Водяной тёплый пол. Часть 3.
Методика детального расчета параметров водяного теплого пола.

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте . Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.

Введение
Кому подойдет подбор параметров теплого пола «по-быстрому»
Кому необходим детальный расчет параметров теплого пола
Исходные данные и расчетные параметры системы отопления теплым полом
Процесс детального расчета водяного теплого пола
Сводные выходные данные
Отопительные кривые и вопросы погодозависимого регулирования теплого пола
Заключение

Введение наверх

В предыдущих статьях:
Водяной тёплый пол. Часть 1.
Водяной тёплый пол. Часть 2.
мы рассмотрели общие вопросы о водяном теплом поле: что это такое, как он работает, какие параметры определяют его производительность и т.п. Мы предложили простые и понятные критерии выбора этих параметров для того, чтобы можно было спланировать и смонтировать систему теплого пола в доме, когда нет всех исходных данных или нет желания заниматься точными расчетами, но есть возможность сделать ряд разумных допущений. Ведь точный расчет параметров водяного пола — сложная задача, которая требует конкретизации многих исходных данных, и поэтому многим застройщикам просто не доступен.

В этой статье команда ставит перед собой задачу разъяснить методику детального расчета и согласования параметров водяного теплого пола для реализации систем отопления в загородном доме. В том числе и для смешанных (комбинированных) систем отопления с радиаторами и теплым полом. Для облегчения решения поставленной задачи нами разработана таблица-калькулятор, в которой в наглядной форме можно производить подбор и расчет необходимых параметров теплого пола для различных помещений дома. В ней так же содержатся и многие справочные данные.

Мы надеемся, что материал будет полезен частным застройщикам, которые самостоятельно проектируют отопления своего дома, и проектировщикам систем отопления. Если вам необходима помощь в проектировании и монтаже систем отопления в Минске, Минском районе и области, вы можете связаться с нами.

Кому подойдет подбор параметров теплого пола «по-быстрому» наверх

Для чего же все-таки нужен детальный расчет и подбор параметров теплого пола? Ведь существует масса простых рекомендаций и советов от профессионалов и просто знакомых. Мол, бери трубу такую-то, мотай с таким-то шагом, петли не делай большими, насос поставь такой красненький и не парься! Этот подход в расчете теплого пола был, есть и имеет полное право на существование в будущем.

Во-первых, упрощенный подход во всем просто необходим людям определенной внутренней организации, которые не любят (не хотят, не могут, лень…) делать что-либо от начала и до конца хорошо (и как следствие, у которых просто нет средств на то, чтобы за них это делали профессионалы). Вернее, средства-то есть, ведь как тогда можно строить дом и выбирать испанскую или итальянскую плитку в туалет. Просто жалко тратить эти средства на что-то непонятное и неосязаемое (но от этого не ставшее ненужным). И вот они просто сталкиваются с тем, что сами пока не определились: будут они утеплять дом или нет, для чего им нужна та или иная комната в доме, как она будет отапливаться, какая в ней необходима температура, какое напольное покрытие будет в ней, как будет стоять мебель и т.д. и т.п. Ну, какие же тут могут быть расчеты — сплошная мука. Для них реальным выходом и будет методика типа «Шлёп-шлёп. Парадигма строительства в эпоху гламура и нанотехнологий».

Во-вторых, расчет «по-быстрому» будет полезен, человеку, который понимает, что он делает, уверен в выборе того или иного технического решения и старается по-максимуму учесть ему доступные для контроля факторы. Тогда этот способ планирования теплого пола ему реально поможет продвинуться в строительстве собственного дома или просто создать хорошую, годную систему отопления с преферансом и барышнями теплыми полами и радиаторами.

