Статья № 9.1 Как рассчитать гидравлическое сопротивление,каждой петли теплого пола.

Расчет водяного теплого пола с точки зрения систем укладки труб и с точки зрения расчета гидравлического сопротивления, соответственно балансировки всей системы водяного теплого пола.

Есть три основные типа укладки труб теплого пола -: Рис № 1 – улитка, Рис № 2 – змейка и Рис № 3 – двойная змейка. Какой из них лучше? Каждый имеет право на применение в зависимости от обстоятельств.

Красная часть трубы, половина длинны трубы, принимается за горячую.,

Синяя часть трубы, вторая половина длинны трубы, за холодную.

Главное требование с точки зрения работоспособности системы водяного «Теплого пола» это

потеря давления или гидравлическое потери одной петли не должно превышать 20 000 Па

( 20 Кпа, 0.2 Бар, 0.02 Мпа).

Максимальная длинна петли теплого пола не должна превышать для трубы 16х2 – 100 метров(желательно – 80 м ) для трубы 20х2 ― 140 метров (желательно 120 м).

При соблюдении этих правила не возникает опасности появления «запорной петли». Когда увеличение мощности насоса пропорционально увеличивает гидравлические потери, которые требуют большей мощности насоса и т.д.

Без : формул, но достаточно точно +/- 10 %, можно посчитать гидравлические потери в каждой петле «Теплого пола». Весь расчет строиться:

1. На скорости теплоносителя внутри трубы (при его температуре 30 гр. С) – примем ее максимальную для трубы 16 х 2 – 0.35 м/сек. и для трубы 20 х 2 – 0.2 м/сек. , т.е. при этих скоростях расход воды ( кг/ сек. )у этих труб будет примерно одинаковым. Эту скорость можно контролировать по расходомерам, установленным на гребенке «Теплого пола», на каждой петле.

2. На гидравлических потерях , при этой скорости и температуре теплоносителя, 1 метра прямого участка трубы: для трубы 16х2 –160 Па, для трубы 20х2 ― 50 Па.

3. На гидравлических потерях, при этой скорости и температуре теплоносителя, на каждом повороте трубы составит :

На поворот 90 гр. для трубы 16х2 – 35 Па, 20х2 ― 20 Па.

..На поворот на 180 гр. для трубы 16х2 ― 70 Па, для трубы 20 х 3 -40 Па.

Теперь каждый может посчитать, какие гидравлические потери будут в каждой петле теплого пола..

Приведу пример расчета Рис № 1. Условие ― труба 16х2 , длинна петли 80 метров. Шаг ( расстояние между трубами в петле теплого пола) не влияет на расчёты, но выше приведенные условия рассчитаны для среднего шага 150 мм. .

1. Определяем гидравлические потери в трубе, разложенной по прямой линии 80 метров х 160 Па = 16 000Па.

2. Считаем количество углов по 90 гр и по 180 гр. в нашей схеме Рис № 1 получается 18 углов по 90 гр. и 2 угла по 180 гр.

3. Определяем гидравлические потери на углах 90 гр. 18 углов х 35 Па = 630 Па. и 2 угла по 180 гр. – 2 угла х 70 Па.= 140 Па.

4. Суммируем все потери 16 000 Па + 630 Па + 140 Па = 16 770 Па

основные условия для этой петли выполнены: меньше 20 000 Па. и меньше 100 метров длинна петли

Эти расчеты важны для балансировки петель «Теплого пола» , подключенных к одной гребенке, для его нормальной работы , т. к . для одной гребенки т надо стараться сделать так, чтобы гидравлические потери самой длинной петли и самой короткой петли отличались примерно не более чем на 25- 30 % и чем меньше отличие тем лучше .

И теперь вернемся к вопросу схем укладки трубы представленных на рис 1,2,3.

Схема укладки Рис № 2 «двойной змейки» имеет примерно на !0 % большее гидравлические потери, при одних и тех же условиях работы, чем схема на Рис № 1-« улитка». Значит, петлю с меньшей длиной лучше уложить « двойной змейкой», чтобы увеличить гидравлические потери петли и приблизить их к гидравлическим потерям самой длинной петли, а самую длинную петлю возможно лучше уложить трубой 20 х 2 ,чтобы снизить гидравлические потери в этой петле и приблизить их к самой короткой. Так манипулируя схемами укладки и диаметром труб можно уменьшить разброс гидравлических потерь в петлях Теплого пола, подключенных к одной гребенке.

