустимый в спирали, варьируется от 10 до 15 см.
• Длина труб в контуре не превышает 120 м. Чтобы определить точную длину (L), можно использовать формулу:

S – площадь, покрываемая контуром (м?);
N – шаг (м);
1,1 – коэффициент запаса на изгибы.

Стоит понимать, что труба должна располагаться цельным отрезком от выхода напорного коллектора и до «обратки».

Диаметр прокладываемых труб – 16 мм, а толщина стяжки не превышает 6 см. Встречаются также диаметры 20 и 25. В идеале, чем больше этот параметр, тем выше теплоотдача системы.

Температура теплоносителя и его скорость определяется исходя из усредненных значений:

• Расход воды в час при пропускном диаметре труб в 16 см может достигать от 27 до 30 л в час.
• Чтобы прогреть помещение до температуры от 25 до 37 градусов, нужно чтобы система сама нагревалась до 40-55 °С.
• Снизить температуру в контуре до 15 градусов поможет потеря давления в корпусе 13-15 кПа.

В результате применения графического метода будет известен вход и выход отопительной системы.

Расчет мощности водяного теплого пола

Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.

Для этого стоит учесть несколько условий:

• Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
• Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
• Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.

На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.

Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.

Примеры расчета водяного теплого пола

Далее вы сможете ознакомиться с двумя примерами расчета водяного теплого пола:

Пример 1

В комнате с длиной стен 4?6 м, мебель в которой занимает практически четвертую ее часть, теплый пол должен занимать не менее 17 м2. Для его выполнения применяются трубы диаметром 20 мм, которые укладываются как змейка. Между ними выдерживается шаг в 30 см. Укладка выполняется вдоль короткой стены.

Перед прокладкой труб необходимо прочертить схему их расположения на полу в наиболее подходящем масштабе. Всего в такой комнате поместиться 11 рядов труб, каждая из которых будет длиной в 5 м, всего получиться 55 м трубопровода. К полученной длине труб добавляется еще 2 м. Именно такое расстояние нужно выдержать до подсоединения к стояку. Общая длина труб будет составлять 57 м.

Если помещение очень холодное, то может потребоваться проложить двухконтурное отопление. Тогда следует запастись не менее 140 м труб, такая протяженность трубопровода поможет компенсировать сильное падение давления на выходе и на входе системы. Можно делать каждый контур разной длины, но отличие между ними не должно быть больше 15 метров. К примеру, один контур выполняется протяженностью 76 м, а второй – 64 м.

Расчет теплого пола можно проводить двумя методами:

Для первого способа применяется формула:

L – длина трубопровода;
B – шаг укладки, измеряемый в метрах;
S – площадь отопления, в м2.

Во втором варианте применяются табличные данные, приведенные ниже. Их умножают на площадь контура.

Шаг укладки, в метрах	Расход трубы на 1м 2 отапливаемой площади, в погонных метрах
0,1	10
0,15	6,7
0,20	5
0,25	4
0,30	3,4

Пример 2

Требуется провести теплый пол в комнате с длиной стен 5х6 м, общая площадь которой составляет 30 м2. Чтобы система эффективно работала, она должна отапливать не менее 70% пространства, что составляет 21 м2. Будем считать, что средние теплопотери – около 80 Вт/м2. Так, удельными будут теплопотери 1680 Вт/м2 (21х80). Желательная температура в комнате – 20 градусов, при этом будут использоваться трубы с диаметром 20 мм. На них ложится 7 см стяжка и плитка. Зависимость между шагом, теплотой теплоносителя, плотностью теплового потока и диаметром труб представлена на схеме:

Так, если имеется 20 мм труба, для компенсации теплопотери 80 Вт/м2 потребуется 31,5 градусов при шаге 10 см и 33,5 градусов при шаге в 15 см.