В-третьих, расчет «по-быстрому» бывает достаточен, если у вас планируется применение покомнатной (зональной) автоматики для регулирования температуры в помещениях с теплым полом. При этом нет нужды досконально-тонкого согласования теплопотерь помещения с теплопоступлениями от теплого пола в каждый момент времени. Достаточно только, чтобы теплый пол был потенциально способен выдать мощность, равную или больше чем теплопотери помещения. При достижении требуемой температуры, комнатный термостат просто прекратит нагрев этого помещения. При такой организации регулирования часто даже нет нужды балансировать систему отопления (но для этого уже нужны теплотехнические и гидравлические расчеты). Помещения с повышенным расходом теплоносителя просто прогреются раньше, проток через их петли остановится и соответственно вырастет у помещений с меньшим расходом и т.д. до тех пор, пока не прогреется самое неблагоприятное в плане соответствия расхода теплопотерям помещение.

Но во всех перечисленных случаях детальный расчет не был бы лишним, хотя бы для лучшего понимания процессов, происходящих в системе отопления с теплым полом.

Кому необходим детальный расчет параметров теплого пола наверх

Во-первых, детальный расчет теплого пола просто необходим людям, которые знают, чего они хотят. Они хотят быть уверенными, что то, что они делают (строят свой дом, воспитывают детей, садят деревья, тратят свое время, деньги или просто копают яму) будет сделано эффективно и хорошо. При детальном расчете теплого пола благодаря учету множества факторов (точные теплопотери здания, температуры в помещениях, тип напольных покрытий, способы управления и регулирования и т.д.) удается получить максимально приближенную к планируемому функционалу хорошо работающую и надежную систему отопления. Часто при этом можно даже сэкономить свои средства: как на строительство самой системы, так и на последующую ее эксплуатацию на протяжении долгих лет.

Зачем укладывать в пол больше трубы; зачем покупать более мощные насосы и прочее оборудование; зачем тратить на покупку, обслуживание и эксплуатацию системы отопления больше средств, чем можно было бы?

Во-вторых, вам жизненно необходимо детальное проектирование, если вы планируете применить в своем доме с различными по назначению и режимам отопления помещениями исключительно автоматическое централизованное управление температурой теплоносителя — т.н. погодозависимое регулирование. Потому как просто «по-быстрому» сварганить теплый пол и подключить его к котлу/контроллеру только с погодозависимым управлением — это не одно и то же, что получить комфортную и экономную систему отопления.

В-третьих, детальный расчет будет полезен тем, кто повышенное внимание уделяет комфорту в своем будущем доме. Тем, кому важно, чтобы температура воздуха в доме была в пределах желаемой нормы, а сам теплый пол был приятным на ощупь. Тут уж есть о чем задуматься: и какой тип финишного покрытия выбрать в комнатах, и как регулировать систему отопления, и до какого предела стоит утеплять свой дом. Например, в очень хорошо утепленных домах, теплый пол редко когда бывает… теплым. Ну, просто нет нужды нагревать пол до ощущаемого ногами теплого состояния, чтобы поддерживать в по-настоящему теплом доме температуру воздуха, скажем в 22°С. Есть такая проблема: ходить в тапочках в хорошо утепленном доме…

Исходные данные и расчетные параметры системы отопления теплым полом наверх

Напомним еще раз те исходные и выходные данные, необходимые для детального расчета отопления водяным теплым полом и последующего его грамотного монтажа и эксплуатации.

Исходные данные для расчета теплого пола следующие:

1. Общие теплопотери здания и теплопотери отдельных помещений дома.
2. Теплопоступления в отдельных помещениях (от оборудования, приборов и т.п.).
3. Расчетная температура воздуха в каждом помещении дома.
4. Тип и толщина напольного покрытия в каждом помещении дома.
5. План расстановки встроенной мебели (в первую очередь, кухонного гарнитура и т.п.) и ковров в помещениях.
6. Тип системы теплого пола (бетонная или настильная система) исходя из конструктивных особенностей здания.
7. Общая толщина конструкции теплого пола (исходя из планировочных отметок чистого пола).
8. Тип и температура помещения снизу (для выбора теплоизоляции под трубами теплого пола).
9. Требования к температуре теплоносителя (актуально, в первую очередь, для тепловых насосов).
10. Тип регулирования температуры в помещениях (погодозависимое, покомнатное или их комбинация).