Правильно рассчитанный водяной теплый пол это полови условия длительной нормальной его работы .

Второе и самое важное условие это выбрать правильный тип труб для изготовления и качество этих труб должно соответствовать Европейским стандартам :

Вы открыли сайт компании ООО «Стандарт полимер». производителя металлопластиковых труб для отопления, водоснабжения и теплого пола в РБ . Запрос, «водяной теплый пол», по которому Вы зашли на наш сайт предполагает, что Вы находитесь, как нам кажется, в стадии принятия решения ― создания на Своем объекте водяного теплого пола

Ниже представленную информацию Вам представляет директор компании ― ООО «Стандарт полимер» ― Амельченко Валентин Павлович. Компания, в г. Минске, производит металлопластиковые трубы и пресс фитинги для них. Автор этой публикации внес дополнения и изменения в СТБ 1908 -2008 с изменением №1.

Автор этой публикации так же хорошо знаком с теории полимерных материалов , физико – химических свойствах этих материалов, особенно такого полимерного материала , как полиэтилен. На основании этого считаю, что могу дать компетентную информацию посетителю нашего сайта.

. Главным элемент ом водяного теплого пола является труба, которую Вы примените для его создания. От этого элемента (трубы) зависит, сколько лет этот водяной теплый пол, без проблем, будет работать ― .5 или 50 лет. 50 лет работы водяного теплого пола могут обеспечить только два типа труб:

1. Мягкая (отожженная) медная труба. .В виду высокой стоимости медной трубы, Мы ее рассматривать не будем.

2. Металлопластиковая труба.

Если в первом варианте ― медная труба, приобрести не качественную медную трубу практически исключается, то с металлопластиковыми трубами все с точностью наоборот. Металлопластиковые трубы, представленные на рынке РБ, которые действительно проработают минимум 50 лет, в системе водяного теплого пола, представлены крайне не достаточно и причин этого крайне много. Перечисление всех их, в данной статье, займет много времени. Кого из наших читателей интересуют более подробная информация по этой проблеме, смотрите на нашем сайте в разделе «Новые статьи» статью 2.2 и другие статьи с индексом 2,3 и 4.

Остановлюсь только на основном требовании к металлопластиковой трубе, которое гарантирует работу этой трубы во внутренних системах отопления, водоснабжения и теплый пол для зданий и сооружений. Эту гарантию дают только полимерные материалы, которые применяются производителем металлопластиковых труб, для их производства. Требования к этим материалам должно соответствовать Европейским стандартам ISO на этот вид изделий:

Приведу только один пример – полимерные материалы, для металлопластиковой трубы с аббревиатурой PE — RT / AL / PE — RT и гарантией работы 50 лет делает, пока, только один производитель в мире это Corp . «DOW Chemical» USA ( крупнейший мировой химический концерн -70 000 работающих) изготавливающая « термостойкий полиэтилен PE-RT» под маркой Dowlex 2344 или 2388. Эта компания придумала этот материал и запатентовала его. Соответственно, МП трубы с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT соответствующая стандарту ISO 22391 должна быть изготовлена только из этого материала Dowlex 2344 или 2388. Комментарий к таблице:

К примеру ― металлопластиковая труба с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT, размер 1 6 х 2 , при постоянной работе с температурой теплоносителя протекающего внутри трубы равного 110 гр. С и постоянным давлением в трубе 6.5 Бар,. изготовленной из полимерного материала Dowlex 2344 прослужит 1.55 года, из Dowlex 2388 прослужит 1.47 года . Требование , Европейского стандарта ISO 22391( » Ke factor «) к выше приведенным параметрам работы трубы составит 1 год.

В тоже время, эта металлопластиковая труба, но с температурой теплоносителя 70 гр. С и давлением 6.5 Бар, из полимерного материала Dowlex 2344 прослужит- 77.29 года, из Dowlex 2388 -73.29 года . Требование , Европейского стандарта ISO 22391( » Ke factor «) к этим условиям работы трубы должен составлять 50 лет.