Видео: Расчет теплого водяного пола

Из видео можно будет узнать теорию гидравлики, связанную с обустройством теплых полов, ее применение к вычислениям, пример расчета водяного теплого пола в специальной программе онлайн. Вначале будут рассмотрены простые цепи подключения труб для такого пола, а затем более сложные их варианты, при которых будет производиться расчет всех узлов системы отопления теплого пола:

Расчет трубы теплого пола от оптимального шага

Водяной теплый пол уже достаточно долгое время занимает лидирующие места на потребительском рынке. Он достаточно надежен и экономичен при эксплуатации, имеет качественный обогрев здания и удобен при использовании. Но все эти качества напрямую зависят от правильного расчета рабочего материала, на который влияет шаг укладки труб водяного теплого пола.

Виды трубопроводов для водяной системы

В настоящее время потребительский рынок предлагает несколько вариантов материалов и комплектующих для водяной системы отопления. При выборе трубопровода для теплого пола, нужно отталкиваться от их стоимости, характеристик и срока эксплуатации.

Рассмотрим самые распространенные виды трубопроводов и их характеристики.

Полипропиленовые

В магазине стройматериалов можно встретить два варианта труб из полипропилена, такие как металлополимерные и полимерные. Характеризуются они хорошей устойчивостью к коррозии, стойкостью к абразивному действию теплоносителя и прочному верхнему слою, который не деформируется при контакте с цементным раствором. Производители металлопластиковых трубопроводов гарантируют, что они прослужат около 40 – 45 лет, полимерные изделия более – 50 лет.

Полиэтиленовые

Отличительной особенностью этих труб заключается в том, что для провидения монтажа не понадобятся комплектующие соединения. Стыковка изделий осуществляется с применением паяльника. Для эластичности трубопровода, достаточно будет прогреть его феном. Полиэтиленовые изделия надежны и прочны, но для водяного пола они должны обязательно иметь армирующий слой. В среднем срок эксплуатации трубопровода составляет – 50 лет.

Нержавеющие

Гофрированные трубы из этого материала считаются самыми долговечными, срок их эксплуатации до сих пор не установлен. Они не поддаются коррозии, не деформируются от высокой температуры и не перемерзают при заморозках. Гибкость материала, позволяет трубопровод укладывать шагом разной величины, что упрощает монтажные работы. Единственным недостатком нержавеющих труб считается то, что их уплотнительные резинки имеют эксплуатационный срок всего 30 лет.

Медные

По отзывам потребителей, трубы из этого материала имеют самую высокую теплоотдачу. С ними можно использовать такие теплоносители как тосол или антифриз. Они удобны в эксплуатации. За счет своего оптимального размера, при монтаже не снижается прочность бетонной стяжки. Срок их эксплуатации около 60 лет.

Помимо приведенных характеристик, при выборе труб для укладки теплого пола, необходимо обратить на их технические параметры. Они должны соответствовать следующим требованиям:

1. Линейное расширение не более — 0, 055 мм/мК;
2. Теплопроводность не менее – 0,43 Вт/мК;
3. Диаметр – от 1,6 см до 2 см.

Также стоит обратить внимание на их предназначение. Многие новички допускают большую ошибку, выбирая для теплых полов, обычные водопровода для горячей воды. Поэтому, перед покупкой очень важно ознакомиться с прилагаемой инструкцией, где можно будет убедиться, что изделие подходят для системы отопления.

Способы укладки труб под напольным покрытием

Укладку теплоносителей водяного пола, можно выполнить несколькими способами. Самыми распространенными укладками считаются «улитка» и «змейка». Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

Улитка

Такой метод укладки еще называют – ракушка. Выполняется контур по полу в форме спирали так, чтобы между теплоносителями проходила обратка, по которой будет протекать остывшая жидкость. Такой способ монтажа достаточно прост, для того чтобы его выполнить без услуг специалиста. Однако, при большом шаге укладки водяного теплого пола, появятся холодные зоны на основании помещения. Поэтому шаг между трубопроводами не должен превышать 10 см.