Параметры, получаемые после проектирования теплого пола, следующие:

1. Удельная тепловая мощность системы отопления водяным теплым полом в каждом помещении.
2. Температура поверхности пола в расчетные периоды отопительного сезона.
3. Требования к дополнительному обогреву (радиаторы) в помещениях.
4. Диаметр и тип трубы для укладки в системе теплый пол.
5. Шаг укладки трубы в системе теплый пол, указание зон с различной укладкой.
6. Планирование мест установки коллекторов теплого пола, прокладки трасс.
7. Длины контуров теплого пола для разных помещений.
8. Расходы теплоносителя для разных контуров/помещений и общий расход.
9. Разность температур в контурах водяного теплого пола.
10. Потери давления в контурах теплого пола.
11. Расчетная температура подачи в коллектор (коллекторы) теплого пола.
12. Расчетная температура обратки из коллектора (коллекторов) теплого пола.
13. Зависимость температуры подачи в систему теплого пола от наружной температуры воздуха, так называемая, кривая нагрева или отопительная кривая.
14. Решения по организации регулирования температуры в помещениях (параметры настройки погодозависимой автоматики, схемы регулирования температуры теплоносителя, места установки термостатов, датчиков температуры пола, прокладки кабелей и и т.п.)

Процесс детального расчета водяного теплого пола наверх

Будем считать, что ответы на вопросы по всем исходным данным для расчета у нас есть. Эти ответы обычно легко получить, когда хозяин дома занимался продумыванием концепции своего жилища заранее, либо когда он готов обсуждать эти вопросы с проектировщиком системы отопления.

Следует заметить, что особенно тщательно следует отнестись к точности расчета теплопотерь отдельных помещений дома. Именно теплопотери отдельных помещений и будут определять точные расчетные параметры расхода теплоносителя, шага укладки трубы, гидравлического сопротивления и перепада температур в контурах при различных типах напольных покрытий и температурах воздуха в этих помещениях и одинаковой для всех контуров температуре подачи теплоносителя.

Процесс расчета будет сводиться к планомерному заполнению граф нашей таблицы-калькулятора данными и автоматическому получению расчетных показателей. Скачать табличку калькулятор в формате Microsoft Excel можно по ссылке или в разделе ЗАГРУЗКИ.

Для согласования некоторых параметров между собой потребуется подгонка (добавление дополнительных источников тепла, варьирование шага укладки трубы, изменение температуры подачи и т.п.). Благодаря наглядному представлению данных в таблице по всем помещениям в одном месте, эта подгонка будет достаточно простой и понятной. По ходу заполнения таблицы мы будем давать рекомендации по различным параметрам.

Внешний вид таблицы калькулятора для расчета водяного теплого пола. Зеленые графы — изменяемые параметры, оранжевые — автоматически рассчитываемые, сиреневые — подбираемые вручную, желтые — данные из графиков-номограмм.

Обозначение параметров в расчетной таблице.

1. Помещение/зона.
Название помещения или отдельной зоны помещения с водяным теплым полом и одним тем же типом напольного покрытия в нем. Если, например, часть гостиной с теплым полом имеет покрытие плиткой, а другая часть также с теплым полом покрыта паркетом — следует разбить гостиную на две отдельные расчетные зоны. Зоны так же нужны, если площадь теплого пола будет больше . При этом каждую зону будет обслуживать своя петля теплого пола со своим шагом укладки трубы и расходом теплоносителя.

2. Площадь под ТП (теплым полом), м².
Площадь помещения/зоны, которую будет покрывать петля водяного теплого пола. Следует вычесть площадь мест под встроенной мебелью без возможности циркуляции воздуха под ней, где укладка теплого пола не нужна. По возможности следует укладывать теплый пол по всей поверхности пола, в т.ч. под мебелью, которая в дальнейшем может изменить свое местоположение (диваны, кресла, кровати, комоды, столы и т.п.), а при выборе мебели следует отдавать предпочтение мебели на ножках. Следим, чтобы площадь не превышала . В некоторых случаях площадь может быть и (зависит от удельных теплопотерь помещения, и шага укладки трубы) и определяется боле точно по гидравлическим потерям в контуре (см. п.32. ниже).