Колонка » Ke factor » это требование Европейского стандарта ISO 22391 в годах. к сроку службы трубы из PE-RT

Все производители металлопластиковых труб, как очень известные, так и никому не известные, изготавливающие свои трубы с аббревиатурой PE-RT/AL/ PE-RT из выше названного полимерного материала будут однозначно работать минимум 50 лет. Наш читатель, конечно понимает, что любой качественный продукт стоит не дешево. Соответственно, металлопластиковые трубы, сделанные из этих полимерных материалов, стоят не дешево. Приведу пример, проверенных нами на качество, металлопластиковых труб немецкого производителя компании « Oventrop », его труба достаточно широко представлена на рынке РБ. Цена на их трубы очень высокая и конкурировать по цене на рынке РБ ей крайне сложно, а вот по качеству своей продукции она на первых местах на этом рынке. Ведь цену видит каждый покупатель, а качество металлопластиковых трубы. по внешнему виду не видно, они все примерно одинаковы. Доказывать покупателю, что цена на продукцию соответствует ее качеству, всегда крайне сложно, ведь проверить качество труб покупатель сможет в процессе их эксплуатации, а. гарантия на этот тип продукции в РБ составляет 3 года.

Компания ООО «Стандарт полимер» с полной уверенностью маркирует свою металлопластиковую трубу сроком гарантии работы трубы 50 лет и более, т.к это гарантирует производитель полимерного материала из которого изготавливается труба.

Компания ООО «Стандарт полимер» с полной уверенностью маркирует свою металлопластиковую трубу сроком гарантии работы трубы 50 лет и более.

Расчет теплого пола

Принцип приблизительного расчета теплого пола рассмотрим на конкретном примере: Исходные данные:

Требуемая температура внутреннего воздуха в помещении. Для жилых помещений эта величина обычно составляет 200С.

Площадь помещения. Определяется по архитектурно — строительным чертежам или по результатам обмеров. Для нашего примера примем помещение размерами 5 м х 4 м, площадью S= 20 м2. Учитывая, что вдоль внутренних стен, где будет располагаться мебель, нужно оставить краевые участки шириной 300 мм, активная площадь пола составит: 20- (5+4+4)х0,3=16,1 м2

Конструкция пола. Для рассматриваемого примера (см. п. 5.3.) в расчет принимается толщина цементно- песчаной стяжки 70 мм и покрытие пола из керамической плитки толщиной 15 мм. Теплопотери помещения. Определяются на основании теплотехнического расчета и учитывают:

— потери тепла через ограждающие конструкции (стены, полы, потолки, оконные и дверные проемы);

— затраты тепла на нагрев воздуха, поступающего в помещения через неплотности ограждающих конструкций (инфильтрация);

— затраты тепла на нагрев воздуха, поступающего в результате работы вентиляции;

— поступления тепла за счет нагрева солнечными лучами (инсоляция);

— поступления тепла от работающего оборудования, электроосвещения, оргтехники, бытовых приборов и прочих источников тепла;

— тепловыделения от находящихся в помещении людей и животных.

Использование различных укрупненных показателей, как правило, дает весьма значительную погрешность, так как разброс теплопотерь даже для жилых помещений может составлять от 40 Вт/м2 (для зданий с эффективными ограждающими конструкциями и стеклопакетами) до 250-300 Вт/м2 ( для коттеджей с кирпичными неутеп­ленными стенами и большим количеством проемов).

В нашем примере теплопотери помещения сос­тавляют Q=1288 Вт. То есть удельные теплопотери помещения составляют q=1288/16,1=80 Вт/м2 Предварительно принятые решения: Определение диаметра трубы и шага между осями труб. Зная удельные теплопотери, зададимся диаметром трубы и шагом между осями труб, используя график.

-ШАГ 300 — ШАГ 250 — ШАГ 200 — ШАГ 150 — ШАГ 100

График показывает, что для достижения требуемого теплового потока 80 Вт/м2 можно использовать несколько вариантов, сведенных в таблицу

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