Змейка

Такой монтаж теплоносителей может выполняться обычной или двойной укладкой по всей площади помещения в виде колец. Самостоятельно выполнить такую укладку достаточно сложно, поэтому были разработаны специальные маты для крепления труб со специально фиксирующими элементами. Поэтому при выборе этого метода, стоит быть готовым к дополнительным затратам. Но если учесть то, что шаг укладки труб теплого пола выполняется на большем расстоянии, можно будет значительно сэкономить на затратах трубопроводов.

И так, определившись с выбором и укладки труб водяного теплого пола, можно непосредственно приступить к подготовке расчета длины рабочего материала, для определенной комнаты помещения.

Данные для расчета длины трубопровода

Для того, чтобы рассчитать длину трубопроводов для определенного пространства помещения понадобятся следующие данные: диаметр теплоносителя, шаг укладки трубы теплого пола, обогреваемая поверхность.

Длина трубы для контура

Длина теплоносителя напрямую зависит от внешнего диаметра трубы. Поэтому, если на начальном этапе упустить этот момент расчета, появятся затруднения с циркуляцией воды, что в свою очередь приведет к некачественному обогреву пола. Рассмотреть допускаемые нормы сечения трубы теплого пола и его длинны можно по следующей схеме.

Внешний диаметр трубы	Максимальная величина трубы
1,6 – 1,7 см.	100 – 102 м.
1,8 – 1,9 см.	120 – 122м.
2 см.	120 – 125 м.

Но так, как контур должен быть выполнен из цельного материала, на количество контуров для обогревающей площади, будет влиять шаг укладки водяного теплого пола.

Шаг укладки теплого пола

От шага укладки будет зависеть не только длина трубопровода, но и мощность теплоотдачи. Поэтому при правильно произведенном монтаже теплоносителей можно будет сэкономить на потребляемой энергии теплых полов.

Рекомендуемый шаг укладки труб теплого пола считается 20 см. Этот показатель обуславливается тем, что при его применении происходит равномерный обогрев пола, а также упрощаются монтажные работы. Помимо этого показателя также допускаются следующие нормы: 10 см. 15 см. 25 см. и 30 см.

Приведем наглядный пример, расход трубопровода при оптимальном шаге теплого пола.

Шаг, см.	Расход рабочего материала на 1 кв.м., м.
10 — 12	10 – 10,5
15 — 18	6,7 – 7,2
20 — 22	5 – 6,1
25 — 27	4 – 4,8
30 — 35	3,4 – 3,9

При более плотной укладке повороты изделия будут петлеобразные, что затруднит циркуляцию теплоносителя. А при большем шаге монтажа прогрев помещения будет не равномерным.

Онлайн калькулятор для расчета

Так как контур теплого пола должен максимально захватывать общую площадь помещения, необходимо составить схему его расположения. Для этого понадобится миллиметровый лист бумаги и карандаш. Схема составляется в следующем порядке:

1. На бумаге рисуется общая площадь помещения.
2. Измеряются размеры габаритной мебели и напольной электротехники.
3. В соответствующем расположении все измерения переносятся на бумагу.
4. Категорически запрещено, чтобы теплоноситель проходил с близким расположением к стенам, поэтому вдоль всей нарисованной площади делается отступ в 20 см.

Заштриховав все нанесенные измерения и отступы, можно визуально посчитать площадь помещения, где будут располагаться теплоносители.

Итак, зная все необходимые данные, можно приступить к непосредственному расчету рабочего материала системы отопления.

Высчитывается длина по следующей формуле:

Р – обогреваемая площадь помещения;

Т – шаг трубы для теплого водяного пола;

k – показатель запаса, находящийся в промежутке 1,1-1,4.

Рассмотрев всю последовательность расчета трубопровода для водяной системы, можно сделать вывод, что выполнить его не так уж и сложно. При его выполнении самое главное придерживаться рекомендуемых норм шага укладки контуров и площадь обогреваемой поверхности. Если же упустить эти показатели из вида, можно будет не только переплатить при покупке рабочего материала, но и не получить желаемого обогрева жилого помещения.