3. Теплопотери помещения/зоны, Вт.
Общие максимальные теплопотери помещения/зоны в самую холодную расчетную пятидневку отопительного сезона (при -24°С.), которые определяются теплотехническим расчетом. Если помещение состоит из нескольких зон, то возможны два варианта разделения теплопотерь между этими зонами: пропорционально или непропорционально площадям зон. Во втором варианте можно немного увеличить теплопотери зоны эркера, у наружных стен, с большим количеством остекления и т.п. и, соответственно, немного уменьшить теплопотери центральной зоны помещения.

4. Удельные теплопотери, Вт/м².
Рассчитываемая автоматически величина удельных теплопотерь в помещении/зоне на 1м² площади помещения/зоны. Служит для определения реализуемости отопления только водяным теплым полом. Должны лежать в пределах до . Чем ниже значения, тем проще реализовать отопление только водяным теплым полом.

5. Теплопоступления от радиаторов и др., Вт.
Указываем мощность дополнительных отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, полотенцесушителей), если есть обязательные требования к их установке в помещении/зоне. Если радиатор в помещении с несколькими зонами планируется только один, то разбиваем его мощность на несколько частей и указываем в соответствующих столбцах зон.

6. Теплопоступления от ТП сверху, Вт (см. п.25).
Учитывают поступления тепла из помещений/зон с теплым полом, расположенных этажом выше. Вносим расчетные данные из строки 25 тех помещений/зон, которые располагаются над текущим помещением/зоной, сверяясь с поэтажными планами дома.

7. Мощность ТП полезная (вверх), Вт
Полезная мощность, которую нужно обеспечить петле теплого пола этого помещения/зоны для покрытия теплопотерь помещения/зоны. При этом учитываются поступления тепла от дополнительных радиаторов и теплого пола сверху.

8. Удельная мощность ТП (вверх), Вт/м².
Получаем удельную мощность теплого пола в помещении/зоне, излучаемую вверх (полезную мощность). Параметр нужен для дальнейшего расчета шага укладки трубы и температуры подачи. Следует стремиться к тому, чтобы удельная мощность теплого пола для всех зон и помещений дома была приблизительно равна. Это достигается подбором мощности дополнительных радиаторов/конвекторов в данной зоне/помещении. Если в дальнейшем не получится увязать между собой эти зоны (см. п.п. 16,17,32), следует рассмотреть вариант с разделением контуров теплого пола по группам для различных помещений/типов покрытия с питанием от разных смесительных узлов с различными температурными графиками. Обычно, это крайняя мера, но в случаях большой площади теплых полов (в сумме более ) и наличия теплых полов и под паркетом, и под плиткой, хорошим решением будет все же использование разных смесительных узлов с различными температурами подачи для этих групп. Так же для ориентира: значения удельной мощности должны составлять до 70Вт/м² для полов с паркетом/ламинатом и до для полов с плиткой/керамогранитом. Чем ниже, тем лучше.

9. Температура воздуха в помещении, °С.
Указываем расчетную температуру воздуха в помещениях/зонах (должна быть такая же, как и в расчетах теплопотерь помещения, п.3). Руководствуемся общими рекомендациями, стараемся не завышать этот параметр сверх меры, особенно для помещений с высокими удельными мощностями теплого пола. Повышение температуры воздуха на 1°С приведет к повышению температуры поверхности пола так же на 1°С и в некоторых случаях может привести к превышению допустимых температур пола (п.10)

Температура воздуха в помещениях различного назначения.

10. Температура поверхности ТП, °С.
Определяется автоматически. Не должна превышать значений:

Максимально допустимые средние температуры поверхности пола.

Если температура поверхности теплого пола превышает эти ограничения, то требуется:

• или снизить теплопотери помещения/зоны п.3 (дополнительное утепление),
• и/или увеличить мощность дополнительных радиаторов (п.5),
• и/или снизить расчетную температуру воздуха в помещении/зоне (п.9),
• и/или применить напольное покрытие, допускающее более высокую температуру (п.11,12).

11. Тип финишного покрытия.
Тип покрытия в помещении/зоне с теплым полом. Чисто текстовый параметр для наглядности и возможности сгруппировать помещения/зоны с одинаковым типом напольного финишного покрытия. Конечно же, наиболее удобным для расчета являются покрытия типа керамической плитки/керамогранита. Не всем нравится плитка в спальнях или детских, однако существуют расцветки и фактуры, хорошо имитирующие деревянные покрытия. И в эксплуатации керамическая плитка будет очень практичным решением.

12. Сопротивление теплопередаче покрытия, м²К/Вт
Для различных типов покрытий различно. Определяется либо расчетом, либо по данным производителя, либо из таблицы для наиболее распространенных типов:

Сопротивления теплопередаче различных напольных покрытий для теплого водяного пола.

13. ВНУТРЕННИЙ диаметр трубы ТП, мм
На этом этапе лучше определиться с диаметром трубы для теплого пола, т.к. дальше будут некоторые отличия при получении данных из номограмм. Выбор трубы, обычно, не велик: 16×2, 17×2 или 20×2 мм. Отличия для трубы 16×2 и 17×2 при расчете шага укладки по номограммам незначительны, поэтому для них используем значение этого параметра в 12мм. Для трубы 20×2мм — 16мм. Следим, чтобы значения были только либо 12 (труба 16×2 или 17×2), либо 16 (труба 20×2).

14. Шаг укладки трубы ТП, мм
Этот параметр подбирается вручную и позволяет увязать между собой петли различных зон/помещений. Следует использовать значения от 100 мм (для самого теплонапряженного помещения) до 300мм (до наименее теплонапряженного помещения). Более предпочтителен ряд значений 100-150-200-250-300мм. Можно также использовать промежуточные значения: 100-125-150-175-200-225-250-275-300мм. Но более мелкую градацию шагов применять не следует, т.к. будет сложнее найти точные параметры из номограмм, а при монтаже — соблюдать точный шаг. Отдавать предпочтение следует более редким шагам, чрезмерное уменьшение шага укладки трубы дает незначительные результаты в плане увеличения теплосъема и уменьшения температуры подачи, но при этом значительно увеличивает сопротивление контуров!

15. Избыточный перепад температур, К
Находим из номограмм. Определяет, на сколько средняя температура теплоносителя в петле теплого пола данного помещения/зоны будет выше температуры воздуха помещения (п.9) при данной удельной тепловой мощности (п.8), данном сопротивлении теплопроводности покрытия пола (п.12) и выбранном шаге укладки трубы (п.14). Номограммы для определения избыточного перепада температур отличаются для трубы диаметром 16×2(17×2)мм и для трубы 20×2мм — см. соответствующие вкладки в нашем файле!

Пример расчета избыточного перепада температур из сопротивления напольного покрытия, шага укладки трубы и требуемой удельной тепловой мощности.

1. Для выбранного диаметра трубы 20×2мм, находим в файле закладку Table_20мм.
2. Из значения сопротивления теплопроводности напольного покрытия (в примере — 0,01мК/Вт) проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой для выбранного шага укладки трубы теплого пола (в примере — шаг 20см).
3. Из точки пересечений проводим вертикальную линию вверх.
4. Из значения требуемой удельной тепловой нагрузки (мощности пола, в примере — 60Вт/м²) проводим горизонтальную линию.
5. Из точки пересечения линий 2 и 3 параллельно наклонным линиям проводим линию 4 и отсчитываем значение расчетного избыточного перепада температур в контуре теплого пола для данного помещения/зоны (в примере — 13,5°К).

Значит, для получения теплового потока вверх в 60Вт/м² при шаге укладки трубы 20×2мм в 200мм, средняя температура в контуре теплого пола для этого помещения/зоны будет на 13,5°К(°С.) выше температуры воздуха в этом помещении/зоне. И, скажем, при температуре воздуха в 21°С. средняя температура в контуре составит 34,5°С.

16. Температура подачи в петли, °С
Подбираемый параметр. Имеем в виду, что температура подачи в петли теплого пола будет одинакова для всех петель, питаемых от одного смесительного узла. Поэтому, изменением этого параметра добиваемся, чтобы остальные важные параметры всех петель оставались в необходимых пределах. Это в первую очередь относится к перепадам температур в петлях (п.17), расходам теплоносителя в петлях (п.26) и сопротивлениям контуров (п.32). Если при каком-либо выбранном значении температуры подачи (п.16), значения в п.17, 26 и 32 будут в пределах норм — то дело в шляпе! Так же при необходимости изменяем шаг укладки трубы (п.14) а, значит, и п.15 и смотрим за результатом. Температура подачи в теплый пол никогда не должна превышать и обычно лежит в пределах .

17. Перепад температур в петле ТП, К
Автоматически рассчитывается исходя из температуры подачи (п.16) и избыточного перепада температур (п.15). Именно разными перепадами температур в различных петлях между собой согласовываются различные тепловые нагрузки в различных помещениях с различными типами напольных покрытий при одной и той же температуре подачи для всех контуров. Вот почему расчет теплого пола значительно упрощается, когда удельная мощность теплого пола во всех помещениях/зонах дома приблизительно одинакова, а напольные покрытия обладают близким сопротивлением теплопередаче. И, наоборот, согласовать между собой все контура теплого пола, питающиеся от одного смесительного узла (одинаковая температура подачи для всех петель) при сильно отличающихся удельных тепловых нагрузках на теплый пол (скажем, в ) и различных напольных покрытиях (например, сопротивление теплопередаче паркета и плитки отличается в ) бывает очень сложно. Но возможно.

Перепад температур во всех петлях не должен превышать , иначе может быть заметна неравномерность прогрева поверхности теплого пола. Перепад температур может быть несколько больше в помещениях вспомогательного плана, где требования к комфорту не такие строгие. При чрезмерном уменьшении разности температур в контуре значительно возрастают его гидравлические потери (п. 32).

18. Температура обратки петли ТП, °С
Необходима для дальнейшего расчета средней температуры обратки и разности температур в коллекторе теплого пола (п.46,47).

19. Температура в помещении ниже °С
Температура в помещениях, расположенных этажом ниже. Необходима для оценки потерь тепла от теплого пола вниз. Для полов по грунту принимается в -24°С, а сопротивление толщи грунта указывается в п.22.

20. Толщина утеплителя под ТП, мм
Выбирается для различных помещений исходя из типа помещений внизу и пожеланий на ограничение потерь тепла.

Таблица рекомендуемые толщины утеплителя в различных помещениях при отоплении водяным теплым полом.

21. Коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/мК
Для экструдированного и вспененного пенополистирола составляет 0,04Вт/мК (самые распространенные для теплого пола утеплители).

22. Дополнительное сопротивление (грунт, плита перекрытия), м²К/Вт
Учитывает дополнительное сопротивление пустотной плиты перекрытия (0,2 м²К/Вт) или толщи грунта для полов по грунту.

Таблица Сопротивления теплопередаче грунта для расчета полов по грунту.

23. Сопротивление теплопередаче вниз, м²К/Вт
Общее сопротивление конструкции пола под трубами теплого пола. Должно быть не менее рекомендованных значений (см. таблицу в п.20).

24. Удельные теплопотери вниз, Вт/м²
Потери от теплого пола вниз через конструкцию пола на 1м² площади теплого пола.

25. Общие теплопотери вниз, Вт
Общие потери тепла вниз от теплого пола данного помещения/зоны. Должны быть до 10% мощности теплого пола. Если снизу — отапливаемое помещение, то значение подставляется в п.6 для соответствующего помещения, и теплопотери вниз не будут бесполезными. Если же снизу — грунт, неотапливаемое помещение или наружный воздух — то потери вниз будут безвозвратными и должны быть минимизированы. При желании их снизить, требуется увеличить толщину изоляции под трубами теплого пола (п.20).

26. Расход теплоносителя в петле ТП, л/мин
Рассчитывается расход теплоносителя с учетом полезной мощности теплого пола вверх (п.7) и потерь тепла вниз (п.25) при разности температур в петле (п.17). Должен быть в пределах .

27. Скорость теплоносителя в петле, м/с
Не менее 0,10..0,15м/с для удаления воздуха из петель теплого пола.

28. Длина петли, м
Определяется исходя из площади под ТП (п.2) и шага укладки трубы (п.14) Не более .

29. Общая длина подводки петли (подача+обратка), м
Исходя из планируемого расположения коллектора теплого пола, определяем общую длину подводки для каждой петли. Коллектор теплого пола лучше всего располагать в центре обслуживаемого теплым полом пространства, тогда длина подводки к петлям будет минимальна.

30. Общая длина контура, м
Сумма п.28 и п.29. Не более .

31. Удельные потери давления, Па/м
Потери давления в 1м трубы петли теплого пола данного помещения/зоны. Рассчитываются автоматически исходя из расхода теплоносителя и диаметра трубы: для 16×2 и 20×2 точно, для трубы 17×2 требуется скорректировать по графику на вкладке RehauPipes.

32. Сопротивление контура, Па+20%
Общее сопротивление контура теплого пола, обслуживающего данное помещение/зону с учетом 20% надбавки на местные сопротивления (изгибы трубы). Не должно превышать .

Вот и всё. После заполнения всей таблицы необходимо убедиться, что ключевые параметры для всех помещений/зон находятся в пределах нормы:
п.10 — температура поверхности пола (не выше 27..35°С),
п.14 — шаг укладки трубы (не более 300мм),
п.16 — температура подачи в петли (одинакова для всех и не выше 50°С.),
п.17 — перепад температур в петле (до 5..10°К),
п.26 — расход теплоносителя (от 0,5 до 5,0 л/мин),
п.30 — общая длина контура (до 80..120м),
п.32 — сопротивление контура (до 10..20кПа).

Сводные выходные данные наверх

Ниже в файле есть таблица с общими данными по расчету со следующими полезными параметрами. Они будут полезны для контроля, а также для дальнейших расчетов. Например, для подбора мощности отопительного котла, циркуляционных насосов и смесительных клапанов, расчета гидравлических параметров системы отопления и т.п.

Сводные результаты расчета теплого пола.

33. Общая полезная мощность ТП, Вт
Общая мощность всех петель теплого пола, излучаемая вверх.

34. Общая мощность потерь ТП вниз, Вт
Общая мощность потерь тепла всеми петлями теплого пола, передаваемая вниз в неотапливаемые помещения и в грунт. Удобна для оценки безвозвратных потерь от теплого пола.

35. Общая мощность ТП (полезная+потери), Вт
Столько тепловой мощности нужно в контуре теплых полов, чтобы отопить дом. Необходима для расчета гидравлических потерь и подбора оборудования(мощности котла, циркуляционного насоса, смесительного клапана и т.п.).

36. Общий расход контуров ТП, л/мин
Полный расход теплоносителя в системе теплого пола. Необходим для расчета гидравлических потерь и подбора оборудования (мощности котла, циркуляционного насоса, смесительного клапана и т.п.). См. так же п.39.

37. Минимальный расход, л/мин
Минимальный расход в петлях теплого пола, служит для контроля. Необходимо следить за тем, чтобы все помещения в таблице были задействованы или просто сузить диапазон проверки этого параметра только до задействованных столбцов.

38. Максимальный расход, л/мин
Максимальный расход в петлях теплого пола, служит для контроля.

39. Общий расход контуров ТП, м³/ч
То же, что и п.36, только в м³/ч.

40. Минимальная dT ТП, К
Минимальная разность температур среди всех контуров теплого пола. Необходимо следить за тем, чтобы все помещения в таблице были задействованы или просто сузить диапазон проверки этого параметра только до задействованных столбцов.

41. Максимальная dT ТП, К
Максимальная разность температур среди всех контуров теплого пола. Необходимо следить за тем, чтобы все помещения в таблице были задействованы или просто в п.2 и п.3 основной таблицы поставить минимальные значения (например 0,1) для неиспользуемых помещений.

42. Максимальные потери напора, Па
Максимальные среди всех петель теплого пола потери напора.

43. Общая длина трубы ТП, м
Общая длина трубы для монтажа теплого пола в доме. Удобно использовать для оценки затрат трубы при различных вариантах изменениях шага укладки трубы в помещениях/зонах дома. Благодаря рациональному выбору шага укладки и температур подачи зачастую удается сократить общую длину трубы на по сравнению с неоптимальной раскладкой.

44. Общая мощность радиаторов, Вт
Общая мощность всех дополнительных источников тепла (радиаторы, конвекторы, полотенцесушители)

45. Мощность ТП+РО, Вт
Общая мощность для отопления всего дома радиаторами и теплым полом. Удобна для оценки общих потребностей дома на отопление, подбора отопительного оборудования (котел).

46. Средние удельные теплопотери, Вт/м²
Средние теплопотери здания, приходящиеся на 1м² площади отапливаемых помещений. Наглядный параметр, удобный для оценки общего уровня тепловой защиты (утепления) всего здания.

47. Температура обратки в коллекторе, °С.
Вычисляется исходя из расходов и разностей температур во всех петлях теплого пола. Необходима для вычисления п.48.

48. Разность т-р в контуре ТП, К
Разность температур в контуре теплого пола, необходима для расчета производительности смесительного узла и подбора оборудования (циркуляционного насоса, смесительного клапана и т.п.).

Отопительные кривые и вопросы погодозависимого регулирования теплого пола наверх

Дальнейшая тяга к свету и знаниям послужила причиной создания еще одной, как нам кажется, полезной вкладки: Отопительная кривая. На этой странице можно осуществить расчет изменения температуры подачи теплоносителя в контуры теплого пола различных помещений/зон для различных периодов отопительного сезона — для нескольких характерных средних температур воздуха на улице и, соответственно, для разной мощности отопления в эти периоды. Это так называемые отопительные кривые или кривые нагрева, которые используются в погодозависимом регулировании систем отопления.

Одновременно можно построить сравнительный график кривых нагрева для пяти различных помещений, что очень наглядно.

Пример расчета отопительных кривых (кривых нагрева) для различных помещений дома. Видны значительные расхождения в требуемых температурах подачи при отличных от расчетных температурах на улице.

Анализ погодозависимых отопительных кривых еще раз подтверждает наше глубокое убеждение в необходимости обязательного использования зональной (комнатной) автоматики для регулирования температуры в помещениях. Используя только средства погодозависимого (качественного) регулирования без учета индивидуальных факторов различных помещений просто не способно полностью решить вопрос точности поддержания температур в помещениях дома и экономии энергоресурсов (см. график). Но этот вопрос требует более детального внимания и будет рассмотрен в следующей статье.

Заключение наверх

В этой статье мы рассмотрели метод детального расчета и согласования параметров водяного теплого пола в различных помещениях одного здания. Была предложена таблица-калькулятор, в которой в наглядной форме можно произвести подбор и расчет основных параметров петель теплого пола, влияющих на производительности системы отопления здания: диаметр и шаг укладки трубы, температура подачи, расход теплоносителя и гидравлическое сопротивление контура. Так же можно определить температуры подачи теплоносителя в различные периоды отопительного сезона для различных помещений — отопительные кривые или кривые нагрева.

Если вам необходимо осуществить проектирование и монтаж инженерных систем для вашего дома в Минске и Минском районе; вы хотите получить консультации и выполнить монтаж системы отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции, встроенного пылесоса, выполнить электромонтажные работы; сделать необходимые расчеты и подобрать оборудование; либо вы столкнулись с трудностями при реализации ваших идей — мы будем рады вам помочь.